提高公路瀝青路面耐久性措施

1、提高公路瀝青路面耐久性措施摘要：從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料及配合比設(shè)計(jì)和施工過(guò)程三方面研究了瀝青路面耐 久性的因素以及提高耐久性的措施。關(guān)鍵詞：瀝青路面；耐久性；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；材料配比；施工瀝青路面具有行車舒適、噪音小、無(wú)塵埃的特點(diǎn)，同時(shí)瀝青路面養(yǎng)護(hù)維 修方便，使用性能恢復(fù)較容易，瀝青路面對(duì)路基變形的適應(yīng)性較強(qiáng)，面層可以分期 鋪筑，以適應(yīng)交通量增長(zhǎng)的需要，瀝青路面具有這些優(yōu)點(diǎn)使得瀝青路面在國(guó)內(nèi)國(guó) 外得到了廣泛的應(yīng)用。瀝青路面在自然因素和車輛荷載反復(fù)作用下，常出現(xiàn)車轍、裂縫（縱向裂縫、 橫向裂縫）、路面老化、坑槽、沉陷等路面病害，如維修、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，路面使 用壽命很難達(dá)到設(shè)計(jì)年限。因而提出對(duì)瀝青路面耐久性的要

2、求，耐久性確實(shí)是瀝 青路面使用性能方面一個(gè)十分重要的綜合性指標(biāo)，如何提高瀝青路面的耐久性、 延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命具有很好的研究意義。瀝青路面耐久性主要是指瀝青路 面長(zhǎng)壽命性和長(zhǎng)期使用性能。提高瀝青路面的耐久性主要從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料及配 合比設(shè)計(jì)、施工過(guò)程三個(gè)方面進(jìn)行研究。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響因素路面厚度:瀝青混凝土層越厚,溫度裂縫產(chǎn)生的可能性越小，將瀝青層厚度從 10 cm增加到25 cm，當(dāng)所有其他變量相同時(shí)，開(kāi)裂率只有原來(lái)的一半。瀝青混凝土和基層的層間接觸狀態(tài)：面層與基層的接觸狀態(tài)越好，路面的 結(jié)構(gòu)整體性越強(qiáng)，路面的耐久性越好。路面排水和路基排水：地表徑流或地下水一旦進(jìn)入路面結(jié)

3、構(gòu)內(nèi)，會(huì)降低路 面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，嚴(yán)重影響路面結(jié)構(gòu)的耐久性。1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成的破壞類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要造成的破壞類型是車轍和半剛性基層的開(kāi)裂以及由于半剛性 基層的開(kāi)裂而引起的各種破壞類型。反射裂縫半剛性路面的反射裂縫和對(duì)應(yīng)裂縫主要是非荷載型的，是由溫度引起的.在 已經(jīng)開(kāi)裂的老瀝青路面上加鋪瀝青面層后，原來(lái)的裂縫或接縫會(huì)在新鋪瀝青路面 的相同位置產(chǎn)生，下層裂縫引起裂縫上方面層底部先開(kāi)裂并逐漸向上發(fā)展直到表 面.半剛性基層溫縮開(kāi)裂、干縮開(kāi)裂都可引起反射裂縫和對(duì)應(yīng)裂縫。半剛性基層開(kāi)裂引起的各種病害半剛性基層開(kāi)裂后，水就能夠很容易進(jìn)入基層，水分的進(jìn)入使得基層體積增 大，進(jìn)而造成路面的鼓包；水在進(jìn)入基層后

4、，冬季凍脹，春季熔融造成唧泥，破 壞基層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)路面造成坑槽、松散、剝落等損害。材料及組成設(shè)計(jì)的影響2.1材料及組成設(shè)計(jì)的影響因素1瀝青質(zhì)量瀝青質(zhì)量直接影響著瀝青路面的路用性能。近年來(lái)道路交通量劇增，一般瀝 青材料的品質(zhì)已不能滿足更重交通的瀝青路面結(jié)構(gòu)的需要，從大量路面結(jié)構(gòu)損 壞原因的調(diào)查分析來(lái)看，路用瀝青品質(zhì)不良是其主要原因之一。由于國(guó)內(nèi)石油品 質(zhì)及瀝青煉制工藝流程的特點(diǎn)，國(guó)產(chǎn)瀝青含蠟量高,瀝青粘度低，勁度低，抗車轍 能力弱溫度敏感性高，使用這種瀝青往往路面表層結(jié)構(gòu)在遠(yuǎn)小于其使用壽命的年 限內(nèi)便出現(xiàn)損壞。2集料質(zhì)量集料質(zhì)量差是目前公路建設(shè)中特別突出的問(wèn)題,主要表現(xiàn)是材料臟、粉塵多、 針片

5、狀顆粒含量高、集料性能不穩(wěn)定等，經(jīng)常不能達(dá)到規(guī)范要求，導(dǎo)致實(shí)際級(jí)配與 配合比設(shè)計(jì)有很大的差距在使用過(guò)程中出現(xiàn)了很多的早期病害。3混合料配合比瀝青用量：瀝青用量在最佳范圍內(nèi)變化不會(huì)對(duì)混合料的低溫開(kāi)裂性能有很 大影響，增大瀝青用量增大了溫縮系數(shù)，但同時(shí)降低了勁度；瀝青用量對(duì)高溫穩(wěn)定 性有明顯影響。2.2因材料和組成設(shè)計(jì)不合理造成的破壞類型1車轍車轍是瀝青路面結(jié)構(gòu)的一個(gè)主要病害.導(dǎo)致瀝青路面車轍形成的因素很多， 產(chǎn)生車轍的主要原因是瀝青混合料的強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性能不能滿足大交通量、重 軸載交通流在高溫氣候條件下的反復(fù)作用，究其原因主要是配合比設(shè)計(jì)中沒(méi)有形 成骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)。2泛油配合比設(shè)計(jì)瀝青用量過(guò)大，

