车辙原因范文（精选12篇）

车辙原因 第1篇

关键词：沥青路面,车辙,沥青混合料,消减措施

沥青混凝土路面车辙是路面结构各层永久变形的积累, 由两部分组成:压密变形和抗剪切能力不足引起的侧向移动。沥青混合料作为一种粘弹性材料, 其强度和模量都随温度升高而急剧下降。在条件相同的情况下, 沥青混凝土的强度和回弹模量变化很大, 在路面适应的温度范围内其值相差几倍到十几倍。在高温季节, 高速公路行车道上的轮迹带承受着大量重车的反复作用, 沥青混合料在高温时的强度不足以抵抗重轮荷载的反复作用轮下的沥青混合料产生剪切变形而侧向流动, 轮迹带变形下凹, 轮迹带的两侧逐渐鼓起, 形成槽形的车辙。过量车辙的存在是直接影响路面平整度和路面使用性能的重要因素之一。随着道路交通量的不断增加, 沥青路面的车辙破坏所占的比重越来越大。研究沥青路面车辙破损因素, 探讨减轻车辙破损的措施, 对提高道路设计施工和养护水平, 都具有重要意义。

1 沥青混凝土路面车辙破坏因素

1.1 沥青混合料。

我国现行的沥青路面设计的主要依据指标是沥青混合料的强度, 其取决于沥青混合料的粘结力和内摩擦角, 粘结力又取决于沥青材料的性质和稠度、沥青矿料比和沥青与矿料的相互作用, 受沥青混合料所用骨料如碎石大小、形状、级配和矿料数量的制约, 增加内摩擦角和矿料等颗粒间的嵌挤作用可以提高沥青混合料的抗剪稳定性。1.1.1材料性质。沥青的粘度和沥青与矿料之间的粘附性是影响沥青混合料高温稳定性的两个因素, 沥青粘度越大, 沥青与矿料之间的粘附性越好, 那么混合料的高温稳定性越好, 因此, 要选用粘度大的沥青和非酸性矿料以提高混合料的高温稳定性和强度, 较高的高温稳定性和较高的强度会产生较高的抗车辙能力;沥青改性是一种提高沥青高温稳定性的有效手段, 实验证明, 改性沥青混合料同标准混合料相比车辙深度有明显减少。矿物集料的表面纹理、形状和级配可以影响混合料的孔隙结构, 即:孔隙的大小、形状与连贯状况以及沥青的用量和沥青同集料的互相作用情况, 因而可以对车辙的大小表现出不同的影响。采用洁净坚硬的碎石, 硬度大、棱角尖锐的砂以及高质量的矿粉对于抵抗永久性变形十分有利。1.1.2沥青用量。沥青用量的多少直接影响着混合料中矿粉的骨架与嵌挤作用, 对沥青混合料的抗车辙能力有着至关重要的作用。根据马歇尔试验所确定的最佳沥青含量时的车辙深度并非最小, 试验证明:抵抗车辙最佳的沥青含量比以马氏方法确定的沥青含量要低1%~1.5%。1.1.3矿料级配。在最佳沥青含量时中粒式沥青混凝土车辙最小, 细粒式次之, 粗粒式大于细粒式, 沥青碎石车辙最大。可见, 单纯增大矿料粒径并不能提高路面抗车辙能力, 而良好的级配和最大的密实度, 却因增加了矿料之间的嵌挤力, 而提高了混合料的高温抗车辙能力。1.1.4孔隙率。当选择混合料孔隙率过高时, 提高其密度可增加骨料间的接触压力, 从而提高路面抗车辙能力, 相应地沥青和矿粉用量也要增加, 从而又削弱其抗车辙能力。当孔隙率过小, 小于某一临界值后, 继续减小孔隙率, 会使得混合料内部没有足够的孔隙来吸收材料的流动部分, 必然造成混合料外部的整体变形, 由此而形成车辙。

1.2 路面结构组成

沥青路面的抗车辙能力除了受所用材料及其性能影响外, 还与路基类型和路面厚度有关。沥青路面厚度与车辙的关系较为复杂, 同样的材料在不同的路面结构中会表现出不同的性质。

1.3 交通荷载及环境条件。

1.3.1渠化交通。随着日益繁重的交通量需求, 渠化交通已成为我国现代城市交通组织的主要手段。由于城市道路交通组织的渠化, 导致沥青路面车辙破坏的情况日渐突出。在同一结构、同一道路上, 划分出不同交通形式的两段道路进行试验, 结果证明:渠化交通路段的车辙显著增长, 混合交通路段车辙增加较慢。1.3.2荷载。试验结果证明:车辆超载加快路面的损坏。资料表明, 在不同的轴载作重轴载作用产生的车辙较轻轴载大得多, 轴载超过1倍, 其车辙要达到10倍~15倍;道路交叉口停车点的车辙通常为正常行驶路段的2倍~5倍。1.3.3环境气候。众所周知, 当气温较高时, 沥青路面表现强度降低容易产生车辙。各种试验均表明:路表温度升高车辙增加快, 对刚性路面的车辙, 加载试验也证明了这一点。这是因为沥青粘度的大小反映了沥青抵抗蠕变的能力, 当温度升高时沥青粘度变小, 其抵抗蠕变的能力下降, 在受到外力时很容易产生永久剪切变形导致沥青材料横向流动而产生车辙。当路面积水或路面结构含水量增加时, 沥青和矿料之间的粘结力在潮湿条件下会被削弱或损坏, 在行车荷载和水分的联合作用下, 这种损坏会明显加剧, 从而导致沥青路面会产生较大的车辙。

2 减轻车辙破损的措施

通过以上的分析, 针对影响沥青路面车辙深度的主要因素, 在设计、施工和日常养护管理中应注意采取以下措施:

2.1 材料方面。

2.1.1选用粘度较高、针入度较小、软化点较高和含蜡量较低的沥青, 必要时可采用外掺剂进行改性, 经过改性的沥青其相对抵抗永久变形的能力明显优于普通沥青。2.1.2严格控制沥青用量, 在规范规定的允许范围内最好选用沥青, 其用量在马歇尔用油量范围的中值和最小值之间。2.1.3采用颗粒较大 (恰当) 和碎石量多的矿料并控制碎石中的片状、针状颗粒含量。2.1.4保持矿料与沥青适当的比例, 使矿料有足够的数量以减少起润滑作用的游离沥青, 减薄沥青结合膜的厚度。

2.2 结构组合方面。

2.2.1保证材料配合比有良好的孔隙率, 不能太小, 以4%为宜。2.2.2保证各结构层回弹模量间恰当的比例关系。2.2.3在满足半刚性基层不先产生收缩裂缝和沥青面层, 在产生早期破坏的前提下, 采用较薄的沥青面层, "强基薄面"能较好地减少和控制车辙并最好以中粒式、粗粒式沥青混凝土为表层和中间层, 以沥青碎石为联结层。

2.3 施工和日常养护

2.3.1严格掌握施工过程中各工序质量, 保证各结构层都达到设计的压实度要求。2.3.2对由于渠化交通等交通及恶劣环境气候条件下产生的车辙, 应及早加强养护、维修, 并相应改善渠化交通组织, 限制大型超载车辆通行, 严禁在道路上试刹车, 改善道路路面排水条件, 减小雨水对路面的侵害。

3 结论

3.1 根据当地气候条件, 在规定沥青标号范围

内, 使用温度稳定性好、较稠和粘度高的沥青, 以提高沥表混合料的抗车辙能力。

3.2 使用改性沥青是提高沥青和混合料使用性能的根本途径。

在大交通量的重交通路段和特殊路段应使用改性沥青, 特别是SBS改性沥青。

3.3 采用有较高密实度而形成的一种骨架密实结构混合料, 可以有效减少车辙的产生。

3.4 集料的级配组合, 对沥青混合料的高温稳

定性起决定性作用, 在沥青混合料的矿料级配组成设计时, 应考虑混合料的高温稳定性。

3.5 混合料的级配组成和油石比在规范推荐

的允许范围之内, 混合料的动稳定试验结果却有很大的差异。因此, 施工时沥青混合料施工配合比控制应尽量靠近设计配合比。

3.6 为了减轻车辙, 需要从材料方面, 结构组合和施工和日常养护等各个环节入手控制车辙的产生。

参考文献

[1]沈金安, 沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:北京人民交通出版社, 2001.[1]沈金安, 沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:北京人民交通出版社, 2001.

[2]沙庆林, 高速公路沥青路面早期破坏现象及防治[M].北京:北京人民交通出版社, 2001.[2]沙庆林, 高速公路沥青路面早期破坏现象及防治[M].北京:北京人民交通出版社, 2001.

