沥青路面水损害研究分析

工 程 科 技
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沥青路 面水损害研 究分析
张景 羽
（ 黑龙江省龙 建路桥 第四工程有 限公 司， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要： 自从新 中国成立至今 ， 在半个世 纪的社会 发展 中我 国的公路事业取得 了突飞猛进 的发展 态势， 经历 了从无到有的发展历程 ， 截 至 目前整 个高速公路历程居 于全球第二 ， 为推动我 国现代化建设作 出了重大贡献 。在 我国的高速公路 建设 中， 其 中以沥青 混凝 土路 面 最为常见 。 但是 由于过 去施 工技术 、 施 工材料和施 工理念 的不够科学 ， 有此 引发的路 面问题也较为严重。 其 中水损 害作 为最 突出的路面病 害之一 ， 在这里我 们有 必要 对其表现形式 、 产生原 因和预 防措施进行深入研究与分析 。 关键词 ： 沥青路 面 ； 公路 ； 水损 害； 维修
近年来 ， 我 国公路发展 十分 的迅速 ， 截至去 年年底我 国的 国家 进入沥青 和矿料之 间的界 面上 ，矿料对水 的吸力 比对沥青 的吸力 公路 总里程 已经超 过了 ３ ７ ０万公里 ， 无论是公 路 的等 级 、 使 用寿命 大 ， 造成 沥青剥落 。 还是 功能上 ， 都取得 了巨大的成绩 ， 为我 国经济 和社会发展 都起 到 ２ ． ２ ． ２静水压力 了突出的推动作用 。但是随着公路事业 的陆续建 成且 投入使用 ， 由 静水压力作用沥青路 面的水损 害与软化和剥落两种过程有关 。 于路面结构病害而引发的车辆行驶隐患越来越普遍 ， 严重的影响 了 首先 ， 水能进入 沥青 中使沥青黏 附性减 小 ， 从 而导致混合料 的强度 社会经济发展 ， 甚至是威胁着人 民生命 财产安全。就当今 的路面结 减小 ； 其次 ， 水 能进入沥青膜和集料之 间， 阻断沥青和集料的相互黏 构损 害问题分析 ， 沥青路 面水 损害是最 为突出和严重 的一种 ， 因此 结 。由于集料 表面对水 的吸 附力 比对沥青 的吸附力强 ， 致使沥青与 在这里我们有必要对这一问题的出现进行分析 。 集料表面的接触面减少 ， 结果沥青从集料表面剥落 。 １ 沥青 路面水损 害概述 ２ ． ２ － ３动水压力作用 路面水损害表现形式 复杂多样 ， 但是 在相 同的气候条件下和破 行车车 轮是 挤 坏机理之下 ， 其产生 的破坏模式也存在着 一定 的相似性 。在 目前 的 压 ， 迫使空隙 中的滞留水沿隙四周挤压 、 渗流 。车轮驶离时 ， 轮后 的 水损害产生原因分析 ， 其主要 的机理包含 了剥 落理论 、 静压力 、 动压 真空抽 吸 、 路面 自身 的 回弹 ， 又会促使结构 内的滞 留水产生抽 吸和 力、 水压力等 多个 因素 ， 其 中最为 常见 的问题主要集 中在剥 落理论 回流 ， 如此动水压力的挤压 、 抽涮 ， 频繁交替作用于沥青 混合料 。 上。 在现代化社会发展 中， 沥青路 面因为其施工工期短 、 表面平整度 ３ 水 损 害 防 治 高、 维修方便 、 行 车噪音污染小 的优 势而得到 了普遍 的重视 ， 已成为 ３ ． １完善路面排水设计 路 面结构 中最常见 的形式 之一 。然而在 沥青路 面的早期损毁 工作 在早期 修建的道路工程项 目中， 因为公路排水设计不够合 理和 中， 其 中损毁现象 普遍存在 ， 如松散 、 坑槽 、 车辙 等问题最为严 重和 完善引发 的质量 问题极为突 出， 因此我们 在施 工中需要完善路面的 突出。虽然路段 的早期损坏很 大程度上都与车辆 的行车速度 、 重载 排水设施 。 在路 面结构层 中设防水层 ， 亦可在各层间设置粘油层 ， 基 有关 ，但是 它很 大程度上还是道路 的结 构整体性和材料息息相关 ， 层 顶面设置封层 ， 以利层 间粘 结和防水 ， 在中央分 隔带 处设置 防水 同时水 害作 为理 清早期破坏 中最 为主要 的形式之一 ， 从 我国的南 方 建材和纵横 向排水 渗沟 ，在土路肩处 采用等粒径碎石 填料进行 填 到北方普遍存在着这一 问题 。 就 当前公路沥青路面水损害问题进行 筑 ，在挖方路段应根据现场实际情况有针对性地进行排水设计 ， 以 分析， 它 出现的时间不一致 ， 有 的在施 工竣工阶段 、 都 出现了许多水 减少 路 面水 破 坏 。 