[工程技术知识] 为什么高速公路是沥青路面，而不是水泥路面？

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[工程技术知识]为什么高速公路是沥青路面，而不是水泥路面？

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为什么高速公路是沥青路面，而不是水泥路面？
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交通
材料
基础设施建设
高速公路
沥青
为什么高速公路是沥青路面，而不是水泥路面？

水泥路面的使用寿命是沥青路面的2倍，比如我国主要交通路段的高速公路，沥青路面的使用寿命是5年，而水泥路面的使用寿命是10年；同时，水泥路面的建设成本比沥青路面要低。
如此看来，用沥青来铺设高速路面似乎不占什么优势，但实际上大家都看到了，我国高速公路绝大部分都是沥青路面，这又是为何呢？
我国大陆第一条高速公路——沪嘉高速公路，在1988年10月31日宣布通车，这条高速公路使用的就是沥青路面。
沪嘉高速公路只有15.9公里，是如今我国高速公路总里程的万分之一。此后的30余年时间里，我国也曾出现过水泥路面的高速公路，比如1995年建成通车的四川首条高速公路——成渝高速，铺设的就是水泥路面。
为什么后来修建的一些高速公路反而使用了水泥路面呢？
其实原因很简单，一是产量、二是价格。
产量方面，1990年-1994年之间，我国年产沥青200万吨，只相当于现在的月产量；
价格方面，1994年，沥青价格大幅度上扬，每吨价格从600多涨到1100多，涨幅近一倍，与水泥价格进一步拉大。
一边是“产量低、价格贵”，另一边是“要致富、先修路”，要想发展就要修路，总不能被一些现实困难牵制住了吧？于是在后来的一段时间里，水泥路面的高速公路就出现了，水泥路面的成渝高速就是在这个时期建设通车的。
如今，随着工业化生产水平的日益提高，沥青、水泥产量都可以满足高速公路的建设，再也不是之前那个“一穷二白”的局面了。
然而，虽然目前沥青的成本仍然是水泥的2倍，但现在绝大部分的高速公路都是沥青路面，水泥铺设几乎成为过去式了，这其中又有什么样的考量呢？
其实总结起来，沥青路面较水泥路面有以下几方面的优势：
第一，安全方面的考量
水泥路面首当其冲的劣势是摩擦系数低、渗水性差，尤其是在雨天，路面见水后犹如镜面一样光滑，高速行驶的车辆极易打滑；
而沥青路面渗水性更好，表面也要粗糙得多，即便是雨天，汽车行驶在上面也不容易出现打滑的现象。
正是因为沥青路面渗水性好、吸收快、不易积水、蒸发快，因此从安全角度考量，沥青较水泥有着绝对的优势。
第二，驾驶体验的考量
我们在开车的时候，驾驶体验来自于两个方面，一是噪音大小、二是颠簸程度。
大家可能都有这样的体验，行驶在沥青路面的高速公路上，噪音小、也不颠簸，偶尔遇到一小段水泥路面，噪音又大又颠簸，体验明显是两个感觉。
其实原因很简单，水泥路面本身摩擦系数低，为了防止车辆打滑，不得不隔一段间距就在表面刻一道缝，以此来增加道路和路面之间的摩擦力，这才导致噪音更大。
另一方面，水泥是刚性材料，缝隙热胀冷缩，所以在经过的时候有明显的颠簸感；而沥青路面则属于“流体”，即便热胀冷缩也较为平顺，所以不存在明显的颠簸感。
第三，建设周期的考量
沥青在铺设路面的时候，前面的车往下倒沥青，后面的沥青摊铺机反复经过压实就行了，效率很高。
反观水泥路面的铺设，几乎很少见到大型机器施工，大型设备开在未完全硬化的水泥路面上很容易陷入其中，如何平整路面是个大问题，施工周期要长的多。
第四，养护成本的考量
水泥路面虽然强度更大，但同时抗弯拉的能力也更弱一些，一旦有一小块地方出现坑洼，周边都需要挖开，然后进行重新浇筑，费时又费力；而且挖开后重新浇筑，往往需要十几个小时才能重新硬化，这对于通行的影响是极大的，总不能养护时就封路吧？
反观沥青路面，因为其本身就属于“流体”式的弹性路面，即便有大车通过，也不容易压坏。
这就像两块塑料，一块是硬料、一块是熟料，硬料虽然强度高，但是抗弯拉强度更低，稍遇重压就会出现破损；而熟料，抗弯拉强度要大得多，重力之前也不容易损毁。
即便沥青路面出现小部分的损毁，使用现在的热再生技术，一边加热一边压实，修补过程中也不影响通车，大大提高了通勤效率。
综上四个方面，虽然沥青铺设路面的成本是水泥路面的两倍，但是任何道路首先考虑的就是通行的安全性，沥青路面摩擦系数更大，这是首先考量的，最大程度上保障驾驶人的安全；
再就是驾驶体验感上，沥青路面更平整、噪音更低，即便长时间行驶，也不会出现颠簸感、“头晕耳鸣”的感觉；
第三就是虽然建设时成本更高，但不得不考虑后期的维护和保养的费用，这维养方面，沥青路面成本更低，而且维养周期更短，不至于长时间的影响通行。
可能大家还发现了一个现象，那就是收费站前的一段路面都是水泥路面，这又是为何呢？为啥不选择沥青路面呢？无非是以下几方面的考量：
第一，沥青是化学提取物，本身就是化学成分，在高温天气下会释放有害人体健康的气体，对人体健康有害；车辆在收费站前排队下高速，司机基本上都会打开车窗休息，一旦散发出有害气体，对驾驶员的健康是极为不利的，这是选择水泥路面的原因之一；
第二，正如上文说到的，水泥路面的噪音更大，通过提高噪音这种方式也是对驾驶人的一种提醒，提醒大家前面就是收费站了，注意减速行驶；
第三，水泥路面刚性轻度更大，能承受更多的车辆急刹和集中停放；而沥青路面本身就是“流体”，在车辆集中急刹和停放时，很容易变形。这也是为什么飞机场跑道也选择水泥路面的原因，考虑的正是刚性程度。
第四，水泥路面的使用寿命更长，而且维护起来不需要大型机械，特别是在宽度3米左右的闸口位置，动用大型机械修补是十分不现实的。
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咳咳！接过话筒，又双叒叕来到了小石头的“舒适区”
大家有没有发现，现在新建的公路，大多数都是沥青路面。其实答案很简单——沥青这种看似“黑乎乎”的传统材料，性能早已今非昔比。它不仅静音降噪，还能有效防积水、易于维护修复。车行其上，自带一份安静丝滑的质感，甚至能让老车开出新车般的静谧体验。
沥青看似不起眼，但实际上，按照来源可以分为石油沥青、天然沥青和煤沥青三大类。我们平时提到的沥青，一般是石油沥青，由原油炼制而成。精制加工石油所残余的渣油经适当的工艺处理后，可得到沥青。

