瀝青混合料技術(shù)經(jīng)濟分析研究

●譚春騰

隨著我國交通行業(yè)的快速發(fā)展以及人們出行需求的不斷增加，公路網(wǎng)絡的完善和建設已經(jīng)逐漸成為了當前我國交通部門以及社會企業(yè)的重點工作內(nèi)容之一。在當前社會經(jīng)濟的影響之下，我國公路的發(fā)展的主要原則為提高運行速度、提高承重力度、提升承載流量、強化渠化性，滿足了我國的運輸需求和出行需求。但是，隨著公路建設要求的不斷提升，對瀝青路面的建設也逐漸提高，這就需要相關(guān)部門不斷對瀝青的材料進行改善。瀝青混合料具有極強的抗高溫性能，并且抗裂能力也較小，在應用瀝青混合料之后，公路的使用壽命也有所延長。瀝青混合料的優(yōu)勢較大，隨著公路施工工程的不斷增加，我國更應該利用新的推廣方式，擴大瀝青混合料的使用范圍，推廣瀝青混合料的應用。

一、瀝青混合料的概念

瀝青混合料是一種鋪設公路的重要復合型材料，根據(jù)實際的公路建設要求，需要在瀝青中添加入不同的成分，在普通情況下瀝青中應當增加粗骨料、細骨料以及礦粉①。在瀝青混合料中加入木纖維素或者聚合物，會使瀝青混合料呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)，也能產(chǎn)生新型的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，當然，瀝青混合料的力學性質(zhì)也會出現(xiàn)改變。瀝青混合料在施工的過程中主要被分為兩種類型，第一種是瀝青混凝土混合料，主要使用的材料為粗細集料以及填充料，將這些材料與瀝青進行結(jié)合和攪拌，在壓實之后則可以形成瀝青混合料，被稱為瀝青混凝土。另一種為瀝青碎石混合料，所使用的材料與瀝青混凝土相似，但是最終的密度不同，瀝青混凝土的密度在10%之下，但是瀝青碎石混合料的密度在10%之上②。瀝青混合料的結(jié)構(gòu)種類主要分為三種，第一種為懸浮—密實結(jié)構(gòu)，這種瀝青混合料的密度極大，粘聚力較大，內(nèi)摩擦角較小，但是在高溫因素影響下，瀝青混合料的穩(wěn)定性較差。第二種為骨架—空隙結(jié)構(gòu)，這種瀝青混合料中擁有極少量的細集料，甚至部分瀝青混合料中沒有這種程度，與懸浮—密實結(jié)構(gòu)相反，粘聚力小，內(nèi)摩擦角較高。第三種為骨架—密實結(jié)構(gòu)，這種瀝青混合料中最主要的成分為粗集料，利用粗集料形成空間骨架，并利用細集料在骨架中的間隙間進行填充，不同結(jié)構(gòu)的瀝青混合料擁有不同的穩(wěn)定性③。

二、瀝青混合料的優(yōu)勢和特點

1.具有高溫穩(wěn)定性。瀝青混合料具有極好的高溫穩(wěn)定性，在高溫條件下，抗負荷和抗載的能力不會受到影響，穩(wěn)定性也不會發(fā)生改變，因此使用瀝青混合料進行鋪設的公路，不會出現(xiàn)變形的狀況。高溫穩(wěn)定性的特點使應用瀝青混合料的公路的路面在長久使用后仍然平整，可以更好地滿足我國對公路的需求。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性主要依靠與礦料在與瀝青進行結(jié)合的過程中所產(chǎn)生的高溫粘度，讓瀝青混合料可以承受更加高的溫度和重力④。瀝青在高溫條件之下，粘度會增大，并且可以更好的與粗細集料進行有效地結(jié)合，提升兩者之間的粘附性，因此即使高溫作用也能夠讓瀝青混合料保持一定的粘滯性。在這種高粘度性的保證下，瀝青混合料的強度和勁度也會大幅度提高，會降低公路路面出現(xiàn)變形的狀況。高溫穩(wěn)定性的優(yōu)勢會在夏天凸顯出來，特別是南方的夏日時間較長，在夏天道路的溫度會大幅度提高，持續(xù)的高溫會影響到公路的穩(wěn)定性和平整性。并且我國公路中所承受的流量也極高，因此使用瀝青混合料能夠加長公路使用時間，避免路面出現(xiàn)損壞的狀況。

2.具有低溫抗裂性?；谖覈臍夂蛱攸c，我國大部分地區(qū)都處于四季分明的區(qū)域，冬季寒冷夏季炎熱，因此在選擇鋪設公路的材料時，不僅要考慮到夏季的高溫影響，也需要考慮到冬季低溫的影響⑤。特別是北方在冬季時，氣溫甚至會下降到零下30度左右，在極為寒冷的地方，氣溫甚至會更低，由于氣溫溫差的影響，會容易使公路路面出現(xiàn)裂縫的狀況。當氣溫急劇降低之后，瀝青路面會出現(xiàn)巨大的收縮力，如果氣溫在持續(xù)降低，則瀝青路面的剛性程度也會增加，路面的松弛度也會降低，這時候更加容易出現(xiàn)斷裂的狀況。這種橫向裂縫的出現(xiàn)，在專業(yè)領(lǐng)域被稱之為低溫裂縫，是影響公路使用壽命的重要因素。瀝青混合料在低溫的影響下，并不會出現(xiàn)嚴重的裂縫，這是由于瀝青混合料對低溫的感應程度較小，并且瀝青混合料的稠度和勁度都較低，變形能力較強，因此出現(xiàn)裂縫的幾率也較小。

