改革开放40多年，中国公路建设取得了举世瞩目的成就，有力地支撑了国家社会经济的高速发展。近年来，与路面工程相关的新理论、新方法、新技术、新工艺、新结构、新材料等不断涌现。该综述以实际路面工程中所面临的典型问题、国家科技奖的技术创新内容、科技部及国家自然科学基金项目、优秀中文权威期刊的论文、WebofScience中的高被引论文的关键词为依据，系统分析了国内外路面工程7大领域的研究现状及未来的发展方向。具体涵盖了：智能环保路面技术、先进路面材料、先进施工技术、路面养护技术、路面结构与力学性能、固废综合利用技术及路面再生技术等。可为路面工程领域的研究人员与技术人员提供参考和借鉴。
先进路面材料
自愈合路面材料(由长沙理工大学金娇老师提供初稿)
沥青具有自愈合的固有特性，可在一定程度上消除沥青混合料的微裂缝，防止宏观裂缝的产生。但在实际应用过程中，受温度、荷载、老化等因素的影响，沥青的自我愈合能力十分有限[]，目前主要采取诱导加热技术与微胶囊技术来提高沥青自愈合的性能。诱导加热是通过电磁感应、微波辐射的方法，提高沥青混合料的温度，增大沥青分子扩散速率与范围，加快沥青材料自修复速度[]；微胶囊技术是通过在沥青混合料中掺入包含再生剂的微型胶囊，当裂纹发展到微胶囊表面，微胶囊外壳在应力集中作用下破裂，内部再生剂通过毛细管作用扩散，使老化沥青性能得到恢复并封闭裂缝[]。自愈合路面材料可以有效延长路面使用寿命，降低养护成本[]，具有良好的应用前景。
(1)基于诱导加热技术的自愈合路面材料
感应加热技术有2个先决条件：沥青混合料具有导电性、导电填料连接成闭合回路[]。电磁感应加热是对沥青而非集料进行加热，具有加热迅速、能耗低的特点[]；微波加热则需要材料具有一定的微波吸收性能，材料中的极性分子在微波能量辐射作用下不断运动碰撞，从而产生热能[]。通过诱导加热技术实现沥青快速自愈较为成熟，目前基于诱导加热技术的自愈合路面材料的填料研究主要集中于钢纤维、钢渣、碳素材料等。钢纤维具有高导电率和导热率，是当今沥青诱导加热修复的主流材料。钢渣中的Fe3O4与铁能提升沥青混合料电磁感应的加热效率[]，掺入钢渣的骨料相比于传统骨料也表现出更好的微波吸收率[]。Sun等[]根据红外图像、升温试验与三点弯曲愈合试验结果，通过每个愈合周期的最大断裂力与第1次断裂的最大断裂力之比计算愈合率，表明在微波加热条件下掺入钢渣比掺入钢纤维的沥青混合料具有更好的自修复性能。活性炭[]、炭黑[]、石墨[]等碳素材料作为微波吸收材料，具有良好的微波热效应，也是自愈合路面材料研究的热点。基于诱导加热技术的自愈合路面材料可重复使用，使沥青材料进行多次愈合，但如何消除大面积路面加热的不均匀性仍是研究者需要解决的问题。
(2)基于微胶囊技术的自愈合路面材料
根据微胶囊技术自愈性增强机理，在沥青材料中使用的胶囊应具有以下特性：①胶囊外壳材料具有良好的热稳定性、力学稳定性及界面稳定性，在沥青混合料生产施工过程中不会破裂；②胶囊内部再生剂具有高流动性与低黏度，胶囊外壳破裂后能在毛细作用下迅速填充裂纹[]。目前微胶囊外壳材料应用较多且效果较好的有2种：①利用原位聚合法制备以氨基树脂(如脲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂)为外壳材料包裹再生剂的微胶囊[-]；②利用锐孔－凝固浴法使乳化稳定后的再生剂乳液被海藻酸钙包裹[-]。微胶囊囊内的再生剂主要是葵花籽油，Sun等[]根据动态剪切流变试验所得样品复数剪切模量变化计算自定义自愈指数，发现即使在-20℃的温度条件下葵花籽油微胶囊也能明显改善沥青路面的自愈合能力。微胶囊能对裂缝进行有效的定点消除，但相比于诱导加热技术，单个微胶囊仅能作用一次，不利于自愈合性能的长久可持续发挥。
(3)其他自愈合路面材料
