缩略图

公路建筑施工中新型筑路材料的应用与性能研究

作者

刘丛军

中交一公局集团有限公司第六工程有限公司 300450

引言:

当前,我国基础设施建设在处于快速发展阶段的情况下,传统筑路材料满足现代道路建设需求已难,而新型筑路材料研发与应用方面,关系到道路工程质量和寿命不说,更与城市发展、环境保护以及交通安全密切相关着呢,深入研究其性能特征及在不同工程领域应用,对于提升道路工程质量、降低维护成本、促进行业可持续发展可是有着重要现实意义的呀。

1 新型筑路材料的类型及性能

1.1 沥青混合料

沥青混合料是一种新型筑路材料,是由沥青和矿物集料按照一定比例混合而成。沥青混合料具有减震降噪、耐水耐油的特点,在公路建设行业中应用广泛。沥青混合料可分为热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料两类,其中热拌沥青混合料性能更加优异,能够减弱车辆产生的噪声,降低交通噪声环境污染,减少了对城市居民的影响,而冷拌沥青混合料的施工更加便捷,耗能相对较低,适合应用在交通流量较小的道路。

1.2 水泥混凝土

水泥混凝土作为新型筑路材料之一,与沥青混合料相比在耐久性方面具有优势,同时水泥混凝土还具有良好的抗卷裂性和抗滑性能。水泥混凝土主要包括现浇路面混凝土和预制路面混凝土两种类型。现浇路面混凝土硬度高、耐久性好,施工时需要大量专业设备和技术人员现场浇筑,而预制路面混凝土采用工厂化生产,通过钢筋网格受力均匀,研制难易度较低,近年来成为公路建设行业中的新热点。

1.3 改性沥青

改性沥青是在普通沥青中加入聚合物或橡胶等改性物质,通过改变沥青的物理和化学性质来改善道路平滑度和耐久性的新型筑路材料。改性沥青主要包括 SBS 改性沥青和 APP 改性沥青两种类型。SBS 改性沥青具有弹性好、温度适应性强的特点,在道路建设中被广泛应用,而 APP 改性沥青则具有较强的耐水性能,适合用于高寒地区的道路建设。与传统的普通沥青相比,改性沥青的性能得到了显著提升,延长了道路的使用寿命。

2 新型筑路材料的性能

2.1 耐久性

新型筑路材料的一大性能特点就是耐久性好,相比传统的筑路材料,新型材料能够更好地抵抗外界环境对道路的侵蚀和破坏,延长道路的使用寿命。以改性沥青为例,通过在沥青中加入聚合物或橡胶等改性物质,改性沥青的柔韧性和抗老化性能得到显著提高,道路表面裂缝问题大大减少,同时改性沥青还具有较强的低温抗裂性能,在严寒地区也能保持良好的道路性能。此外,一些新型筑路材料还具有自修复功能,道路表面出现细小裂缝时,材料能够自动修复,进一步提升道路的耐久性,减少道路维护成本。

2.2 抗滑性

道路工程的一项重要指标就是路面抗滑性能,直接关系到行车安全。新型筑路材料的另一大性能特点是抗滑性能优异,在恶劣天气和复杂路况下,也能保证车辆安全行驶。例如,大孔径排水沥青路面能够快速排出路面积水,提高雨天行车安全系数。一些新型筑路材料表面还添加了防滑剂,增加了路面与车辆轮胎之间的摩擦力,使车辆不易打滑。此外,透水性混凝土路面能够让雨水快速渗入路基,不仅降低路面积水,还能补充地下水,一举多得。随着新材料技术的不断发展,新型筑路材料的抗滑性能将会得到进一步提升,为公路交通安全提供有力保障[1]。

2.3 抗污性

传统筑路材料容易吸附灰尘、泥土等污染物,导致路面很快变脏,不仅影响美观,还会加速路面老化。新型筑路材料则具有良好的抗污性能,不易吸附污染物。例如,在材料表面涂覆一层疏水涂料,利用疏水原理,使灰尘很难吸附在路面上,大大减轻了路面污染。一些新型材料还具有自清洁功能,在雨水冲刷下能够自动清除路面污垢,保持路面整洁如新。此外,光触媒技术在新型路面材料中的应用,利用光触媒材料具有分解污染物的特性,在阳光照射下能够降解路面污染物,净化空气,在材料抗污的同时,也为改善道路沿线环境作出了贡献。