抗车辙剂 第2篇

抗车辙剂指以预防沥青路面车辙病害为主要应用目的的沥青改性剂。因此，它是一种功能上的定义，凡是以抗车辙为目的应用的相关沥青改性剂均为广义上的抗车辙剂。[1]抗车辙剂的主要作用

1）嵌挤作用

抗车辙剂在施工过程中由于高温的作用而软化,这些微粒在碾压过程中热成型,相当于具有高粘附性的单一粒径细集料填充嵌挤到了集料骨架中的空隙,增加了沥青混合料结构的骨架作用,加强了混合料之间的相互作用力,使混合料之间更加紧密,降低了成型路面的渗透性.同时增加了沥青混合料承受荷载的能力.2）加筋作用

由于抗车辙剂中聚合物形成的微结晶区具有相当的劲度,它在拌和过程中部分拉丝成塑料纤维,在集料骨架内搭桥交联而形成纤维加筋作用.由于聚合物纤维的存在,它在胶结料中形成网状,加强了沥青矿粉胶结料体系相互作用和整体性.3）胶结作用

抗车辙剂投入沥青混合料的拌和锅中,在170~180°C的温度下,首先通过与矿料干拌,使它软化,继续加入沥青拌和,抗车辙剂颗粒与沥青形成胶结作用，使沥青性能得到改善.提高了沥青的软化点;降低了对温度的敏感性;增加了沥青与矿料的粘附能力.4）变形恢复作用

抗车辙剂的弹性成分在较高温度时具有使路面的变形部分弹性恢复的功能,因而降低了成型沥青路面的永久变形.抗车辙剂应用领域

1）公路：高速公路及高等级公路，特别适用于高温地区、重交通路段及长大纵坡路段；

2）市政道路：市政干道、公交车道等，特别适用于十字路口和公交车站；

3）机场工程：机场跑道。市场上主要的抗车辙剂类型

国外：法国的PR，聚合物为主要成分；德国的DOMIX,塑料改性剂为主要成分。

国内：交通部公路科学研究院的RA沥青改性剂，以天然沥青和高分子化合物聚合而成，为国家火炬计划产品和国家专利产品。还有其他一些市场化公司的产品。使用说明

一、应用比例

多数抗车辙剂的使用剂量为沥青混合料的0.3~0.5%,即每吨沥青混合料中掺3~5KG.用于道路则一般掺0.35-0.4%,即每吨沥青混合料中掺3.5-4KG即可.交通量大,重型车辆多的用高限,特殊路段可掺0.6%以上.二、施工工艺

由于多数抗车辙剂为颗粒状，通常在现场外加使用，因此，其使用工艺方便简单,通过沥青混合料拌和过程中直接加入:

五环背后的车辙 第3篇

亚特兰大奥运会

汽车赞助商：通用汽车

通用汽车成为1996年亚特兰大奥运会官方轿车及卡车赞助商。实际上，通用的奥运营销一直是它在营销方面的重头戏，1996年亚特兰大奥运汽车赞助商的争夺中，大众、通用、现代曾是三个最有力的竞争者，但最终通用拔得头筹。除了主赞助商之外，通用汽车和上海通用与中国奥委会签订过长达四年的合作伙伴协议：在2000年悉尼奥运会，以及在2002年盐湖城冬奥会和2004年雅典奥运会中，拥有中国体育代表团的独家汽车赞助权。

巴塞罗那奥运会

汽车赞助商：西亚特汽车

1992年巴塞罗那奥运会用车，是来自西班牙最大的汽车公司西亚特汽车公司赞助的，西亚特成立于1950年的巴塞罗那，所以赞助自己的“老家”是件值得骄傲的事情，西亚特在当时提供了多款经典车型为奥运会服务，正因为如此，西亚特的名声也和这届奥运会赛事一样，响彻了当时的整个巴塞罗那。

悉尼奥运会

汽车赞助商：霍顿汽车

很多国内消费者对霍顿这个汽车制造商并不熟悉，不过没关系，因为它在澳洲是家喻户晓的，这也是它能成功成为悉尼奥运会用车的主要赞助商的原因所在。霍顿汽车2000年成为悉尼奥运会指定合作伙伴，它提供的奥运用车包括连续8年获得澳洲最畅销轿车的Com－modore、在澳洲高档轿车销量中名列前五名的Statesman、Caprice以及在澳洲本地最受欢迎的双门跑车Monaro。而其中，Statesman、Caprice一直是政府接待外宾和公务用车的主力车型，奥运营销的成功实施，成功帮助霍顿在2001年成为澳洲汽车市场占有率最高的汽车制造公司。

雅典奥运会

汽车赞助商：现代汽车

作为2004年雅典奥运会主要赞助商之一的韩国现代集团，为本届奥运会提供了3700辆现代起亚汽车，几乎跑遍了整个雅典的奥运会通道，连接了所有奥运会赛点与会场，直接刺激了汽车市场的销售表现。韩国的现代集团似乎很热衷于赞助体育盛事，除了是欧锦赛、世界杯的多年汽车独家赞助之外，韩国现代也曾联合北京现代向北京奥组委提交了2008年北京奥组委会汽车合作伙伴的申请意向书，但最后很遗憾的败给了德国大众汽车。

北京奥运会

汽车赞助商：大众汽车

万众瞩目的2008年北京奥运会被德国大众品牌抢得先机，一举拿下奥运用车的赞助权，为大众汽车迎来了丰厚的利益回报和客观的市场促进。大众为本届奥运会提供了三个品牌、6000多辆汽车，其中包括大众品牌、奥迪品牌和斯柯达品牌，而这6000多辆车型中，也涵盖了大众旗下几乎所有车型。造价高达2亿元人民币的大众主题馆也在奥运会期间对外开放，作为一个仅有2个月生命的临时建筑，这个投入的确称得上是大手笔，但遗憾的是，因为地处奥林匹克公园中心区，只有持票观众才能有机会前去参观，推广面大打折扣。尽管如此，大众在中国的市场地位也因此而更加坚固。

伦敦奥运会

汽车赞助商：宝马汽车

沥青路面车辙产生的原因和防止措施 第4篇

任何一种形式的沥青路面压实度都不可能达到百分之百, 也就是说经过压实的沥青路面还留有一定的缝隙存在, 再加上沥青混合料本身就是一种流变性材料, 其劲度模量与强度会随着温度的升高而降低, 当遇到高温天气时, 在车轮载荷的作用下, 尤其是重载、超载车辆的作用下, 路面进一步被压实, 致使沥青发生塑性流动致使沥青路面下凹, 形成车辙, 车辙的通常分为四种类型:

(1) 磨损性车辙。磨损性车辙通常都是人为因素造成的, 例如在雨雪天中, 许多车辆为了防止车辆打滑, 使用镀钉轮胎或者在轮胎上安装防滑链等, 这种类型的车辙通常发生在我国北方的寒冷地区。

(2) 失稳性车辙。失稳性车辙指的是沥青路面被进一步压实形成塑性流动产生的变形, 这种变形通常是由重载车辆的车轮造成的, 该类车辙的特点表现为作用部位下凹, 两侧向上隆起。

(3) 结构性车辙。结构性车辙指的是沥青面层、基层、路基等结构层强度不够产生的永久变形, 该类车辙的特点变现为:横断面呈凹陷、两侧没有隆起、宽度相对较大。

(4) 压密型车辙。碾压不足, 开放交通后被车辆压密而形成车辙。这类车辙主要是由于路面施工质量控制不严造成的非正常病害,

2 沥青路面车辙产生的原因

2.1 沥青路面车辙形成的外部因素

(1) 紫外辐射。紫外辐射能够加速沥青材料的老化, 从而降低沥青材料的使用性能, 甚至使其丧失使用功能, 这样其在水分侵入以及反复分行车荷载作用的综合作用下, 很容易导致沥青路面形成车辙。

(2) 剪切作用。随着车辆轮轴数目的增加以及车辆载重的增加, 导致沥青路面承受的剪应力越来越大, 尤其是路口与转弯处因为制动频发、车辆密集形成的剪切作用更大, 很容易导致沥青路面产生车辙。

(3) 交通的压力。日益繁重的交通压力, 以及车辆载荷的不断增大, 对沥青路面产生的直接破坏越来越严重, 再加上维护不及时, 长期累积下来, 很容易导致沥青路面产生车辙。

2.2 沥青路面车辙形成的内在因素

(1) 沥青的质量。沥青路面使用的沥青中含有很多的蜡, 在高温条件下, 沥青的粘度会降低, 并且沥沥青集料中的酸性物质较多, 很容易影响混合料的稳定性, 降低沥青路面的粘结力, 这样在高温情况、车载负荷以及其他外界因素的影响下, 降低了沥青路面的抗车辙能力与稳定性, 致使沥青路面形成车辙。

(2) 沥青面层厚度的因素。沥青厚度过厚或者过薄都会对车辙的形成具有直接的影响, 由于沥青路面厚度的变换, 会导致沥青路面的上层结构形成半刚性基层, 降低沥青路面的整体稳定性, 在荷载的作用下很容易导致沥青路面形成车辙。

(3) 沥青路面施工质量的因素。沥青路面施工质量直接影响沥青路面的抗车辙能力, 如果沥青路面施工中压实操作不严谨、材料配比不合理、压实不足、温度不够等因素, 都会导致沥青路面在负重的情况下形成车辙。

