公路路面材料耐久性及性能提升技术研究

公路路面材料耐久性及性能提升技术研究

唐 明

新疆南方路桥工程有限责任公司844000

摘要：本文综述了当前公路路面材料面临的主要难题，包括材料老化、开裂、变形以及在不同气候和交通条件下的抗滑性和耐磨性不足等问题。同时对已有材料存在环境污染与资源浪费等问题提出优化策略，主要包括研发新型高强度与耐久性材料，完善施工工艺提高密实度与稳定性及促进绿色环保材料应用等。这些战略都是为了增强公路路面材料耐久性与性能、保障交通安全与效益。

关键词：公路路面；耐久性；性能提升

引言：公路是国家基础设施中的一个重要环节，公路路面质量的好坏直接关系到交通安全与运输效率。优质的公路路面既可以减少交通事故的发生，又可以增加行车舒适度，减少车辆磨损。但在交通量日益增加、环境因素复杂多变的今天，公路路面材料遇到了前所未有的困难。所以，开展公路路面材料耐久性与性能提升技术的研究对保证交通安全，提高运输效率和可持续发展都有着十分重要的意义。

1. 高质量公路路面对交通安全和效率的重要性

良好的路面状况可以明显降低交通事故的发生，由于平坦，无坑的道路减少汽车由于道路不平造成颠簸失控的危险。高质量路面材料及施工工艺能够延长路面使用寿命，降低由于路面损坏而造成的经常修补及交通中断等问题，进而提高路面通行效率。另外，路面状况好也可以减少车辆磨损及燃油消耗等，对于环境保护及经济效益具有积极作用。所以，不断投入到公路路面建设与养护中去，对确保人民生命财产安全，推动经济社会发展有着十分重要的作用。

2. 公路路面材料耐久性及性能提升技术存在的难题

2.1 长期使用及外界环境因素导致路面材料老化、开裂、变形等问题

公路路面是交通基础设施的重要组成部分，在相当长的时间内都要经受车辆行驶以及各种外界环境因素对路面材料的冲击，使路面材料耐久性受到了挑战。日积月累，路面材料将逐步老化并产生裂缝，坑洞及表面粗糙现象，不但影响行车舒适性而且有可能造成交通事故。尤其在气候条件变化较大的区域，路面材料易受温度变化，紫外线辐射，雨雪侵蚀等多因素影响而加快老化与破损进程。另外，经常发生车辆行驶、超载等现象还会加重路面材料磨损、变形等问题，从而进一步加重了路面老化状况，对公路维护造成了很大的压力。

2.2 路面材料在不同气候和交通条件下容易出现抗滑性和耐磨性不足的情况

在湿润多雨的区域，道路上易产生积水，使得汽车在行驶过程中极易发生打滑等安全隐患问题，特别是陡坡或者弯道上较为突出。另外，高温地区路面材料易软化变形、影响路面稳定性与耐久性、提高维护成本与频次。与此同时，在交通量较大路段及经常被重型车辆经过的路段中，道路的耐磨性受到了挑战，易发生损耗过快及磨损严重等问题，从而影响到道路的使用寿命及安全性。

2.3 现有材料在生产、使用和处理过程中存在环境污染和资源浪费等问题

在路面材料生产环节中，一般涉及到化石能源消耗，大量排放物释放及原材料开采与处理等问题，给环境带来不利影响。比如一些生产工艺会产生很多废水、废气等，造成水体、空气等污染，还会使温室气体排放量增加，使气候变化问题更加严重。另外，一些生产过程产生的化学物质及废弃物也会破坏周边生态系统，从而影响生物多样性及土壤质量。在路面材料应用阶段，汽车行驶过程中产生尘埃，颗粒物及挥发性有机化合物等排放物威胁周边空气质量及人体健康。另外，路面材料因磨损和老化可能会释放微塑料和其他微观颗粒，这对环境可能带来隐患。而且在路面维护与处理的过程中，传统的修复与替换活动都会产生很多废弃物与旧材料，若处理不好，就有可能造成土壤与水体污染等问题，加大了环境压力。