说到这，就不得不说一下咱们自主沥青品牌的代表——中国石化东海牌沥青。2004年，上海F1国际赛车场建成在即，但F1赛道沥青长期被某国际品牌垄断。面对这一挑战，我们迎难而上，最终凭借卓越性能击败进口品牌，成功应用于中国首条F1赛道，实现了国产沥青在国际顶级赛事领域的“零的突破”。这一里程碑事件不仅助力2004年F1中国大奖赛圆满举办，更标志着中国沥青迈入全球第一梯队。
随着技术的不断发展，除了普通道路沥青之外，东海牌沥青还出现了很多特种沥青。用个简单的比喻，普通沥青就像一块质朴的棉布，结实耐用但功能单一。特种沥青则是经过改造后的“高端布料”，具有独特的性质和用途，适用于更苛刻的环境，如重交通路面、机场跑道、赛道、桥梁等。比如透水沥青环保新技术，顾名思义，它能够像“海绵一样吸水”，改善行车条件，有效消除路表水膜，避免水花飞溅，增加道路行驶摩擦系数，提高行驶安全性。同时能够缓解缓解内涝压力和热岛效应。多孔结构还可以吸收路面行车噪音，降低交通噪音，较好的耐磨性，能提高道路使用寿命。
与传统的沥青路面相比，透水沥青路面具有骨架-空隙结构，空隙率在20%左右，这种结构使得透水沥青路面具有良好的透水性。一方面可以提高改性后沥青的黏度，适用于透水路面；另一方面可以实现资源的绿色循环利用。除此之外，该改性剂还能降低沥青摊辅温度，从而减少烟气排放量。

SBS改性沥青也是特种沥青家庭中的重要一员，具有耐高温、抗低温，抗变形能力强，耐老化，防水性能好等特点。在炎热的夏天，它能抵挡地表高温；在寒冷的冬天，也不会变脆开裂。面对重载车辆的碾压，它依然保持路面平整，减少永久变形。不仅如此，还能对抗紫外线侵蚀，让道路寿命更长久。遇到下雨天也依旧稳定，为路面提供更好的安全性。这样“高颜值、高能力”的产品，也成为高等级道路、桥梁和机场跑道的首选材料。

