探析瀝青路面損壞病因及防治對(duì)策

摘要：結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)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(zhì)量、凍融、重車與高溫等幾個(gè)方面分析了病因，并從改善級(jí)配、調(diào)整厚度、提高壓實(shí)度、降低空隙率、控制瀝青用量和石料壓碎、加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)等方面對(duì)瀝青路面的損壞進(jìn)行防治。

關(guān)鍵詞：公路 透層瀝青 病情分析 防治對(duì)策

0 引言
因?yàn)r青路面相對(duì)于砼路面具有表面平整、無(wú)接縫、行車舒適、耐磨、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便、適宜分期修建等優(yōu)點(diǎn)，故獲得廣泛應(yīng)用。施工中，不僅需要完善的施工技術(shù)規(guī)范，而且要有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)、健全的質(zhì)保體系，要嚴(yán)格控制材料質(zhì)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(qiáng)度不足或不均勻產(chǎn)生的瀝青路面損壞。這種損壞的主要特征是瀝青路面產(chǎn)生網(wǎng)裂或?yàn)r青路面發(fā)生裂縫后產(chǎn)生的先冒白漿（唧漿），后成坑槽，成片破壞現(xiàn)象。水進(jìn)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(jié)力產(chǎn)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(jié)力，瀝青砼從黑色轉(zhuǎn)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(fā)展，繼而出現(xiàn)連片坑槽，大面積損壞。
1.3 由于超限重車作用產(chǎn)生的加速損壞。瀝青路面破壞都有以下共同特點(diǎn)：行車道破壞比超車道嚴(yán)重；流量多的路段比流量少的路段損壞嚴(yán)重。這說(shuō)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(wěn)定性不足產(chǎn)生的損壞。這種損壞主要表現(xiàn)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(shí)產(chǎn)生，相互作用，加速損壞的發(fā)展。
2 病因分析
2.1 空隙率的影響 研究表明當(dāng)瀝青砼實(shí)際空隙率小于7%時(shí)，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(shí)際空隙率應(yīng)控制在7%以下。然而，由于馬歇爾設(shè)計(jì)空隙率一般控制在4%左右，而規(guī)范允許最小壓實(shí)度為96%，所以事實(shí)上按規(guī)范要求控制的瀝青路面空隙率仍有相當(dāng)一部分將大于7%，瀝青路面處于滲水狀態(tài)，尤其是當(dāng)路面壓實(shí)攤鋪厚度與石料最大粒徑不匹配時(shí)，或鋪筑橋面瀝青砼時(shí)，或?yàn)r青混合料攤鋪產(chǎn)生離析時(shí)，實(shí)際空隙率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于7%。另外，試驗(yàn)表明，層間結(jié)合處，特別是橋面瀝青砼與橋面水泥砼鋪裝層結(jié)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(méi)有真正形成一個(gè)是以透水的結(jié)構(gòu)層。道路路面施工和營(yíng)運(yùn)過(guò)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(dǎo)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(rèn)為，滲入路面空隙中的水，可以通過(guò)設(shè)置縱向盲溝，通過(guò)橫向滲透排出路基之外，但事實(shí)上，這是一個(gè)誤區(qū)，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(tài)，而不是流動(dòng)狀態(tài)，尤其是空隙被泥土堵塞時(shí)，路面水更是易進(jìn)難出，在降雨量較大的地區(qū)，瀝青路面長(zhǎng)期處于“飽水”狀態(tài)。實(shí)踐證明，施工現(xiàn)場(chǎng)被鏟除廢棄的壓實(shí)度不足、空隙率超過(guò)7%的路段的泥土，即使在陽(yáng)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(duì)瀝青砼的侵害作用可以從瀝青砼的殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)得到驗(yàn)證。國(guó)外的研究表明，水的長(zhǎng)期作用除使瀝青砼的穩(wěn)定度下降之外，還將使包裹在石料表面的瀝青產(chǎn)生一定的乳化作用，導(dǎo)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(jié)力下降，瀝青砼失去強(qiáng)度。離析問(wèn)題的最大害處是局部空隙率很大，強(qiáng)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(xiàn)象，說(shuō)明該處長(zhǎng)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(jié)省工程費(fèi)用，采用規(guī)范瀝青用量±0.3%的低限值－0.3%，現(xiàn)代化的拌和設(shè)備要進(jìn)行這樣的控制是比較容易的，殊不知當(dāng)瀝青混合料的級(jí)配不穩(wěn)定時(shí)，特別是當(dāng)混合料中小于0.075mm的顆粒含量偏大時(shí)，采用這一低限瀝青含量將使瀝青砼“貧油”。經(jīng)驗(yàn)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(yán)重影響瀝青砼強(qiáng)度和疲勞性能外，最主要的問(wèn)題是將導(dǎo)致壓實(shí)困難，水易于滲入結(jié)構(gòu)，從而將大大降低瀝青砼的抗水損害能力。
2.3 石料質(zhì)量的影響 研究表明，瀝青與石料的粘結(jié)性不僅與石料的酸堿性有關(guān)，而且與石料表面的微觀結(jié)構(gòu)（粗糙度）有關(guān)。一般而言，堿性石料比酸性石料與瀝青的粘附性強(qiáng)，但也有例外，如石灰?guī)r夾雜的方解石與瀝青的粘附性只能達(dá)到2級(jí)，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(dá)到4-5級(jí)，顯然選擇與瀝青粘附性強(qiáng)的石料，有利于提高瀝青砼的抗水損害能力。方解石含量規(guī)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(zhì)量。瀝青砼在攤鋪和碾壓過(guò)程中石料的壓碎程度除與碾壓功能和碾壓工藝有關(guān)外，一般還與石料的壓碎值有關(guān)。規(guī)范規(guī)定，瀝青路面石料壓碎值不大于28，經(jīng)驗(yàn)表明當(dāng)石料壓碎值接近28時(shí)，在進(jìn)行瀝青混合料攤鋪碾壓時(shí)往往易于壓碎。對(duì)瀝青路面早期損壞的調(diào)查資料表明，相當(dāng)一部分瀝青路面的早期損壞與石料的壓碎有關(guān)，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(jí)配的變化反映出來(lái)。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(jìn)入石料內(nèi)部，并從石料內(nèi)部進(jìn)入瀝青與石料的界面，使瀝青與石料產(chǎn)生分離，加速了瀝青路面的破壞。近年來(lái)還多次發(fā)現(xiàn)，某些石料在常溫和高溫作用下以及在干燥和潮濕狀態(tài)下的壓碎值不一樣。曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)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(qiáng)度的情況。
石料的含泥量對(duì)瀝青路面的質(zhì)量至關(guān)重要，規(guī)范規(guī)定瀝青路面用石料的含

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