我國是水泥生產(chǎn)大國，水泥作為一種路面材料，在我國公路建設(shè)中得到了較廣泛的應(yīng)用，如何提高水泥路面材料應(yīng)用的潛力和優(yōu)勢，解決和克服水泥剛性路面所帶來的某些特殊問題，是擺在我們面前的一個重要課題。新型路面兼具水泥混凝土路面和瀝青路面的一些主要優(yōu)點，并具有良好的透水、降噪等功能，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效益。5月9日，交通部科教司司長孫國慶對交通部西部交通建設(shè)科技項目“柔性纖維混凝土、聚合物改性水泥混凝土在路面中的應(yīng)用研究”給予了肯定。
水泥混凝土路面脆性大、容易脆斷、難以修復(fù)以及瀝青混凝土路面強度低、材料穩(wěn)定性差、設(shè)計壽命低的缺點，歷來是公路建設(shè)中面臨的共同問題。由重慶交通大學(xué)承擔、重慶高速公路發(fā)展有限公司參與研究的這個項目，通過對路用混凝土材料的研究，提出以變形和抗裂性能作為評價、防止混凝土路面破壞的重要力學(xué)指標，在探索延長路面使用壽命、防止路面斷裂破壞的道路上邁開了重要一步。
聚合物改性水泥混凝土：黏結(jié)強度提高兩倍以上
“聚合物改性水泥混凝土在路面中的應(yīng)用研究”基于材料強度和變形的要求，研制出了一種具有足夠強度、黏結(jié)性能、變形能力和韌性的聚合物水泥結(jié)合料，根本改善了水泥混凝土材料的變形和韌性。項目優(yōu)選獲得的聚合物水泥結(jié)合料的技術(shù)指標、黏結(jié)強度較普通水泥黏結(jié)強度提高兩倍以上。
項目負責人、重慶交通大學(xué)教授易志堅將其結(jié)構(gòu)形象地比作傳統(tǒng)名吃“薩其馬”。由骨架、結(jié)點和空隙構(gòu)成的聚合物骨架空隙混凝土已非通常意義上的連續(xù)介質(zhì)材料，材料的一系列評價指標與常規(guī)有所不同。
項目提出了多孔聚合物水泥混凝土面層設(shè)計方法和典型結(jié)構(gòu)形式，具有優(yōu)異的強度與變形性能，且能夠?qū)崿F(xiàn)與復(fù)合板下層（聚合物骨架空隙混凝土面層下板塊）的牢固耐久黏結(jié)，可以實現(xiàn)路面的薄層鋪裝，節(jié)約了路面投入成本和資源。同時路面材料的表面多孔特點與路面本身的表面處理工藝，實現(xiàn)了路面良好的透水、降噪、彩色景觀與安全標識等服務(wù)功能。
項目綜合分析了水泥混凝土路面和瀝青路面各自的性能特點，基于路面整體受力與變形協(xié)調(diào)的要求，提出了以材料強度和變形作為雙控制參量，以提高材料變形能力為重點，以聚合物水泥結(jié)合料的研制為關(guān)鍵的多功能聚合物骨架空隙混凝土路面的實現(xiàn)原理和方法，提出了采用冷拌、攤鋪機攤鋪與自振實整平一次成型的多孔聚合物水泥混凝土面層施工工藝，可實現(xiàn)薄層鋪裝，鋪裝厚度僅為普通水泥路面的五分之一，且施工方便。
柔性纖維混凝土路面：抗裂性和承載力均有較大提高
“柔性纖維混凝土在路面中的應(yīng)用研究”提出了纖維混凝土裂尖閉合力阻裂模型，揭示了柔性纖維在混凝土中的阻裂增韌機理；提出了以黏結(jié)力為核心的纖維混凝土抗裂配合比設(shè)計思路，即路用柔性纖維混凝土強度、抗裂、變形指標，得出了纖維選擇原則和經(jīng)濟摻量，給出了滿足路面強度、抗裂、變形要求的柔性纖維混凝土配合比設(shè)計原則和質(zhì)量保證措施；提出了能消除層間差異，有效防止水泥混凝土路面層間破壞，設(shè)置隔離層的柔性纖維水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)形式，即經(jīng)濟性好、使用壽命長的柔性纖維混凝土路面合理結(jié)構(gòu)形式——設(shè)置隔離層的柔性纖維混凝土路面，修筑了一定數(shù)量的試驗路并對其進行了研究，形成了路面設(shè)計和施工方法。和普通水泥混凝土路面相比，設(shè)置隔離層的柔性纖維混凝土路面的抗裂性和承載力均有較大提高。
對資源、能源消耗更少
設(shè)置隔離層的柔性纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)在云門高速公路連接線中應(yīng)用，多孔聚合物水泥混凝土面層在重慶內(nèi)環(huán)高速公路等5個實體工程中應(yīng)用，使用狀況良好。
聚合物水泥混凝土路面新結(jié)構(gòu)面層造價更低，而且路面的薄層鋪裝將大幅度減少對石油、集料等資源的開發(fā)。與瀝青混凝土路面相比，每平方米單位面積路面建造中，5厘米厚聚合物面層的聚合物乳液用量為4至5公斤，可替代15厘米厚瀝青混凝土路面的瀝青用量18至23公斤，顯著減少高等級公路建設(shè)對瀝青的過分依賴。聚合物面層路面簡單的施工工藝還減少了施工過程中對資源、能源的消耗。與15厘米厚瀝青混凝土路面施工相比，聚合物路面省去熱拌和生產(chǎn)工藝和壓路機碾壓工藝，每平方米路面施工可節(jié)約燃油2至3公斤。
