瀝青路面水損害及處理

1、瀝青路面水損害及處理 摘要：本文通過分析瀝青路面水損害的原因，進而提出防止瀝青路面水損害的技術措施，有效改善瀝青路面質量，提高服務能力。 關鍵詞：瀝青路面 水損壞 中圖分類號：u416.217 文獻標識碼：a 文章編號： 引言：瀝青路面在我國道路建設中得到了廣泛應用,但隨著道路快速發(fā)展，對瀝青路面水損害引起的早期破壞問題的認識及采取相應的處理方法，將有效改善瀝青路面質量，延長路面使用壽命，降低養(yǎng)護維修成本，提高服務能力。 瀝青路面水損害是指瀝青路面在有孔隙水的工作條件下，由于交通動荷載和溫濕脹縮的反復作用，進入路面孔隙的水不斷產(chǎn)生動水壓力或真空負壓抽吸的循環(huán)作用，致使水分逐漸侵入瀝青與集料的界

2、面，造成瀝青膜從集料表面剝落、瀝青混合料內部逐漸喪失粘結力、路面結構使用性能下降。水損害是道路瀝青路面最嚴重的早期損壞原因之一，其作用機理主要是粘附理論:瀝青作為結合料在混合料中的主要作用是將各種粗細集料粘附在一起,成為一個整體,在沒有水的情況下,瀝青與集料的粘結一般不會有任何問題。由于水的極性極強,它比瀝青更容易浸潤集料的表面,水分逐步浸入到瀝青與集料的界面上,使瀝青與集料粘附被削弱或完全剝離，汽車輪胎對路面的擠壓搓揉作用而引起的對路面的破壞。 針對水損害這個世界性難題，國內外道路科研工作者對其形成機理、影響因素，評價水損害的試驗方法、指標及水損害的控制、防治等各個方面都進行過系統(tǒng)研究： 一

3、、水損壞現(xiàn)象的類型及其作用機理瀝青路面較為普遍的水損害現(xiàn)象有麻面、松散、掉粒、坑洞、唧漿、網(wǎng)裂、轍槽等。 1.松散類：路表麻面、松散、掉粒、坑洞瀝青面層在孔隙水壓力的反復作用下，使瀝青膜從集料表面剝落、混合料中的集料相互之間喪失粘結力而逐漸變軟直至松垮，導致麻面、松散現(xiàn)象；在局部松散處，松散的集料顆粒逐漸掉粒、流失進而形成大小不一的坑洞。 2.裂縫類：唧漿、網(wǎng)裂、坑洞半剛性基層基頂結合料與從路表連通孔隙及裂縫處下滲的水混合，在行車荷載的反復作用下，產(chǎn)生的高速動水壓力沖刷基頂形成灰漿并從裂縫中被擠壓而出形成了唧漿現(xiàn)象；隨著基層結合料的逐漸流失，面層也隨著底部脫空現(xiàn)象的產(chǎn)生而形成沉陷、網(wǎng)裂，進而發(fā)

4、展成坑洞。 3.變形類：轍槽在行車荷載作用下，滯留在面層內的水使集料特別是粗集料表面裹覆的瀝青膜逐漸剝落，瀝青混合料強度不斷損失直至完全松散。行車輪跡帶下不僅出現(xiàn)了壓縮變形現(xiàn)象，而且產(chǎn)生了嚴重的剪切破壞現(xiàn)象，輪下松散的瀝青混合料向兩側擠出并鼓起，在輪跡帶下形成車轍。轍槽內有時還伴隨著唧漿和網(wǎng)裂現(xiàn)象。 4.凍融循環(huán)破壞在冰凍地區(qū)或季節(jié)性冰凍地區(qū)，由于水凝聚結冰時體積增大，在瀝青混合料內部會產(chǎn)生很大的膨脹力，致使混合料內部粘結力下降；而當其融化時，又滯留于路面層內，在行車荷載作用下加速瀝青膜的剝落。在路表，冰雪融水進入瀝青混合料內部，在行車荷載和凍融循環(huán)的反復作用下產(chǎn)生破壞。而在下面層，當基礎有較

