水泥混凝土路面纹理的研究进展

丛卓红¹，陈恒达¹，郑南翔²，周晚君¹

1. 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室2. 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室

摘 要：我国是世界上水泥混凝土路面里程最长的国家,水泥路面在我国主要分布于农村公路和高等级公路长隧道中。高速公路长隧道内水泥路面易被磨光呈镜面,路面抗滑性能下降较快,交通事故频发。水泥路面的纹理构造是提供抗滑性能及产生噪音的主要部分。水泥路面的纹理主要由宏观构造和细观构造组成,宏观构造由施工而成,提供雨天排水通道,防止雨天打滑;细观构造主要来自于水泥砂浆的粗糙度,提供晴天抗滑性能。水泥路面的纹理按施工时机分为新拌混凝土的纹理和硬化混凝土的纹理。新拌混凝土的纹理主要是在摊铺后养生前完成,形式包括:麻袋拉毛纹理、刷毛法纹理、纵向和横向拉槽。横向拉槽是美国新建水泥混凝土路面最常采用的纹理形式,然而也是轮胎-路面噪音最大的纹理形式。硬化混凝土的纹理是在混凝土强度形成后施工,形式主要包括:金刚石刻槽、金刚石研磨、新一代混凝土路面纹理,同时也可作为水泥路面抗滑性能恢复养护措施。金刚石研磨由于集料或者混凝土强度问题,在施工过程中存在缺损,纹理形貌存在突变。新一代混凝土路面纹理是最近20年新发展起来的混凝土路面纹理形式,将研磨与刻槽技术相结合,由槽提供宏观纹理,脊提供微观纹理,且由于面积更大而更稳定。水泥路面纹理使用过程中的主要问题是噪音和磨损。采用车载声强法评价纹理形式对水泥路面噪音的影响,结果发现,横向拉槽纹理的噪音较大,新一代混凝土路面纹理和金刚石研磨的噪音较小,而露石混凝土路面的噪音较大,将其与金刚石研磨和新一代混凝土路面纹理结合,可显著降低噪音。采用锁轮法评价路面抗滑性能及其衰变,水泥路面抗滑性能的损失主要是宏观构造的磨损造成,新一代混凝土路面纹理随时间的衰变较慢,具有较稳定的抗滑性能。我国对水泥路面纹理形式的研究较少,主要集中于横向刻槽的施工参数研究,实体工程也主要采用横向刻槽施工工艺。对露石混凝土路面的研究较多,但应用较少。金刚石研磨纹理仍处于室内研究阶段,而新一代混凝土路面纹理尚未引进。本文归纳了水泥路面纹理的主要形式、施工参数、应用和存在的问题,分析了纹理对噪音的影响、纹理对抗滑性能的影响及使用过程中纹理的磨损。期待新的水泥路面纹理形式可以提供噪音较低、纹理更耐久的路面,以解决长隧道水泥路面的镜面问题。

关键词：道路工程;水泥混凝土路面;纹理磨损;金刚石研磨;新一代混凝土路面纹理;