2.4 环保性

新型筑路材料越来越注重环保性能,在材料选择和生产过程中,更加关注材料对环境的影响。传统沥青材料在生产和使用过程中会挥发有毒气体,对环境造成污染。而一些新型路面材料采用环保工艺,在材料制备过程中尽量减少废气、废水的排放。例如,温拌沥青技术通过添加表面活性剂,降低了沥青的粘度,摊铺温度比传统热拌沥青低 ,减少了沥青烟的产生,降低了能源消耗,更加环保。再如,橡胶沥青路面材料中添加废旧轮胎橡胶,不仅改善了路面性能,还实现了废物利用,变废为宝。随着人们环保意识的不断增强,环保型筑路材料必将成为未来道路工程的主流选择。

3 公路建筑施工中新型筑路材料的应用

3.1 市政工程

新型筑路材料在市政工程中的应用日益广泛,特别是在城市道路建设和维护领域,新型材料凭借其优异的性能,为改善城市道路通行条件,提高道路使用寿命发挥了重要作用。例如,透水性混凝土路面能够让雨水快速渗入地下,减少路面积水和道路泛白,提高行车安全系数。再如,彩色沥青路面利用沥青与彩色骨料拌和,不仅能够美化城市环境,还能够根据道路区域功能进行色彩划分,引导交通,在景区、商业区等特定路段,这种材料应用尤为广泛。此外,噪声降低型沥青路面通过优化矿料级配,添加吸音材料,能够有效降低车辆行驶噪声,改善道路两侧声环境质量,在噪声敏感路段和居民区道路得到广泛使用[2]。

3.2 公路工程

新型筑路材料作为公路工程高质量发展的重要物质基础,近年来在公路建设中得以广泛应用,高速公路因对路面平整度和耐久性要求极高,传统筑路材料难以满足需求,而改性沥青路面凭借优异的高温稳定性与低温抗裂性可适应不同季节和气候条件,成为高速公路路面首选材料,同时钢纤维混凝土路面有着更高的材料强度、更好的抗疲劳性能以及更强的裂缝扩展能力,特别适用于交通荷载大的重载公路路段,针对山区公路路段而言,抗车辙沥青路面能有效解决车辙问题以延长路面使用寿命,对于寒冷地区公路来说,中温沥青和橡胶沥青路面能够有效抵御严寒天气且降低冻胀破坏,为冬季行车安全提供保障。

3.3 机场航道工程

在对路面性能要求极为严格的机场跑道和滑行道方面,新型筑路材料于机场航道工程建设中的作用日益凸显,沥青混凝土为主的那种具有高强度、高稳定性、高耐磨性等特点的新型筑路材料,可满足大型飞机起降对路面的苛刻要求。例如,经添加改性剂的改性沥青混凝土路面,大幅提高了路面的动态稳定性以及飞机刹车性能以确保飞机安全起降;又如多孔沥青路面,能够快速排除路面积水从而提高雨天航班正点率。与此同时,具备自修复性能的新型筑路材料正被应用于机场跑道建设中,其能在跑道出现微小裂缝时自动修复,以此大大减少跑道检修频次并提高机场运营效率。

4 结束语

综上所述,凭借优异的耐久性、抗滑性、抗污性及环保性的新型筑路材料,在市政工程、公路工程、机场航道工程等诸多领域发挥着越发重要作用之情况,这些材料广泛应用起来,既提升道路工程质量,又推动建筑施工技术进步。且随着材料科学技术发展,未来更多具智能化、多功能性的新型筑路材料会不断涌现,为道路建设事业可持续发展注入新活力之态势。

参考文献:

[1] 张璠 , 申铁军 . 新型筑路材料在公路路面工程的试验检测分析 [J].四川建材 ,2022,48(09):109-110+113.

[2] 熊保恒 , 陈长江 . 新型筑路材料 TUF 在路基填筑中的应用 [J]. 筑路机械与施工机械化 ,2012,29(02):51-52+56.