沥青路面水损害防治.docVIP

沥青路面水损害的防治 近年来，一些高等级公路发生了较为严重的水损害问题。路面在使用后，随着时间的推移，路面的颜色愈来愈浅，并出现轮迹处路面向两边推挤而隆起，轮迹处继续沉陷，靠近轮迹的隆起部分破损，很快出现松散、坑洞的现象。 　　沥青路面的水损害问题不仅根治困难，而且养护费用巨大，刚修好不久的路面没有多久又开始了修补。尤其是在连续降雨或台风季节，严重的面出现无数的坑洞，令路面养护措手不及。水损害一夜之间就会使正常营运的路。 　　水损害产生的原因 　　水损害产生的原因通常有下列几种：路面排水系统不健全；路面压实度不足；路面离析；半刚性基层反射裂缝造成雨水的渗入；集料表面粉尘太多；路面结构设计不合理等。压实度不足是早期水损害最普遍的原因。研究表明，热拌沥青混合料4% 5%的空隙率就可以认为是不透水的，也就是说与水损害无关。 　　大多数沥青混合料设计空隙率为3%5%，当施工完毕后，要求路面达到92%的最大理论密度，也就是说，路面的空隙率为8%。2年 3年后，可以认为达到了设计空隙率。研究表明，空隙率在8% 12%之间的路面是水损害最容易发生的区域，小于8%水不容易进去，高于8%就易渗水，而大于12%水很容易流走，但必须要设置排水的结构层。笔者以沪宁高速公路江苏段及浙江省甬台温高速公路路面水损害的防治为例，探讨一下沥青路面水损害产生的原因。 　　沪宁高速公路江苏段沥青路面上面层级配采用AC-16B型，其级配比部颁规范中AC-16I型粗，上面层空隙率大，易渗水。沪宁高速公路路面压实度按马歇尔密度控制，从所检验的若干试验段的数据可以看出，压实度普遍不足，这是由于马歇尔密度控制路面压实度所造成的。除此之外，在“沪宁高速公路沥青和沥青混合料路用性能评估”课题研究中，沪宁路沥青混合料的水敏感性指标虽然完全满足我国沥青路面施工规范中关于水损害技术指标的要求，但仍不能防止水损害。 　　浙江省甬台温高速公路上面层采用了AK-16和SMA-16，而原路面没有设计排水结构层，只是希望在上面层和中面层之间排水，同时在路肩上设置了碎石盲沟，通过碎石盲沟将上、中面层间的水排出。事实上，由上面层渗入的水无法从碎石盲沟排出，而长期滞留在路面中（天晴后数日，仍可看到在车轮的作用下，从路面裂缝中冒出水）或通过中、下面层空隙以及裂缝渗到中、下面层。在车轮荷载作用下，部分路面水变成有压水，特别在夏季，温水加剧了集料上沥青膜的剥离，造成路面松散脱落。 　　水损害技术指标的缺陷 　　我国沥青混合料技术指标不足以防止水损害，一般都按照交通部行业标准《公路沥青路面施工技术规范》执行，即按水煮法试验所有集料与沥青的粘附性都大于4级；按马歇尔试验所有的沥青混合料残留稳定度均大于80%但这并不足以防止水损害。 　　为什么在满了交通部技术规范的前提下，仍发生了水损害？一个很重要的原因是规范本身关于粘附性指标以及混合料残留马歇尔稳定度的指标，与路面水损害并没有建立起很好的关系。 　　对于集料与沥青的粘附性指标来说，这个指标存在着3个致命的缺陷：首先，要看是否具有不同粘附性等级与路面水损害关系的长期性能观测资料，这些资料是否已表明粘附性大于等于4级就不会产生水损害，事实上这种关系并没有建立。其次，水煮法试验结果受人为主观因素影响太大，江苏省高速公路指挥部曾请两家较为权威的单位测试玄武岩，结果一个是3级，一个是5级；浙江省曾对使用的凝灰岩进行粘附性测试，也出现了两种结果，一个是4级，一个是5 级，充分说明这种试验结果作为规范技术指标是不科学的。再次，水煮法只使用了9.5 13.2的粗集料，事实上，除了部分细集料本身与沥青粘附性较差外，粉尘含量大也造成了与沥青粘附性的降低。 　　此外，沥青混合料残留浸水马歇尔稳定度技术指标也存在着致命的弱点。75次马歇尔击实仪双面击实，试件已达到设计空隙率为3%5%，水很难浸入，也更难浸入沥青膜与集料之间。如果要用残留马歇尔稳定度技术指标，也得让空隙率接近现场空隙率，也就是说试件空隙率应在6% 8%之间。 　　水损害在我国具有普遍性，需要一个更能反映混合料水损害特性的技术指标，这个指标可以用间接抗拉强度比来表征。 　　几点认识 　　沥青混合料、沥青路面施工质量及一些外部因素可能会导致沥青路面的剥落，这些因素主要是路面排水系统不健全、路面压实度不足、路面离析以及集料表面粉尘太多等。 v现行沥青路面施工技术规范中关于水损害的3个指标，即粘附性大于4级强度、浸水马歇尔稳定度大于80%、简化洛特曼法间接抗拉强度比TSR≥70%存在着一定的缺陷，控制不了水损害。 　　添加抗剥落剂能改善和提高沥青混合料抗水损害能力，但抗剥落剂（液体和石灰添加剂）对集料沥青有选择性，不能轻易得出某种抗剥落剂不好或是劣质产品的结论，应通过周密的试验设计来进行筛选。