自修复材料在深圳沥青路面中施工中的应用

深圳的自修复路面技术较强，主要是沥青路面，这种自修复沥青路面施工价格通常比常规的贵，但从长远来看，它能防止或延缓车辙的产生，比起后修复沥青路面，也可以节省费用与时间，是一项很值得的技术。

相变材料的存在形式及掺量是影响降温效果的主要因素，以替代集料的方式加入沥青混合料是目前较优的使用方法。然而，相变材料经受高温碾压后，部分材料易渗出与沥青互溶，影响沥青混合料的高温抗变形能力。因此，相变材料的稳定性依然是需要进一步研究的重要方向。

自修复路面

自调温路面主要适用于新建路面，防止或延缓车辙的产生，而当路面已出现开裂时，自调温路面已无法解决开裂问题。沥青作为粘弹性材料，具有一定的自我修复性能。然而沥青的自修复性能较弱，可适当采取相应措施增强沥青材料的自修复性能，以闭合裂缝、恢复路面性能。目前现有研究中，采用微胶囊和导电材料是较为常用且有效的增强沥青路面自修复性能的手段。

微胶囊

微胶囊方法是指聚合物基质中掺入微囊化的愈合剂和分散的催化剂。微胶囊作用机理如图1所示，在沥青材料中加入含有再生剂的微胶囊，微胶囊将被萌生的裂缝尖端破裂，并通过毛细管作用及分子扩散作用将再生剂填充到裂缝中，闭合裂缝并恢复沥青材料的原有性能。

研究人员采用不用的壳芯材料，以研究微胶囊在提高沥青路面自修复性能中的可行性及优异性。常用的胶囊壳材料为水泥基颗粒、环氧树脂及尿素/甲醛树脂等、该类型材料的使用增强了微胶囊的热稳定性，力学稳定性和界面稳定性，使得微胶囊在施工过程中能够经受高温拌合及重力碾压的影响，确保微胶囊能够正常的发挥其效能。常用的内芯材料为致密芳香油，可保证作为再生剂的内芯材料被释放后，能与原始沥青保持良好的相容性，且能部分改变老化沥青的化学组成，改善沥青的抗老化性能并通过扩散机制闭合沥青内部开裂。同时考虑到材料的环保性，研究人员选用葵花籽油替代芳香油，葵花籽油是一种来源较广的材料，而且对健康和环境危害很小。葵花籽油能较好地应用于微胶囊中，且作为自修复材料能够有效的闭合裂缝，恢复原有性能。

微胶囊的加入可有效恢复沥青材料的原有性能，且修复效率及修复深度较传统再生剂使用方法大有增强。需要注意的是，微胶囊的制备过程较为复杂，壳芯材料的选择类型较少，更多简化工艺及环保材料的应用是后期工作的重点也是难点。

导电材料

除微胶囊外，通过感应加热诱导沥青修复也是自修复的一种形式。当沥青中出现微裂纹。添加足够体积的导电纤维或填料后将在微裂纹周围形成闭环回路。将易受磁性影响的导电材料放置在线圈附近，在具有相同磁场频率的闭环电路中将感应出涡电流。当涡流作用于材料时产生热量。在此过程中沥青被熔化，裂缝被封闭。

常用于诱导产热的材料为钢丝绒纤维、钢渣等，在多孔沥青中添加钢纤维带来了两个好处。第一个好处是含有钢丝绒的多孔沥青混凝土可以用感应发电机快速加热，通过感应加热可以提高材料的愈合率。第二个好处是强化效果，钢丝绒提高了多孔沥青的颗粒损失抗性，间接拉伸强度和抗疲劳性，从而延缓了材料损失并延长了路面的疲劳寿命。将导电钢纤维与沥青材料混合，以通过感应能量加热周围的结合料。六个断裂愈合周期之后，沥青混合物样品仍保持至少一半的初始断裂强度。对自然愈合及感应加热条件下的疲劳寿命进行了测试。经历自然愈合的样品疲劳寿命延长率为56.7％。经历感应加热的样品疲劳寿命延长率为190％。

综上分析可知，感应加热可有效恢复沥青混合料的原始性能，进一步延长路面的使用寿命。如何利用最少的能量进行加热以达到最大的修复效果是该项自修复增强措施得以应用的关键问题。

结论与展望

功能性材料的应用是材料发展过程中的必然趋势。新型环保路面技术如相变路面、自修复路面等的发展为耐久性路面提供了新的发展思路。目前关于功能性材料在路面中的应用已有诸多实践，然仍存在一些问题需要进一步研究：

自调温路面中，反射涂层厚度与路面抗滑性的协调性、相变材料在使用中的稳定性及重复性是后期研究的重要方向；自修复路面中，多采用封装技术制备自修复微胶囊，微胶囊材料的环保性、微胶囊制备的复杂性及导电路面的能源消耗量是需要重点考虑的因素。

以上内容就是我们整理的沥青路面施工工艺方面的技术经验，后续我们还会分享更多沥青混凝土道路工程方面的知识给大家。

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