在成都沥青混凝土路面在使用期间的行车荷载和外界环境的反复作用下,沥青材料会逐渐失去黏结性能而导致路面产生裂缝和松散等病害,此时进行路面修复甚至重建,均会带来交通安全、拥堵,资金等问题。当沥青混凝土路面出现上述病害时,防水剂、沥青再生剂等材料被应用于沥青混凝土路面使其免受环境破坏和水分渗透,但其耐久性会因环境和行车荷载的反复作用而降低,降低了路面的抗滑性能,影响行车的安全性和路面使用性能,因此研究新的沥青混凝土路面修复方法迫在眉睫。
01、沥青材料的自愈合性
自愈,可以定义为:由于行车荷载的反复作用,沥青胶结料或混合料产生的裂缝可以部分或全部愈合的过程。当沥青混凝土路面出现裂缝和松散时,如果允许路面在没有外部荷载作用下保持足够的间歇时间,沥青本身的自愈能力可以使裂缝部分愈合。由于沥青材料本身是一种典型的黏弹性材料,在高温下会表现出较好的流动性,这就为沥青材料的自愈合提供了基础。
02、沥青混凝土的自愈合技术
在一定的间歇期下,沥青混凝土路面的性能会有所恢复和疲劳寿命有所延长,这都表明沥青材料具有自愈合性能,但其自愈合能力很弱,目前研究人员已提出两种较创新的增强沥青混合料愈合性能的方法:聚合物材料愈合方法和加热诱导愈合方法。
03、聚合物材料愈合方法
沥青材料可以看作是一种两相材料,即:液体相,称为胶质;固体相,称为沥青质。随着时间的推移,液相会逐步地氧化、消失而导致沥青变得坚硬而脆弱。为避免这种情况发生,在路面刚出现老化迹象时,胶质等聚合物被应用在沥青混凝土路面上,但这种愈合方法只作用于表面,其只影响路表面以下1cm的范围。为解决此问题,聚合物添加到路面的最佳方式是将充满愈合剂的胶囊与沥青混凝土相拌和,这种技术方法主要利用的是微胶囊技术。
04、加热诱导愈合方法
由于沥青混合料本身具有自愈合性能以及沥青材料的温度敏感性和时间依赖性,因此使沥青材料在荷载间歇期间受到更高的温度时,其愈合率会大幅增加。基于这重要的一点,研究电磁感应加热以及微波加热等技术来提高钢纤维增强沥青混凝土路面的愈合率是相当创新的技术措施,以此来提高路面的抗疲劳性能和延长沥青混凝土路面的服务寿命。
以电磁感应加热愈合技术为主的加热诱导愈合方法是现阶段对沥青混凝土路面修复较新的研究领域,此方法是通过感应加热掺导电材料的沥青以修复裂缝,较其他愈合方法有多次愈合且愈合效率高等优点。鉴于电磁感应加热的优点,建议该方法广泛地应用于沥青混凝土路面修复。
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