损 害问题 ， 时间较短 的话几个月就 出现 了， 而时间较 长的话甚至会 ３ ． ２提高路面材料 的黏 附性与黏结力 出现 出产生大面积 的早期破坏 。尤其是 在我国的南方地区 ， 气温潮 对 沥青而言 ， 选择 黏性较大 、 不含 或少含对水 敏感 的组 成成分 湿、 降水量大 ， 这就使得水害尤为严重 ， 因此在这些地 区的水损 害研 的沥青 ， 或采用 聚合物改性沥青 ， 针对沥青水稳定性不足的问题 ， 可 究也最 为关注 。 掺加适宜 的抗剥离剂 ； 对集料而言 ， 就是要求表面粗糙 ， 含有较多 的 ２ 沥青路面水损害产 生原 因分析 铁钙镁 等高价 阳离子 ， 比表 面积大 ， 呈 憎水 性 ， 且 确保 表面干净 ； 在 ２ ． １常见的沥青路面水 损害性质分析 满足强度 的前提下 ， 适当放宽对集料致 密度和吸水率 的限制 ， 并通 目前 ， 国内学者 对于沥青 路面水损害的概念 已经有 了明确 的认 过酸碱性 测试 评价 ，选 择碱 性集料 ；对混合料 而言选择合 理的级 识 和定 义 ， 认 为水损害 主要 指的是有 沥青 路面的空 隙 、 裂 缝进入路 配 。 面 内部 之后 ， 受到冻融 、 车辆 轮胎 荷载压力 的影 响而产生 的水压力 ３ ． ３控制 路面孔 隙率 、 提高压实度 或者是真空负压抽吸反复作用之下 ， 水 分逐渐渗入沥青与矿料界 面 在 面层施 工过程 中 ， 常常 由于碾压 时混合料 温度 偏低 ， 碾压 不 与沥青 内部 ，使得沥青与矿料之间 的粘 附性得到 了极 大的降低 ， 从 及时 ， 施工操作不规 范或片面追求表 面平 整度等原 因 ， 压实度 不足 而失去 了丧失粘结的能力 。目前的沥青公里施工建设 中 ， 水损害 的 或者压实不均匀 ，造成沥清混凝土局部空 隙率大或水容易进入 ， 形 形式 主要 表现在三类 ， 如松 散性引起 的沥 青路面水损 害现象 ， 即路 成骨料局部松散脱落 ， 采用合理的压实工艺是保证沥青路面质量合 面 出现麻面 、 松散等 问题 。其次裂缝类 型的水损 害 ， 如路 面坑洞 、 网 格 的 一 个 重 要 因 素 。 裂、 唧浆等 ； 最后 一类是变形类 ， 如车辙等。 ４ 结 论 ２ ． ２水损 害原 因分析 高速公 路沥青路 面水损害问题是近年来研究 的热 点 ， 国内学 者 就当前 多年的工作机 理进 行分析 ， 其在 应用 的过程 中所造成的 主要从 表现形式 、 作用 机理及 防治措施研究 了水损 害问题 。水损 害 水 损害因素很多 ， 其大致上可 以分 为内部 因素和外部因素两种。外 表现形 式复杂多样 ， 但相 同气候条件下 ， 破坏模式具有相似性。 关 于 部 因素 主要 分为水 、 荷载 、 施工 方法 ； 内部 因素主要 包含了集料 的性 水损 害作用机理 的分析主要有 黏附 一剥落理论 、 静水压力和 动水压 质、 沥青的性能 、 沥青混合料 的陪和 、 路面排水系统等 。水损 害的发 力作用 ， 普遍认为黏 附 一剥落理论是水损 害的主要机理 。水损 害防 生往往都是 因为这些 因素共 同作用 下形 成的 ， 其 中最 为突出和常见 治 的研 究主要集 中在提 高路面材料 的黏 附性 和黏结力 以及防止水 的质量 问题 主要包含 了沥青石料 、 粘附性 、 孔 隙率等环节 ， 其中也与 分进入路面材料两个方面。 国内外施工技术 和管理策 略有着密切 的关系 。 在 目前的水损害原因 参考文献 中主 要 的产 生 机 理 如 下 ： 【 １ 】 韩学义， 刘 洋， 梁立新 ， 石 坚． 沥青路 面水损 害分析与 防治［ Ｊ ］ ． 辽 宁交 ２ ． ２ ． １黏附 一剥落理论 通科技， ２ ０ ０ ４ （ ５ ） ． 普遍认为黏附 一剥落理论是水损害 的主要作用机理。 黏附是指 ［ ２ 】 周传 林． 沥青路 面水损 害及处理【 Ｊ 】 ． 江苏交通， ２ ０ ０ ２ （ ７ ） ． 种物体与另一种物体黏结时 的物理作用。 黏附 一剥落理论主要体 【 ３ 】 徐春雨， 王胜伟， 李平． 浅析 沥青路 面的水损 害及其 防治ｆ Ｊ ］ ． 北方 交 现为两种作用过程 ， 即黏 附力 和黏结力 的损失 。黏附力损失是指水 通． ２ ０ ０ ７ （ ５ ） ．