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摘要：最近十几年来，随着我国经济建设和道路交通的不断发展，同时也由于人民生活水平的不断提高，私家车的数量越来越多。因此，车流量和车密度，超载问题的不断上升在很大程度上对于路面的质量提出了新的考验和挑战。所以为了不让路面上出现明显的车辙以妨碍交通的速度，同时也是为了延长交通道路的使用寿命。本文将从沥青路面车辙形成的原因，天然岩沥青如何对沥青路面进行改进，以及改进之后的抗车辙性能分析结果进行简要的阐述。
关键词：沥青路面；天然岩改性沥青；抗车辙性能
天然沥青又称地沥青，是由沥青质、树脂，以及少量的金属和非金属等其他矿物杂质组成。它是道路沥青混合料的必须改性剂和添加剂。在国家颁布正式的法规之后，标志着天然沥青作为环保，绿色，低碳的新兴材料在各种不同规模和长度的道路得到了大量的普及和推广。以往在沥青的加工当中用液体石油沥青的检测标准来控制固体天然沥青的某些特定指标的不适合的做法，也不再存在了。天然沥青还有降低路面沥青混合料成本，以节省施工费用，提高经济效益；在雨天能快速渗水而达到不积水；以及厚度更小但是更加抗压力等的优点。总之，天然岩改性沥青综合性的提高了普通沥青道路的各方面的质量。成为道路中不可缺少的重要组成部分。本文的作者通过多年的施工经验以及数据上的分析和总结得出：改性的方法，改性剂掺量的多少，都会对抗车辙性能产生不同程度的效果和影响。
一、沥青路面车辙形成的原因
（一）环境气候等外部原因
温度问题对沥青路面车辙的形成会在两个方面涉及到。第一个方面是：如果在生产过程中也就是在沥青加工，或者是道路施工的过程中，温度过于高了，就会加速沥青本身的老化，减少使用的年限。它的原因是在不断搅拌生产的过程中，由于物理因素聚集在一起的沥青，它们的表面形成一层很薄的膜，而该膜并不耐高温，因此在高温下容易挥发，改变性能，从而导致沥青老化。直接影响沥青延度和沥青混合料韧性，极易导致路面使用的寿命减少。严重的时候便会出现道路开裂的现象。第二个方面是在道路开始使用的过程当中：过高的气温，使得大地吸热，地表上的高温使沥青混合料中的沥青变软。由于现在车辆的持续增多，车辆超载以及重型大卡车，货车等的不断碾压，会使得混合料中集其他的物质发生位置轻微的移动。而日积月累位移会导致路面变形，它的直接表现就是车辙的出现。
（二）用料的不合理导致的原因
（1）用料时沥青结合料含蜡量高
沥青中本身有蜡的存在，但是浓度应当合理。蜡本身就是属于不耐热的物质。在高温时会迅速融化，因此若混合料中蜡的含量过高，会让沥青路面高温稳定性降低，出现车辙。同样，根据热胀冷缩这个简单的原理，低温时沥青的脆性增大，抗裂性降低。直接的表现自然就是出现裂缝。
（2）粗集料和矿粉用量少导致棱角性差
沥青混合料中的粗集料过少或者是矿粉用量过少，前者使得矿质混合料形不成一定骨架；后者使得沥青不能够形成充足的胶结料。在这样特殊物质用料过少的混合料中,沥青砂浆才是车辆重量的主要承担者。那么在高温条件下，如前所述承受变形的能力立马下降，形成车辙。
（3）混合料剩余空隙率不合理
还有一种可能是混合料剩余空隙率过小的情况下，遇到高温和大型货车，重载车辆的不断行驶下，路面产生的塑性变形就会显现出来。在前后车轮的不断滚动当中的，地面下的混合料就出现来回移动并且相互挤压的现象。直接导致该部位下凹，而两侧顺势向上隆起，形成车辙。
二、天然沥青对沥青路面的改性
（一）干拌法
第一步，将预热的之前规定好的混合材料加入到室内做干法测试使用的小型搅拌机器当中，第二步是严格按照掺配比例将BRA天然沥青加入搅拌机器中持续40-50秒左右的时间。第三步：在之前的基础之上继续加入基质沥青，混合搅拌80秒。第四步是加入矿粉拌和80s，最后将混合完全的混合料按照实际要求的温度进行试件的成型工作。在完成前述中的各环节的温度控制也是至关重要的。再加入不同材料和搅拌的过程当中一定要主要控制和调整好温度。
