探析瀝青路面損壞病因及防治對策

時間：2024-10-14 14:05:57 理工畢業論文我要投稿

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探析瀝青路面損壞病因及防治對策

摘要：結合施工經驗，針對瀝青路面損壞的類型與特征，從水的侵蝕作用、空隙率、瀝青用量、石料質量、凍融、重車與高溫等幾個方面分析了病因，并從改善級配、調整厚度、提高壓實度、降低空隙率、控制瀝青用量和石料壓碎、加強質量檢測等方面對瀝青路面的損壞進行防治。

關鍵詞：公路透層瀝青病情分析防治對策

0 引言
因瀝青路面相對于砼路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、施工期短、養護維修簡便、適宜分期修建等優點，故獲得廣泛應用。施工中，不僅需要完善的施工技術規范，而且要有豐富的施工經驗、健全的質保體系，要嚴格控制材料質量及用量。
1 瀝青路面損壞的主要類型與特征
1.1 由于基層強度不足或不均勻產生的瀝青路面損壞。這種損壞的主要特征是瀝青路面產生網裂或瀝青路面發生裂縫后產生的先冒白漿（唧漿），后成坑槽，成片破壞現象。水進入基層起了加快損壞的“催化”作用。
1.2 由于瀝青與石料失去粘結力產生的瀝青路面損壞。其主要損壞是瀝青與石料完全失去粘結力，瀝青砼從黑色轉化為黃色，砼中已看不到瀝青的存在，只有膠泥和石料，彎沉明顯增大，車轍加速發展，繼而出現連片坑槽，大面積損壞。
1.3 由于超限重車作用產生的加速損壞。瀝青路面破壞都有以下共同特點：行車道破壞比超車道嚴重；流量多的路段比流量少的路段損壞嚴重。這說明超限重車交通仍是公路受到破壞的主要原因之一。
1.4 由于瀝青砼熱穩定性不足產生的損壞。這種損壞主要表現為瀝青路面的車轍、泛油、推擠、擁包等。以上損壞類型往往是多種損壞同時產生，相互作用，加速損壞的發展。
2 病因分析
2.1 空隙率的影響研究表明當瀝青砼實際空隙率小于7%時，瀝青砼中孔隙基本不連通，瀝青砼基本不滲水。因此，要減少水損害，瀝青砼實際空隙率應控制在7%以下。然而，由于馬歇爾設計空隙率一般控制在4%左右，而規范允許最小壓實度為96%，所以事實上按規范要求控制的瀝青路面空隙率仍有相當一部分將大于7%，瀝青路面處于滲水狀態，尤其是當路面壓實攤鋪厚度與石料最大粒徑不匹配時，或鋪筑橋面瀝青砼時，或瀝青混合料攤鋪產生離析時，實際空隙率將遠遠大于7%。另外，試驗表明，層間結合處，特別是橋面瀝青砼與橋面水泥砼鋪裝層結合處的空隙率要比攤鋪中間的空隙率大得多，如此大的空隙率形成了層間含水層，但又沒有真正形成一個是以透水的結構層。道路路面施工和營運過程中滲入空隙中的水往往含有泥砂雜物，泥砂雜物不斷沉積在空隙中，導致空隙堵塞，層間不僅不能成為排水層，反而成為吸水層。有些人認為，滲入路面空隙中的水，可以通過設置縱向盲溝，通過橫向滲透排出路基之外，但事實上，這是一個誤區，首先是路面滲入水的空隙被泥土堵塞的情況下，垂直滲透的速度將比橫向滲透速度大得多，滲水路面的水一般處于“吸附”狀態，而不是流動狀態，尤其是空隙被泥土堵塞時，路面水更是易進難出，在降雨量較大的地區，瀝青路面長期處于“飽水”狀態。實踐證明，施工現場被鏟除廢棄的壓實度不足、空隙率超過7%的路段的泥土，即使在陽光下暴曬多日鏟除后，其下臥層仍是潮濕的。全幅鏟除的斷面，難以有層間排水的可能。水對瀝青砼的侵害作用可以從瀝青砼的殘留穩定度試驗得到驗證。國外的研究表明，水的長期作用除使瀝青砼的穩定度下降之外，還將使包裹在石料表面的瀝青產生一定的乳化作用，導致瀝青老化加劇。乳化瀝青是“水包油”，而這一乳化作用的“油包水”，將使瀝青與石料的粘結力下降，瀝青砼失去強度。離析問題的最大害處是局部空隙率很大，強度低，由于離析周圍的瀝青砼可能不滲水，使離析處成為“積水窩”，往往降雨后在離析處仍有“水漬”的現象，說明該處長期受水侵蝕，這也是離析處瀝青路面破壞的主要原因。
2.2 瀝青用量的影響有的承包商往往為了節省工程費用，采用規范瀝青用量±0.3%的低限值－0.3%，現代化的拌和設備要進行這樣的控制是比較容易的，殊不知當瀝青混合料的級配不穩定時，特別是當混合料中小于0.075mm的顆粒含量偏大時，采用這一低限瀝青含量將使瀝青砼“貧油”。經驗表明，小于0.075mm顆粒含量每增加1%，瀝青用量至少要增加0.1%。“貧油”的瀝青砼除嚴重影響瀝青砼強度和疲勞性能外，最主要的問題是將導致壓實困難，水易于滲入結構，從而將大大降低瀝青砼的抗水損害能力。
2.3 石料質量的影響研究表明，瀝青與石料的粘結性不僅與石料的酸堿性有關，而且與石料表面的微觀結構（粗糙度）有關。一般而言，堿性石料比酸性石料與瀝青的粘附性強，但也有例外，如石灰巖夾雜的方解石與瀝青的粘附性只能達到2級，而部分酸性石料，由于有比較粗糙的微觀表面，與瀝青的粘附性也達到4-5級，顯然選擇與瀝青粘附性強的石料，有利于提高瀝青砼的抗水損害能力。方解石含量規范許用值為不大于5%，顯得較寬，擬從緊控制，有利于提高瀝青砼總體質量。瀝青砼在攤鋪和碾壓過程中石料的壓碎程度除與碾壓功能和碾壓工藝有關外，一般還與石料的壓碎值有關。規范規定，瀝青路面石料壓碎值不大于28，經驗表明當石料壓碎值接近28時，在進行瀝青混合料攤鋪碾壓時往往易于壓碎。對瀝青路面早期損壞的調查資料表明，相當一部分瀝青路面的早期損壞與石料的壓碎有關，這可以從鉆孔取芯芯樣表面石料的破碎情況以及碾壓前和碾壓后瀝青混合料級配的變化反映出來。瀝青砼中石料壓碎后，某種意義上講比“花白料”更糟，水易于沿著破裂面進入石料內部，并從石料內部進入瀝青與石料的界面，使瀝青與石料產生分離，加速了瀝青路面的破壞。近年來還多次發現，某些石料在常溫和高溫作用下以及在干燥和潮濕狀態下的壓碎值不一樣。曾經出現過瀝青路面尚未通車，瀝青與石料在水的作用下與瀝青完全分離而失去強度的情況。
石料的含泥量對瀝青路面的質量至關重要，規范規定瀝青路面用石料的含

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