瀝青路面水穩(wěn)定性檢測及質(zhì)量控制分析

裴紅芳

摘 要：瀝青路面水破壞是瀝青路面的主要破壞形式之一，其受到多方面因素的影響，瀝青路面水破壞的的方式主要分為靜水損壞、動水破壞和黏附-剝離三種。文章通過對瀝青路面水穩(wěn)定性現(xiàn)狀以及檢測方法的分析，提出了相應(yīng)的解決措施，以期能夠為相關(guān)路面施工檢測人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：公路工程；瀝青路面；水破壞

中圖分類號：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0105-01

1 瀝青路面水破壞機理

瀝青路面水破壞的的方式主要有三種，分別為靜水損壞、動水破壞和黏附-剝離原理。（1）靜水破壞主要是指水的長時間浸泡使瀝青膜從骨料表面剝離，并最終在路面上產(chǎn)生剝落等病害的破壞過程。靜水破壞是一個比較緩慢的過程，主要可劃分為兩個階段：第一個階段是瀝青膜的吸附作用使水進入瀝青膜中，導(dǎo)致瀝青的黏度和勁度大大降低；第二階段是水透過瀝青膜進入到骨料中，在骨料和瀝青膜之間形成一層水膜，由于骨料對水的吸附作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對瀝青的吸附作用，在長時間作用下，黏度和勁度降低的瀝青膜漸漸從骨料表面剝落，使骨料之間失去粘結(jié)作用而產(chǎn)生破壞。（2）動水破壞作用主要是指在動水壓力的作用下，瀝青膜產(chǎn)生剝落或擴大了瀝青路面原有破損的水破壞。在動水壓力的作用下，水分更容易滲入瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的空隙中，在長時間的作用下使瀝青膜產(chǎn)生剝離；另外，動水壓力會將原有破損的面積不斷擴大，增大破損面積與深度。雨天車輪的的擠壓、大量積水的流動所產(chǎn)生的動水壓力是瀝青路面動水破壞的主要來源。

2 瀝青路面水穩(wěn)定性檢測方法

2.1 水煮法

水煮法是對骨料表面瀝青膜的抗剝離能力進行檢驗。試驗中將不同粒徑的骨料投入瀝青中，放置一段時間冷卻后投入沸水中，3min后取出檢查其剝落率，通過對剝落率的統(tǒng)計，來分析骨料表面瀝青的粘附性。通過查找相關(guān)水穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)年降雨量和公路等級確定評價標(biāo)準(zhǔn)，分析試驗中瀝青與骨料的粘附性是否合格，如按照水穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，在年降雨量大于1000mm的潮濕地區(qū)，高速公路表面層的粘附性等級應(yīng)不低于5級。

2.2 浸水馬歇爾試驗

瀝青路面在受水的浸泡時，瀝青膜易從骨料表面剝落，通常采用浸水馬歇爾試驗對抗剝落性進行檢測。試驗中將馬歇爾試件分兩組，一組放入60℃水中30min后去除，另一組放入60℃的水中48h取出，分別測定其穩(wěn)定度，然后以前后兩次測定的穩(wěn)定度比值來評定其抗剝落性。如按照水穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，在年降雨量大于1000mm的潮濕地區(qū)，普通瀝青混合料的浸水馬歇爾試件殘留穩(wěn)定度應(yīng)不小于80。

2.3 凍融循環(huán)劈裂試驗

水分滲入瀝青混合料空隙中，在低溫季節(jié)結(jié)成冰后體積變大，溫度回升后體積恢復(fù)，這個過程中瀝青膜會有不同程度的剝落。凍融試驗是檢測瀝青混合料內(nèi)水凍融過程中的抗剝落性。試驗過程中主要測定試件浸水2h和飽水后進行冷凍，取出在不同水溫和不同時間的情況下分別測定其劈裂抗拉強度，并通過二者的比值評價其抗剝落性能。如按照水穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，在年降雨量大于1000mm的潮濕地區(qū)，普通瀝青混合料的凍融劈裂試驗的殘留強度比應(yīng)不小于75。

2.4 滲水試驗

通常我們采用滲水試驗進行檢測。試驗中將試件與底座接觸的部位涂抹上防滲材料，然后將滲水儀以一定壓力壓在試件上，測量量筒內(nèi)水從100ml下降到500ml時所需的時間，用來評價瀝青路面的滲水性能。各種試驗主要是從模擬瀝青路面的受力情況、環(huán)境情況、溫度變化等方面，通過試驗確定瀝青混合料的水穩(wěn)定性，試驗的檢測結(jié)果基本可全面反映瀝青路面的現(xiàn)場使用情況，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)即可進行水穩(wěn)定性評價。

3 提高瀝青路面水穩(wěn)定性的方法

3.1 主要依據(jù)

瀝青路面水破壞主要原因包括內(nèi)因和外因兩個方面，提高其水穩(wěn)定性也應(yīng)該從內(nèi)因和外因兩個方面進行考慮，內(nèi)因主要是考慮瀝青與骨料表面的黏附作用，主要是增加瀝青與骨料間的黏聚力，外因主要是車輛荷載、降雨量和溫度變化對瀝青混合料面層的破壞作用。實踐證明，空隙率越大，在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的動水壓力越大。

3.2 優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)防排水系統(tǒng)

空隙率的增加，會增加由于車輛荷載作用而產(chǎn)生的動水壓力，同時，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水能力差，冬季也會使雪水滲入，產(chǎn)生凍脹，因此，應(yīng)采用設(shè)置排水層的方式和增強路面排水能力的方式來減少水對瀝青路面的破壞。由于受到施工質(zhì)量等因素的影響，路面內(nèi)部設(shè)置的排水層的排水效果往往比較差，一般常采用加鋪防水層的方式提高防水性能。另外，應(yīng)重點考慮路面表面排水設(shè)計，以及時排除路表的積水，防止水分滲入。

3.3 嚴(yán)格進行施工質(zhì)量控制

加強施工質(zhì)量控制，提高瀝青路面的壓實度，降低空隙率。嚴(yán)格按照配合比設(shè)計進行瀝青混合料拌和，降低原材料的變異性，提高其均勻性。

4 結(jié)語

瀝青路面的水穩(wěn)定性是瀝青路面基本要求要求之一，也是瀝青路面的主要破壞形式之一。在雨季或多雨地區(qū)，瀝青路面積水使瀝青路面出現(xiàn)不同程度的損壞，輕者出現(xiàn)小面積剝落，重者出現(xiàn)大面積麻面，甚至坑槽，嚴(yán)重影響了行車舒適性和行車安全。采用合理的試驗檢測方法檢測瀝青路面的水穩(wěn)定性，找出其薄弱點，并采取有效的措施提高其水穩(wěn)定性，可有效延長我國瀝青路面的壽命，其檢測評定對我國公路瀝青路面的發(fā)展具有十分重要的實用意義。