淺析公路瀝青路面水損害的問題

摘要：本文論述了瀝青路面混凝土的破壞形式之一的水損害的原因，并對瀝青路面施工技術規范的不足之處提出探討。

關鍵詞：瀝青路面；水損害

1#8195;概述

從20世紀60年代以來，大多數與瀝青路面有關的課題集中在車轍、低溫開裂和疲勞開裂這三大瀝青混凝土破壞形式上。近年來，另外兩種混凝土壞形式 —水損害和反射裂縫也逐漸引起人們的注意。

通常水損害產生的原因有下列幾種：路面排水系統不健全；路面壓實度不足；路面離析；其他如集料表面粉塵太多等。該公路瀝青路面上面層級要采用AC—16B型，其級配比部頒規范中AC—16I型粗，上面層空隙率大，易滲水。而原路面沒有設計排水結構層，只是希望在上面層和中面層之間排水，同時在路肩上設置了碎石盲溝，通過碎石盲溝將上、中面層間的水排出。事實上，由面層滲入的水，無法從碎石盲溝排出，長期滯留在路面中或通過中、下面層空隙以及裂縫滲入中、下面層。在車輪荷載作用下，部分路面水變成有壓水，特別在夏季，溫水加劇了集料上瀝青膜的剝離，造成路面松散脫落。

壓實度不足是早期水損害最普遍的原因。探討表明，熱拌瀝青混合料4％～5％的空隙率可認為是不透水的，也就是說與水損害無關。大多數瀝青混合料設計空隙率為3％～5％，當施工完畢，大多數要求達到92％的最大理論密度，即空隙率為8％，二三年后，可以認為是達到了設計空隙率。路面沒有壓好，空隙率高于8％，就易滲水，引起路面松散。探討表明：空隙率在8％—12％之間的路面是水損害最容易發生的區域，小于8％水不容易進去，而大于12％水很容易流走，但必須要設置排水的結構層。該路路面壓實度按馬歇爾密度控制，所檢驗的若干試驗段的數據如表1所示。從這些數據可看出，壓實度普遍不足，這是由于按馬歇爾密度控制路面壓實度所造成的。

從表1中可以看出，1段路面壓實度盡管均滿足交通部標準96％，無一不合格，但如果用最大理論密度92％去衡量，有67％的密度不合格；若要用了大理論密度93％去衡量，則100％不合格。

表1中2標第三試鋪段也表明，96％的馬歇爾密度無一不合格。若用92％的最大理論密度作標準，仍有20％的路段密度不合格；如用93％的最大理論密度作標準，則有80％的路段不合格。

除上述原因外，我們在“某公路瀝青和瀝青混合料路用性能評估”課題探討中發現，該路瀝青混合料的水敏感性指標，雖完全滿足我國瀝青路面施工規范JTJ032關于水損害技術指標，但滿足不了美國SuPerPave規范的要求，仍不能防止水損害的混凝土壞。現將探討的主要內容介紹如下，望能引起關注。

2#8195;關于瀝青混合料水損害的技術指標

我國瀝青混合料技術指標不足以防止水損害。該路在施工時，嚴格按照交通部行業標準《公路瀝表路面施工技術規范》（JTJ032）執行，即第一按水煮法試驗所有的集料與瀝青的粘附性都大于4級；第二按馬歇爾試驗所有的瀝青混合料殘留穩定度的指標，與路面水損害并沒有建立起很好的關系。對于集料與瀝青的粘附性指標來說，這個指標存在著三個致命的缺陷：

（1）是否有不同粘附性等級與路面水損害關系的長期性能觀測資料，這些資料是否已表明粘附性大于或等于4級就不會產生水損害。事實上這種關系沒有建立。

（2）粘附性等級用水煮法試驗評價。水煮法試驗結果受主觀因素影響太大，省公路指揮部曾請兩家較為權威的單位測試玄武巖，結果是一個3級，一個5級，充分說明這種試驗結果作為規范技術指標是不科學的。

（3）水煮法只使用9.5～13.2集料，事實上部分細集料為砂，與瀝青粘附性較差，但并未評價。

再拿瀝青混合料或留浸水馬歇爾穩定度技術指標來說，也存在著致命的弱點。75次馬歇爾擊實儀雙面擊實，試件空隙率已達到設計空隙率為3％～5％，水很難浸入，也更難浸入瀝青膜與集料之間，沒有足夠的水，談何水損害？如果要用殘留馬歇爾穩定度技術指標，也得讓空隙率接近現場空隙率，也就是訂L試件空隙率應在6％～8％之間。

最近，在“公路瀝青路面設計規范”（JTJ014－97）中已增加了使用簡化的洛特曼試驗方法作為瀝青混合料水穩定性指標。

水損害主要是發生在我國南方多雨潮濕地區。而冬季氣溫低于-21.5CC的北方，降雨量較少，水損害不應是一個嚴重問題，倒是南方多雨潮濕再加上冰凍的地區，十分需要一個更能反映混合料水損害特性的技術指標，這個指標就是用AASHTOT283試驗的結果——間接抗拉強度比來表征。

3#8195;結論

（1）瀝青混合料和瀝青路面施工質量及一些外部因素可能會導致瀝青路面剝落，這些因素主要是：路面排水系統不健全、路面壓實度不足、路面離析以及集料表面粉塵太多等。

（2）現行瀝路面施工技術規范關于損害的三個指標，即粘附性大于4級強度、浸水馬歇爾穩定度大于80％以及簡化洛特曼法間接抗拉強度比TSR≥70％，存在一些缺陷，還控制不了水損害。

（3）AASHTOT283利用空隙率為7％的試件來進行試驗，模擬剛施工的路面空隙率，更為科學合理，真空飽水條件更為嚴密，加上凍融循環，適合作為南方多雨有冰凍地區抗水損害的指標。

（4）添加抗剝落劑能改善和提高瀝青混合料抗水損害能力，但抗剝落劑（液體和石添加劑）對集料和瀝青有選擇性。因此，不能輕易得出某種抗剝落劑不好或是劣質產品的結論，應通過周密的試驗設計來進行篩選。石灰是一種很有效的抗剝落劑，但使用較困難。

（5）即使通過了AASHTOT283的TSR≥80％的要求，也只表明這種混合料不損害，潛在的危險較小，還要有健全的排水系統和通過良好的壓實等其他措施來保證。