热拌彩色沥青混合料SMA-13施工技术研究(9)
RDa--车辙深度参数,采用20mm
RDb--车辙深度限值,采用35mm
a0--模型参数,采用2.0
a1--模型参数,采用4.0
1、彩色沥青路面
①车辙深度平均值:
mm (公式4-15)
②车辙深度指数:
因为平均车辙深度小于车辙深度参数,所以
RDI= (公式4-16)
=100-2.0×10.6
=78.8
2、普通沥青路面
①车辙深度平均值:
mm (公式4-17)
②车辙深度指数:
因为平均车辙深度小于车辙深度参数,所以RDI=0
4.3.4 结果分析
根据路面车辙深度评价标准,如表4-9所示:
表4-9
评价等级
评价指标优良中次差
车辙深度RD(mm)≤5>5~≤10>10~≤15>15~≤20>20
车辙深度指数RDI≥90≥80~<90≥70~<80≥60~<70<60
根据上表及数据分析结果可知,彩色沥青路面的评价等级为中,普通沥青路面的评价等级为差。两种路面道路等级较不理想,普通沥青路面车辙现象尤为明显,会对行车质量造成较大影响。所以,此两种路面均需要养护处理7。
目前,城市道路中的车辙主要是在通车初期就很快出现的车辙、或者集中出现在交叉路口、公交车站等位置的车辙,它严重影响了路面的质量和使用寿命7。在圆明园东路上实际在现场对车辙进行测量时,可以发现轮迹带处明显下凹,车轮很少压实过的道路中间位置呈上凸趋势,所以由此推断此彩色沥青试验路段的车辙属于失稳性车辙。失稳性车辙形成原因是在高温条件下,由于沥青混合料中颗粒之间沥青膜在外力作用下产生了剪切变形,引起集料颗粒出现相对位移,车轮反复碾压作用载荷应力超过沥青混合料的稳定度极限使流动变形不断积累形成车辙6。车辙的形成是由多种因素导致的。因为本研究没有进行科学实验探究车辙原因,所以将从交通环境等外部条件对其进行原因分析,可得出以下两点:
(1)交通量大及渠化作用。经过对清华附中公交车站交通量初步调查,此车站交通量很大,早晚高峰期间交通量可达300辆/小时。受交通渠化作用的制约,此条路上车辆全部为公交车辆,属大型车辆,这些车辆宽度等特征相同,对路面压实作用范围较集中,同一位置车辙积累较大,所以车辙现象较严重。
(2)车辆频繁的启动、刹车影响。车辆在刹车、启动时,作用于路面上的压力明显大于正常行驶时的压力,会对路面造成很大的破坏力,因而加速车辙的形成。
4.4 路面破损情况
道路路面破损是道路使用一段时间后经常会遇到的问题。损害不但影响路面的结构使用性能和结构承载力,也会影响到路面使用性能,其使用性能直接关系到道路为用户提供的舒适性、安全性、快捷性等服务的水平,关系到道路本身的使用寿命8。对于本次破损率调查,因为测量面积小,采用人工观察法,
对调查路段(圆明园东路清华附中车站)进行实际观察,发现此路段几乎没有裂缝、龟裂、坑槽等现象。所以此路段的外观整体情况较好,路面破损情况属于很轻微。
4.5 其他问题
4.5.1 褪色现象
对此调查路段观察,可看到其彩色路面的颜色褪色现象较为严重,整个路段表面颜色以不能看出较明显的红色,与普通黑色路面颜色无太大差别。现在此路面颜色与当初刚建成时有较大差距。
经过四年的使用后,此条路褪色现象十分明显,分析其成因,可归纳为以下两点:
(1)磨耗作用。不断重复的大量的车辆轮胎摩擦作用将包裹在集料表层的沥青胶结料及颜聊一起摩擦掉,使显露在外的直接是粗集料的磨光表面。
(2)外部环境影响。在集料骨架之间镶嵌的沥青胶结料中依然存在色粉,但是由于光照等外部环境的影响,使色粉本身颜色变淡,产生褪色,所以整体看来彩色路面的颜色效果就更加不明显。
4.5.2 与丙烯酸类路面的对比
将彩色沥青混合料类路面与丙烯酸类路面做对比,可以发现丙烯酸类路面在路用性能及耐久使用性能方面相对来说较差,路面破损问题比较严重,可从下图4-2所示看出:
图4-2 彩色丙烯酸类路面现状图
同是公交车站前的路面,通过与彩色沥青混合料路面对比可以发现, 丙烯酸类路面破损情况明显较严重。首先此路段存在裂缝现象,大规模龟裂、不规则裂缝、横向裂缝及竖向裂缝现象均存在,且程度较严重;其次,存在松散剥落现象,从上图可以看出,丙烯酸类材料混合层已明显剥落,使其下层的沥青混合料层暴露于外。所以,此种路面的使用性能已经遭到严重破坏,对于行车安全性和舒适性有很大影响。但此种丙烯酸类材料路面颜色持久性较好,能够维持较长时间。
4.6 小结
通过对圆明园东路彩色公交专用道及与其相邻的普通沥青公交专用道进行的几项路用性能情况的测量实验,可以对此条彩色路面的性能大致有所了解,并且能够对其作出较科学、客观的评价。因此可以对其作出以下两点总结:
(1)相对来说,彩色沥青路面路用性能并不差于普通沥青路面,有些指标甚至强于普通沥青。这说明添加色粉虽然改变了传统的沥青级配组成,但其并没有影响到整个沥青混合料性能。
(2)此条试验路段存在的比较大的问题便是褪色现象,这使彩色路面的初衷不能完全展现出来,且从经济角度考虑,过早的褪色现象使原材料没有发挥出其应发挥的作用,造成资源及经济上的浪费。
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