沥青路面产生车辙原因+现状调查+摘要+参考文献 第7页
0.075mm的粉料(填料)用量过多。天然砂和未破碎砾石含量多的沥青混凝土易产生过大的辙槽，在传统连续级配沥青混凝土中通常限制天然砂的含量为10～20%，对于重交通道路需按低限控制。
美国西部环道Westrack粗级配混合料的过早辙槽破坏分析表明，沥青含量过大和压实度太小是粗级配混合料产生严重辙槽破坏的主要原因。
4.1.2.2集料的本身特性
破碎的碎石，具有丰富的棱角和发达的纹理构造，经压实后颗粒之间能形成紧密的嵌挤作用，有利于增强混合料的稳定性。相反，用表面光滑的砾石拌制的沥青混合料，在高温状态下，砾石颗粒之间缺乏嵌挤力，在荷载作用下极其容易滑移，使路面出现变形[21]。典型的例子是1972年南斯拉夫在热带修建的一条公路，采用当地的河砾石扑筑7cm厚的沥青混凝土路面，由于当地气温常年高达40℃以上，路面建成仅三四个月，双车道路面就变成了笔架形，车辙深度达到10cm之多，以至汽车只能跨在路肩上爬行。研究还表明，碱性岩石如玄武岩与沥青结合料的粘附性明显大于酸性岩石如花岗岩、石英岩和沥青结合料的粘附性。
4.1.2.3沥青的性质
稠度较高的沥青，软化点高，温度稳定性好，在高温下仍能保持足够的粘滞性，使混合料具有一定的强度和劲度，而不致出现过大的变形。而稠度低的沥青，软化点低，在高温下粘度迅速降低，混合料在荷载作用下即出现大的变形。同时，沥青结合料与集料的粘附性越好，相应的沥青混合料抗高温变形能力越强[22]。
由于各种沥青对温度有不同的敏感性，感温性强的沥青高温稳定性必定不良。含蜡量高的沥青，当温度接近软化点温度时，蜡的熔融能力会引起沥青粘度明显的降低而失稳。另外，沥青中沥青质的含量对其热稳性有一定的影响，一般沥青质含量高的沥青其热稳性也好。在沥青中添加合适的改性剂，可以大幅度提高沥青的高温粘度，从而有效地提高沥青混合料高温稳定性能。
4.1.2.4沥青用量
沥青混合料中的沥青含量对其高温稳定性有明显的影响。有马歇尔试验可知，马歇尔稳定度随沥青用量的变化而不同，一般存在一个最大稳定度所对应的最佳沥青含量。这是因为当沥青用量过少时，集料表面沥青膜过薄，混合料呈干枯状而缺乏足够的粘结力，不能形成高的强度，稳定度不高。同时，如果沥青用量太低，沥青混合料难以压实，使其抗车辙能力降低。增加沥青用量，混合料粘结力增强，稳定度随之提高。然而当沥青用量进一步增加，集料表面沥青膜增厚，自由沥青增多，自由沥青就如集料颗粒之间的润滑剂，使颗粒在荷载作用下产生滑动位移，从而稳定度降低。
我国《公路沥青路面施工技术规范》规定，在夏季炎热的高温地区，在配合比设计得出的最佳沥青用量的基础上，减少3%之后的沥青用量作为设计沥青用量往往是适宜的。因此，在超载车和重载车特别多的路段，适当减少沥青用量，加大压实功，使混合料充分的嵌挤，又没有留下大的空隙率是提高沥青路面高温稳定性能的重要措施。
4.1.2.5混合料剩余空隙率
车辙主要来源于沥青混合料的粘性流动，如果空隙率过小，使得混合料内部没有足够的空隙来吸收流动的部分，这势必造成混合料的整体流动性，由此便形成车辙。当混合料的空隙含量较高时，增加其密实度可增加颗粒间的接触压力，从而提高混合料的抗车辙能力。然而，当空隙含量小于某一临界值后，继续减小空隙含量，反而会减小颗粒间的接触压力而降低其抗车辙能力。试验结果表明：各种级配的混合料在最佳沥青用量时，随空隙含量的增加，车辙有所增加。
West Track环道试验将热拌沥青混合料的空隙率分为4%、8%、12%三种，对三种空隙率与不同的沥青用量和级配混合料进行足尺环道试验。结果表明：各种级配的混合料在最佳沥青含量时，随空隙率的增加，车辙量随着增加。Cal/APT试验结果表明，空隙含量对不同的材料影响程度不同。在19℃，10%空隙含量的热拌断级配沥青橡胶(ARHM-GG)的抗车辙性能不如密级配沥青混凝土(DGAC)。当ARHM-GG压实到5%空隙率时，在5000次重型车辆模拟装毕业论文
http://www.Lwfree.cn/置(HVS)轮载后，比DGAC的车辙小。这个结论已由RSST-CH试验验证。可见，确定适当的空隙含量值，在施工时保证良好的压实，是有助于改善路面抗车辙性能的。
沥青混凝土的空隙率过小，面层容易产生辙槽和推挤现象。显著的迹象表明，密级配混合料的初始现场空隙率应不大于8%，并且在路面使用过程中应不小于3%。
Ford在阿肯色州的研究表明，热拌沥青混合料应设计和施工成现场空隙率保持在2.5%以上。空隙率在2.5%以上，辙槽深度将小于7.9mm。
Brown和Cross的研究表明，室内压实试件的空隙率小于或等于3%时，容易产生明显的辙槽，使用合适的集料，同时保持空隙率大于3%，观测到的辙槽深度小。Huber（休伯）在加拿大的研究考虑一系列引起辙槽的因素后，指出产生辙槽的主要原因之一是沥青混凝土的空隙率小于3%。
4.1.2.6气候条件
有资料认为，在40~60℃范围内，沥青混合料的温度上升5℃的，其变形将增加2倍。因此，尽管我们不可能改变天然的气候状况，但若能采取可能的措施，降低路面温度，将有利于保持沥青路面稳定。
4.1.2.7荷载
交通条件对沥青路面高温性能的影响可以归结为荷载、轮胎压力、行车速度、车流渠化等。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、超载车对路面的作用，更加剧了沥青路面的变形。
4.2小结
1)通过以上的优势分析结果可以看出，各因素对动稳定度和60min总变形量的影响显著程度并不完全相同。这主要是由于动稳定度和总变形量物理意义不完全相同，由动稳定度的计算公式可知，其实质是变形趋于稳定时(45～60min)的变形速率。而总变形量包含45min前的变形信息。
2)不论以动稳定度还是总变形量作为参考指标，混合料空隙率和4.75mm筛孔通过率都是较重要的影响因素，其影响显著程度大于沥青结合料性质。由于沥青混合料空隙率主要由集料级配决定，因此要提高沥青混合料高温稳定性，首先应考虑改善混合料级配。
第五章路面温度状况分析
5.1环境对路面的影响及环境参数
5.1.1环境的影响
我国地域辽阔，自然条件相差很大。人们发现不同地区具有相同质量、相同路面结构的道路在基本相同的荷载作用下，损坏的快慢速度却明显不一样。毫无疑问，这一现象主要是与环境因素的差异有关[15]。
在环境作用的诸要素中，温度和湿度对路面性能的影响最为严重。路面体系的温度和湿度状况随周围环境的温度和湿度的变化而变化，从而使路面材料的力学性质和结构强度发生变化。温度和湿度条件对路基路面材料物理状态的改变，使路面结构即便没有受到行车荷载的作用也会逐渐损坏，在车辆荷载的叠加作用下，路面损坏更为迅速。故温度和湿度为路面的主要环境参数。温度对路面的影响主要包括：
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