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沥青路面的发展历史,你了解吗?

类别:行业动态 发布时间:2023-05-29 14:56 浏览人次:


沥青路面的发展概况

沥青材料用于道路工程,最早可以追溯到古巴比伦时期。公元前600年,古巴比伦出现了历史上第一条沥青路面,但这种工艺不久就失传了,直到19世纪,人们才重新开始使用沥青来筑路。据记载,1833年,英国开始进行煤沥青碎石路面铺装,法国于1850年前后将岩沥青用于道路路面,并于1854年在巴黎首先使用碾压法进行薄层沥青路面的铺装。到了20世纪,石油沥青开始广泛应用于道路工程,沥青路面成为重要的路面类型。
新中国成立后,中国沥青路面发展经历了以下时期:
从建国初期到1980年代,公路建设主要是低等级的公路,沥青路面形式主要是为解决泥结碎石等传统路面雨天泞泥、晴天扬尘问题而大量使用的渣油表处、沥青表处、贯入式沥青路面。当时我国颁布的路面施工相关规范都是针对这些低等级路面的,如1957年《有机结合料表面处治施工暂行技术规范》(草案)、1957年《有机结合料贯入式碎石或砾石铺砌层施工暂行技术规范》(草案)、1964年《沥青表面处治和贯入式路面施工技术规范》(JT1002—64)等。
1988~1998年,随着我国开始积极建设高速公路,沥青路面技术进入快速发展轨道:大功率稳定土拌和机研制项目列入“七五”科技发展规划;1980年代引进和研制稳定土厂拌设备,形成以生产率200吨/小时为主导的产品系列,为基层施工的广拌化创造了条件;“七五”“八五”期间引进了沥青混合料搅拌设备制造技术,经消化、吸收、国产化,大大缩小了中国与发达国家的差距;沥青混合料摊铺设备在大量进口高密实度摊铺机产品的同时也展开设备引进和研发;矿粉含量大、沥青用量高的沥青混凝土逐步取代沥青碎石,成为沥青面层的主要材料类型,层铺法施工工艺逐步退居次要地位,拌和法工艺逐步成为沥青面层的主流施工工艺;基层、底基层施工逐步由路拌法施工转向集中厂拌法施工;沥青路面面层和基层的单幅施工宽度、单层施工厚度越来越大,施工效率越来越高,平整度等路面技术指标迅速提升。
1998~2008年,为满足我国高速公路的快速发展和使用品质要求的不断提高,开始大量使用改性沥青以及SMA、SAC等新型沥青混合料,沥青路面耐久性不断提高,基质沥青标准不断提高,沥青含蜡量指标得到有效控制,为提高基层整体质量,对于底基层也大量采用集中厂拌法和摊铺机摊铺半刚性材料;在“八五”科技攻关基础上继续深入研究,提出了适合中国国情的“重交通道路沥青技术要求”等。
2008年以来,为适应新形势发展需要,沥青路面绿色施工技术受到高度重视,温拌沥青、沥青路面再生等技术得到大量应用;沥青路面长期性能研究有序推进,亚洲首个路面足尺环道建成投入运营,大型足尺环道、宏观、中尺度、细观、微观和纳米级的多尺度路面研究体系逐步成型。
沥青路面的结构、材料及功能

我国沥青路面结构自上而下分为面层、基层两大部分,厚度最大可以达到70厘米以上。其中,面层自上而下又可以分为上面层、中面层、下面层三层或者上面层、下面层两层,总厚度5~30厘米不等,基层自上而下可以分为上基层、下基层,每一层基层厚度一般在20厘米左右,等级低一些的道路只有一层基层,等级高的道路一般是两层基层。此外,还有粘层、透层、封层等,由于它们的厚度很小或者几乎没有厚度,因此一般不作为结构层,而称为功能层。
沥青路面各结构层发挥的作用各不相同:面层设置在路表面,是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层,主要发挥功能性作用,为行车提供一个平整、舒适、安全的表面。其中,上面层应平整密实、抗滑耐磨、抗裂耐久,中、下面层应具有高密实、基本不透水、耐疲劳开裂的性能。基层设置在面层之下,与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到路基,起主要承重层的作用。
面层材料类型及适用的交通荷载等级和层位如下:
· 连续级配沥青混合料,适用于各交通荷载等级的表面层、中面层和下面层;
 
· 沥青玛蹄脂碎石混合料,适用于极重、特重和重交通荷载等级的表面层、对抗滑有特殊要求的表面层;
 
· 厂拌热再生沥青混合料,适用于各交通荷载等级的表面层、中面层和下面层;
 
· 上拌下贯沥青碎石,适用于中等、轻交通荷载等级的面层;

沥青表面处治,适用于中等、轻交通荷载等级的表面层。对抗滑、排水或者降噪有特殊要求时,表面层可以采用开级配沥青混合料。沥青路面的基层和底基层应具有足够的承载能力、抗疲劳开裂能力、足够的耐久性和水稳定性,使用沥青结合料类和粒料类基层时还要有足够的抗永久变形能力。
沥青路面根据基层材料和结构组合的不同可分为多种类型,主要分为: 
· 半刚性基层沥青路面,采用半刚性材料作为基层,通过使用水泥、石灰等无机结合料稳定的半刚性材料,实现了以较低造价获得了较高的路面结构强度的目的。
 
· 柔性基层沥青路面,采用沥青混合料、级配碎石等柔性材料作为基层。
 
· 倒装式沥青路面,将强度较低的级配碎石层放在强度更高的半刚性基层上面,这样做的目的是期望用较低的代价解决半刚性基层开裂带来的负面影响。实际上,由于半刚性材料层之上的柔性材料层厚度足够大,半刚性材料作为承重层的作用已经大大削弱,因此倒装式沥青路面可以认为是柔性基层沥青路面的一种。
 
· 刚性基层沥青路面,是用水泥混凝土做基层,上面再加铺沥青面层。
 


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