瀝青路面開裂最新解決方案—鎢酸鋯

經常開車駕駛的朋友是否經常會發現,有些瀝青路面上常常會出現細長交錯的裂裂縫或網紋,這類情況我們通常稱之為“開裂”,開裂的原因有很多,有的車輛超限越載過多、有的的瀝青材料原因,這裡我們從材料因素簡要探討。

一般來說,造成瀝青路面開裂的原因是路面極端降溫或溫度疲勞作用,簡而言之就是瀝青路面經歷過大幅度的熱脹冷縮,一旦溫度應力超過瀝青混凝土的斷裂強度,裂縫就會隨之產生。而且,路面的裂縫只是開始,往後的日子,更多的日曬雨淋和車流碾壓,瀝青混合料對溫度的變化將會越來越敏感,當環境溫度過高時,產生高溫車轍;溫度過低時,裂紋延伸再開裂,很快將演變為坑槽、最後形成塌陷等更嚴重的公路災害。因此,路面開裂是瀝青路面的典型病害之一,公路部門每年在修補路面開裂的投入額也是驚人的。

瀝青路面開裂圖片

那是否有什麼有效可行的方法能未雨綢繆呢,更多的學者想到了在瀝青材料上做文章,其關鍵就是降低瀝青路面對溫度的敏感度。眾所周知,在瀝青合成過程中,瀝青膠漿對瀝青混合料的性能是起決定性作用。因此,往膠漿中入一定量的低溫負熱膨脹材料對瀝青進行改性,是提高瀝青混合料的低溫抗裂性能的關鍵,那麼誰可以完成這一修橋護路的光榮使命呢?有學者想到了性能優異的負熱膨脹材料鎢酸鋯。

那麼用鎢酸鋯材料來解決瀝青開裂問題是否可行呢?有學者專門對此做了研究,鎢酸鋯是一種新型材料,研究報導顯示其在0~1005K的大溫度範圍內具有與一般材料截然不同的熱物特性,即熱縮冷脹,有學者認為,將其以一定的量添加到瀝青膠漿中,能中和瀝青路面的熱脹冷縮效應,大幅提升瀝青路面的抗開裂能力。在研究過程中,學者使用鎢酸鋯替代礦粉作為瀝青膠漿的填料同傳統的瀝青進行對比,結果表明,鎢酸鋯改性瀝青比傳統的瀝青的優點是產生了更高的粘附功和拉拔強度;也就是說抗開裂強度提升不是一星半點,但不足的是鎢酸鋯的水損能力略弱於傳統瀝青,可終究是瑕不掩瑜,隨著研究的深入,鎢酸鋯作為一個新事物,改良和升級只是時間問題,成本控制應很快產生解決方案。

雖然鎢酸鋯改性瀝青性能不錯,但平心而論,當下的鎢酸鋯材料制取成本較高,用於公路瀝青攤鋪這樣的大範圍工程並不現實,這也是它從實驗室走向工業推廣的距離,但無論如何,鎢酸鋯改性瀝青的使用前景是非常光明的。

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