除此之外，我们还有多款特种沥青产品，每一款都各有绝活，为不同场景提供解决方案。例如，净味环保沥青多用于城市道路、旅游景区、公路隧道等对环保和空气质量要求较高的区域；高铁专用乳化沥青则广泛应用于高铁轨道工程、桥梁结构防水等；而在炎热地区高等级路面、重载交通路段及桥面铺装等对抗车辙与抗变形能力有严格要求的工程中，通常选用低标号硬质沥青，以此提高路面使用年限。
目前，东海牌沥青拥有道路石油沥青、特种沥青、建筑沥青、专用沥青等50多个品种，成功应用于上海F1赛道、北京长安街大道、北京大兴国际机场、北京冬奥会配套项目等重点工程；产品出口17个国家，从日本到澳大利亚、从巴基斯坦到智利，东海牌沥青已跨过大洋、铺向全球。20多年来，东海牌沥青已经成为了全球最大的沥青生产供应商之一。
车来车往，路越来越宽，沥青让我们的每一程奔赴都稳稳落地。这下，你是不是对它有了新的认识呢~

从沥青路面的优点来切入。
1.沥青路面相比水泥路面更易修复，修复周期更短，一旦出现问题能更好更快的解决，保证高速公路的通畅。
2.沥青路面是柔性路面，相比水泥这种刚性路面来说，沥青路面的弹性和塑性变形能力更好，路面更加平整，行车过程中汽车抖动更小，公路噪音更小，更能满足高速公路中汽车的高速行驶需求。
3.沥青路面能够吸附一定的尘土，相比水泥路面，在汽车高速通过时能明显减少扬尘，避免了扬尘遮挡驾驶人视线，影响行车安全。

国内1988年建成的第一条高速公路——沪嘉高速，用的是沥青路面，但随后建成的很大一部分公路用的都是水泥混凝土。原因是沥青产量低，价格贵，修不起。
四川省第一条高速公路——成渝高速，用的就是水泥混凝土
20多年过去，修路的钱不成问题，虽然目前沥青每平方米造价依然是水泥的俩倍，现在新建的高速都开始用沥青了，主要还是因为它优点很多，施工方便
首先，施工更短，用沥青铺摊机压扁推平就行，然后就可以通车了，沥青的路面是弹性路面，主要病害就是裂纹之类的，影响程度较低，大范围翻修的话，不会影响通车。
水泥路面要进行一定的养护，硬化，耗费时间长，虽然抗压强度高，但是抗弯拉强度低，容易产生板块断裂，维修的化就要把拿一整块拆了，重新浇筑，拆的时候，水泥的刚度又比较高，不好拆，反正是费时费力。
总而言之，沥青优点多，但贵，水泥缺点多，但便宜，以前穷的时候，多用水泥作为高速路面，现在富了，就用沥青作为高速路面

别看水泥路面的使用寿命是沥青路面的 2 倍，价格还比沥青路面便宜一半。可是，高速公路一旦选择水泥路面，那才是真正的麻烦。

1988 年，咱们内地的第一条高速沪嘉高速建成通车，从那时候开始一直到现在，中国的高速公路总里程达到了 16 万公里，位居世界第一。
当时修建的沪嘉高速，用的是沥青路面，但是后来有一段时间修建的高速公路用的却是水泥路面。这是为什么呢？
原因很简单，在当时咱们的沥青产量很低，价格又非常高，想要用沥青来修建高速公路花费的成本太大。
在 90 年代中期的时候，沥青又经过了几次大幅度的涨价，更是拉开了沥青和水泥之间的价格。
为了节约成本，就开始大力推广水泥路面的高速公路。比如说四川的成渝高速，当时在修建的时候就有部分路段用的水泥路面。

后来随着沥青的产能不断提高，虽然沥青的价格还是比水泥高，但咱们毅然放弃了用水泥作为高速公路的路面，这是为什么呢？
沥青路面的行驶舒适性比水泥路面高
我们知道大部分高速公路的限速在 120 迈，汽车在这么高的行驶速度下，会产生很大的噪音。
汽车在沥青上行驶产生的噪音分贝，明显要比在水泥路面上行驶产生的噪音小。如果用一种形象的比喻来描述的话，就好比一双高跟鞋在地毯和地板砖上行走，一个寂静无声，一个“哒哒”作响。

