浅谈沥青路面水损害成因和防治措施.docxVIP

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浅谈沥青路面水损害成因和防治措施

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摘要：本文概述水损害现象的类型及其作用机理。结合国内外的研究成果，分析水损害现象的形成原因，提出高等级公路沥青路面抗水损害的有效措施。

关键词：高等级沥青路面；水损害；防治

前言

水损害是高等级沥青路面实践中的重要课题之一，是沥青路面早期破坏的主要影响因素，研究减轻甚至消除水损害对于提高沥青路面舒适性及耐久性具有十分重要的意义，当前对水损害成因的认识存在很大分岐。一般认为水损害的主要原因为沥青与集料粘附性及沥青间的粘结丧失；集料光洁度差；路面离析；路面层厚度与公称最大粒径不批配。目前沥青混合料使用性能使用体积指标作为评价手段，而实体工程芯样的孔隙率变异性大，无法建立室内试验与实体工程水损害间的定量关系。本文分析了典型沥青路面水损害现象，总结了沥青路面水损害的典型原因并提出相应对策。

水损害现象的类型及其作用机理

2.1松散类

主要指路表麻面、松散、脱粒、坑洞等现象。沥青面层在孔隙水压力的反复作用下，使沥青膜从集料表面剥落、混合料中的集料之间丧失了粘结力而逐渐变软直至松垮，导致了麻面、松散现象;在局部松散处，集料颗粒逐渐脱粒、流失，进而形成大小不一的坑洞。

2.2裂缝类

主要包括唧浆、网裂、坑洞。半刚性基层基顶结合料与从路表连通孔隙及裂缝处下渗的水混合，在行车荷载的反复作用下，产生的高速动水压力冲刷基顶形成灰浆，并从裂缝中被挤压出而产生唧浆现象；随着基层结合料的逐渐流失，面层也随着底部脱空而形成沉陷、网裂，进而发展成硬坑、坑洞。

2.3变形类

主要指车辙。在行车荷载的作用下，滞留在面层内的水使集料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落，随着沥青混合料强度的不断下降，直至沥青混合料完全松散，行车轮迹下不仅出现了压缩变形现象，而且产生了严重的剪切破坏现象，轮下松散的沥青混合料向两侧挤出并鼓起，在轮迹带下形成车辙。车辙内有时还伴随着唧浆和网裂现象。

2.4冻融循环破坏

在冰冻地区或季节性冰冻地区，由于水结冰时体积增大，在沥青混合料内部会产生很大的膨胀力，致使混合料内部粘结力下降；而当冰融化时，水又滞留于路面层内，在行车荷载作用下，加速了沥青膜的剥落。在道路表面，冰雪融水进入沥青混合料内部，在行车荷载和冻融循环的反复作用下产生破坏作用。

水损害的根本原因在于水的作用致使沥青对集料的粘附性能丧失，沥青膜从集料表面脱落，而造成这种后果的两个关键性因素是水和外力的作用。

水损害产生的原因

3.1沥青与集料的粘附性能

沥青与集料的粘附陛主要受其自身性质的影响。如沥青与矿料的化学成分；沥青与矿料表面的临界表面张力；沥青的黏度；矿料的孔隙率；矿料的含水量和含泥量等。研究表明，若粘附性≤4级，沥青膜容易脱离，造成沥青路面水损害现象。

3.2沥青路面结构层内部排水

在道路工程施工中，人们比较重视路基和路界地表范围内的排水，所采取的措施也很多。但对于路面结构层内部的排水则重视不够，甚至基本未予考虑。我国高等级公路普遍采用半刚性基层，路面设计时一般不考虑路面结构层内部排水，普遍设计了埋置式路缘石、砌筑式路肩、浆砌挡墙，这些都妨碍了由各种途径侵入路面结构内部的水分的排出。

3.3评价沥青路面水损害指标不合理

用水煮法试验评价集料与沥青之间的粘附性不尽合理。一方面是集料与沥青的粘附性等级与路面水损害之间的关系未建立，水煮法的试验结果受主观因素的影响很大；另一方面，水煮法只使用了9.5--13.2mm的粗集料，而事实上部分细集料为砂，其与沥青的粘附性较差未得到有效评价。

沥青混合料残留浸水马歇尔稳定度也存在致命的弱点。经过75次马歇尔击实，试件孔隙率已达到设计的3%~5%，水很难进入缺乏足够的水，检验不出沥青混合料的实际耐久性。

3.4其他原因

路面开裂、老化加速水损害的发生，并形成恶性循环；道路交通超载严重；温度变化时产生的冻融循环作用；酸雨、车辆渗油对路面的腐虫；在冬季、雨季气候条件下施工等因素。

4.水损害的防治对策

4.1把好材料关

尽量选用与矿料粘附等级高的沥青，在条件允许时，可使用SBS改性沥青。优先选择孔隙率小于0.5%、表面洁净而粗糙的碱性石料。当为了满足表面层的抗滑性而不得不采用坚硬、耐磨的酸性石料时，必须对其进行抗剥落处理。对于不同属性的集料，为改善集料与沥青之间的粘附性，必须使用不同的抗剥落剂，带正电荷的石料，应使用阴离子型表面活性剂；对表面带负电荷的石料，应使用阳离子型表面活性剂。

4.2做好路面结构防排水设计

做好中央分隔带的防水与排水，避免进入中央分隔带内的水（如绿化浇水或雨水下渗等)横向渗入路基。如果不能保证排水，可将绿化带表面接近路面边沿硬化封闭。

保证路面排水顺畅。挡水式的路