6、在夏季高溫太陽(yáng)直射和行車荷載的揉搓作用下，會(huì)使得瀝青膠結(jié)料匯聚上浮，最終形成泛油，極大地影響了行車安全性和路面的 耐久性。3松散剝落松散剝落一般和瀝青的性質(zhì)有關(guān)，瀝青的含量低和瀝青的粘度低，瀝青混凝 土在水的侵蝕作用下，很容易造成松散剝落，進(jìn)而形成坑槽，降低了路面的耐久 性。2.3材料及組成設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施1瀝青瀝青與集料的粘附性和抗剝離性是防止路面剝離的基本條件。所以選用的瀝 青應(yīng)具有較好的粘附性和抗老化性。采用改性瀝青是改善瀝青混合料水穩(wěn)性非常有效的途徑。眾多室內(nèi)試驗(yàn)和配 合比試驗(yàn)表明，采用普通瀝青粘附性不符合要求時(shí)，采用改性瀝青一般都能夠滿足 要求，而且通常不需要添加抗剝落劑和摻加消石灰，

7、與各種集料的粘附性基本上都 能達(dá)到4級(jí)以上。2集料粗集料盡量采用粒徑較大、接近立方形、有尖銳棱角和粒糙表面的碎石且碎 石含量較多的礦料，以加大瀝青混合料的內(nèi)摩阻力，增強(qiáng)礦料顆粒間的嵌擠作用， 阻止顆粒間的相互移動(dòng)，從而提高瀝青混合料的抗變形能力。3礦粉適量的礦粉可以提高瀝青混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，礦粉過(guò)多會(huì)造成瀝青混凝 土脆性增加，降低了混凝土的韌性，降低瀝青混合料的低溫性能，控制合理的礦 粉含量可以很顯著的提高瀝青路面的耐久性。4配合比設(shè)計(jì)(1)采用合理的礦料級(jí)配。瀝青混凝土的耐久性(抗水損害、高溫穩(wěn)定性)設(shè)計(jì)要求混合料的空隙率適宜, 密水性強(qiáng)。若瀝青混凝土空隙率過(guò)小會(huì)產(chǎn)生車轍和推擠,過(guò)高會(huì)讓

8、水和空氣進(jìn)入 路面，產(chǎn)生水損害、剝落和內(nèi)部松散。因此，在瀝青路面配合比設(shè)計(jì)時(shí)，即要保證瀝 青路面密實(shí)性，又要保證瀝青路面的高溫穩(wěn)定性。(2)嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)空隙率。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中,空隙率是影響瀝青路面水損壞的主要因素。大量 資料證明，當(dāng)空隙率8%，滲水嚴(yán)重；在空隙率7%后，瀝青老化則急劇增大。因此， 合理的選取設(shè)計(jì)空隙率是至關(guān)重要的。施工質(zhì)量的影響3.1施工質(zhì)量中的主要影響因素和常見(jiàn)病害拌合拌合過(guò)程中，集料的加熱時(shí)間短造成的集料溫度低、瀝青的加熱溫度低或者 過(guò)高、拌合時(shí)間過(guò)短，等都會(huì)影響到瀝青混合料的性能。集料加熱溫度過(guò)低、拌 合時(shí)間過(guò)短、瀝青加熱溫度過(guò)低等會(huì)造成“花白料”，降低混凝土強(qiáng)度

9、、穩(wěn)定性， 施工后易造成松散、剝落等病害。拌合溫度過(guò)高會(huì)造成瀝青老化，混合料強(qiáng)度降 低。攤鋪碾壓攤鋪碾壓溫度過(guò)低，會(huì)造成面層層間結(jié)合能力差、路面壓實(shí)困難、壓實(shí)度低、 攤鋪不均勻、結(jié)合料成團(tuán)等病害。嚴(yán)重影響了路面的使用性能和耐久性。攤鋪碾 壓溫度過(guò)高會(huì)造成瀝青析漏、混合料離析、混合料壓實(shí)困難等，嚴(yán)重影響通車后 瀝青路面的耐久性。3.2施工過(guò)程中的改進(jìn)措施溫度控制拌合運(yùn)輸攤鋪碾壓過(guò)程中都要加強(qiáng)溫度控制，對(duì)于溫度過(guò)高、過(guò)低的混合料 都應(yīng)做廢料處理，拌合時(shí)間要嚴(yán)格控制，在攤鋪和碾壓過(guò)程中要全程控制瀝青混 合料的溫度。攤鋪碾壓過(guò)程中注意事項(xiàng)攤鋪中應(yīng)密切注意攤鋪動(dòng)向，對(duì)橫斷面不符合要求、構(gòu)造物接頭部位缺料、 攤鋪帶邊緣局部缺料、表面明顯不平整、局部混合料明顯離析、攤鋪后有明顯的 拖痕等，應(yīng)及時(shí)人工局部找補(bǔ)或更換混合料。結(jié)論路面是個(gè)整體結(jié)