3 防止沥青路面产生车辙的措施

(1) 设计阶段的防止措施。设计阶段的防止措施包括:其一, 在进行沥青路面施工之前, 应该认真的分析当地的自然条件, 以及路面的周边环境, 然后根据当地的气候条件选择合适的沥青标号, 针对夏季持续高温的地区, 应该根据当地其他运行状况良好的沥青路面的经验, 选择高粘度、高质量的道路沥青, 同时也可以添加其他添加剂改变沥青的性质;其二, 控制蜡的含量, 选用高粘度沥青或者添加改性剂的沥青, 沥青以及集料的粘附性直接影响沥青路面的质量与耐久性, 因此粘附性是评价沥青性能的主要指标之一, 所以在进行沥青选择时, 应该选择粘附性高的沥青, 这样保证沥青具有良好的抗温性、抗裂性以及稳定性, 此外, 在沥青中添加抗剥落剂, 能够有效的提升矿料与沥青的粘聚力, 从而有效的提升沥青混合料的抗车辙能力与稳定性;其三, 在选择沥青混合料时, 根据沥青路面的施工方法、路面类型、路面的受力特点、气候条件、道路等级等, 有针对性的选择沥青标号, 针对年温差大、日温差大的地区用该选择SMA沥青混合料与偏粗的C型密集配沥青混合料;其四, 对粘附性不好的沥青集料进行处理, 使其满足相关的要求, 粗集料与沥青的粘附性应该满足“粗集料与沥青的粘附性、磨光值的技术要求”, 针对粘附性不好的粗集料, 例如酸性集料, 应该在其中添加饱和石灰水、水机、消石灰等进行处理, 这样能够有效的改善沥青混合料的水稳定性, 保证其满足相关的施工要求;其五, 在设计沥青路面的厚度时, 应该选择合适的计算方法, 然后结合当地的气候条件, 详细的计算和分析沥青路面的厚度, 然后再选择合适的路面结构形式, 例如使用4cm下面层+6cm中面层+8cm下面层的路面结构模式。

(2) 施工阶段的防止措施。施工阶段的防止措施包括:其一, 施工单位严格的按照相关的施工图纸以及相应的施工工艺流程进行规范施工, 不能擅自改变施工图纸以及施工图纸中规定使用的材料, 同时也不能降低施工标准;其二, 严格的控制原材料的品质, 并且在材料进场时, 材料供应方应该向施工单位提供材料合格证、质量检验报告等材料, 必要时还应该由专门的质量检验人员进行抽样检查, 并将抽取的样品送至有检查能力的试验室进行检验, 检验合格后材料才能进场;其三, 在沥青混合料配比施工中, 应该严格的按照设计阶段制定的标准进行配比和生产;其四, 在沥青路面施工的过程中, 应该根据相关的施工规范, 严格的控制混合料的拌合温度、出料温度、进场温度、初压温度以及终压温度, 并强化现场检验, 提高路面压实度的同时, 控制混合料的设计孔隙率。

(3) 施工后的防止措施。一方面, 当沥青路面施工刚刚完成时, 其并没有达到行车要求, 应该禁止车辆在上面行驶;另一方面, 应该强化沥青路面运行过程的管理, 对超载车辆予以一定的惩罚性的收费, 用经济的杠杆较少危害沥青路面的行为, 防止超载车辆对路面造成的损害。此外, 还应该及时将损害的沥青路面修补完整, 保护道路, 延长沥青道路的使用寿命。

4 结束语

总之, 沥青路面车辙病害, 特别是交叉路口及上坡路段尤为严重, 严重影响了行车的安全型和路面的使用寿命, 应该引起人们的重视。文章分析了引起沥青路面形成车辙的原因, 提出了一些防止沥青路面出现车辙的措施, 希望对研究沥青路面的技术人员有所帮助。

参考文献

[1]高平, 胡小圆, 郑涛.沥青路面车辙病害成因及防治对策[J].交通标准化, 2010 (17) :227-229.

沥青混合料抗车辙性能试验方法 第5篇

沥青混合料抗车辙性能试验方法

车辙是沥青路面的主要病害,良好的试验方法可以有效地预防和减轻车辙.本文总结了已有的沥青混合料抗车辙性能试验方法,并分析了它们的`优缺点,最后提出了局部加载试验法,具有很好的应用前景.

作 者：葛玲 作者单位：淮安市公路管理处,江苏淮安,223000刊 名：浙江交通职业技术学院学报英文刊名：JOURNAL OF ZHEJIANG INSTITUTE OF COMMUNICATIONS年，卷(期)：201011(1)分类号：U414关键词：沥青混合料 车辙 剪切 简单性能试验 局部加载

金色的车辙 第6篇

2009年10月3日至6日，平日里静谧的库布其沙漠腹地七星湖景区内连空气里充满了像火一样燃烧的越野激情，来自全国23个省市，80个车队，1 89辆参赛车辆，400名车手，2000多名观光车友和国内各主流媒体记者，在人们欢庆祖国60周年和中秋佳节喜悦中，齐聚2009亿利资源七星湖英雄会暨杭锦旗库布其杯第四届T3沙漠挑战赛。四天的活动中英雄会进行1.5公里赛程的排位预赛，90公里赛程的T3沙漠决赛。

七星湖位于库布其沙漠的西端南高北低，东高西低，四周沙漠为浮沙，中间落差大，但较硬。西向东穿越容易，南向北容易。全地形沙漠，包含刀锋鸡窝，锅区，长坡、陡坡、断崖，侧坡，沙漠高速公路等等。

此前，越野E旗已经成功举办了三届的T3沙漠挑战赛，今年是由杭锦旗人民政府、亿利资源集团，越野E族主办。双龙汽车和百路驰轮胎提供赞助，中国红十字基金会，华育－越野E族公益基金也给了赛事活动大力支持英雄会继续做好爱心事业，与往届不同的是，中国汽车运动联合会也为本届英雄会派出了赛事督导，中国车王卢宁军也热情满怀地参与到赛事活动中，

在本次英雄会首发仪式上，由双龙爱腾战车领航，巡查赛道，拉开了杭锦库布其杯T3沙漠挑战赛的预赛曲。在众多优秀的越野车手激战三天后，决赛中内蒙古阿拉善车队脱颖而出，以5小时41分39秒的成绩荣登冠军宝座。沙漠纵队和锦华俱乐部分别以6小时6分02秒和6小时15分18秒获二三名，

编辑视点

T3比赛，参赛队员三人为个组别，不记个人成绩，以团队协作为宗旨，比赛车辆不限制增压，不限制改装，不限制排量，T3挑战赛将团队精神和极限竞技与一体，是考验参赛人员的团体协作性培养集体荣誉感，

今年的赛道难度，不小于2008穿越东方国际赛事的赛道难度，决赛赛道直线距离约为80～100公里，位于库布其沙漠腹地，是历届T3沙漠挑战赛难度最大，最具挑战性的赛道。初赛中被称为“英雄坡”的一段赛道就给众多越野高手留下了极为深刻的印象，为期五天的比赛中，众多车手不仅在库布其大漠中充分体验了越野运动的乐趣，同时也充分领略到了七星湖沙漠，湖泊草原，湿地多种地貌共存的独特的大自然壮美景色，更是充分体会到了鄂尔多斯人民那份热情好客的真挚之情。

车辙原因 第7篇

沥青路面的车辙, 是在车辆荷载反复作用下产生剪切压密等永久变形的积累, 往往发生在沥青的面层。对车辙钻芯以及整个车辙行车道断面切割观测来看, 车辙病害形成的原因, 可将其分为四大类:失稳型车辙、结构型车辙、压密型车辙和磨损型车辙。笔者的实际工作经验, 车辙主要发生在夏季, 尤其是在交通量大的重交通道路上比较严重。车辙对路面平整、使用性能、行车安全和舒适均有会产生严重的影响。对沥青混凝土路面车辙产生原因及防止措施的研究, 有助于从根本的方面, 提高沥青路面的使用耐久性和稳定性。

1 车辙产生的原因分析

结合相关研究资料, 通过对现场沥青路面车辙的调查、路面钻芯、切割取样及实验分析, 总体来说车辙产生的原因, 可以分为内外部因素两个方面。外部因素主要包括高温、重荷载、渠化交通、车流量、路面坡度的影响, 其中高温和重荷载是两个影响最大、最普遍的因素;内部因素主要包括沥青混合料性质及施工原因。

1.1 气候因素

气候因素主要包括气温、日照、热流、辐射、风、雨等。除了湿度对沥青混合料高温性能的影响机理不同外, 其它因素归结起来都反映在温度上, 这也是影响最为显著的因素。

根据国家对气温与车辙关系的直接观测结果发现, 当气温低于35℃时, 路表温度一般低于55℃, 这时车辙不会有太大发展, 能够限制在8mm以内, 当路表温度达到60℃, 气温一般已超过38℃, 车辙就会明显发展, 如果气温持续高达38℃以上, 就会发生严重的车辙病害。我国已经进行了大量的不同温度沥青混合料的车辙试验, 沥青混合料的动稳定度是温度升高而以幂指数关系下降的沥青质量越好, 下降的速度也越缓。另外, 在相同荷载作用下, 温度升高, 沥青混合料的动稳定下降, 这也相当于在高温时采用了低动稳定度的材料。采用SBS改性沥青的动稳定度明显好于AH-70石油沥青的动稳定度, 下降趋势较缓。

