瀝青混凝土路面水損壞的成因與預(yù)防論文

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1、瀝青混凝土路面水損壞的成因與預(yù)防論文..畢業(yè)摘要:水損壞是瀝青路面早期損害之一,不但造成了巨大的經(jīng)濟浪費,還嚴重影響到行車的安全性。因此,應(yīng)對其破壞機理進行深入研究,采取有效措施,盡量減少瀝青路面水損壞的發(fā)生與發(fā)展。關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;水損壞;類型;影響因素;預(yù)防瀝青路面產(chǎn)生水損壞的原因復(fù)雜多樣。對于瀝青路面水損壞問題,需要提高認識、深入研究,只有做好各個環(huán)節(jié)的控制措施,才能有效的減少和防治水損壞的發(fā)生與發(fā)展。一、瀝青路面水損壞現(xiàn)象的類型1、松散類:路表麻面、松散、掉粒、坑洞瀝青面層在孔隙水壓力的反復(fù)作用下,使瀝青膜從集料表面剝

2、落、混合料中的集料相互之間喪失粘結(jié)力而逐漸變軟直至松垮,導致麻面、松散現(xiàn)象;在局部松散處,松散的集料顆粒逐漸掉粒、流失進而形成大小不一的坑洞。2、裂縫類:唧漿、網(wǎng)裂、坑洞半剛性基層基頂結(jié)合料與從路表連通孔隙及裂縫處下滲的水混合,在行車荷載的反復(fù)作用下,..畢業(yè)產(chǎn)生的高速動水壓力沖刷基頂形成灰漿并從裂縫中被擠壓而出形成了唧漿現(xiàn)象;隨著基層結(jié)合料的逐漸流失,面層也隨著底部脫空現(xiàn)象的產(chǎn)生而形成沉陷、網(wǎng)裂,進而發(fā)展成坑洞。3、變形類:轍槽在行車荷載作用下,滯留在面層內(nèi)的水使集料特別是粗集料表面裹覆的瀝青膜逐漸剝落,瀝青混合料強度不斷損失直至

3、完全松散。行車輪跡帶下不僅出現(xiàn)了壓縮變形現(xiàn)象,而且產(chǎn)生了嚴重的剪切破壞現(xiàn)象,輪下松散的瀝青混合料向兩側(cè)擠出并鼓起,在輪跡帶下形成車轍。轍槽內(nèi)有時還伴隨著唧漿和網(wǎng)裂現(xiàn)象。4、凍融循環(huán)破壞在冰凍地區(qū)或季節(jié)性冰凍地區(qū),由于水凝聚結(jié)冰時體積增大,在瀝青混合料內(nèi)部會產(chǎn)生很大的膨脹力,致使混合料內(nèi)部粘結(jié)力下降;而當其融化時,又滯留于路面層內(nèi),在行車荷載作用下加速瀝青膜的剝落。在路表,冰雪融水進入瀝青混合料內(nèi)部,在行車荷載和凍融循環(huán)的反復(fù)作用下產(chǎn)生破壞。而在下面層,當基礎(chǔ)有較多的細粒土和孔隙時,冬季特有的毛細水使水分逐漸積聚在基層頂面,春融期過飽

4、和的水進入下面層孔隙,在荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生剝落現(xiàn)象和基頂沖刷。二、瀝青路面水損壞的影響因素1、水是水損壞的主要影響因素路面施工完成后,水和空氣就會通過這些相對較大的與外界連通的孔隙進入混合料內(nèi)部。水分進入瀝青路面結(jié)構(gòu)層內(nèi),并侵入礦質(zhì)集料內(nèi),使瀝青與石料間的連接被削弱或完全剝離,汽車輪胎對路面的擠壓揉搓作用及路面間的真空吸附作用加速了剝離的進程,致使路面很快損壞。此外,進入路基路面的水如果沒有出路,則滯留在路面結(jié)構(gòu)中,引起路基路面的各種損壞,甚至是結(jié)構(gòu)性破壞。因此路基路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的排水設(shè)計對于防止水損壞起著舉足輕重的作用。2、荷載行車荷

5、載對路面中的水產(chǎn)生動水壓力,由此加劇了水對瀝青與礦料的剝離作用,使水損壞進一步惡化。行車道與超車道上水損壞程度明顯的差別,也說明了荷載對水損壞的影響。3、施工碾壓的影響施工工藝對混合料的水穩(wěn)定性的影響集中體現(xiàn)在壓實上,沒有得到很好的壓實的混合料,孔隙率較大,對各種使用性能都有影響。開放交通后的行車碾壓會造成混合料的壓密變形而形成不正常的車轍,更嚴重的是水進入孔隙成為水損壞的禍根。4、原材料的影響粘性大的瀝青對于抵抗的置換要比粘性小的瀝青好,這是由于粘性大的瀝青中存在較多的極性物質(zhì),并具有良好的濕潤性。聚合物改性瀝青通常具有良好的抗水

6、性能。集料是由礦物質(zhì)組成的,每種礦物質(zhì)都有其獨特的化學性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)。對于剝落而言,關(guān)鍵是集料對水的吸附能力的大小,親水性材料對水的吸附能力比瀝青大,而憎水性材料恰好相反。通常親水性材料有較多的硅質(zhì)含量,集料顯酸性;而憎水性材料硅質(zhì)含量較低,集料呈堿性。另外,集料表面的化學性質(zhì)、表面積、孔隙大小等均對瀝青混合料穩(wěn)定性有影響。5、瀝青混合料的影響瀝青混合料抗水能力的主要指標是其設(shè)計孔隙率和實際的孔隙率。瀝青路面的孔隙率在8%以下時,瀝青層中的水在荷載作用下一般不會產(chǎn)生動水壓力,不容易造成水損壞。排水性混合料路面的孔隙率在大于15%時,

7、一般都采用改性瀝青,且水能在孔隙中自由流動,因而,也不容易造成水損壞。而當瀝青路面的孔隙率在8%～15%之間時,水容易進入混合料內(nèi)部,且在荷載作用下,易產(chǎn)生較大的動水壓力,易造成瀝青混合料的水損壞。瀝青混合料離析和瀝青路面局部壓實度不均勻是造成路面局部損壞的原因。離析表現(xiàn)為混合料粗細集料和瀝青含量不均勻,如在同一個區(qū)域內(nèi)粗細集料不均勻,偏離了設(shè)計級配,瀝青含量與設(shè)計的最佳含量不一致等。造成瀝青路面不均勻的原因是瀝青混合料粗細集料離析和施工時混合料溫度不均勻?qū)е碌膲簩嵍鹊牟町?分別稱為集料離析和溫度離析。三、瀝青路面水損壞的預(yù)防措施1

8、、完善路面排水設(shè)計由于路基路面排水設(shè)計不夠完善,對路面排水設(shè)施不夠重視,造成路面破損狀況較為普遍。因此在公路路面設(shè)計時,應(yīng)進一步完善路面排水設(shè)計,在路面結(jié)構(gòu)層中設(shè)置防水層、基層頂面設(shè)置封層,在中央分隔帶處設(shè)置縱橫向排水滲溝,在土路肩處