（二）天然沥青对路面的变形恢复作用
我们经常见到的沥青路面的部分缺损是可以采取比较简单的方法进行修补的，就是可以直接使用沥青冷补料进行快速的修补和恢复在很短的时间内就可以恢复交通了。另外，天然沥青的加入在一定程度上增加的路面的弹性，以及在高温作用下对弹性变形能力改善的能力。这样的改性，减少了不可逆的变化，不仅可以减少车辙的产生，同时也增加了车辙修复的可能性。是一个很方便并且经济实用的方法。
（三）天然沥青还对路面进行了界面性质的改性
在上面详细介绍的干拌法中，由于加入了天然岩沥青，外渗剂在干拌的过程中会因为温度的升高而变软，然后包裹在我们所需要的混合原料的表面，将外渗剂与软化膜紧密的接触，强化了沥青膜，从而达到界面改性的目的。
三、抗车辙性能分析
为了更加全面的对天然改性沥青进行抗车辙性能的分析。本文作者采取了车辙动稳定度分析，马歇尔模数分析，动态蠕变模型分析等的方法去分析改性沥青。
（一）动稳定度分析
动稳定度是研究车辙变形以及变形程度的一个很重要的指标，它的概念是沥青混合料在高温条件下：一般是具有代表性的60℃混合料，在所承受的标准载膜的压力下行驶多少次数从而产生1mm的变形。
（二）马歇尔模数
马歇尔模数是指稳定度与流值的比值，公式为：T=MS/FL。模数大说明变形度较小，同时还可以抵抗较大的力，说明这种改性的混合沥青抗压强度高，高温抗变形能力好。同时也间接反映了沥青混合料的抗车辙能力。在我国的沥青路面设计规范（JTGD50-2006）和沥青路面施工及验收规范(GB5009296)对稳定度和流值有明确的规定，一般就是在规定范围内就可以。
（三）动态蠕变分析
动态蠕变分析是目前我国采用的一个广泛采用指标，使用分析时用大量的参考指标，参数和变量。大量实际经验表明，，分数阶导数理论的建立会让实验的过程变得简单易行，并且拟合的结果较为准确。当然对抗车辙的分析不会单单基于一个指标，都是尽可能的综合，对不同的改性沥青进行动态蠕变的分析并基于其他的抗车辙实验分析来达到一个更好的效果。
（四）残余稳定度
这个指标是对天然岩改性沥青的的抗水损害能力的评价指标。但是在实际运用过程当中这个指标的区分度不大，一般都可以合格。详细来说：是对基质沥青和化学改性沥青粘附性能和残余粘附稳定度的分析。通过对比这几种沥青在粘附性方面的不同特征来得出，天然岩改性沥青由于在天然岩和沥青之间产生了特殊稳定的结合方式，使得沥青具有良好的粘附性能，而且他的残余粘附稳定度明显优于其它类型沥青。同时黏附度的提高，增大了抗车辙的能力。
四、小结
总之天然改性沥青的沥青道路它的含蜡量比普通沥青要小得多,矿料的粘结力也大大提升。改性沥青的动稳定度比之前提升了越有一倍左右。改性沥青的出现,可以用强度高的酸性岩石做矿质混合料，也是工业发展上的一个优点。
虽然改性沥青有着的温抗裂，抗压力强的优点。但是对于不同道路面积和要求，要有不同的改性剂去完善路面，不能一概而论。混合料不同用来哦和配比，摊铺机的初始密实度还有很多其他的因素都会影响松铺的密度，从而影响到抗车辙的能力。因此，在沥青路面进行施工的时候。所以，为了更好地达到抗车辙，道路使用寿命增长的目的，应采取各取措施，去不断修改和改进天然沥青对沥青路面的改性方法。
参考文献
[1]张朝旭.路宝牌高模量沥青混凝土外掺剂研究与性能分析。北方交通，2008（4）：1-4.
[2]陈忠达，袁万杰，薛航，等.沥青混合料高温性能评价指标[J].长安大学学报：自然科学版，2006,26（5）1-4.
[3]郭俊霞，《科技与创新》，2016.2月，2016.2.091.