1.2 汽车荷载影响

荷载对沥青路面高温车辙的影响是不言而喻的, 特别是重载车、超载车加速了沥青路面的变形。荷载越大则轮胎气压越高, 车辆超载和超限将使汽车轮胎接地压力增大, 其对沥青路面永久变形的影响与荷载的影响是一致的。行车速度越慢, 荷载作用时间越长, 在相同交通量, 所引起的路面变形越大。这种情况主要出现在停车场、车站、交叉路口、爬坡车道、收费站以及其它交通拥挤的地方。

通过试验比较, 不同荷载情况下沥青混合料的动稳定度变化情况不同。最佳用油量的确定采用GTM法, 对三种不同的设计压强0.7MPa、0.9MPa、1.1MPa, 车辙试验采用三种轮压0.7MPa、0.9MPa、1.1MPa分别进行, 试验结果见表1。从试验结果可以看出, 随着荷载的增加, 沥青混合料的抗车辙能力降低, 每增加0.2MPa的压强, 抗车辙能力降低约20%。当设计压强增大, 抗车辙能力明显有上升趋势。另外, 随着车辙试验的轮压增大时, 动稳定度降低, 但是轮压与动稳定度并不是简单的线形关系, 而是随着轮压的增加, 车辙次数下降速度加快。当轮压小于设计压强时, 动稳定度大幅提升。

1.3 材料因素

沥青混合料的车辙变形主要是由于高温条件及外荷载作用下, 沥青混凝土的剪切流动变形所造成, 沥青混合料的高温抗车辙能力, 有60%依赖于矿料级配的嵌挤作用, 沥青结合料的粘接性能只有40%的贡献。

(1) 沥青性质的影响。用粘度大的沥青胶结料 (改性沥青、低标号沥青) 或混合料中掺加纤维材料, 同样可以很好地改善沥青混合料的高温性能。以下试验分别采用70号沥青、SBS改性沥青混合料进行室内车辙试验对比, 级配类型为AC-20, 设计方法采用GTM设计, 从试验结果 (见表2) 可以看出, 改性沥青的粘度大于普通沥青粘度, 并且改性沥青混合料的抗车辙能力明显高于普通沥青混合料。

(2) 沥青混合料级配的影响。级配是沥青混合料中最重要特性, 几乎影响到沥青混合料的所有重要特性。对某高速公路现场取回的芯样, 进行室内的抽提筛分试验, 结果发现:车辙较轻的路段4.75mm筛孔以上较设计级配普遍偏细, 2.36mm筛孔以下较设计级配普遍偏粗, 符合优化级配的走向原则, 优化级配为S型的紧密嵌挤型矿料级配, S型级配由于减少了最粗部分和最细部分的集料, 中间档次的粗集料4.75mm、9.5mm以上部分用量增加, 使级配的嵌挤能力大大提高, 明显改善了沥青混合料的高温稳定性。而车辙较严重的路段较设计级配4.75mm筛孔以上偏细, 级配已形不成嵌挤结构, 形成车辙是很必然的。为了提高沥青混合料的高温性能, 应该采用粗型级配, 并应使矿料级配接近骨架密实结构。

(3) 集料性质的影响。集料的粘附性、针片状等指标对混合料的抗车辙性能都有较大影响。集料与沥青的粘附性等级低, 也是造成路面车辙病害的原因之一。粗集料的扁平细长颗粒的含量影响施工和使用过程中集料的破碎率, 对混合料的体积指标及抗车辙能力、疲劳性能可能产生影响。通过试验知道, 针片状含量增加到30%时, 对连续级配沥青混合料的高温抗车辙能力影响不大, 车辙基本上在同一水平, 但对骨架结构级配的高温稳定性影响比较大, 当针片状含量大于10%时, 动稳定度次数急剧下降。

1.4 施工因素

施工质量也是造成路面车辙病害的主要原因之一, 施工中存在的问题主要有: (1) 混合料离析比较严重, 造成级配偏差, 产生软弱的混合料; (2) 片面注重平整度, 降低了对压实度的要求; (3) 现场施工组织差, 碾压不及时, 漏压; (4) 油石比控制不准确等因素; (5) 施工过程, 中间层结合差, 造成沥青路面层间滑动。压实度不足往往致使期后的第一个高温季节混合料继续压密, 在交通车辆反复碾压作用下, 空隙率不断减小, 达到极限的残余空隙率后才趋于稳定。压实变形便会形成明显的车辙;石油比控制不严也是路面产生车辙的重要原因之一。油量偏小会使碾压困难, 混合料压实不足;油量偏大则容易使混合料发生侧向流动变形, 抵抗变形能力降低, 发生车辙。

2 车辙的防治

通过上述分析, 沥青混凝土路面车辙是由多方面的因素造成的, 需要针对以上原因有针对性地采取综合措施, 防止车辙现象的发生。

2.1 路面基层类型选择

一般来说, 路面结构组合材料不同, 车辙产生发展的程度也不同。半刚性基层沥青混凝土路面抗车辙性能, 优于全刚性基层沥青混凝土路面。近年来, 基层大多采用半刚性, 如二灰稳定碎石和水泥稳定石屑等。二灰、水泥稳定碎石基层是较合理的基层类型, 关键是控制原材料质量, 确保混合材料组成设计的合理性以及施工应严密控制等。有条件时, 将石灰、粉煤灰、水泥复合使用, 其综合稳定性更为理想。水泥具有一定早强作用, 石灰则可使其刚度不会太大, 粉煤灰可减少收缩。

2.2 沥青混凝土组成和施工控制

半刚性基层路面的车辙主要产生于沥青面层, 而产生车辙的重要原因是沥青混凝土材料的高温稳定性不足, 在车辆的重复载运作用下产生变形。累积影响沥青混合料高温稳定性, 主要是沥青混合料的高温抗剪能力及内摩阻力。提高沥青混合料的抗车辙能力是防治车辙最有效的途径, 保持沥青混合料稳定的主要因素是结合料的胶结作用。通过沥青类型、沥青用量、矿料级配、颗粒形态及表面特性、沥青混凝土空隙率等多方面控制, 可以有效地提高沥青混合料的高温抗剪能力, 及内摩阻力。

(1) 沥青类型。沥青混合料的抗剪切能力, 主要取决于沥青混合料的粘结力和内摩阻力。影响沥青混合料粘结力的主要因素是沥青的粘度、沥青用量、沥青与矿料相互作用的特征等。沥青粘度越高, 其粘结力越大, 且抗剪强度也就越高。因此, 沥青类型应根据环境气候、交通条件等合理选用, 尤其是高温、繁重交通道路应选用较粘稠的, 符合繁重交通沥青技术要求的优质沥青或改性沥青。从沥青品质及路用性能来看, 进口沥青稍优于国产沥青。我国对国产稠油沥青, 在高等级公路工程中应用进行了大量研究及实践, 表明满足重交通石油沥青技术要求的稠油沥青, 其路用性能可以达到甚至超过进口沥青。

(2) 沥青用量。沥青混合料的粘结力与沥青用量有较大关系, 沥青用量越大, 矿料颗粒间游离的自由沥青越多, 矿料周围的沥青膜越厚, 沥青混合料粘结力越低。反之, 如果沥青不能完全裹覆矿粒界面, 也影响沥青混合料的粘结力。同时沥青混合料缺乏应有的工作度, 难以压实, 且易出现扩散、离析。为了改善其性能, 沥青混合料的沥青用量必须严格按马歇尔试验指标选用, 同时还应对其混合料的残留稳定度和动稳定度检验, 合理确定沥青的最佳用量。沥青用量过多, 超过最佳用量的0.3%~0.5%, 就会对车辙产生很大影响, 所以施工时必须控制在规范允许范围之内。

(3) 矿料级配、颗粒形状及表面特征。沥青混合料的嵌挤力、内摩阻力主要取决于矿料级配、颗粒形状及表面特性、沥青用量等。经验表明, 采用洁净、具有良好颗粒形状、表面粗糙、棱角多、压碎值小及高质量的矿粉最为理想。石灰岩碎石的颗粒形状与沥青的粘附性好, 但磨光值低;砂岩石的磨光值较好, 但与沥青的粘附性差, 吸水量大, 颗粒形状不理想。矿料的最大粒级、级配组成不同, 所组成的沥青混合料的强度构成不同, 受自然因素的影响也不同。嵌挤型的沥青混合料的强度, 是以矿料间的嵌挤力和内摩阻力为主, 沥青的粘结力为辅而构成, 其受温度影响较小, 但透水性大, 耐久性差;密实级配的沥青混合料的强度, 是以沥青与矿料间的粘结力为主, 矿料的嵌挤力和内摩阻力为辅而构成, 其透水性小, 耐久性好, 但受温度影响较大。沥青的最大粒径不同, 其抵抗变形能力不同。根据经验得知, 中粒式沥青抗车辙性能最好, 细粒式沥青次之, 粗粒式沥青最差。

