道路工程材料前沿方向报告

道路工程材料前沿方向课程报告

姓名：齐涛

学号：15S132076

专业：交通运输规划与管理

摘要

随着城市和交通建设的深入，道路路面材料的发展越来越受到人们的关注。本文首先阐述了道路路面材料的发展现状，介绍了土、石路面，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的发展现状。然后对道路路面材料的发展趋势进行了分析和展望，重点介绍了功能性路面材料和环保型路面材料。通过分析，新型功能性路面材料和环保型路面材料在以后的发展中必将得到越来越广泛的应用。

关键词：道路工程材料；水泥混凝土；沥青混凝土；功能性路面材料

0、引言

目前，道路交通已经成为人们生活中必不可少的一部分，因此，对公路工程项目的施工质量进行严格控制具有极其重要的意义。而道路工程材料与人们的出行交通和道路的使用具有非常紧密的联系，其理应得到足够的关注。

1、道路路面材料的发展现状

依据《公路工程质量标准》的规定，将道路路面按照材料可以分为低级、中级、次高级和高级四种类型。低级路面为采用粒料加固土路面或其他材料加固及改善的土路面，一般采用材料分层铺筑；中级路面为采用不整齐石块，碎石或砾石等其他粒料卢曼；次高级路面为采用沥青灌入式碎石，路拌沥青碎石，半整齐石块及沥青表面处治的路面；高级路面为采用沥青混凝土、水泥混凝土、整齐石块或条石及厂拌沥青碎石路面。由于路面材料的特点及施工工艺对路面的使用性能起决定性的作用，针对不同的路面材料（土、石路面、水泥混凝土路面、沥青路面）阐述其现状及发展历程。

（1）土、石路面。

土是最早用于筑路的路面材料，在农村、落后的山区或工程的临时便道地区仍有不少的土路。土路面可塑性强，但平整度及稳定性很差。

石料路面的主要材料是砂砾和石料，一般采用地表层经风化得到的碎石或抛石，可直接铺筑路面，20世纪60年代，泥结碎石是我国公路的主要路面材料。石料路面相对土路面强度高、平整度好并相对稳定，目前也用于行车道路

路面。

（2）水泥混凝土路面。

水泥混凝土路面是目前常用的路面形式之一，由水泥、粗细骨料及外加剂拌合成的混凝土混合料，并通过浇筑、碾压成型，水泥水化并硬化后形成的具有一定强度的混凝土材料。该路面强度高、表面摩擦力小、性能稳定，既可在工厂预制各种需要的路面形状也可在现场摊铺，适合用于城市内的人行道、停车场及广场等区域。若在混合料中掺入彩色水泥或颜料，亦可获得各种色彩的路面，进而调节路面色彩，增加道路的美感。

（3）沥青混凝土路面

沥青混凝土路面采用沥青为胶结材料，通过粗、细骨料、矿粉采用一定的配比混合拌制并铺压后形成。该路面柔韧性强、变形性能良好，且可不设伸缩缝及工作缝，路面的连续性和平整度好，同时该路面具有较好的吸声减震性能，便于车辆快速行驶，目前多适用于高速公路、一级公路等高级路面的道路。

2、道路路面材料的发展趋势

伴随着经济的发展，道路交通在满足经济、出行方便的基本要求外，更安全、更舒适、更环保也一并提上道路路面的发展日程。故功能型的路面材料、环保型的路面材料也应运而生，不仅提高了路面的使用性能，也明显改善道路交通的服务质量及水平。

（1）功能性路面材料。

这是在路面材料的基本功能之上加以其他功能的多用途路面材料，可以为驾驶员提供更安全更舒适的路面。功能型路面如:高模量抗车辙沥青路面、多孔性排水降噪沥青路面。

a．高模量抗车辙沥青混凝土路面。

据统计表明，在沥青路面的维修养护中80%是因为车辙变形，与开裂、水损相比，车辙的危害最大，直接威胁到交通安全。故合理选用级配类型和石料性质或采用粘度高的硬质沥青，通过提高沥青混凝土的模量来提高路面的抗车辙能力。高模量的沥青混凝土具有较高的劲度模量，故具有优越的高温抗变形能力。

