排水瀝青( drainage asphalt )路面,又稱(chēng)透水瀝青( porous asphalt )路面,指壓實(shí)后空隙率在20%左右,能夠在混合料內部形成排水通道的新型瀝青混凝土面層,其實(shí)質(zhì)為單一粒徑碎石按照嵌擠機理形成骨架-空隙結構的開(kāi)級配瀝青混合料。此外,針對以改善表面抗滑功能為主的開(kāi)級配表面薄層應用又稱(chēng)開(kāi)級配磨耗層( OGFC,open-graded friction course ) 、多孔隙瀝青磨耗層( PAWC, porous asphalt wearing course )等。這些材料的構成特征基本相同,但由于使用功能、描述角度和突出重點(diǎn)有所區別被賦予不同名稱(chēng);有時(shí)在技術(shù)特點(diǎn)上也有所不同。
簡(jiǎn)介
排水瀝青路面采用大空隙瀝青混合料作表層,將降雨透入到排水功能層,并通過(guò)層內將雨水橫向排出,從而消除了帶來(lái)諸多行車(chē)不利作用的路表水膜,顯著(zhù)提高雨天行車(chē)的安全性、舒適性;同時(shí),由于排水瀝青路面的多孔特征可以大幅降低交通噪音,也被稱(chēng)為低噪音瀝青路面(low-noise asphalt pavement)。
性能優(yōu)勢
隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )的快速發(fā)展,人民群眾出行質(zhì)量需求不斷升級,交通建設也愈加突顯“環(huán)境友好”的理念。在道路工程領(lǐng)域,如何提高路面的使用功能,如何向社會(huì )提供高安全、更舒適、更環(huán)保的道路表面特性(road surface characteristics),已成為新時(shí)期下我國交通部門(mén)追求的新目標。
綜觀(guān)國內外技術(shù)前沿,具有大空隙特征的排水瀝青路面鋪裝因為具有抗滑性能高、噪聲低、抑制水霧、防止水漂、減輕眩光等突出優(yōu)點(diǎn),可以說(shuō)達到了現有瀝青路面技術(shù)中的“頂端路用性能”(ultimate performance),成為實(shí)現道路表面特性品質(zhì)飛躍的最佳路面形式。
中國研發(fā)歷程
我國上世紀八九十年代在上海、河北、黑龍江、廣東等地修了一些小規模的試驗路,但由于當時(shí)對我國重載交通的發(fā)展和嚴重程度考慮不足、缺少性能優(yōu)良的改性瀝青等問(wèn)題,均未取得成功。 2001年~2004年,交通部公路科學(xué)研究院承擔了交通部西部項目《山區公路瀝青面層排水技術(shù)的研究》課題。該項目系統研究了排水瀝青路面的材料性能與設計、結構設計、施工技術(shù)、路面安全特性等問(wèn)題,為排水瀝青路面在我國的應用奠定了基礎。項目成果經(jīng)交通部科教司鑒定,達到國際先進(jìn)水平,并獲中國公路學(xué)會(huì )科技進(jìn)步二等獎。
2005~2007年,交通部公路科學(xué)研究院承擔了江蘇省交通科學(xué)研究計劃項目《排水瀝青路面應用技術(shù)研究》。該項目在西部項目成果基礎上,以提高排水性瀝青路面使用性能為核心,重點(diǎn)研究了高溫和重載交通條件下排水性瀝青路面的使用性能,結合鹽通高速16.8km排水瀝青路面鋪筑的技術(shù)應用,在原材料品質(zhì)與標準、組成設計、排水設計、施工技術(shù)與質(zhì)量控制等方面進(jìn)行了深入研究。同時(shí),為降低排水瀝青路面在我國推廣應用的成本,交通部公路科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)了針對我國重載交通特征的高粘度改性瀝青及高粘度添加劑。
2005年鹽通高速通車(chē)后,交通部公路科學(xué)研究院和東南大學(xué)共同承擔了鹽通高速排水瀝青路面長(cháng)期性能觀(guān)測項目。根據四年來(lái)共8次的全面跟蹤檢測情況,目前路況良好。
2008年,江蘇省在寧杭高速公路二期修筑了全長(cháng)20.9km的排水瀝青路面,該項目為雙幅六車(chē)道,單幅寬度14.5m,全部鋪裝面積約30.3萬(wàn)平米,為目前國內最大的排水瀝青路面鋪裝工程。交通部公路科學(xué)研究院對該項目進(jìn)行了施工全過(guò)程技術(shù)服務(wù),將前期科研成果進(jìn)行了系統、成熟的項目級應用。
鹽通高速和16.8公里排水瀝青路面及寧杭高速20.9公里的排水瀝青路面所采用的都是日本大有建設株式會(huì )社的TPS瀝青改性劑。
開(kāi)發(fā)的背景和意義
近年,通過(guò)加強相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)科的交叉研究,特別是高分子材料與石油化工領(lǐng)域新技術(shù)與改性瀝青路用性能技術(shù)需求的融合,交通部公路科學(xué)研究院在改性瀝青技術(shù)方面取得了諸多新進(jìn)展,基于成果研制的系列改性產(chǎn)品是這些成果的直接體現。在我國改性瀝青應用已經(jīng)規?;男聲r(shí)期,這些高新技術(shù)和產(chǎn)品為我國道路改性瀝青的蓬勃發(fā)展和技術(shù)突破提供了新的動(dòng)力和源泉。
其中,為促進(jìn)排水瀝青路面在我國的推廣應用,交通部公路科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)了適用于排水瀝青混合料的高粘度添加劑(HVA),同時(shí)研發(fā)了基于穩定儲存體系的成品高粘度改性瀝青,并申請了國家發(fā)明專(zhuān)利,為高粘度瀝青品牌的國產(chǎn)化奠定了堅實(shí)基礎。