对表面层性能要求, 除采用优质沥青、磨光值高, 耐磨耗及压碎值高的碎石外, 矿料级配组成起着至关重要的作用。

沥青用量一定时, 矿粉用量对矿料的表面影响较大, 因而直接影响沥青膜厚度。矿料之间的滑动变形因粉胶比增大而减少, 所以为使混合料具有好的高温稳定性, 必须使矿粉有足够的数量, 以减少起润滑作用的游离沥青的比例。以较薄的沥青膜将混合料结合成一坚实的整体, 这也是十分有效的措施。一般认为, 粉胶比不宜小于1~1.2。另一方面, 适当增加矿料在混合料中体积百分数, 减少沥青用量, 亦是重要的。

(4) 空隙率及设计压强。空隙率对沥青混凝土耐久性和热稳定性均有影响。空隙率对沥青混合料的抗车辙最佳临界值为4%, 偏离这个临界值越多, 抗车辙能力降低越大。采用马歇尔试验方法决定沥青用量时, 空隙率是一个关键指标, 且又是一个难控制的指标。试验表明 (见表3) , 施工时, 保证良好的压实度, 对改善沥青混凝土路面的抗变形能力是很有帮助的。从上述试验结果可以看出, 增加设计压强可以有效的提高抗车辙能力, 对于AC-13I沥青混凝土来说, 采用马歇尔重载指标设计的沥青混合料, 动稳定度为1087, 而GTMO.7的动稳定度为1248, GTMO.9的动稳定度为2242, GTMl.1的动稳定度为3217, 分别是马歇尔重载设计的1.15、2.06、2.96倍。所以, 在设计过程中分析交通量时, 应充分考虑转移交通量和超载的因素, 将超载车辆的荷载, 都换算成当量轴次, 据此算出容许弯沉值, 为设计留有余地。

3 结语

文章针对车辙现象产生的原因, 提出了相关的防止措施, 可以为公路建设工作者提供参考, 实践过程中还需要结合公路工程实际, 采取可行性、经济性的措施, 除以上技术措施防止车辙现象发生外, 还可以通过完善相关道路设计规范, 以及对高温天气交通运输的控制来防止车辙现象的产生。

摘要：沥青路面车辙现象的产生对路面交通安全产生十分不利的影响, 时刻威胁着车辆财产及人员生命的安全, 对车辙现象的研究与防治具有重大的意义。本文结合工作实际, 通过资料分析、现场调查、试验研究等方法, 总结出沥青路面车辙现象产生的原因, 并有针对性地提出了相关处理措施, 确保沥青路面车辆安全行驶及沥青道路使用正常稳定运行。

关键词：沥青路面,车辙,材料,防治

参考文献

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[3]韩东明, 柳音, 李亮.沥青路面车辙形成因素的研究[J].福建建材, 2009, (4) .

车辙原因 第8篇

关键词：沥青路面裂缝,车辙,种类,原因,防治

沥青路面是为行车提供安全舒适行驶的行驶表面, 具有一定的服务功能。路面的破坏包括结构性破坏和功能性破坏两种。其中结构性破坏是指路面在汽车荷载和温度应力的共同作用下, 承载能力降低, 并且以结构裂缝的形式表现出来。功能性破坏是指路面服务能力下降, 平整度和抗滑性能降低, 表现为沉陷, 车辙等。

从外观表现形式上, 沥青路面的主要损坏表现为裂缝, 车辙等。

1 裂缝

裂缝是我国公路沥青路面最常见的一种破坏形式, 因为沥青路面本身存在着微小的裂缝, 当沥青路面存在水, 并经过汽车荷载作用之后, 使这些水不断的沿着结构层下渗, 最终损坏了路基, 使路基的承载能力有所下降, 反过来又作用于路面, 加速了路面的破损程度。

1.1 裂缝的种类及原因分析

(1) 横向裂缝:与道路中线近于垂直的裂缝, 有时可伴有部分支缝。这是由于路面结构层设计不合理、施工时未按照规范进行操作、路面上行驶的车辆超载等原因造成的, 这些原因都有可能使面层或者基层产生拉应力, 当拉应力超过其疲劳极限, 就会以路面断裂的形式表现出来。 (2) 纵向裂缝:与道路的行走线位大致相同, 有时会出现部分支缝。研究、总结发现这种纵向裂缝是由于路基压实度达不到应有的强度要求或者路面产生了不均匀的沉降而引起的;还有一种是在摊铺沥青混合料时混合料的边缘搭接没有处理好, 经过温度、湿度、荷载等作用最终形成了纵向裂缝。 (3) 龟裂、裂缝:相互交错的疲劳裂缝, 形成一系列多边小块组成的网, 形如鳄鱼皮状。这种损害是由于路面的整体抗压强度、抗拉强度不足而引起, 其原因有以下几点:路面、路基的压实度严重不足;路面结构设计不够合理;混合料的配合比不够科学或混合料搅拌时并未搅拌均匀;当路面出现裂缝后并未及时修补, 在气温变化较大、荷载的作用下形成了冻水压力, 加剧了路面的破坏;还有一种原因就是所使用的沥青易于老化, 老化之后与集料分离, 以路面龟裂的形式表现出来。

1.2 提前预防与处治方法

(1) 对于未达到要求需要返工的旧路面, 应按照《公路沥青路面施工技术规范》里的相关规定进行检查与处理。对某些基层损坏极其严重、相关指标达不到要求的应按照规范重新进行设计, 严禁当做基层直接使用。 (2) 对于旧路的基层进行恢复时, 其设计原则应与新建道路路基的要求相符合。 (3) 新建路基时主要由两个方面来控制其质量:一是在制定水泥稳定沙砾的级配时应注意是否合理, 基层施工时还应采用相应的防冻措施用以减少裂缝的形成。二是对于沙砾中的含泥量应进行严格控制, 必须保持在规范允许的范围内。 (4) 基层施工质量控制。在施工中应注意以下几个问题:进行路基施工时各个结构层严禁竖向通缝施工, 各个结构层之间应紧密结合, 且垫层的压实度不小于93%, 基层的压实度不小于96%;结构层施工完成且成型后应封闭交通;基层施工完成后应进行养生, 且不能裸养, 而应在基层上撒布透层沥青进行养生或者沥青面层封闭养生, 这样可以提高结构层的整体强度, 使各结构层之间难以发生推移现象;施工时, 应严格控制各个施工段落的连接, 要做到使施工结合段压实均匀, 搭接合理;施工中还应考虑新老路基的合理搭接, 通车后使其搭接处产生均匀沉降;此外, 施工时还应考虑设置台阶, 使不同的结构层相互搭接, 其搭接宽度应在1~2m, 这样能增加路基的稳定性。 (5) 沥青面层施工时的处治方法。一是沥青路面进行施工是应执行《沥青路面施工验收规范》的相关规定, 当气温不大于10℃时严谨撒布透层沥青。二是注意厂拌沥青混合料、现场摊铺混合料的施工摊铺温度, 摊铺温度不能过低, 否则出现摊铺不畅影响后期使用性能。三是下雨天时严谨摊铺沥青混凝土面层, 因为雨水会影响混凝土摊铺温度, 且混凝土中含雨水会使沥青薄膜与集料剥离。四是应该控制施工接缝的质量, 否则会形成纵向裂缝, 还有路面平整度应达到规范要求, 否则路面通车后容易行车车辙。五是施工完成后应对路面进行封闭养护。六是施工完成后应对路面进行灌缝。灌缝的目的是阻止雨水进入路面, 对路面进行破坏。

2 车辙

车辙是在行车荷载重复作用下, 路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。

2.1 车辙的种类

(1) 结构型车辙:由于荷载作用超过路面各层的强度, 发生在面层以下, 包括路基在内的各结构层的永久性变形, 这种车辙宽度较大, 两侧没有隆起现象, 横断面成凹形。 (2) 流动性车辙:在高温条件下, 车辙碾压反复作用, 荷载应力超过沥青混合料的稳定极限, 使流动变形不断积累形成车辙, 两侧有一定隆起现象。 (3) 压实不足引起的车辙:由于沥青面层压实不足, 致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密, 在交通荷载的反复作用下, 空隙率不断减少, 达到极限残余空隙率才趋于稳定。它不仅产生压实变形, 而且平整度迅速下降。

2.2 预防及处理措施

(1) 提高基层强度和刚度。尽量采用无机结合料来作为半刚性基层材料。无机结合料稳定粒料的强度和刚度都很高, 具有板体性、水稳性、抗裂性、一定的抗冻性和良好的力学性能, 对车辙的影响很小。 (2) 采用改性沥青。对重交通道路, 普通沥青难以满足抗车辙要求时, 采用改性沥青是有效方案之一。与普通重交通沥青相比较, 改性沥青的软化点、粘度有很大的提高, 所拌制的混合料其高温性能将有明显的提高。 (3) 优化沥青混合料级配。设计的时候将向形成紧密嵌挤骨架结构靠近, 采用“抬头平尾”的骨架密实型级配, 它不仅具有较高的抗车辙能力和较小的孔隙率, 而且构造深度很大, 能满足抗滑的需要。同时控制4.75mm以上集料的用量。 (4) 添加抗车辙剂。通过添加抗车辙剂可大大提高沥青的高温稳定性和低温抗裂性。 (5) 严格施工控制和管理。合理提高压实度, 适当减少孔隙率, 采用实测密度和理论密度双控, 保证理论密度不低于93%。严格控制石料的压碎。控制针片状含量必须在15%以下;改善碾压工艺, 当发现有碾碎现象时, 尽可能采用轮胎压路机, 而不要采用钢轮压路机碾压。严格控制规格, 压碎值和含泥量。

参考文献

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[5]J.Don Brock等.Segregation:Causes and Cures.1997.