3.具有耐久性。瀝青混合料的耐久性有兩種意思，第一種意思是在使用瀝青混合料后，路面及時反復承受來往車輛的荷載，也能夠表現(xiàn)出較好的耐疲勞性，可以在承受大量流量之后也不會出現(xiàn)裂縫⑥。第二種意思是即使長時間處于風吹日曬、高溫低溫的影響下，公路路面也會有較好的抗老化能力。瀝青混合料具有較好的耐久性，在長期的使用過程中，也不會出現(xiàn)明顯老化的狀況，對我國公路建設有重要的作用。通過對研究數(shù)據(jù)進行分析和調(diào)查，能夠發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域的瀝青混合料的老化程度是不同的，這主要是由于不同瀝青混合料的密度并不同，因此會出現(xiàn)老化效率的區(qū)別。當處于日照時間長以及溫度高的區(qū)域時，瀝青路面老化速度快，如果使用瀝青混合料之后，路面中的間隙會被挑住，因此老化速度也會降下來。為了進一步地提高瀝青混合料的耐久性，技術(shù)人員可以強化瀝青膜的厚度，能夠保證瀝青混合料的耐久性得到提高。

三、瀝青混合料的技術(shù)經(jīng)濟分析

瀝青混合料的技術(shù)經(jīng)濟分析分為對三個時期，分別是初期建設資金的使用情況、使用過程中的養(yǎng)護費用以及后期使用時候所產(chǎn)生的用戶費用⑦。瀝青混合料由于所使用的材料較多，并且需要進行精密地攪拌和制作，需要使用大量的人工費用和設備費用，因此在前期進行投資的過程中，所投入的資金較多。瀝青混合料的攪拌時間較長，這是由于攪拌的時間越長，瀝青混合料的穩(wěn)定性越好，但是所使用的燃料也越多，這也在一定程度上增加了成本費用。瀝青混合料所需要的瀝青料也較多，因此也是影響成本提高的重要因素。

后期的養(yǎng)護費用也是保證公路最終使用效果和使用壽命的重要因素，由于瀝青混合料的前期使用材料較多，因此在進行養(yǎng)護的過程中也許需要使用一些特殊材料進行養(yǎng)護。瀝青混合料需要在一定期間內(nèi)進行仔細的養(yǎng)護，在處理過程中，需要結(jié)合實際地區(qū)瀝青混合料的不同變化，應當使用合適的材料進行養(yǎng)護。為了提高瀝青混合料的使用時間，我國也應當適當?shù)貙︷B(yǎng)護技術(shù)進行改良，并加強對瀝青混合料養(yǎng)護費用的投資。

用戶費用也是在計算瀝青混合料技術(shù)經(jīng)濟的重要因素，其中用戶費用包括在瀝青混合料公路中，所產(chǎn)生的車輛運行費用、形成延誤費用、車輛所使用的燃料費用以及事故費用等。瀝青混合料所鋪設的公路，意外事故發(fā)生率會降低，因此在事故費用上會降低⑧。

四、結(jié)語

瀝青混合料的優(yōu)勢較大，是當前公路鋪設過程中所使用的重要材料，可以提升公路的使用效果以及使用時間。瀝青混合料具有極高的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及耐久性，受自然因素的影響較小，對我國公路的快速建設有重要的積極作用。但是，由于瀝青混合料在制作過程中會出現(xiàn)密度不均或者形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，因此瀝青混合料會出現(xiàn)不同的老化速度，這也給公路的使用造成了一定的負擔。面對這種狀況，必須要加強對瀝青混合料的研究，提升瀝青混合料的使用效果，強化公路施工的工程質(zhì)量。瀝青混合料的技術(shù)經(jīng)濟效益較高，雖然前期所投入的資金較多，但是在后期的養(yǎng)護費用少開銷較小，可以大幅度降低使用成本，對我國經(jīng)濟的發(fā)展也起到了重要積極作用。

注釋：

①王爭愿,李九蘇,婁夢雷,方克儉,石揚,王平.RAP摻量對反應型冷拌再生瀝青混合料性能的影響[J].長沙理工大學學報(自然科學版),2019(4):35-41

②呂松濤,張超,樊喜雁,彭幸海,王笑風.水泥替代礦粉對橡膠瀝青混合料性能的影響[J].長沙理工大學學報(自然科學版),2019(4):57-63

③吳文化,徐虎林,蘇斌,張國強,郝朝亮.以原創(chuàng)技術(shù)助推我國公路和城市道路高質(zhì)量發(fā)展——DTC相變自調(diào)溫材料瀝青路面的應用前景[J].綜合運輸,2019(12):1-6

④張國軍,徐亦冬,陳偉,韓添池,陳堅鋼,陸磊,龔嘉誠,徐詩源.透水瀝青路面光觸媒材料涂覆層汽車尾氣降解效率試驗研究[J].路基工程,2019(5):89-93+115

⑤張蓓,李松濤,鐘燕輝,李曉龍,高燕龍.基于BP-PSO聯(lián)合算法的瀝青混合料空隙率反演計算[J].大連理工大學學報,2020(1):75-82

⑥吳源鋒,廖軍,黃晚清,馮文凱,曹明明.BRA改性瀝青高溫性能評價指標的比較研究[J].武漢理工大學學報(交通科學與工程版),2019(6):1079-1084

⑦李科宏,熊銳,蔣汶玉,宗有杰,李闖,褚辭,喬寧,李海濱.基于感應加熱的鋼絲絨纖維瀝青混合料除冰性能評價[J].科學技術(shù)與工程,2019(32):313-321

⑧彭文舉,張瑤瑤,orambuena-ContrerasJ.,Garcia A..微波與感應加熱對瀝青混合料自愈特性影響研究[J].中外公路,2019(5):215-221