沥青混凝土路面早期破坏类型及原因浅析

沥青混凝土路面早期破坏类型及原因浅析

摘要:我国的高速公路建和一些发达国家相比起步比较晚,但是发展迅速。到目前为止,我国的高速公路总里程在世界已经排到了第二位。我国的道路建设的成绩在全世界上都是有目共睹的,但是同时也存在很多问题,主要表现为质量问题以及建设造价问题。本文就针对我国沥青混凝土路面破坏类型加以分析,为提高公路质量提供一点建议。

关键词:沥青混凝土破坏类型原因

我国的公路路面的两种主要类型就是沥青混凝土路面与水泥混凝土路面,而沥青混凝土路面占的比例正在逐年的增加,据统计,在1990年,沥青混凝土路面占的比例是70%;2000年,沥青混凝土路面占的比例达到到80%;2004年的时候,沥青混凝土路面的比例已经增长到90%了。由此可见,沥青混凝土是我国公路建设的主要组成部分,但是在实际使用中,沥青混凝土路面经常在早期就出现破坏现象,这给道路的使用带来了不变,也影响了经济的发展。

我国沥青混凝土路面常见的破坏类型有以下几种。

(1)沥青混凝土路面出现松散、坑洞现象。

(2)路面出现网裂、唧浆。

(3)路面出现横向裂缝导致路面唧浆。

(4)路面出现车辙、泛油、稳定性遭到破坏。

(5)路面的沥青出现剥落现象。

(6)路面出现滑移破坏。

上述六种就是我国沥青混凝土路面目前比较常见的早期破坏类型,这些破坏严重影响了交通事业的发展,缩短了道路的使用寿命,造成了巨大的经济损失,并且在很大程度上阻碍了经济的发展。所以解决这些问题迫在眉睫。我们解决一个问题,首先就要弄清它的原因,所以对沥青混凝土路面破损原因分析是非常有意义的,这样我们才能从本质上解决问题,避免路面受到破坏。接下来,笔者就对这些问题产生的原因加以分析。

1 路面坑洞、松散现象原因分析

路面出现松散、坑洞现象的主要原因就是水进入了路面内部并且滞留在,因为水不能及时的排出,所以在汽车高速行驶的作用下,使公路像水压机一样每次都产生特别强大的冲击水压力以及泵吸作用,导致沥青从碎石的表面脱落下来,于是路面形成松散,且在汽车车轮的带动下产生坑洞。

由上述说明可以看出,沥青混凝土路面出现松散、坑洞的主要原因就是内部进水,而进水主要由以下几点因素造成。

(1)在施工的过程中,密级配混凝土面层因为局部离析而导致空隙率过大,所以渗水。

(2)因为路面面层的配比不合理导致路面透水并且滞留。例如:AC Ⅱ结构就特别容易使水透进路面中并且滞留。

(3)半刚性基层由于温缩原因发生横向反射出现裂缝导致路面渗水。

(4)由于路面本身温缩产生裂缝导致路面渗水。

(5)道路中央的分隔带没有做好防水以及排水措施,导致水从中央分隔带流入路面中。

(6)路基中的毛细水进入到路面中,特别是开挖地段没有设置盲沟以及基层排水结构的区域。

通过大量的工程实例表明:如果有自由水进入到沥青混凝土路面中并且滞留,无论是什么类型的沥青混凝土,在大量汽车行驶的作用下,都会出现沥青剥落现象以及水破坏。一旦水滞留在路面的中面层或者下面层,水破坏就会更加严重。

2 路面唧浆、网裂原因分析

路面内部透水是导致沥青混凝土路面出现网裂和唧浆的主要原

因,在两层式或者三层式的道路中,水透过路面并且滞留在基层顶面,在大量汽车快速行驶的作用下,自由水会产生非常大的压力并且冲刷着基层沥青混合料表层的细料,形成灰白色浆液,形成的浆液在行车作用下压唧到道路表面就会形成唧浆,时间久了,路面就出现网裂,如果基层强度较低,路面很快就会形成坑洞。

3 路面横向裂缝原因分析

导致路面出现横向裂缝的主要原因有以下几个方面。

(1)半刚性基层由于反射产生裂缝。

(2)路面由于温度变化而出现裂缝。

(3)地基或者填土路堤由于纵向发生不均匀沉陷而出现裂缝。因为路面出现横向裂缝,雨水就会渗透路面直接流入半刚性基层内,在大量汽车快速行驶的作用下,自由水会产生特别大的压力并且冲刷着基层沥青混合料表面的细料,进而形成灰白色浆,再被唧到道路表面形成唧浆。

沥青混凝土具有热胀冷缩的性质,它的温度收缩系数一般在25×10-6到40×10-6之间,所以在比较寒冷的地区,一方面是由于冬季突然大幅度的降温而导致沥青混凝土路面产生低温收缩出现裂缝;另一方面是由于气温的变化导致沥青面层出现温度应力,在温度应力的

反复作用下,使沥青路表面产生温度疲劳出现裂缝。

4 路面车辙、泛油、失稳原因分析

导致路面出现车辙的因素比较复杂,其外部因素主要表现为交通渠化、交通荷载以及道路所处区域的自然环境温度变化;内部原因主要是沥青的品种和质量以及沥青混合料的综合性能等,它主要反映在三个方面:内摩擦力、粘结力、温度稳定性。其中粘结力由沥青混合料的流变性能决定,同时还受到粉胶比、沥青用量、沥青和矿料的粘附性等因素的影响;内摩擦力由集料性能和矿料级配决定。我国现行的规范中,对于沥青混合料的配比设计方法没有针对矿料级配设计的具体要求,这也是道路在使用早期出现车辙损坏的一个重要原因。由此可见,合理的沥青混合料配比设计是避免出现车辙的一个主要技术手段。

在道路早期的泛油现象仅发生在轮迹带上,根据研究发现,新泛油现象主要有两种。

(1)由小发展到大的点状的油斑。这种泛油在初期是在某段轮迹带上出现一些轻度小块油斑,然后小块油斑慢慢增多并且增大,等到严重的时候,油斑的大小、面积以及爆发密度就会进一步扩大,最后各块油斑联通成片。

(2)由于压实不足或者集料质量较差,在汽车轮载的反复作用下,路面集料发生位移,在汽车高速行驶的过程中路面再度压密,挤压沥青上泛,导致泛油。

在发生车辙的路段一般都伴随泛油的现象,因此,二者的产生原因有很大一部分是一样的。由此可见,研究一种能够适应新情况的沥青混合料配比设计方法是解决早期泛油和车辙的有效途径。

5 路面沥青剥落原因分析

路面沥青剥落的主要原因有三个方面。

(1)路面受到柴油或者机油的污染。

(2)矿料和沥青之间的粘附性等级由沥青及矿料本身的性质决定,如果粘附性不能达到要求,在拌和的时候就要添加抗剥落剂,并且用试验的方法最终确定抗剥落剂的种类以及用量。

(3)路面在冻融或者水循环的作用下,因为车轮荷载的作用,水在进入路面空隙中之后不断产生真空负压抽吸和冲击水压力,并且反复循环,最终渗入沥青和矿料的界面上,导致沥青粘附性大大降低并且逐渐失去粘结力,于是沥青膜从石料的表面脱落下来。

6 路面的滑移破坏原因分析

7 结语