自愈合机制常见于生物医学、高分子材料、聚合物材料中，除上述常见的自愈合路面材料外，研究者们也在不断探寻新的沥青自愈增强材料。中空纤维材料模仿人类血管系统，将再生剂注入中空纤维中，其作用机理与微胶囊技术类似：裂纹发展使中空纤维断裂，再生剂通过毛细管作用进入裂纹修复作业面[]。纳米技术的发展使应用纳米级材料成为可能，纳米颗粒具有更大的比表面积、更快的扩散速度，能加速分子的随机运动，Amin等[]根据动态间接拉伸试验结果，表明在沥青中掺入3%纳米SiO2能显著促进沥青材料的自愈性能。自修复紫外光活化聚合物则结合了自修复和聚合物改性2种方法，在紫外线照射下，基团重新键合从而触发沥青自修复过程，并能通过聚合物改性提高沥青性能[]。这些新型自愈合增强材料为沥青自愈合增强材料研究提供了新的理念与方向，随着科学技术的不断发展，也将出现更多新颖的自愈合路面材料。
(4)自愈合路面材料发展展望
基于微胶囊技术的自愈合路面材料路用性能在天津经济技术开发区年铺筑的试验路段上得到了验证，其沥青路面老化寿命延长了60%~70%。除了自愈合性能外，基于诱导加热技术的自愈合路面材料原理与导电沥青混凝土相似，其不仅可以用于路面微裂缝的自愈合，还能利用产生的热能实现道路的融雪化冰、道路内部结构损伤检测等。同时，利用废弃金属作为导电填料，能减少环境污染，保护生态系统循环安全。
沥青自愈合增强材料应具备对环境的友好性、能源利用的高效性、与沥青良好的相容性、提高沥青性能等特征，并可以与其他功能型路面发展方向结合，获得持久耐用的长寿命沥青路面。目前国内外学者对于自愈合试验及评价指标不够统一，可能影响其理论探索与实际应用[]。在沥青自愈合增强材料研发的基础上，应尽量完善沥青自愈合理论，并探索出合理的沥青自愈合评价体系，进而引导推进自愈合路面材料的工程运用。
聚氨酯混合料(德国亚琛工业大学刘鹏飞老师提供初稿)
与沥青混合料(AsphaltMixtures)的定义类似，聚氨酯混合料(PolyurethaneMixtures)是由一定级配的矿料与一定比例的路用聚氨酯胶结料在常温下拌制而成型的混合料。其中，聚氨酯是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的聚合物的总称，是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物(多元醇)加聚而成。聚氨酯是一种“可设计”的介于塑料和橡胶之间的高分子弹性体材料，可以通过改变原料化学结构、规格、品种等方式或调节配合比组合得到不同性质的产品[]。聚氨酯具有高弹性、耐化学腐蚀、耐光照射、耐磨耗、吸震性强、耐撕裂、软硬度可按需定制等优异性能，其中，水性聚氨酯还具有防水功能，且对砖石、砂浆、混凝土、金属等都具有很强的黏附力，属环保型高分子聚合物，是一种适用于铺装材料的新型胶结料。
(1)聚氨酯硬质混合料
当聚氨酯设计为硬质聚氨酯泡沫塑料时，聚氨酯具有质量轻、比强度高、与其他物质黏结力强、耐老化性能好及可实现快速固化等特点，是一种优良的结构材料[]。这种聚氨酯混合料常用于高等级公路路面[-]、机场水泥道面混凝土[]以及隧道铺底[]等重要道路的快速修复。美国等国家自20世纪90年代以来开始了以聚氨酯硬质泡沫作为道面抢修材料的研究[，]。
(2)聚氨酯弹性混合料
当聚氨酯设计为聚氨酯弹性体时，聚氨酯混合料的弹性模量较低，仅为普通混凝土的10%，且具有一定的弹性变形能力，是一种特殊的聚氨酯混合料，称为聚氨酯弹性混合料[]。通过良好的弹性变形，聚氨酯弹性混合料可以在一定程度上耗散车辆荷载的竖向冲击作用，具有普通混凝土材料没有的抗冲击能力[]。聚氨酯弹性混合料可以用于无缝伸缩缝[-]，解决传统伸缩缝易破坏、行车舒适性差、结构复杂、造价高和维修困难等问题，相比改性沥青弹性混合料，弹性聚氨酯混合料性能更优，且维护费用低。
(3)多孔聚氨酯混合料
与公路沥青施工技术规范(JTGF40-4)一致，当聚氨酯混合料的设计空隙率大于18%时，聚氨酯混合料被称之为多孔聚氨酯混合料。自“海绵城市”概念被提出后，作为其关键技术手段的透水路面相关研究逐渐增强，传统的透水路面仍为沥青透水路面。随着聚合物混凝土的发展，聚氨酯透水路面在近几年逐渐被提出，如多孔聚氨酯混合料的相关研究[-，]，但其研究尚处于试验道阶段，甚至多数处于实验室内的研究阶段。
(4)聚氨酯桥面铺装材料
