浅论综述道路材料工程学科前沿综述结论

论文导读：命沥青路面研究意义重大。1.1.2水泥混凝土路面与材料（1）路面材料水泥混凝土路面具有强度高、后期养护维修费用较低等特点，因而是路面结构形式之一。为改善和克服水泥混凝土路面板使用时的问题，一些人员开始研究有机纤维混凝土、聚合物水泥混凝土等新型混凝土。（2）路面耐久性技术90年代初，我国的混凝土学
摘要：近年来，道路材料工程学科各个领域取得了一系列突破性进展，为公路建设提供了大量的理论方法。本文针对当前道路材料工程发展现状，综述了其重要进展，并对我国该学科的发展趋势进行了展望。
关键词：道路材料工程；前沿；综述
作者简介：李宏超（1981年生），男，汉，陕西蓝田，材料学，主要从事路面养护技术研究。
0 引言
道路材料工程是一门与材料和道路有关的学科，它以材料科学和道路工程理论为基础，采用材料分析、测试等手段来研究材料，旨在研究和解决工程建养中遇到的相关技术问题。
道路材料工程学研究内容包括水泥路面材料开发、改性及施工工艺研究，沥青路面材料开发、改性及施工工艺研究，土质加固及半刚性路面基层材料研究。
回顾历史，道路工程每一项技术的出现，首先在材料方面有所突破。如路基土的改良与稳定技术，沥青、水泥材料的改性研究等都与材料科学有关。由此可见，道路材料学科的不断发展尤为重要［1］。
1 道路材料工程学科各方向的发展

1.1 路面结构与材料的发展

公路建设的蓬勃发展对路面的使用性能提出了更高的要求，而路面材料的适用性、组成设计等对路面的使用性能起着决定性的作用。

1.1 沥青路面与材料

（1）沥青路面材料
沥青路面成为主导路面结构形式的原因在于其表面平整、行车舒适、减振性良好，但若材料组成、施工工艺不当，面层也会出现车辙、低温开裂等不良现象。
近年来，为提高沥青路面的使用性能，从沥青材料性能的改善着手，相继出现了乳化沥青、改性沥青。从材料必须满足环境的角度出发，一些学者开始研发全温度域改性沥青及混合料流变特性与路用性能评价方法，进一步提出改性沥青质量控制技术。从环保角度出发，很多人员对废橡胶粉改性沥青、废塑料改性沥青、硅藻土改性沥青等开始进行深入研究。
（2）环保型道路材料
目前城市道路交通中汽车尾气污染日益严重、冰雪阻碍交通以及沥青路面导致的热岛效应增加温室气体排放。为改善人们赖以生存的环境，不断有科技人员开始研究排水沥青路面、低噪声、除冰雪等环保型新型路面，并提出其材料组成及施工技术。
（3）长寿命沥青路面
其设计理念是将路面损坏部分控制在表面很薄的范围内，防止出现中面层以下的结构性破坏。表面层的损坏通过预防性养护进行补救，使路面的使用寿命达到30～50年。
由于传统沥青路面存在基层结构单一、面层厚度较薄、路面破坏形式与设计指标不一致等问题，长寿命沥青路面具有面层厚度大、服务周期长、维修方便等优点，因此开展长寿命沥青路面研究意义重大。

1.2 水泥混凝土路面与材料

（1）路面材料
水泥混凝土路面具有强度高、后期养护维修费用较低等特点，因而是路面结构形式之一。为改善和克服水泥混凝土路面板使用时的问题，一些人员开始研究有机纤维混凝土、聚合物水泥混凝土等新型混凝土。
（2）路面耐久性技术
90年代初，我国的混凝土学术界，就开始对混凝土的耐久性引起重视。之后，许多科研人员陆续开展了混凝土抗裂、抗冻的研究。
我国很多混凝土路面的耐久性并不太理想，成为了制约其发展的重要方面，究其原因，则与混凝土配比设计、原材料等因素相关。为实现混凝土路面经久耐用，通过优化路基、基层和面层结构和材料，使得耐久性较普通路面有明显改善。

