范建波

（貴州高速公路集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550025）

公路建設(shè)需要滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展要求，現(xiàn)階段交通建設(shè)行業(yè)提出“暢、安、舒、美”四階段目標(biāo)建設(shè)要求，對(duì)于路網(wǎng)功能性要求也越來(lái)越高。目前使用最多的瀝青混凝土路面主要朝三個(gè)方向發(fā)展[1]：一是材料滿(mǎn)足功能要求。瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)形式和指標(biāo)要求均需要根據(jù)建設(shè)地區(qū)的環(huán)境氣候條件、使用功能要求決定，通過(guò)材料和配合比優(yōu)化實(shí)現(xiàn)使用功能優(yōu)化。二是高性能材料添加。將其和瀝青混合料組合發(fā)揮更好的功能性。三是功能型路面。我國(guó)城市化發(fā)展越來(lái)越快，對(duì)道路排水、降噪、抗滑、智慧城市等方面要求越來(lái)越高，其中多孔降噪、排水等瀝青路面功能對(duì)社會(huì)效益影響更加明顯。

一、多孔瀝青路面研究現(xiàn)狀

多孔瀝青路面主要功能是吸收車(chē)輛行駛噪音，同時(shí)還能快速排出路面積水。這種瀝青結(jié)構(gòu)采用開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土，國(guó)際上先進(jìn)瀝青混凝土降噪技術(shù)中路面空隙率可達(dá)18%～22%。這種結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)為：大空隙瀝青路面結(jié)構(gòu)形式通過(guò)緩沖和釋放能量降低行車(chē)噪音；在降雨量較大地區(qū)，多孔瀝青混凝土結(jié)構(gòu)排水效果較好，有利于行車(chē)安全；密度相對(duì)較低，有效節(jié)約資源[2]。

多孔隙瀝青混凝土經(jīng)歷了較長(zhǎng)發(fā)展時(shí)期，使用技術(shù)較為成熟，但目前仍有部分問(wèn)題有待解決：排水設(shè)計(jì)、路面內(nèi)部排水設(shè)計(jì)、路面標(biāo)線(xiàn)設(shè)計(jì)需要綜合考慮，在保證暴雨情況排水順暢的條件下不影響路面使用壽命；不能夠有效對(duì)路面排水進(jìn)行評(píng)價(jià)，目標(biāo)空隙率和實(shí)際連通空隙率沒(méi)有系統(tǒng)評(píng)價(jià)測(cè)試體系，普通滲水測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確性較差；實(shí)際工程中排水路面使用壽命耐久性、耐候性存在較大改善空間。

二、多孔瀝青路面混合料的材料組成及特性

（一）多孔瀝青路面集料選取

1.粗集料選?。憾嗫紫稙r青路面粗骨料含量較高，完全采用骨架的空隙結(jié)構(gòu)形式。該種結(jié)構(gòu)形式粗集料受力較為集中，因此對(duì)粗集料性能要求較高，同時(shí)還需兼顧抗剪切、耐磨、抗水、礦料間隙等多方面因素。

2.細(xì)集料選用：細(xì)集料采用本地生產(chǎn)的石灰?guī)r機(jī)制砂，規(guī)格為0mm～3mm。

3.礦粉集料：礦粉填料采用佛山地區(qū)生產(chǎn)的礦粉，配合比設(shè)計(jì)中采取填料少量復(fù)配硅以提高膠結(jié)料和石料表面的黏附性。

（二）多孔瀝青路面基質(zhì)瀝青改性材料選用

彈性（SBS）高黏體系、硬質(zhì)（高分子蠟或樹(shù)脂）高黏體系是目前市場(chǎng)上改性瀝青使用較多的改性添加材料，兩種材料如下所述：

1.彈性（SBS）高黏體系：以高含量聚合物彈性體為改性劑主體，成品改性瀝青彈性很強(qiáng)，低溫性能和抗裂性能優(yōu)異，因其往往同步提升所有溫度條件下運(yùn)動(dòng)粘度，故施工溫度要求較高。平衡施工工藝和改性劑老化是該技術(shù)路線(xiàn)的難點(diǎn)。