b．多孔排水降噪沥青混凝土路面。

多孔沥青混凝土不仅空隙率大，且内部有较高的连通空隙率，排水性能好，

具有良好的高温稳定性、耐磨性及抗滑性能。近年来，该路面在美国和日本等发达国家已开始使用，与普通的水泥混凝土路面相比，排水性强的路面能使地表水迅速渗入地下，补充地下水并保持土壤湿度，改善城市地表植物的生存条件;该路面较大的空隙率，能蓄积能量，调节城市的温度及湿度，降低城市的热现象，同时路面的空隙率越大，越能吸收车辆行驶时产生的噪声，改善行车环境。

c．防冻型路面。

防冻型路面是通过沥青中含有的盐化物降低冰雪的冰点，从而达到防冻的目的，或者利用路面表面嵌入材料的大变形特点促使冰雪剥离，主要用于路面防冻、剥离路面的积冰或积雪。该路面主要适用于寒冷地区的高速公路、一级公路等，防止车辆发生危险，提高行驶的安全性。

d．高粘附性路面。

这是由芬兰研制的含有0．3%纸浆的道路路面材料，可以提高道路的牢固度及路面的粘附力。根据试验结果得出，含有纸浆的路面材料的路面牢固度大约能提高30%，且大大地提高了路面与轮胎之间的粘附性，减小了雨天和雪天行车的危险性。在提高路面使用性能的同时，也实现了废纸资源的回收利用。

e．弹性路面。

根据路面的力学特性，将沥青混凝土路面划分为柔性路面，但其柔性是相对刚性路面———水泥混凝土路面而言的。而弹性路面是指在行走时脚下能明显地感觉到弹性，从而减轻作用于脚部的冲击力的道路路面，这一路面是从提高行走舒适性、增强运动者弹跳力的方面考虑发展的，弹性路面的材料多采用聚氨酸脂、橡胶微粒或硬泡沫类物质，当混入软木顺粒铺装时，能起到协调景观的效果。

f．磁性导向路面。

这种路面采用将磁粉混入沥青混凝土中并按照一定的形状铺设在道路中，从而给手持磁感应杖的盲人进行导向，这一路面可适用于残疾人群、高龄人群的道路，同时也可用于积雪地区的除雪车、路面清扫车的导向道路。

（2)环保型路面材料。

a．低噪声的柔性路面。

低噪声的柔性路面是将直径3mm的橡胶颗粒添加至沥青混凝土材料中的道路路面，橡胶颗粒的加入防止了混凝土材料中的粗骨料石子因相互摩擦而发出的噪声。该橡胶颗粒取自废弃的轮胎，在路面材料中其含量仅占3%，但其不仅能减少近70%的路面噪声，还能吸收太阳光的照射光线，增加车辆行驶的舒适性及安全性。该路面的造价比传统的沥青混凝土路面高10%，但其能大大地减小路面噪声，且能对废旧轮胎进行回收再利用，故这一种环保型的路面具有很大的发展潜力。

b．辨识型的路面。

该路面是指通过将发光材料散布至普通的路面材料中，具有增强驾驶员的夜间识别效果并协调街道的景观的道路路面。一种是在普通的路面材料中添加树脂，凝固后形成的粒状材料在吸收紫外线能量后发出荧光的荧光材料，可作为夜间识别性能很高的路面铺装材料;另一种是利用玻璃晶体材料的反射特性来提高路面在夜间的识别性能，目前各国正在进行废旧玻璃的再生利用实验。还有一种是利用半导体中的电流相互冲突撞击时发生的能量进行发光的二极管，将其埋设在混凝土铺装层中，可用于夜间视线的诱导。具有辨识性的路面材料均能够协调周围景观，并提高车辆夜间的行车安全性能。

c．合成树脂彩色路面。

目前的彩色路面多采用无机材料，着色困难且色彩贫乏，合成树脂的彩色路面是采用表面涂层法、环氧树脂法或树脂砂浆法铺设的彩色道路路面，该路面防滑性能好，适用于休闲场所、高速公路防滑带及公共汽车专用道等，但由于树脂易老化、褪色，故该路面的耐久性也亟待解决。

3、结语

本文概述了传统路面材料的分类、作用及其特点，介绍了道路路面材料研究的新趋势:功能型路面材料和环保型路面材料。新型路面材料赋予了传统路面材料不同的功能和作用，被用于不同需求的场合与环境，为道路路面的安全性、舒适性及更高的服务质量做出更显著的贡献，因而日益得到人们广泛的关注及应用。