车辙原因 第9篇

车辙主要发生在沥青路面的中面层和下面层。传统的解决车辙问题的方法主要有三种:一是调整级配, 采用粗级配, 但粗级配使施工难度增大而导致离析和水损坏加剧;二是对沥青进行改性, 但改性剂与基质沥青 (特别是国产基质沥青) 的相容性问题较大, 且在储存和运输过程中也可能出现离析;三是在沥青混合料中掺加各种纤维。目前, 国外还研发了专门的抗车辙剂来提高沥青混合料的性能, 如, 法国PRI公司的PR Plast.S颗粒、德国巴塞尔集团的Domix (多米克斯) 颗粒、壳牌沥青公司的SEAM颗粒和深圳海川公司与国外公司联合研发的车辙王抗车辙剂等。本文, 笔者针对添加了车辙王抗车辙剂的沥青混合料, 对其性能进行了研究, 以期能为工程实践提供参考。

一、车辙王抗车辙剂及其作用机理

1. 车辙王抗车辙剂。

车辙王抗车辙剂是一种由多种聚合物复合成的沥青混合料添加剂, 它通过集料表面的增粘、加筋、填充以及沥青改性、弹性恢复等多重作用来提高沥青混合料的温度稳定性, 对混合料的水稳定性也有一定改善。

2. 车辙王抗车辙剂作用机理。

其作用机理主要有以下五个方面。

(1) 胶结作用。在拌合时, 车辙王抗车辙剂首先与集料干拌, 部分熔融于集料表面, 提高了集料的黏结性。

(2) 改性作用。抗车辙剂在湿拌和运输过程中, 部分溶解或溶胀于沥青中, 形成胶结作用, 提高了软化点温度。增加黏度, 降低热敏性, 实际是对沥青进行了改性。

(3) 加筋作用。抗车辙剂聚合物形成的微结晶区具有相当的劲度, 在拌和过程中部分拉丝成塑料纤维, 在集料骨架内搭桥交联形成纤维, 起到了加筋作用。

(4) 嵌挤作用。车辙王添加剂在施工中临时软化, 然后在碾压过程中热成型, 填充了集料骨架中的空隙, 增加了沥青混合料结构的骨架作用。

(5) 变形恢复作用。车辙王抗车辙剂的弹性成分在较高温度时具有使路面的变形部分弹性恢复的功能, 从而降低了成型沥青路面的永久变形。

二、添加车辙王抗车辙剂沥青混合料配合比设计

1. 主要原材料及其技术指标。

(1) 粗集料采用中山合力石场的花岗岩10～25mm和5～10mm碎石, 细集料采用中山合力石场的花岗岩0～5mm石屑, 集料和矿粉的技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40-2004) 的规定。

(2) 沥青采用茂名A级70#普通沥青 (基质) 。

2. 级配及配合比。

采用规范推荐AC-20级配。目标配合比及合成级配如表1所示, 级配曲线如图1所示。

添加车辙王抗车辙剂的沥青混合料设计方法与普通沥青混合料的配合比设计方法完全相同。首先进行配合比设计, 确定矿料的配合比, 以此矿料配比作为添加车辙王抗车辙剂后混合料的矿料级配。然后添加车辙王。最后试验确定最佳沥青含量, 即最佳油石比。不同车辙王掺量的沥青混合料最佳油石比马歇尔指标见表2。

从表2可以看出, 掺加0.3%车辙王较不掺加最佳油石比增加0.2%, 车辙王掺量在0.3%以上时, 掺量每增加0.1%, 最佳油石比增加0.1%。随着车辙王掺量的增加, 沥青混合料的矿料间孔隙率略微增加, 沥青混合料的稳定度增加, 沥青混合料的流值增大。

三、添加车辙王抗车辙剂的沥青混合料路用性能分析

分别按0%、0.3%、0.4%、0.5%剂量添加制成的成型试件与SBS改性沥青混合料对照, 进行如下试验内容。

1. 高温稳定性试验。

沥青混合料的高温稳定性能主要通过车辙试验结果衡量。车辙试验结果见表3。

从表3可以看出, 掺加0.3%车辙王混合料动稳定度为基质沥青混合料的2倍, 不同剂量车辙王混合料动稳定度为SBS改性沥青的1.28～2.92倍。与基质沥青混合料比较, 车辙王混合料60min变形量降低了43%～65%.与SBS改性沥青混合料相比, 车辙王混合料60min变形量降低了28%～56%。车辙王抗车辙剂对沥青混合料高温稳定性改善明显, 掺加后的效果优于SBS改性沥青。

2. 水稳定性试验。

目前对混合料水稳性通常从两个方面评价:一是评价沥青和矿料的粘附性, 主要通过水煮法、水浸法、光电比色法、搅动水静吸附法等;二是直接评价沥青混合料的水稳性, 采用的方法有浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验、浸水劈裂试验、饱水劈裂试验、冻融劈裂试验、浸水车辙试验等。由于抗车辙剂的嵌挤、加筋作用, 仅分析沥青与矿料的粘附性不能全面评价抗车辙剂的水稳定性, 故主要采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验来评价掺加抗车辙剂的沥青混合料的水稳定性。试验结果见表4。

从表4可以看出, 与基质沥青混合料相比, 车辙王沥青混合料的浸水残留稳定度提高了2.9%～9.7%, 车辙王沥青混合料残留稳定度优于SBS改性沥青混合料。与基质沥青混合料相比, 车辙王沥青混合料劈裂冻融比提高了5.3%～8.6%。与SBS改性沥青混合料相比, 混合料冻融劈裂强度比大致相当。车辙王沥青混合料水稳性优于基质沥青和SBS混合料。

四、结论与建议

1. 车辙王抗车辙剂可有效改善沥青混合料的高温稳定性和水稳定性, 适宜添加量为0.3%。

2. 添加车辙王抗车辙剂的沥青混合料抗车辙性能优于SBS改性沥青混合料, 水稳定性能与SBS改性沥青混合料大致相当。

车辙原因 第10篇

为了研究掺加PRPLASTS抗车辙剂的沥青混合料性能，按照《公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ036-98的要求对掺加PRPLASTS抗车辙剂的沥青混合料进行了配合比设计试验和高温稳定性检验。

1 原材料的技术指标

本试验采用的集料均来自荥阳贾峪，结合料采用山东产道路石油沥青70#A级，其技术性能指标见表1所示，集料和结合料均满足《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004技术要求。

2 PRPLASTS抗车辙剂的特性及作用

PRPLASTS是一种改善沥青混合料性能的专用添加剂，主要优点是可明显提高沥青混合料的高温稳定性和低温弹性，同时可明显改善混合料的抗疲劳特性，最显著的特点是其卓越的抗车辙能力。其外观为4mm左右的黑色固体颗粒，可以根据掺加比例，在沥青混合料加热时直接加入。其基本特性见表2:

PRPLASTS抗车辙剂的作用为：部分PR PLASTS抗车辙剂聚合物溶解在沥青混合料中与沥青形成胶结作用, 提高了沥青软化点温度，降低了沥青对温度的敏感性，增加了沥青与矿料的粘附能力;其次，聚合物中的塑料纤维在集料骨架内搭桥而形成钢筋作用，加强了沥青矿粉胶结料体系相互作用力和整体性;同时聚合物颗粒在施工中临时软化，然后在碾压过程中热成型，从而填充集料骨架中的空隙，增加了沥青混合料高温下承受荷载的能力。以上3种作用使得沥青混合料的综合性能显著提高，尤其是抗车辙能力。

3 沥青混合料配合比设计

掺加PRPLASTS抗车辙剂的沥青混合料配合比设计方法与普通沥青混合料的设计方法完全相同，均采用马歇尔试验设计方法。

通过马歇尔试验得到不掺加PRPLASTS抗车辙剂的AC-13C型沥青混合料最佳油石比为4.7%，根据供应商提供的经验数据，将确定的油石比增加0.2%即得到掺加PRPLASTS抗车辙剂后沥青混合料最佳油石比为4.9%。关于PRPLASTS抗车辙剂的掺量, 推荐掺量一般为沥青混合料总重量的0.3%～0.6%，为了保证既有实效又经济，本次试验PR PLASTS掺量为沥青混合料总重量的0.4%。

4 掺加PRPLASTS抗车辙剂的沥青混合料性能

4.1 马歇尔试验

根据《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》JTJ052-2000，采用表干法测定混合料试件毛体积密度，并进行马歇尔试验。添加0.4%PR PLASTS抗车辙剂的沥青混合料马歇尔试验结果如表3所示：