5、多的細粒土和孔隙時，冬季特有的毛細水使水分逐漸積聚在基層頂面，春融期過飽和的水進入下面層孔隙，在荷載反復作用下產(chǎn)生剝落現(xiàn)象和基頂沖刷。 二、水損壞產(chǎn)生的原因及影響瀝青路面水穩(wěn)定性的因素導致瀝青膜剝落產(chǎn)生水損壞的原因可從以下幾方面進行分析。 1.瀝青與集料的粘附性能瀝青與集料的粘附性主要受自身性質的影響。如瀝青與礦料的化學成分，瀝青與礦料表面的界在張力，瀝青的粘性，礦料的空隙率，礦料的含水量和含泥量等。研究表明，若粘附性不足4級以上，瀝青膜容易脫離，造成路面水損害。 2.瀝青路面施工時的孔隙率，對密級配瀝青混合料孔隙率與透水性的研究表明，當瀝青路面的孔隙率在8（相當于設計孔隙率為4而壓實度為96

6、的情況）以下時，混合料的透水性很小，幾乎不透水。然而在瀝青路面施工時普遍存在以下問題：現(xiàn)場孔隙率普遍偏大，多分布在815的范圍內；路面壓實不足，孔隙率加大；瀝青混合料離析導致路面局部壓實不均勻，即細集料集中的部位往往瀝青含量偏多，孔隙率過小，而粗集料集中的部位則孔隙率過大。這都為水的滲入提供了條件。 3. 對瀝青路面結構層內部排水重視不夠，甚至基本沒有考慮。我國道路瀝青路面普遍采用半剛性基層，路面設計時一般不考慮路面結構層內部排水，普遍設計了埋置式路緣石，這就妨礙了路面結構內部的水分排出。 4.其它方面的原因路面開裂、老化加速水損害的發(fā)生，并形成惡性循環(huán)；道路交通超載嚴重；溫度變化時產(chǎn)生的凍融

7、循環(huán)作用；酸雨、車輛滲油對路面的腐蝕；在冬季、雨季氣候條件下施工。 三、瀝青路面抗水損害技術措施。 1.路面結構層均采用水穩(wěn)定性好的密實型瀝青混凝土實踐證明，瀝青路面結構層中僅有一層是密實型（i型）的瀝青混凝土或僅設一層瀝青砂來防止水損害遠不能滿足要求。一旦水通過各種途徑進入到空隙率較大的結構層中，便會滯留于其中，使強度顯著降低，并隨著交通量的增加，出現(xiàn)水損害現(xiàn)象。 2.改善瀝青與礦料之間的粘附性，合理使用粘層油及透層油。為了減輕瀝青路面的水損害，改善與提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性與耐久性，需要增加瀝青與礦料之間的粘附性。經(jīng)驗證明，我國目前所使用的表面層石料與瀝青的粘附性都比較差，不能滿足技術要求

8、，必須采取抗剝落措施，以改善礦料與瀝青之間的粘附性。目前我國常用的抗剝離措施主要是添加抗剝落劑。 3.提高瀝青混凝土壓實度標準，增加現(xiàn)場空隙率指標國內外大量研究表明，7%的現(xiàn)場空隙率是瀝青路面是否產(chǎn)生早期水損害的分水嶺，美國shrp研究成果也提出4%的設計空隙率是最佳的選擇。若仍按96%的壓實度予以控制，其現(xiàn)場空隙率將達到8%，無法滿足水穩(wěn)定性的要求，施工中控制施工質量，提高瀝青混合料的壓實度，體現(xiàn)設計人員的思想，是提高瀝青路面抗水損害能力的關鍵。 4.設置路面結構內部排水系統(tǒng)設置良好的路面結構內部排水系統(tǒng)，迅速排除滲入路面結構內的水分，避免自由水在路面結構層中積滯的時間過長，從而改善路面的使用性能的措施能夠從根本上解決瀝青路面的水損害問題。 5.隨瀝青用量增加，瀝青與礦料問形成的瀝青膜變厚，水分不易滲入，從而表現(xiàn)出較好的水穩(wěn)定性。故適當增加瀝青用量，可以提高瀝青路面抗水損害能力。結束語：要解決瀝青路面的水損害問題應進行瀝青路面綜合設計，包括排水設計、路面結構綜合設計、材料性能要求設計及瀝青混合料級配設計等，忽略任何一個方面都有可能導致路面水損害。代表我國瀝青路面發(fā)展前沿的改性瀝青路面、瀝青瑪蹄脂碎石路面、多碎石瀝青混凝土路面、高性能瀝青路面等均可以在不同角度或方面提高