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1、公路瀝青路面的水損壞及防治措施佛山市市政建設(shè)工程有限公司528000摘要:作為瀝青路面的一種早期破壞形式,誰損壞不僅對路面的完整性造成破壞,而且還對路面的使用性能產(chǎn)牛肓接影響,使路面的使用壽命降低?!盀r青路面水損壞”主要是指瀝青路面施工結(jié)束以后,水和空氣通過混合料中存在的空隙混合外界的連通空隙從而進(jìn)入混合料內(nèi)部,若無法及時排出水分,則會導(dǎo)致在混合料中有水分存留,通過車輛荷載的動水壓力和溫度的影響,循環(huán)反復(fù),導(dǎo)致瀝青與礦料有剝離發(fā)生,最終引發(fā)強度下降,從而有水損壞出現(xiàn)。關(guān)鍵詞:公路工程;瀝青路面;水損壞;防治瀝青路面施工期短,噪音小,表面平整,養(yǎng)護(hù)維修方便,
2、夜間行駛視覺好,是路面的主要形式之一。但同時這種路面結(jié)構(gòu)的早期損壞和耐久性問題也日益突出,許多高等級公路通車1?2年,路面產(chǎn)生了泛油、松散、翻漿、剝落、車轍、沉陷、坑洞和龜裂等早期損壞現(xiàn)象,路面內(nèi)部(包括面層及基層)剝蝕嚴(yán)重。這些都較大程度降低了瀝青路面的使用性能,縮短了瀝青路面的使用年限;也帶來了巨大的經(jīng)濟損失。一、路面水損壞所謂水損壞就是瀝青路面在水或凍融循環(huán)的作用下,由于汽車車輪動態(tài)荷載的作用,進(jìn)入路面空隙中的水不斷產(chǎn)生動水壓力或真空負(fù)壓抽吸的反復(fù)循環(huán)作用;水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上,使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結(jié)力,瀝青膜從石料表面脫落(剝離)
3、,瀝青混合料掉粒、松散,繼而形成瀝青路面的坑槽,推擠變形等的損壞現(xiàn)象。1.路面結(jié)構(gòu)中水的來源瀝青路面結(jié)構(gòu)中的水部分源于外部。路面表面的水如果不能及時通過路面橫坡或縱坡排走,會經(jīng)由路面的縱縫、橫縫以及路表裂縫或面層孔隙等滲透到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部,且滲透量與接縫和裂縫的數(shù)量及密度、孔隙的寬度和填塞情況、降水強度等有關(guān)。通過路面滲透進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分是引起路面結(jié)構(gòu)水損壞的主要來源。1.水損壞的影響因素(1)瀝青混合料的性質(zhì)瀝青混合料中集料的親水性、表面化學(xué)性質(zhì)、表面積等對瀝青混合料的水穩(wěn)定性有很大影響;當(dāng)集料表面含有鐵、鈣、鎂、鋁等高價陽離子時,與瀝青產(chǎn)生化學(xué)吸附時形
4、成穩(wěn)定的吸附層;當(dāng)含有鈉、鉀等低價陽離子吋,與瀝青產(chǎn)生化學(xué)吸附形成的吸附層極不穩(wěn)定,遇水易被破壞。集料表面的潔凈程度對集料與瀝青的粘附性影響也很大,泥土、粉塵將瀝青與集料表面隔離,遇水易剝落?;旌狭现袨r青粘性越大,瀝青中存在的極性物質(zhì)越多,潤濕性越好,抵抗水的置換能力越強。此外,瀝青混合料的類型也對瀝青路面水穩(wěn)定性有一定影響:對于熱拌密級配瀝青混合料,其透水性小,水分浸入較困難,--般不易產(chǎn)生水損壞現(xiàn)象;對于開級配改性瀝青混合料,水能夠在空隙中自由流動,也不易造成水損壞,但空隙率介于二者之間的瀝青混合料,當(dāng)水進(jìn)入其內(nèi)部,在荷載作用下易產(chǎn)生較大的毛細(xì)壓力,反
5、復(fù)作用產(chǎn)生水損壞。(2)施工碾壓影響在瀝青路面施工過程中,如遇雨天,一部分水分經(jīng)碾壓被封閉在瀝青混合料中,將嚴(yán)重影響集料與瀝青以及鋪裝層與下層的粘結(jié),同吋寒冷、潮濕的氣候條件也將影響到瀝青混合料的壓實與相互粘結(jié),極易造成瀝青路面水損壞。(3)析和不均勻影響離析表現(xiàn)為混合料粗細(xì)集料和瀝青含量的不均勻。粗集料集中的部位往往空隙率過大,瀝青含量偏少,加速路面岀現(xiàn)水損害,形成坑槽;粗集料離析后混合料的拉伸強度低,抗裂性能差,降低疲勞壽命;細(xì)集料集中部位則瀝青含量偏多,空隙率過小,導(dǎo)致路面永久變形并出現(xiàn)泛油。(4)路面排水影響路面的水損壞是在有水作用的條件下,路面承
6、載能力嚴(yán)垂降低,荷載的作用導(dǎo)致路面損壞。排水不良是造成水損壞的重要原因。在我國,大多數(shù)路面排水往往只重視路基范圍內(nèi)及路表以外的水的排除,而對路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)的排水則很不重視。我國路面基層普遍采用半剛性基層,近年來對半剛性基層的強度要求越來越高,混合料也越來越致密,基本是不透水的。二、水損壞的特點1?由表面發(fā)展至下層的水損壞許多中低級瀝青路面其至高速路面在通車后初期階段-旦遇到較長時間降雨,表面即發(fā)生松散和坑槽。在降雨過程中,雨水滲入表層滯留在表層瀝青孔隙中,在其下層瀝青密水性較好情況下,形成飽和水,在大量車輛行車荷載作用下,反復(fù)產(chǎn)生的動水壓力會逐漸使瀝青剝離,
7、導(dǎo)致局部瀝青混凝土表面松散,產(chǎn)生坑槽。對于懸浮密實式的、半開式的、SMA結(jié)構(gòu),均存在表面層坑洞,但不同項目、不同結(jié)構(gòu)存在不同的損壞比例。此類損壞分析原因如下。(1)設(shè)計空隙率和施工殘余空隙率大廬銅高速公路上面層級配采用AK?13型,其級配較粗,上面層空隙率大,易滲水。而原路面沒有設(shè)計排水結(jié)構(gòu)層,只是希望在上面層和中面層之間排水,同吋在路肩上設(shè)置了碎石盲溝,通過碎石盲溝將上、中面層間的水排出。事實上,由上面層滲入的水,無法從碎石盲溝排出,而長期滯留在路面中(天晴后數(shù)日,仍可看到在車輪的作用下,從路面縫中冒岀水)。在車輪荷載作用下,局部路面滯留水變成有壓水,特
8、別在夏季,水分蒸發(fā)加劇了集料上瀝青膜的剝離,造成路面松散脫落。壓實