瀝青路面早期病害防治措施探析

1、瀝青路面早期病害防治措施探析摘要:針對瀝青路面早期病害的影響進行了淺析，首先概述 了瀝青路面透水病害的危害，然后分析了瀝青路面透水病害 的形成機理，最后探討了瀝青路面透水病害的防治措施。關鍵詞:瀝青路面透水病害防治中圖分類號:u416文獻標識碼：a文章編號672-3791 (2011 )09(c)-0126-011瀝青路面早期病害的危害根據權威部門的統(tǒng)計，造成瀝青路面早期病害最主要的因 素是水造成的損害,同時水損害也是一個世界性的問題。瀝青 混凝土的耐久性主要依靠瀝青與集料之間的粘附性程度，雖 然施工工藝、交通環(huán)境、自然因素以及混合料的特性也對瀝 青混凝土的路面變質有一定影響，但水的作用是影響

2、瀝青路 面耐久性的最主要原因。路面水通過各種渠道浸入路面與基 層之間產生的危害尤為突出，由水引起的瀝青路面的破壞過 程主要是:瀝青路面施工結束以后，空氣和水經過瀝青混合料 和外面的連通間隙進入混合料里面，如果水分不能及時排出 和揮發(fā)，水就會殘留在瀝青混合料內，在車輛超負荷載重往返 循環(huán)碾壓和自然條件共同作用下,將使瀝青和石料進行分離, 造成強度下降。假如任由其發(fā)展,將會導致一系列諸如坑槽、 車轍、散料等多種形式的損害。引起的瀝青路面損害有以下特點:(1)由于重車和超載原 因引起的,正常情況下行車道總是先破壞而超車道一般沒破 壞;(2)破壞經常發(fā)生在春秋雨季,不過夏天接連幾天的大雨也 會導致嚴重

3、破壞;(3)而水損害的地方一般都在積水比較嚴重 的地方，這顯然和路面的平整度及排水設施有關;(4)還有就是 瀝青路面出現局部泛油現象，這和施工前瀝青和石料的選用、 石料的級配和篩分以及油石比問題有關，再就是瀝青混合料 可能非常不均勻。2瀝青路面病害的形成機理分析2.1機械粘附理論認為瀝青與集料之間的粘附性主要是來自二者間的分子力，集料的表面通常粗糙且多孔,從微觀角度來看集料表面高 低不平，這種粗糙增加了礦料的表面積,使瀝青與礦料的粘合 面積增加。另外,集料表面存在著各種形狀、各種取向與各種 大小的孔隙和微裂縫，瀝青在高溫時呈液相，能滲入集料的孔 隙與微裂縫中，當溫度下降時瀝青則在孔隙中發(fā)生膠凝

4、硬化, 這種楔入與錨固作用，形成了瀝青與礦料的粘合作用,是一個 十分復雜的過程，機械粘合力只是其中的一部分。2.2化學反應理論化學反應理論認為，瀝青中的酸性成分與集料表面堿性活性成分會發(fā)生反應，使堿性集料與瀝青的粘附性較好。瀝青的 酸性越大，集料的堿性越強，集料與瀝青的粘結性能就越好，抗 剝落能力也就越強。瀝青中含有表面活性組分，按其活性的強 弱排列順序為:地瀝青酸 > 地瀝青酸酊 > 地瀝青質 > 樹脂> 油分。地瀝青酸和地瀝青酸酹的表面活性最強，而且都是陰離 子型的，即酸性的。瀝青的酸性越大,它與集料的粘結越好，抗 剝落能力也就越強。堿性集料與瀝青的粘附性較好，而酸

5、性集 料則相反。酸性礦料由于缺乏堿性活性成分，與瀝青的化學反 應較弱，所以與瀝青粘附性差，易發(fā)生剝離，目前以巖石中的sio2含量來區(qū)分堿性礦料和酸性礦料,sio2含量越高，巖石的酸性越強，與瀝青的粘附性越差。2.3表面能理論近30多年來，隨著表面化學的發(fā)展,許多研究者應用了表 面化學的成果來解釋瀝青與礦料的粘附-剝落機理。對于瀝 青與礦料粘附性的研究,通常應用經典的潤濕理論來說明瀝 青膜在礦料表面的“鋪展”或被水所置換而“剝落”的過程。表面 能理論認為，瀝青與集料之間的粘附性是由于能量作用原理 即瀝青潤濕集料表面而形成的,瀝青的潤濕能力是指瀝青與 集料表面的緊密接觸能力,與自身的粘附力有關。在

6、無水且溫 度較高的情況下，瀝青-礦料界面張力小于礦料-空氣界面 張力和瀝青-空氣界面張力，所以瀝青可以在礦料表面鋪展 為薄層，當遇水時，瀝青-礦料界面張力總是大于礦料-水界 面張力，所以瀝青易于剝落。3瀝青路面病害的防治措施探討3.1微表處在防治瀝青路面破壞的應用微表處是乳化瀝青稀漿罩面的高級形式，它適用于重交通道路的預防性養(yǎng)護和路面輕度車轍等的早期修護和新建路 面的抗滑磨耗層。微表處是采用專用機械設備將聚合物(改性) 乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設計配合比 拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上，不需碾壓,并很快開放交 通的、具有高抗滑和耐久性能的薄層結構。聚合物改性乳化瀝青是經聚合物

7、改性的乳化瀝青，本條線改性乳化瀝青種類為bcr,其軟化點大于等于53o3.2路面材料的選用集料中要有一定數量的粗料起骨架作用，粗料過少將會造 成粗細集料之間嵌擠力下降，導致強度和高溫穩(wěn)定性降低，集 料中還需要摻加適當數量的細料以保證稀漿的密實性、粘結 性、耐久性和和易性;還應嚴格控制砂當量指標，低砂當量表 明骨料中粘土含量較高，會導致石料與乳液裹附困難,成型后 路面會產生細微裂縫。礦料的級配通常采用中粒式或粗粒式(jtgf40/ms-2或ms3型)，本次微表處施工礦料根據路段 情況及業(yè)主的要求,采用了堅硬、粗糙、耐磨耗的玄武巖為粗 集料(4.75mm 9.5mm),m級配滿足瀝青混合料用粗集料

8、要求;采用石灰?guī)r為細集料(0-4.75mm),m級配滿足瀝青混合 料用細集料要求，合成jtgf40規(guī)范中ms3型礦料級配，礦 料級配見下圖。并嚴格控制機制山砂砂當量指標（砂當量不小 于65%）o成型后的路面結構厚度為10mm左右。改性乳化 瀝青根據高速公路路面的情況和要求，我們選用bcr改性乳 化瀝青，主要特點是可提高高溫穩(wěn)定性，提高與骨料的粘附性, 提高路面的抗剝落性，具有很好的韌性及粘韌性等。3.3防排水設計瀝青路面的水損壞離不開水，如果水不能進入路面也就談 不上路面的水損害，所以以前的路面設計施工中千方百計地 封水，試圖阻止水分進入路面，實踐證明,要想完全防止瀝青路 面進水是不可能的,封也不可能完全封住。我國路面基層普遍 采用半剛性基層,近年來對半剛性基層的強度要求也越來越 高，基層越來越致密，現在普遍采用的二灰碎石比水