1.3 基层与材料

路面基层材料可以分为柔性、半刚性、刚性基层三类。
（1）半刚性基层
由于其板体性强，可减薄沥青面层厚度等优点，已成为基层主要形式，而且通过改变材料结构类型、优化配比设计可以提高其抗冲刷性能。目前仍有两个问题，一是基层裂缝引起的面层反射裂缝，二是基层与面层之间的层间联结问题。
（2）柔性基层
从20世纪90年始，柔性基层结构开始在我国公路建设中受到关注。摘自：本科毕业论文致谢词www.7ctime.com
2004年以后，其开始在很多省区得到应用。目前，柔性基层在我国仍处于探索期。
柔性基层沥青路面具有良好的抗水损和抗开裂能力，尤其在多雨区此路面因其内部排水良好，为遏制路面结构水损坏的发生，延长路面使用性能奠定基础，并且其良好的级配充分消减了面层的反射裂缝［2］。
（3）刚性基层
与前两者相比，具有较高的强度和稳定性，关键时能用于战时停运重型装备。
综上，三种基层各有论文导读：
特点，然而柔基因其良好的变形特性、抗裂性能、抗水损坏能力，目前大多用于长寿命路面的基层，将来会成为一种主要基层类型。

1.2 路基结构与材料的发展

对于特殊路基，如黄土路基、沙漠路基，因路基填料的限制，不得已必须使用时，就需要研究材料性质、技术处理及施工技术。

1.3 路面养护材料与技术的发展

近些年来，在役路面破损不断增多，为了恢复使用功能，就需进行维修养护。

1.3.1 水泥混凝土路面修补材料

一般可分为有机、无机及有机无机复合类［3］。
这三类修补材料的发展趋势为：（1）快速达到高粘结强度；（2）干缩要小；（3）优良的抗冻、抗磨性能。

1.3.2 沥青路面修补材料

简单可分为：局部填充或维修、表面处治或加铺层、旧路再生。
（1）局部填充或维修
冷拌冷铺沥青混合料是局部填充、修补坑槽的主要材料。另一类修补材料是裂缝填充料，如改性沥青、环氧树脂等。
（2）表面处治或加铺层
当旧路面裂缝较多时, 在加铺层与旧路面之间多设有应力吸收层，其中所使用的结合料多为乳化橡胶沥青，还可用玻璃纤维束来防止反射裂缝。
（3）旧路再生
当沥青路面损坏严重且沥青严重老化，将旧沥青路面挖除污染环境，旧沥青路面再生成为有效利用资源的重要环节［4］。

1.4 道路新材料配套施工设备的发展

公路施工工艺的进步，新材料的发展，对现有施工、养护设备提出了更高的要求，同时需要新的设备予以保证。路面机械必须要通过不断的技术创新，才能跟上公路建设的步伐。如温拌料、冷再生技术等都要设计出新型施工机械。这个领域的技术跟进不容忽视［5］。
2 道路材料工程学科发展总趋势
未来道路材料发展的总趋势是基于可持续、环保理念，大致可以归纳为三方面：
（1）传统材料既要改善其性能，又要改善其种类。其未来发展趋势是如何更好地发挥各自优势的同时改善其性能相对薄弱的方面，从而扩大其应用范围。
（2）大力开发高性能复合材料。在目前科技飞速发展的年代，将现有的材料进行复合，不失是一种有效的方法。
（3）把生态环境作为引导材料发展的重要因素［6］。
总之，对于道路材料科学，我们虽已取得一些进展，但须认识到其发展还滞后，主要为技术理论大多沿用发达国家的成熟理论，自主创新不够。我们必须采取正确的学科发展战略，促使我国道路材料科学的跨越式发展。
3 结语
（1）对于新材料的研发，需要注重材料制备和生产过程中的节能减排，综合考虑对环境的污染程度来分析新材料的环保价值。
（2）各专业知识结构优劣互补，材料学科与道路学科的交叉研究，才可以做出适用性好的材料［7］。
参考文献：
邓学钧, 路基路面工程[M]. 北京: 人民交通出版社, 2009:4-4.
李红涛, 许冠春, 杨彦昌. 浅谈路面基层材料的应用与发展[J]. 山西建筑, 2010, 36(2): 180-181.
[3] 梁乃兴.现代无机道路工程材料[M]. 北京: 人民交通出版社, 2011:78-78.
[4] 伍石生, 郭平, 张倩. 公路养护与抢修实用技术[M]. 北京: 人民交通出版社, 2008:67-68.
[5] 王凤军. 公路建设与路面机械的发展[J]. 筑路机械与施工机械化, 2001, 18(92): 1-3.
[6] 向源, 张兰军. 道路路面材料发展现状及趋势[J]. 公路交通技术, 2007, 2: 75-79.
[7] 李更良. 道路工程研究发展趋势预测[J]. 河北交通科技, 2009, 6(2): 30-34.