3. 公路路面材料耐久性及性能提升技术的优化策略

3.1 开发具有高强度、耐久性强、抗疲劳性好的新型路面材料

为使公路路面材料耐久性与性能达到最优，研制出高强度，高耐久性，高抗疲劳性的新型路面材料非常关键。在新型路面材料研发过程中，需综合考虑其组成及比例。使用优质原材料如高性能沥青和聚合物改性材料可显著增强路面材料强度及耐久性。经过合理配比设计能够保证材料抗疲劳性能更好，进而提高路面使用寿命。研制新型路面材料时需重视其性能测试与评定。利用各种不同的性能测试方法，例如抗压强度测试和动态模量测试，我们能够对新型路面材料的性能进行全方位的评估，及时识别并解决潜在的问题，从而确保这些材料具有高强度和持久的耐用性。此外，与现代化生产工艺与技术手段相结合，例如利用先进混凝土拌合站，沥青拌合设备，能够有效地提升新型路面材料生产质量与稳定性。通过精密生产工艺控制与管理能够确保路面材料密实度与均匀性，增强整体路面性能表现与耐久性。

3.2 改进施工工艺，提高路面材料的密实度和稳定性

优化施工工艺流程对提高路面材料密实度及稳定性至关重要。利用振动压路机，沥青摊铺机以及其他先进施工设备与工艺能够保证路面材料能够在施工期间得到较好的密实度。同时对施工温度，速度以及压实次数等进行合理的控制，能够有效改善路面材料稳定性以及耐久性。重视施工质量管理与监测，是提高路面材料密实度与稳定性的一个重要途径。通过构建严密的施工质量管理体系并对其进行综合监控与检测，能够及时发现并整改施工问题，确保路面材料密实度与稳定性达到设计要求。通过运用先进的施工监测技术，例如激光测量系统和红外线测温仪等，能够实时监控路面材料的温度、厚度和密实度等关键参数，从而确保施工质量满足标准要求。此外，在完善施工工艺的同时，对施工人员技能与素质的培养与提高也非常关键。通过定期培训与技术交流提高施工人员专业水平与操作技能可有效促进施工质量与路面材料密实度与稳定性。

例如：在某地区的公路建设项目中，通过采用先进的施工工艺和技术，成功提高了公路路面材料的密实度和稳定性，从而显著提升了路面材料的耐久性和性能。具体案例为在一条长约10公里的高速公路路面更新项目中，施工团队引入了最新的振动压路机和沥青摊铺机，以及精确控制施工温度、速度和压实次数的方法。在施工过程中，他们重点关注施工质量管理和监控，确保每一道工序都符合严格的标准要求。通过现代化的施工监测技术，如激光测量系统和红外线测温仪，工程团队实时监测了路面材料的温度、厚度和密实度等关键参数。数据显示，在施工过程中，路面材料的密实度平均提高了15%，稳定性得到了显著改善。

3.3 推动绿色环保材料的应用，提升公路路面材料的可持续性

通过使用绿色环保材料能够有效地减少公路建设带来的环境影响，促进公路路面材料可持续发展，达到资源节约与循环利用。在促进绿色环保材料的应用过程中，积极研发并推广满足环保标准要求的绿色路面材料，是促进公路路面材料可持续发展的关键一步。如用再生骨料和橡胶粉料代替传统材料能有效地降低资源消耗及环境污染。与此同时，开发生物基材料，可降解材料以及其他新型绿色材料能够进一步提高公路路面材料环保性与可持续性，促进公路建设向着更环保，更可持续方向迈进。建立与完善绿色环保材料标准与认证体系，是推动绿色材料应用发展的重要保证。通过建立绿色环保材料统一标准、确定绿色材料认定标准及技术要求等措施，可为绿色材料选用与应用提供科学依据与规范指导。

结束语：公路路面材料耐久性及性能提升，是保障交通安全，提高运输效率。通过研发新型高强度耐久性路面材料和完善施工工艺及促进绿色环保材料应用等措施可有效解决目前路面材料所面临的难题。这些措施既可延长路面使用寿命、降低维护成本、又可减少环境污染、有利于资源可持续利用。

参考文献

[1]邱欣涛,周骏.高速公路路面排水设计及创新材料的应用分析[J].运输经理世界,2021,(23):39-41.

[2]刘翔宇.高速公路路面材料的性能及施工质量控制研究[J].工程技术研究,2021,6(03):131-132.

[3]刘开琼,任翔,吕正龙,刘小艳.改性磷石膏材料用于公路路面基层的应用研究[J].黑龙江交通科技,2021,44(01):70-71+73.