瀝青路面路表松散病害分析

1、瀝青路面松散問題分析一、目的結(jié)合路表問題現(xiàn)象/情況與現(xiàn)場(chǎng)取樣原路面瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果對(duì)問題 產(chǎn)生原因進(jìn)行分析。二、存在問題某道路瀝青路面表面層為AC-13型普通瀝青混合料，鋪筑于某年9月，第 二年夏季前路面使用狀況尚好，而進(jìn)入夏季后由于路面溫度升高，路表在車輛荷 載水平剪切作用下出現(xiàn)集料脫落、松散現(xiàn)象，表現(xiàn)形式如下圖所示。圖1路表問題現(xiàn)象（左圖：路面松散；右圖：集料脫落）三、試驗(yàn)分析瀝青路面的集料脫落、松散通常由一個(gè)或幾個(gè)因素綜合引起：（a）瀝青膠結(jié) 料缺乏（貧油混合料）；（b）沒有足夠的細(xì)集料膠漿將粗集料顆粒穩(wěn)定在一起； （c）壓實(shí)不足（大空隙率）；（d）過度老化或選用了錯(cuò)誤的瀝青膠結(jié)料

2、等級(jí)；（e） 集料與瀝青膠結(jié)料的黏附性較差。該項(xiàng)目所用集料與瀝青膠結(jié)料黏附性滿足規(guī)范要求，通過瀝青混合料的瀝青 含量、礦料級(jí)配、壓實(shí)瀝青混合料體積指標(biāo)檢測(cè)對(duì)其它可能因素進(jìn)行分析，同時(shí) 增加車轍試驗(yàn)對(duì)該路面的抗車轍能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。1.瀝青含量與礦料級(jí)配檢測(cè)采用燃燒法（T07352011）進(jìn)行原路面取樣瀝青混合料的瀝青含量與礦料級(jí) 配檢測(cè)。由于未獲得施工所用礦質(zhì)集料原材，因此未對(duì)試驗(yàn)所用燃燒爐進(jìn)行修正 系數(shù)標(biāo)定，采用經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)0.2%對(duì)瀝青含量進(jìn)行修正，礦料級(jí)配則不做修正， 檢測(cè)結(jié)果如下：（1）瀝青含量經(jīng)檢測(cè)原路面取樣瀝青混合料的燃燒損失為 5.32%，修正后瀝青含量為 5.12%，油石比即為5.

3、40%。依據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，該瀝青含量為較為合理的用量水平。（2）礦料級(jí)配90級(jí)配上限T級(jí)配下限原路面取樣瀝青混合料礦料級(jí)配檢測(cè)結(jié)果如表1所示，級(jí)配曲線見圖90級(jí)配上限T級(jí)配下限師孔（mm）通過下列篩孔（mm）的質(zhì)量百分率（）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075礦料級(jí)配10099.388.955.335.426.418.813.710.97.6規(guī)范要求100100908568683850243815281020715584表1原路面瀝青混合料礦料級(jí)配檢測(cè)結(jié)果10080級(jí)配中值礦料級(jí)配80級(jí)配中值礦料級(jí)配篩孔尺寸（mm）圖2原路面瀝青混合料礦料級(jí)配曲線結(jié)合表1與圖2

4、可知，原路面瀝青混合料礦料級(jí)配偏細(xì)，礦料級(jí)配欠佳。（3）瀝青膜厚度經(jīng)估算原路面瀝青混合料裹敷與集料顆粒表面的瀝青膜厚度約為5.8pm,瀝 青膜厚度較薄，經(jīng)驗(yàn)上AC型瀝青混合料瀝青膜厚度宜大于7pm，該混合料屬級(jí) 配偏細(xì)引起的貧油型混合料（通俗地講，料越細(xì)需油量越大/細(xì)集料吃油）。2.馬歇爾試驗(yàn)將原路面瀝青混合料加熱至145C，采用擊實(shí)法，雙面擊實(shí)75次進(jìn)行壓實(shí) 瀝青混合料毛體積相對(duì)密度、馬歇爾穩(wěn)定度和流值的測(cè)試。理論最大相對(duì)密度采 用實(shí)測(cè)法，據(jù)此進(jìn)行壓實(shí)瀝青混合料體積指標(biāo)的計(jì)算。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。表2原路面瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果技術(shù)指標(biāo)毛體積相對(duì)密度理論最大相 對(duì)密度空隙率/%馬歇爾穩(wěn)定