4.2 高温稳定性检验

根据《公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ036-98的要求, 采用车辙试验得出的动稳定度来评价添加掺加PRPLASTS后的沥青混合料的高温稳定性。试验结果表明，添加PRPLASTS后沥青混合料的动稳定度均值达到8549次/mm，远远高于《公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ 036-98提出的夏季炎热区改性沥青混合料动稳定度不小于3000次/mm的要求。可见从高温稳定性的角度出发，掺加PR PLA STS抗车辙剂后能显著提高沥青混合料的抗车辙能力。

5 车辙处理方案

根据对车辙主要路段的检测和钻芯取样，郑少高速公路车辙病害出现的主要原因是南半幅交通量大、交通组成中重车比例高和中、下面层的高温稳定性偏低，属失稳性车辙。对于车辙深度在20mm以上的严重失稳型车辙的处理采取铣刨重铺技术，施工过程中先利用SBF-2100大型铣刨机对产生车辙的中、上面层进行彻底铣刨，铣刨后认真检查下面层状况，并对局部破坏部分进行修复，铣刨宽度为上面层3.8m、中面层3.6m。面层之间及接缝处均喷涂乳化沥青黏层油，各沥青面层中均掺加占沥青混合料总重量0.4%的PRPLASTS抗车辙剂。

6 结论

掺加PRPLASTS抗车辙剂能显著提高沥青路面的高温稳定性和抗车辙能力，且使用方便，工艺简单，不需要增加改性的机械设备，比采用SBS改性沥青更经济。自2001年PRPLASTS抗车辙剂进入中国公路市场以来，还未在河南省的高速公路中使用过，本次在郑少高速公路车辙处理中采用，将对河南省高速公路车辙处理技术是一次有益的尝试。

摘要：通过试验研究掺加PR PLASTS抗车辙剂的AC-13C型沥青混合料的配合比设计及其高温稳定性, 发现掺加PR PLASTS抗车辙剂的沥青混合料高温稳定性得到了显著提高。结果表明PR PLASTS抗车辙剂适合在交通量大、交通组成中重车比例高的高速公路上应用。

关键词：PR PLASTS抗车辙剂,沥青混合料,高温稳定性

参考文献

[1]伍石生, 徐希娟.掺加PR PLASTS抗车辙剂的沥青混合料性能研究[J].公路, 2005.

浅谈高速公路车辙病害与处治 第11篇

关键词:车辙病害 成因特征 处治方法

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 02-010-02

1引言

车辙是指车辆长时间在路面上行驶后留下的车轮永久压痕。路面车辙是路面周期性评价及路面养护中的一个重要指标。路面车辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。路面车辙深度的检测能为决策者提供重要的信息,使决策者能为路面的维修、养护及翻修等作出优化决策。我国高速公路建设发展较快,大多数高速公路作为货物运输的便捷通道,其交通量与日俱增,由此不断增大的交通荷载也对高速公路的寿命带来很大影响。例如河北省张家口市境内的京张高速公路、宣大高速公路,作为我们西北能源输出的重要通道,其交通量已经超过了设计预期增长速度,同时,重型货车超载超限现象非常普遍,这样的交通条件使这两条高速公路局部路段产生了比较严重的车辙病害。因此,注重对高速公路车辙病害的研究与防治就显得尤为重要。

2车辙特征及危害

车辙的产生,实质是沥青路面在自然温度场中经受重复汽车荷载作用下,沥青混合料被挤压而形成的辙槽,而且较严重的辙槽两边通常有膨起变形。当车辙达到一定深度,轮迹处沥青层厚度减薄,削弱面层及路面结构的整体强度,同时雨水天气,车辙槽内就会积水,降低路面的抗滑性能,并且辙槽底部在行车荷载作用下很快产生微小裂缝,导致积水下渗,在水和荷载作用下,裂缝进一步发展,逐步形成网裂、坑槽等病害,严重影响沥青路面结构性能和使用性能。

3沥青混凝土路面车辙分类

(1)磨耗型车辙:在交通车辆轮胎磨耗和环境条件的综合作用下,路面磨损,面层内集料颗粒逐渐脱落;在冬季路面铺撒防滑料(如:砂)时,磨损型车辙会加速发展。

(2)结构型车辙:这类车辙主要是基层等路面结构层或路基强度不足,在交通荷载反复作用下产生向下的永久变形,作用或反射于路面。

(3)失稳型车辙:此类车辙的外观特点是沿车辙两侧可见混合料失稳横向蠕变位移形成的凸缘。一般出现在车辆轮迹的区域内,当经碾压的路面材料的强度不足以抵抗交通荷载作用于它上面的应力、特别是重载车辆高频率通过,路面反复承受高频重载时,极易产生此类车辙。在高速公路的进、出口,交费站或一般公路的交叉路口等减速或缓行区,这类车辙也较为严重。因为这些地区车速较低,交通荷载对路面的作用时间较长,易于引起路面材料失稳,横向位移和永久变形。

(4)压密型车辙:碾压不足,开放交通后被车辆压密而形成车辙。不过这类车辙如果是由于路面施工质量控制不严造成的非正常病害,一般在讨论车辙时,多不考虑。

图1沥青混凝土路面车辙类型

4我国路面车辙形成的主要成因

我国的半刚性基层永久变形非常小,所以半刚性沥青路面的车辙主要来源于面层在高温和车辆作用荷载下的塑性流动变形,即以压密型和失稳性型车辙居多。即:沥青混凝土的压密和横向流动失稳造成了车辙变形,接近路表的近荷载区域是变形发生的主要部位。

图2轮胎作用下的内部应力图

从以上应力示意图不难看出:

(1)路面内部应力最大、最为集中的区域位于路表下0cm~8cm,该深度范围内的最大剪切应力是基本均匀的,也是整个受力区域内最大的,这一规律与荷载分布形式无关;

(2)荷载的反复作用在路面结构层底面产生弯拉疲劳的同时,在路面表面产生了剪切疲劳,而为了满足抗滑需要往往表面层混合料的空隙率较大,强度较低,这就导致后者更早地出现路面损坏。

5车辙的发展过程

纵观车辙的形成过程,大体上可分为三个阶段:

(1)初始阶段的压密过程:在沥青路面碾压成型开放交通以后,沥青面层以及各结构层材料中均存在一些空隙,在汽车荷载作用下。仍会有进一步的压密过程,这个形变过程是一个由快到慢,由强到弱的过程,在这一过程中,沥青面层以及各结构层材料被逐渐压实,产生形变,当然这一过程除了与荷载作用、材料空隙有关外,外部气候环境、温度湿度也是一个不可忽视的原因。

(2)沥青混合料的横向推移流动过程:高温下的沥青混合料处于以粘性为主的粘弹性状态,在车轮荷载作用下,沥青及沥青胶浆便产生流动,从而使混合料的网络骨架结构失稳,而向两侧隆起。

(3)形成完整的车辙病害:随着车轮荷载的进一步作用,高温下处于半固体状态的沥青混合料不断被推移流动,此时矿质骨架逐渐成为荷载的主要承担者,再加上沥青的润滑作用,矿质集料会产生错动,促使沥青及胶浆向其富集区流动,这一作用的结果使矿质集料重新排列,矿质骨架被破坏,由此形成完整的车辙病害。

图3车辙的发展示意图

6车辙病害处治

车辙病害的发生较为普遍,但其处治方法并不复杂,基本的处治原则是立足于车辙病害的不同表现表现形式采取相应策略:对于较轻的压密和磨耗型车辙,采用微表处车辙修复技术;对于严重的失稳和结构型车辙,需铣刨产生车辙的各面层,若基层出现结构破坏需对基层进行处理,然后铺筑灌注式水泥沥青混合料路面以预防二次车辙病害的产生。

(1)微表处修复车辙技术

微表处修复车辙技术即用配有V型摊铺槽的稀浆封层车将改性沥青稀浆混合料摊铺到辙槽中,使其经养生和初期交通作用固化后形成具有一定强度的薄层结构,从而修复车辙。它能满足摊铺不同截面厚度(楔形、凹形、刮痕面)的要求,不同沥青用量和不同摊铺厚度的混合料,经养生和初期交通作用固化后,均能耐受住行车作用,并在使用寿命内保持良好的抗滑性能(高的摩擦系数)。它能适应迅速开放交通的需要,具有效、快速的处治轻度车辙、预防其它病害和恢复道路表面功能,具有更高的抗磨耗性能和抗滑性能,并可以完成对原路面的车辙修复。跟别的车辙处治技术相比,其具有施工便捷,成本低的优势。

微表处修复车辙技术方案:A如果没有其他的严重病害,其深度为10mm时,可直接采用单层微表处填补修复;B如果深度在10mm到20mm的范围内,则可以直接采用复式双层微表处修复,摊铺宽度为1.4m;C如果车辙路面磨光或水损坏严重,则可采用单层微表处直接填补车辙,以后再用微表处对车道加铺1cm厚的罩面,以提高路面抗磨耗、抗滑及防水能力和改善路况。

(2)灌注式水泥沥青混合料车辙处治技术

灌注式水泥沥青混凝土路面是目前车辙防治的一项新技术。这项技术是首先铺筑沥青混凝土面层,空隙率控制在15～20%,然后使用稀浆封层摊铺机将水泥乳浆“灌入”沥青混凝土层中,养生后形成半刚半柔性路面。这种新型路面结构具有优良的抗车辙性能,同时具有刚柔相兼的特性。