2.硬質(zhì)（高分子蠟或樹(shù)脂）高黏體系：以高熔點(diǎn)高分子蠟和樹(shù)脂為改性劑主體，改性瀝青成品同時(shí)兼顧較高的60℃運(yùn)動(dòng)黏度和較低的135℃～170℃運(yùn)動(dòng)黏度。較好的施工工藝是其主要優(yōu)勢(shì)，但膠結(jié)料和混合料整體呈現(xiàn)脆性，抗裂能力相對(duì)不足。

高分子蠟、聚乙烯蠟、高熔點(diǎn)樹(shù)脂是形成高黏體系的重要原料，還能降低混合料拌和溫度?；陴ぞ哿酮?dú)立形成高溫油膜能力兩個(gè)功能開(kāi)發(fā)的復(fù)合高稠高黏改性劑，以多種彈性聚合物為主材。

三、多孔瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

（一）多孔瀝青混合料級(jí)配要求

本文選用PAC-13級(jí)配瀝青混合料研究，與開(kāi)級(jí)配OGFC-13級(jí)配相比，差別在于4.75mm粒料的通過(guò)率，PAC-13級(jí)下限從60%調(diào)整為50%。實(shí)際調(diào)查試驗(yàn)證明這一調(diào)整對(duì)路面排水能力有關(guān)鍵作用，考慮以上因素而初步提出路面材料技術(shù)要求如表2所示。

表2 該項(xiàng)目路面材料技術(shù)要求

（二）多孔瀝青級(jí)配設(shè)計(jì)

1.初選礦料級(jí)配

根據(jù)工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍，參照國(guó)內(nèi)同類(lèi)工程經(jīng)驗(yàn)，試配了三組不同2.36mm通過(guò)率的礦料級(jí)配以作為初選級(jí)配。

2.確定設(shè)計(jì)級(jí)配

對(duì)每組初選礦料級(jí)配，按公式計(jì)算集料表面積與初始瀝青用量，根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011），初選級(jí)配馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 初選級(jí)配馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

四、多孔瀝青路面功能性分析

（一）路面排水功能分析

透水路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我國(guó)缺乏與降雨工況關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，該指標(biāo)與透水路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水能力相關(guān)。而材料設(shè)計(jì)指標(biāo)中滲水系數(shù)，對(duì)不同材料的透水能力有較好的區(qū)分度。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，透水路面滲水系數(shù)不得小于“800ml/15s”。

（二）路面降噪功能分析

多孔瀝青路面降噪機(jī)理是“負(fù)構(gòu)造”原理和空隙吸收聲波原理，同時(shí)排水路面粗糙的表面構(gòu)造可減小輪胎與路面接觸振動(dòng)噪聲。行車(chē)過(guò)程中路面有利因素與不利因素的疊加，形成降噪效果，并非是天然降噪，也需要通過(guò)優(yōu)化級(jí)配和膠結(jié)料的配比實(shí)現(xiàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

本文基于實(shí)際工程施工多孔瀝青路面吸聲性能評(píng)價(jià)與優(yōu)化研究，得出以下結(jié)論：國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期對(duì)多孔瀝青路面混合料的不斷探索中，通常采用彈性（SBS）高黏體系、硬質(zhì)（高分子蠟或樹(shù)脂）高黏體系兩種改性瀝青添加材料。采用復(fù)合高黏劑的配合比設(shè)計(jì)表現(xiàn)出穩(wěn)定的油膜形成能力，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。對(duì)比PAC-13和OGFC-10級(jí)配，在粒徑減小和3mm～6mm石料是否作為粗骨料的綜合作用下，PAC-13的空隙率和連通空隙率明顯較大。添加復(fù)合高黏改性劑后在180℃～190℃溫度區(qū)間能達(dá)到理想拌和結(jié)果，振蕩壓路機(jī)能改善混合料的壓實(shí)，復(fù)壓后段上膠輪對(duì)連通空隙影響不大。試驗(yàn)路達(dá)成了所有的目標(biāo)體積參數(shù)和性能要求。