5、度/kN流值/mm檢測(cè)結(jié)果2.4272.5785.814.012.41技術(shù)要求36N81.5 4由表2可知，原路面瀝青混合料體積指標(biāo)與馬歇爾指標(biāo)可滿足規(guī)范相關(guān)要 求，但空隙率偏大，接近規(guī)范上限，該混合料于施工中易形成空隙率更大的路面 結(jié)構(gòu)（假定原路面壓實(shí)度可達(dá)到97%的水平，該混合料的空隙率則約為8.8%）。3.車轍試驗(yàn)將原路面瀝青混合料加熱至145C，采用輪碾成型儀在0.7MPa的壓力下往 返壓實(shí)2+12次進(jìn)行5cm厚瀝青混合料車轍板試件的成型，并測(cè)試60C標(biāo)準(zhǔn)試 驗(yàn)條件下瀝青混合料的抗車轍能力，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。表3原路面瀝青混合料車轍試驗(yàn)結(jié)果檢測(cè)項(xiàng)目變形量/mm動(dòng)穩(wěn)定度，次/mm45m

6、in60min測(cè)試值平均值實(shí)測(cè)值2.6362.908231624823.0123.2502647技術(shù)要求N1000由表3可知，原路面具有足夠的抗車轍能力，動(dòng)穩(wěn)定度較通常AC型瀝青混 合料所能達(dá)到的水平為高，一般AC型瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度較難達(dá)到1500 次/mm 以上的水平。不排除二次加熱引起動(dòng)穩(wěn)定度增大的可能，但結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)二次加 熱的提升幅度并不太大，因此可認(rèn)為該瀝青混合料抗車轍能力較一般普通瀝青混 合料高。這一現(xiàn)象主要應(yīng)該是原路面混合料細(xì)集料、填料偏多，級(jí)配偏細(xì)，瀝青 膜厚度較小引起混合料貧油所導(dǎo)致的，該道路因而也未見車轍。四、原因分析（1）原路面瀝青混合料有足夠的細(xì)集料（b），瀝青用量也

7、為正常合理水平（a）， 但由于細(xì)集料、填料用量偏多，級(jí)配偏細(xì)，致使瀝青混合料瀝青膜厚度偏薄，細(xì) 集料、填料與瀝青形成的膠漿體系黏聚力不足，從而不能將粗集料顆粒穩(wěn)定在一 起（b）。（夏季以前未出現(xiàn)該問題是由于低溫時(shí)瀝青膠結(jié)料塑性低，路面剛性強(qiáng)， 呈板塊狀不易松散，夏季高溫則不然，粗集料主要靠細(xì)集料膠漿穩(wěn)定）（2）壓實(shí)瀝青混合料空隙率較大，預(yù)估原路面空隙率約為8.8%，大空隙率， 填充不密實(shí)。，也一定程度造成沒有足夠的細(xì)集料膠漿將粗集料顆粒穩(wěn)定在一起 的現(xiàn)象（b）。（3）基于路面現(xiàn)狀判斷，拌和站混合料生產(chǎn)過程中應(yīng)該未有過度加熱與老 化現(xiàn)象，該路面采用70號(hào)道路石油瀝青易可，但重載車輛較多時(shí)有車轍風(fēng)險(xiǎn)（目 前該路面由于“貧油”、大空隙”車轍并不太擔(dān)心）。（4）該道路高溫下未出現(xiàn)車轍（動(dòng)穩(wěn)定度高），而出現(xiàn)集料脫落、松散現(xiàn)象 （黏聚力不足），主要原因在于粗集料顆粒未被足夠穩(wěn)定在一起，高溫時(shí)瀝青膠結(jié)料又呈塑性（混合料強(qiáng)度、剛性弱），從而在車輛荷載水平剪切作用下出現(xiàn)目 前的路面問題。試想，如果有足夠的細(xì)集料膠漿將粗集料顆粒穩(wěn)定在一起，那么 路面在高溫及重載作用