聚氨酯混合料亦可作为具有全防水功能的桥面铺装材料。以北京建筑大学徐世法教授为代表的研究团队[-]正在研发聚氨酯混凝土桥面铺装材料，结果表明，新型聚氨酯混凝土路面铺装材料可达到全不透水要求，其温度敏感性低，动稳定度达到次.mm^-1，最大弯拉应变达到×10^-6，2项性能均较目前最优沥青混合料性能提升近10倍；在抗疲劳性能方面，大微应变(1×10^-6)条件下，新型聚氨酯混凝土韧性较好，疲劳寿命达到了万次，是SMA沥青混合料疲劳寿命的8倍左右；在水稳定性能方面，新型聚合物混凝土经过冻融循环后剩余劈裂强度仍能达到0.8MPa，完全满足路面使用要求，可用于桥面铺装。但是，聚氨酯混凝土桥面铺装材料亦处于研发阶段，尚未得到成功应用。
(5)聚氨酯混合料的服役性能
与沥青混合料相同，聚氨酯混合料的服役环境亦较为复杂，它不仅会受到以冻融、高温、雨雪、酸雨、紫外老化为主的自然环境的影响，还会受到车辆疲劳荷载、轮胎摩擦、与基层/桥面板间的共同受力等外界作用的影响，甚至会受到氯离子(除冰盐、海水)侵蚀作用的影响。聚氨酯混合料的服役性能试验一般在实验室模拟环境下针对其路用性能进行测试，其中路用性能主要包括抗水－热老化性能、抗滑性能、抗永久变形性能、耐紫外老化性能及抗疲劳性能，还应包括劈裂性能、抗渗性能、单轴压缩性能、马歇尔稳定度、弯曲性能、抗剪强度及抗氯离子渗透性能等。
针对聚氨酯混合料的服役性能，王火明等[]研究了聚氨酯碎石混合料的抗水－热老化性能、抗滑性能、抗永久变形性能、耐紫外老化性能、抗腐蚀性能及抗疲劳性能。抗水－热老化试验结果表明，水浸－高温共同作用致使混合料内部结构遭到不同程度的破坏，抵抗外荷载能力降低。抗水-热老化性能与碎石岩性和特征有关，大理岩PPＭ的抗水浸－高温性能优于花岗岩。抗滑试验结果表明，聚氨酯碎石混合料透水路面的抗滑性能偏低，有必要采取附加措施提高其抗滑性能。抗永久变形试验结果表明，聚氨酯碎石混合料在最佳胶黏剂用量下具有良好的抗永久变形能力，车辆行驶后不会产生凹陷痕迹。耐紫外老化试验结果表明，光热老化后因聚氨酯胶黏剂的老化降解会导致聚氨酯碎石混合料的物理力学性能下降，最直接的表现是胶黏剂颜色加深、黏结力下降。抗腐蚀性试验结果表明，聚氨酯大空隙碎石混合料具有较好的抗酸雨腐蚀能力。抗疲劳试验结果表明，聚氨酯碎石混合料具有较好的疲劳寿命。
Chen等[]的研究表明，与OGFC多孔路面相比，多孔聚氨酯混合料具有更优异的抗堵塞和噪音吸收性能；聚氨酯用量和集料粒径的增加将增强多孔聚氨酯混合料抗剥落能力。Chen等[]还研究了聚氨酯混凝土面层的防冰和除冰性能，结果表明，与传统的沥青混凝土面层相比，聚氨酯混凝土面层具有更优异的防冰和除冰性能，能增强冬季交通安全。
(6)聚氨酯混合料发展前景
前期大量的试验研究表明，聚氨酯混合料具有优异的力学性能、耐腐蚀性能、耐紫外老化性能以及耐磨耗性能等，还具有良好的抗堵塞、抗剥落和降噪性能等功能性。但是，因其配套施工技术的匮乏和相应规范的缺失，聚氨酯混合料仍处于初始研发阶段，部分研究已开展了试验道的验证，但距离实际工程的应用还有待于完善。此外，聚氨酯混合料应具有较优异的长期服役性能，但当前研究并未对聚氨酯混凝土的耐久性进行全方位的评价，如尚未发现冻融循环作用下聚氨酯碎石混合料路用性能演化的相关报道，亦未发现各种服役环境下聚氨酯混凝土劈裂性能、抗渗性能、单轴压缩性能、马歇尔稳定度、弯曲性能、抗剪强度及抗氯离子渗透性能等方面的报道。因此，聚氨酯混合料的未来研究方向主要包括铺装材料的制备技术、长期服役性能的评价与控制以及施工技术与规范，其主要应用于透水路面(如海绵城市)、桥面铺装层，甚至还可以应用于以聚氨酯混合料为载体的智能道路等新型道路。
纤维改性沥青(哈尔滨工业大学王大为老师提
供初稿)
纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质。根据成分可分类为：动植物纤维(木质纤维、蛋白质纤维)、矿物纤维(玄武岩纤维、石棉)、无机纤维(玻璃纤维、金属纤维、碳纤维)和合成纤维(高分子聚合纤维)[-]。20世纪60年代，纤维开始被应用于沥青路面中，纤维的掺加能够明显改善沥青的高低温性能，并具有防止沥青路面反射裂缝的产生与扩展等明显的优点，受到工程界的普遍