灌注式水泥沥青混合料车辙处治施工流程:A对发生病害的原路面进行必要的处治;B母体大空隙沥青面层施工;C水泥乳浆现场制备、运输和灌注;D养生。

7总结

高速公路建成通车后的病害处治是目前公路管理的重要任务之一,在强化日常养护的情况下,也要重视对道路局部病害的及时处治。在设计、施工、养护管理等各个环节以有效手段减少道路病害,延长道路使用寿命,是每一个公路建设和管理人员应该思考和注意的问题。

参考文献:

沥青路面车辙病害防治方法浅析 第12篇

1 车辙分类

根据车辙的整个形成过程,可以将车辙分为三类:①失稳性车辙,这类车辙是由于在高温条件下的车辆负荷压力作用下,使得沥青混合物的粘合性能下降,从而使沥青层在力的作用下发生了流动性的变形,由此而形成车辙。②压密性车辙,在沥青路面的设计中,常常留有一个路面设计的空隙数值,在实际的施工过程中,路面得不到彻底的压实,剩下的空隙就要求在路面的行车过程中,进行进一步的压实,而这一部分的压实结果就会在轮迹处形成一个比较轻微的变形,这就叫做压密性车辙。③磨耗型车辙,这一类的车辙大多在降雪比较频繁和结冰的区域比较常见,主要是由于车辆防滑设备的安装,在行驶的过程中与地面发生的滑动摩擦产生的。

2 车辙成因

2.1 路面材料

沥青材料的路面有一个显著的特点就是蠕变性,在受力过大的时候就会有一定程度的松弛,在经过长时间的车辆负荷压力的作用下,就会使得整个路面的受力超过自身能够承受的极限,引起可塑性的变形产生,经过不断的压力累计最后就会形成路面车辙病害。在沥青混合料的使用上,选取多大比例的沥青混合将会直接影响路面的物理粘性以及路面沥青的稠度比,选取较大比例的沥青混合料就会增加车辙的发生几率,而稠度比相对来说比较小的沥青在抗高温时就没有足够的稳定性。

2.2 路面的设计与实施

在沥青路面的设计中,沥青材料是有着高温指标的,在材料中掺杂多少的沥青以及其他细集料的比例都有着一定的设计标准,如果使用不当,是很容易造成车辙的。在路面实施的过程中,路基压实度的实现、排水性能的优劣、整个路面的导热稳定性等有着具体的实施标准,操作不当都有可能导致车辙的产生。此外,路面的厚度也与车辙的产生有一定的关系。从物理学上来说,沥青路面的设计有一个临界厚度的数据标准,当在设计中路面的厚度值大于这个标准的临界值时,当沥青层数增加就会引起车辙的大幅度增大。

2.3 路面交叉口

在路面的交叉口处,没有太大的间距,而这个地方又多采用交通信号灯进行控制。基于这个原因,在路面交叉口处常会发生频繁的车辆刹车和启动情况,这就使得在这一段的路面会比一般的路段承受更大压力的车轮负荷,在这样长期的作用下,就很容易引起整个路面的物理结构发生变化,出现车辙病害。同时,在信号灯是红灯的状况下,车轮负荷的压力作用路面的时间延长,更容易导致路面的变形,产生车辙。

2.4 气候因素

沥青路面是长时间暴露在大气状态下的,当出现降水、温度变化以及太阳辐射强度变化时,是会直接受到影响的。而且。沥青材质的混合料有一个显著的特点就是,当温度升高的时候,就会显现出流变性,并且其明显性是随着温度升高的程度而变化的。当温度升高到一定程度时,就会使沥青的整个粘度下降到最低点,从而丧失在高温状态下抵抗车辙产生的能力,进而导致车辙的形成。

2.5 交通条件

在交通量相对较大的路段,路面就会承受较大的车辆压力负荷,并比起其他路面有更大的压力作用时间,高频率长时间的压力作用就会使得路面没有足够的时间缓冲这种压力带来的弹性变形,在长时间的累计下,就会导致车辙病害。在现行的关于沥青路面的设计中有一个标准的轮压值,当实际的路面车辆的轮压值大于标准数值的话,路面就有极小的应对压力稳定程度,这个时候就有很大的可能引起车辙的产生。

3 车辙防治方法

3.1 路面材料选择

在沥青的选择上面,要选用软化点相对较高的沥青材料,例如改性沥青,以此来满足在沥青混合料方面规定的动稳定度要求。在集料的选择上面,坚硬度较好的集料、表面粗糙不细化的集料以及颗粒最大限度接近立方体形状的集料都可以极大程度的提高沥青混合料耐高温作用的稳定性和抵抗车辙的能力。在沥青混合料中的相应原料混合比例的设计上,应严格遵照设计标准,进行相关试验的测定的结果相应的实验结果分析,根据试验得出的数据再进行混合料比例的设计,尽可能的选择有较大粒径的集料,在符合沥青用量规定范围的前提下,合理选择沥青的用量,减小沥青在混合料中的稠度比例,提高沥青路面在高温状态下抵抗车辙的能力。

3.2 路面的设计

在整个路面的设计阶段,要整体考虑该路面地区的自然环境条件,依据实际情况选择合理的沥青标号。在夏季气温比较高的地区,选取质量规格高、粘度高的沥青材料,提高路面抗高温的稳定性。在沥青混合料中加入一定比例的抗剥落剂,以此来增加沥青与矿料之间的粘合程度,进而减小车辙发生的可能性。在进行沥青路面厚度数据的设计工作时,要事先进行周密的计算并作出细致的力学分析,结合当地具体的环境条件,进行合理的符合实际要求的路面结构设计。

3.3 路面的施工

在路面的施工方面,施工方应该严格按照施工图纸的设计标准进行施工工作,并对施工图中涉及的施工材料以及施工技术标准规范使用。在施工材料的采购上面,要有严格的材料审查标准,对于不满足施工图纸要求标准的以及没有经过合格检验的材料不允许进入施工场所。施工过程中的集料选择要严格按照设计要求,选取粒径大、棱角性好的集料,依据设计的配料比进行材料的混合使用。在路面的施工中,对于混合料的规范拌合温度标准要严格遵守,加强相关配料的现场检测力度。施工期的选择,应该尽量避开多雨的季节,对于施工现场的排水情况,要进行周密的探查处理,确保整个路段地基不能够被雨水侵袭浸泡。整个施工的供需应该要有严格的计划,对每一个阶段有相应的质量检查,整个施工阶段要有紧密的连续性,每一阶段完成相应的施工任务。对于已经完工的路面,要加强交通方面的管.制工作,对于一些没有达到行车标准的路面,严禁施工车辆。

3.4 交叉口路面

对于相较其他路面承受更大车辆负荷压力的交叉口路面,在路面设计时应该考虑到这个路段的特殊性,在沥青混合料的配置中加入一定量的抗车轴剂。经过添加剂的加入,可以使沥青混合料的整体强度增大,对于粘性方面也有一定程度的提升,既不对低温条件下的沥青性能造成影响,又能进一步的提升其在高温条件下的稳定性。

3.5 车辙路面治理

在整个沥青路面的施工完成后,应该制定相应的关于沥青路面的具体防护保养措施和相应的养护标准体系,对于那些已经形成车辙无法改变的路面,要及早的进行相应的处理,不能放任不管,使其从小病害演变成大病害。在车辙路面的处理过程中,要根据车辙的形成成度进行不同层次的处理。对于刚形成,比较轻微的车辙现象,可以进行整个路面的清扫操作,然后选取颗粒比较细的沥青混合料对整个车辙的路面进行填充,将路面的水分彻底压实。对于那些比较严重的在局部范围内的车辙,可以先用专门的机器进行车辙表面的处理,使其平整,完成清扫工作后,在整个发生车辙的路面周围洒上粘层油,最后选择同样的沥青混合料对车辙路面进行相应的填充和将其压实。对于那些车辙范围大、受损程度高的路面,必须先用专业的机器进行刨深修整,然后重新进行该路面的设计,采用新的路面施工工艺对受损路面进行平铺操作。

4 结语

沥青路面出现车辙现象是十分常见的,关于整个路面的应对车辙的防范工作要始终坚持在路面的设计、施工以及后续保养的各个阶段,对于一些能够提早解决的潜在引起车辙的因素要尽早的解决。在路面的设计过程中,要根据出实际的环境条件对施工材料进行合理的选择并进行科学的路面结构型式的选取,在整个施工阶段,应该严格遵守施工图纸的设计标准,严谨不合格的施工材料进入,加强对施工质量的监督。最后,在路面完成后的养护工作上,要预先制定合理的养护方案,预防车辙的产生,对于已经形成的车辙路面,要马上采取相应的解决措施,不能任其发展。加强路面整个阶段的车辙防范工作,不放松每一个具体环节,只有这样,才能极大减少车辙病害发生的可能性,提高整个道路交通的行车安全性,增加整个路面的寿命使用时间。

参考文献

[1]周建松,王建坤.沥青路面车辙病害分析及处理措施[J].交通科技,2013(10).

[2]谭季青.沥青路面车辙病害处理方法研究[J].中外公路,2009(19).