虽然这个比喻有些夸张，但是可以形象的体现沥青和水泥这两种不同的路面之间的噪音差距。
影响司机驾驶舒适性的不止有噪音，还有路面的平整度。
我们知道，在铺设沥青的时候，前面摊铺机铺完，后面紧跟着就是压路机碾压，在经过多次、反复的碾压后，沥青路面会变得非常平整。这样才能保证汽车在行驶的时候没有颠簸感。
可是在铺设水泥路面的时候，很难用大型机械对整个路面进行平整化处理，这就造成了部分水泥路面有不平整的地方，影响驾驶体验。

还有一点，为了避免气温影响水泥热胀冷缩，水泥铺设的高速公路，每隔一定的距离都会留有几毫米的伸缩缝。
汽车在高速状态下经过这些伸缩缝，时间久了，伸缩缝部位的水泥一旦老化、脱落，就会威胁到汽车的行驶安全。
沥青路面施工工期短
用沥青修筑路面施工速度快，工期短。前面一台摊铺机铺料，后面跟着一台或者数台压路机碾压，工作效率非常高。
而且，已经摊铺好的沥青经过碾压后，经过一定时间的自然降温，各种工程车辆就可以在上面行驶，加快了修建高速公路的工程进度。

但用水泥来铺高速公路就不一样了。众所周知，水泥从铺好到完全凝固就需要十个小时的时间，凝固之后还要进行洒水养护，而养护时间从 7 天—28 天不等。
沥青路面比水泥路面更好维修
一条高速公路可不是修完能够正常通车就可以了，还涉及到后期的维修养护。
高速公路上的车流量还是比较大的，每天各种轿车、客车、重型卡车等来来往往，时间久了难免会对高速公路的路面造成损坏。
如果高速公路是水泥路面的话，在维修的时候，需要把破损一整段的部位全部拆除，然后重新浇筑混凝土，而水泥的完全凝固是需要很长的时间，这段时间内，高速公路就不能正常通车。

不仅如此，由于水泥路面属于刚性路面，拆除起来非常费力，需要用到爆破机对水泥路面进行密集打孔爆破，爆破时迸溅的石子四处飞溅，影响过往车辆的通行安全。
但高速公路是沥青路面的话，维护起来就方便多了。
由于沥青路面属于柔性路面，主要是车辙、裂纹等这种比较轻的公路病害。
在维修沥青路面的时候，就像打补丁一样，哪个部位破损了就修补哪里。最主要的是，沥青凝固得快，三四个小时完全冷却后就可以正常通车。

其次，维修沥青路面用不到大型的机械设备，就不会占用大片的场地。一般的高速都是双车道，就算维修其中的一条车道，还可以保留另外一条车道通车。
为什么高速公路是沥青路面，可到了收费站的位置就变成水泥路面呢？
相信大家在跑高速的时候也注意到了这种情况，高速公路上的路面明明是沥青路面，可经过收费站的时候，路面就变成了水泥的。

这是怎么回事呢？这就要从道路的力学分类说起。
沥青路面属于柔性路面，在车辆荷载作用下，它产生的弯沉变形较大，抗弯强度小。
水泥路面属于刚性路面，车辆荷载作用下产生板体作用，弯拉强度大，弯沉变形值小。
如果通俗一点解释的话，那就是沥青路面软，路面容易产生变形；刚性路面比较硬，不容易导致变形。

明白了这一点，就能够理解为什么收费站用的是水泥路面了。
汽车在到达收费站后，会进行停车缴费，这时候车辆的荷载会向下传递到路面上，如果是沥青路面的话，久而久之，沥青路面就会变得凹陷下去。
尤其是那些载客或者载货的大型车辆，由于车身自重大，对沥青路面的破坏更严重。
而且，收费站一旦出现堵车的情况，汽车密集扎堆，加上停留的时间久，对沥青路面造成的损伤更大。

所以，高速上收费站的位置用的是水泥路面，毕竟水泥路面硬度高，不怕压。
说在最后
其实现在不止是高速公路大范围的使用沥青路面，城市内的主干道、次干路，甚至是一些住宅区内部道路，都在使用沥青路面。而一些乡村道路，考虑到成本的问题，还在大范围的使用水泥路面。
抛开别的不说，有一点非常肯定，沥青路面从视觉感官上，就比水泥路面高级。黑色的沥青路面配上白色、黄色的道路分界线，看起来就比水泥路面漂亮。

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