沥青路面是一种广泛应用的路面结构,它具有表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、耐磨、不扬尘等优点。但是,为什么在日本,沥青路面能够保持长久的使用寿命,而在中国,沥青路面却经常出现裂缝、车辙、坑洼等损坏现象呢?难道是因为日本的技术水平比中国高吗?还是因为日本的气候条件比中国更适合沥青路面呢?
一、沥青材料的性质
沥青是一种高粘度的有机液体,它随着温度的变化而发生软化和硬化。在高温时,沥青变软,容易发生流动和变形;在低温时,沥青变硬,容易发生脆裂和开裂。因此,沥青材料需要具有一定的温度稳定性,即在不同温度下保持合适的粘弹性能。
日本和中国的气候条件有很大的差异。日本属于温带海洋性气候,四季分明,温差较小;中国属于亚热带和温带大陆性气候,南北差异大,温差较大。这就要求日本和中国使用不同类型的沥青材料。
日本主要使用改性沥青材料,即在原油提炼出来的基础沥青中添加一定比例的聚合物或其他添加剂,以提高沥青的高温稳定性和低温抗裂性。改性沥青材料可以有效抵抗高温下的车辙和低温下的裂缝,并且具有较长的使用寿命。
中国主要使用基础沥青材料,即原油提炼出来的未经改性的沥青。基础沥青材料虽然成本低廉,但是其温度稳定性较差,在高温下容易软化流动,在低温下容易硬化开裂,并且容易受到氧化老化等因素的影响。
二、沥青路面的设计和施工
沥青路面是由多层不同粒径和不同配比的沥青混合料组成的。不同层次的混合料需要根据道路等级、交通量、车辆类型、地形地貌等因素进行合理设计。同时,施工过程中也需要严格控制混合料的搅拌、运输、摊铺、压实等环节,以保证混合料的均匀性、密实度和平整度。
日本在沥青路面设计方面有着丰富的经验和成熟的规范。日本根据不同的道路类型和交通条件,制定了不同的沥青混合料设计方法,如日本工业标准(JIS)法、日本公路协会(JH)法、日本沥青工业协会(JAPA)法等。这些设计方法都是基于大量的试验数据和实际应用经验,能够有效地保证沥青混合料的性能和质量。
中国在沥青路面设计方面还有一定的差距。中国目前主要采用马歇尔法和超级铺面法进行沥青混合料设计。马歇尔法是一种较为传统的设计方法,它主要依据沥青混合料的稳定度、流动值、空隙率等指标进行设计,但是它不能充分反映沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性,也不能适应不同类型的沥青材料和改性沥青材料。
超级铺面法是一种较为先进的设计方法,它主要依据沥青混合料的动态模量、动态刚度、疲劳寿命等指标进行设计,但是它需要大量的试验设备和数据,而且还没有形成统一的规范和标准。
日本在沥青路面施工方面也有着先进的技术和设备。日本采用了高效的搅拌设备、转运车、摊铺机、压路机等,实现了沥青混合料的恒温恒速摊铺,有效地避免了混合料的离析、冷却、不均匀等问题。同时,日本还采用了各种检测设备和方法,如红外线温度计、核能仪、激光平整仪等,对沥青混合料的温度、密度、平整度等进行实时监测和调整,以保证施工质量。
中国在沥青路面施工方面还存在一些问题。中国目前还普遍使用自卸车进行混合料的运输,这容易导致混合料在装载、运输和卸载过程中发生离析、冷却和不均匀等现象。同时,中国在施工检测方面还有所欠缺,对于混合料的温度、密度、平整度等指标缺乏有效的监测和控制手段,导致施工质量难以保证。
三、沥青路面的使用和养护
沥青路面在使用过程中会受到各种因素的影响,如车辆荷载、气候变化、环境污染等,导致路面出现各种损坏现象,如车辙、裂缝、坑洼、剥落等。因此,需要对沥青路面进行定期的检查和养护,以延长其使用寿命。
日本在沥青路面使用和养护方面有着完善的管理体系和方法。日本建立了全国性的道路管理信息系统(RIMS),对全国范围内的道路状况进行定期的调查和评价,并根据评价结果制定相应的养护计划和措施。日本采用了多种先进的养护技术和材料,如微表层处理法、表层更新法、护层修补法、裂缝封缝法、沥青再生法等,能够有效地恢复路面的性能和延缓路面的老化。
中国在沥青路面使用和养护方面还有一些不足。中国目前还缺乏一个全面的道路管理信息系统,对于道路状况的调查和评价还不够系统和规范,导致养护计划和措施的制定不够科学和合理。
中国在养护技术和材料方面还有一定的落后,还普遍使用传统的切割填补法、覆盖法等。这些方法虽然能够暂时解决路面的损坏问题,但是不能从根本上改善路面的结构和性能,而且容易造成路面的不平整和接缝问题。