高等級公路瀝青路面水破壞的原因

祁麗娟

(黑龍江龍捷市政軌道交通工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

高等級公路瀝青路面水破壞的原因

祁麗娟

(黑龍江龍捷市政軌道交通工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

介紹了高等級公路瀝青路面水破壞的原因。

等級公路；瀝青路面；水破壞；原因

1 結構層厚度與骨料類型的選擇

我國瀝青路面早期損壞，還有一個致命的原因就是瀝青混合料類型與路面結構層厚度不匹配，由于集料最大粒徑過大，大粒徑集料偏多，因而造成混合料容易離析、壓實困難、空隙率偏大，導致松散、泛油、剝落和坑洞等早期損壞。

《公路瀝青路面施工技術規范》(JTJ-032)規定：上面層瀝青混合料的集料最大粒徑不宜超過層厚的1/2中、下面層及聯結層的集料最大粒徑不宜超過層厚的2/3。我國規范在集料最大粒徑上未做明確的定義。從關于砂粒式瀝青混合料、細粒式瀝青混合料一直到特粗式瀝青碎石的定義中可以看出，最大集料粒徑似乎就是混合科命名外徑尺寸，如細粒式 AC-10和AC-13的最大集料尺寸分別為9.5 mm和13.2 mm，中粒式AC-16和AC-20的最大集料尺寸分別為16 mm和19 mm，這與規范中表7.1.2的定義是一致的。按照規范的規定，上面層瀝青混合料不宜小于集料最大粒徑的2倍，中、下面層不小于1.5倍，按這些規定計算，AC-13集料最小厚度為2.6 mm，AC-16集為3.2 mmAC-25做為中下面層為3.8 mm。

我國的瀝青路面表面層采用AC-16、AK-16或SMA16，與常用的4 cm路面厚度不匹配，達不到理想的壓實效果，是我國瀝青路面產生早期破壞的重要原因之一。瀝青表面層的功能主要為抗磨耗，同時也要抗老化。因此可以選用優質瀝青和集料，采用3 cm厚度最經濟，但3 cm的面層只能選用集料最大粒徑9.5 mm的混合料。

2 瀝青與礦料的粘結力

一旦水進入瀝表混合料中，在快速重載車輛作用下容易產生瀝青剝落現象。為減輕瀝青剝落現象，改善瀝青混凝土的水穩定性和耐久性，需要增強瀝青與礦料的粘結力。對于用做表面層的瀝青混凝土，通常要求用有高磨光值的硬質巖石料在已建成高速公路上使用過的硬質巖石料有玄武巖、安山巖、閃長巖、花崗巖、砂巖和灰綠巖等。經驗證明，這些巖石與瀝青的粘結力都較差，往往只有三級，能達到四級的不是太多，但由于改善后也沒有達到理想的要求，即使瀝青混合料抗水害能力嚴重不足，有的即使采用了抗剝落劑，但質量甚差，它其是許多胺類的抗剝落劑，一般在溫度100 ℃以上就會遇熱分解、揮發，在拌和、貯存、運輸、鋪筑過程中都在分解，以后使用過程中長期效果不好，即使使用了抗剝落劑的工程照樣發生水破壞。使用消石灰和水泥做抗剝落劑效果會好一些，但主要還是要選擇與瀝青粘結力好的石料是重要的。

3 路面結構層設置排水層和防水層

我國高速公路瀝青混凝土基層一般做得很厚，普遍在15～18 crn，許多本身空隙率甚大，是透水型的，規范要求至少有一層不透水的I型密級配瀝青混凝土，一般安排在中面層。但由于許多高速公路雖然采用AC-25I型，但集科粒徑較大，離析比較嚴重且厚度較薄，實際上起不到封水作用。下面層現在大都采用AC-30或25-I型，不僅空隙率過大，而且層厚太薄，離析嚴重，非但不能封住水，相反成了積水及積漿的場所。我國路面基層普遍采用半剛性基層，也是不透水的，上面滲入的路面水和冰凍地區春融期融化的水容易在基層表面，成為浮漿(有的路段在雨季挖開可看到浮漿層有10 mm厚)，近年來對半剛性基層的強度要求越來越高，越來越致密，尤其是二灰碎石比水泥穩定碎石透水性更差。這種客觀條件就可能造成水滯留路面結構層中，造成水破壞就是不可避免的，因而設置排水層和防水層就是有必要的。

防水層的目的是為了防止進入瀝青表面層的水繼續下滲到面層的下層及到達并滯留在基層頂面，避免其導致沖刷、唧漿和路面坑洞等水破壞。防水層設在厚瀝青面層下面，只能保護基層不受沖涮等水的侵害，不能保護其上各個瀝青層不受水侵害，鑒于當前我國高速公路建設中，很多人擔心瀝青層薄了容易破壞，愿意用厚瀝青層。在這種情況下，為了防止水滲入下層造成水破壞，可考慮將防水層設在表面層下面。

從我國瀝青路面的早期破壞來看，往往表面水還沒有來得及滲透到中層或下層，表面層或中更層就開始破壞。因此，如果在較厚瀝青面層(如兩層)下面設置排水層，在某些情況下在水還沒有來尋及滲透到排水層前，上面的瀝青混凝土層可能已開始破壞，排水層可能起不到明顯作用。防止基層受水沖刷的防水層也有同樣的問題。只有在瀝青面較薄的情況下，排水層和防水層才能有效地減輕基至消除水破壞。

通過以上的分析我們得知，瀝青路面發生水破壞的原因是多方面的，必須從設計和施工兩個礦面采取多種措施，才能解決路面早期水破壞，使水破壞現象降到最少，建議從以下幾個方面采取措施：

(1)瀝青面層各層都用空隙率不大于5%的密實型瀝青混凝土；

(2)提高瀝青與礦料的粘結力要求；

(3)提高壓實度標準，增加現場空隙率指標；

(4)在路面結構中適當地設置排水層和防水層。

當然，瀝青混凝土的礦料級配和碾壓溫度變異性大以及混合料離析，使竣工瀝青面層從顆粒組成、瀝青含量到密實度和空隙率都顯著不均勻，為也是產生水破壞的一個重要原因，應在施工中加以認真解決。

U416.217

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1008-3383(2017)08-0107-01

2016-12-25