瀝青混凝土路面細觀結構和水破壞研究

魏巍

摘 要：受經濟與社會快速發展的影響，我國公路建設領域近年來實現了較為長足的進步，但在這一進步背后瀝青混凝土路面存在的各類弊端也因此真正暴露在我們眼前，為此本文就瀝青混凝土路面細觀結構和水破壞展開了具體研究，希望這一研究能夠為我國交通事業的更好發展帶來一定啟發。

關鍵詞：瀝青混凝土路面；細觀結構；水破壞

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）16-0075-01

對于我國當下的瀝青混凝土路面損壞來說，水破壞在其中扮演著極為重要的角色，表面坑洞、網裂和形變、唧漿等都屬于水破壞所帶來影響的直接展現，而為了能夠更為深入了解瀝青混凝土路面的水破壞，正是本文就瀝青混凝土路面細觀結構和水破壞展開具體研究的原因所在。

1 瀝青混凝土路面水破壞細觀結構試驗

為了能夠較高質量完成本文研究，筆者確定了通過開展瀝青混凝土路面水破壞細觀結構試驗獲取用于本文研究的相關數據，這樣后續關于瀝青混凝土路面水破壞原理與原因研究的展開就將獲得較為有力的數據支持。

1.1 試驗準備

在瀝青混凝土路面水破壞細觀結構試驗的準備階段中，筆者確定了應用單軸無反向應力的軸向壓縮試驗，而應用的試驗設備則選擇了高頻疲勞試驗機、多層螺旋掃描CT機，試件則為實際路面鉆芯方式取樣，厚度為160～200mm，可細分為表面層、中面層、底面層。

1.2 試驗過程

在具體的試驗中，筆者就試件開展了飽水疲勞試驗、CT掃描試驗，試驗中試件的強度極限取2.5Mpa、應力水平則選用極限強度0.7倍、加載頻率選擇了60Hz；而在CT掃描試驗過程中，筆者選定掃描厚度為0.5mm、電壓為120kV、電流為300A、層間隔5mm，而由此分別就進行了初始狀態、加載60萬次、加載200萬次、加載240萬次、加載270萬次的5次掃描。

1.3 試驗結果

瀝青混凝土細觀構造存在非均一性且不存在定向趨勢；初始狀態的巨大孔隙到240萬次左右時進入不穩定擴展階段；裂紋張開度可達5mm左右；加載后期裂紋擴展速度較快，這說明疲勞破壞具有突發性。

2 瀝青混凝土路面水破壞原理

結合上文內容我們對于瀝青混凝土路面的水破壞產生了一定認知，而為了能夠更為深入完成本文研究，筆者將在下文中就水破壞的原理進行深入分析[1]。

2.1 瀝青、集料間粘附力和粘結力的降低

結合上文試驗我們不難發現，之所以瀝青混凝土路面會在水破壞下出現較為嚴重的破損，主要是由于水的進入導致了瀝青混凝土的粘附性損壞，這種粘附性損壞主要是由于水剝離了瀝青薄膜、導致了骨料裸露所致。瀝青本身屬于表面活性物質在非極性碳氫化合物中的溶液，而這種溶液在形成混合料后仍舊是基于瀝青本身的特性通過吸附實現粘附，這就使得瀝青混凝土路面的瀝青本身屬于物理意義上的吸附，水能夠將其進行剝離也就不足為奇。

對于一般的瀝青混凝土路面來說，瀝青與各集料能夠實現合理的級配，但這種級配并不能完全消除水破壞的影響，而由于高速行駛過程中高壓水流的產生必不可免，瀝青混凝土路面就很容易從底部到頂部逐漸松散，由此可見水破壞對于瀝青混凝土路面所帶來的影響。

2.2 內部動力水壓的沖刷破壞

除了瀝青、集料間粘附力和粘結力的降低外，內部動力水壓的沖刷破壞也是瀝青混凝土路面水破壞原理之一。在降水過程中，一部分水滲透入路面結構中無可避免，但這種水滲透在路面結構內形成的自由水往往無法實現滲出，這就使得基層材料結合料往往由此處于長期受浸泡和沖刷狀態，而同時形成的超孔隙水壓力將導致瀝青混合料直接承擔沖刷壓力，由此瀝青混凝土路面就很容易出現各種各樣的破壞[2]。

3 瀝青混凝土路面水破壞原因

結合上文內容我們較為全面了解了瀝青混凝土路面水破壞原理，而由此我們還需要就這一水破壞的原因進行分析。

3.1 路面設計和施工因素

之所以瀝青混凝土路面會出現水破壞，路面設計和施工因素在其中發揮著不小的作用，瀝青和集料的粘附性不足、瀝青混合料級配和孔隙率不滿足標準要求、瀝青混合料抗水破壞能力不足、瀝青混合料離析等都會導致瀝青混凝土路面水破壞的出現，而這些就與材料與配比的選擇，施工過程的各環節操作存在較強聯系。

3.2 外部環境因素

除了路面設計和施工因素外，外部環境因素同樣會導致瀝青混凝土路面的水破壞，這里的外部環境因素主要是指排水設施不善、交通量與道路承載超過設計值、溫度變化的影響，在這些外部環境因素的作用下，瀝青混凝土路面就很容易出現破壞。

4 結語

在本文就瀝青混凝土路面細觀結構和水破壞展開的研究中，筆者基于瀝青混凝土路面水破壞細觀結構試驗，就瀝青混凝土路面水破壞原理、瀝青混凝土路面水破壞原因進行了詳細論述，而結合這一系列內容我們就能夠較為直觀且深入的認識到瀝青混凝土路面水破壞的嚴重性，希望這一系列認知能夠為我國道路交通事業的更好發展帶來一定啟發。

參考文獻

[1]胡靖.基于瀝青混凝土三維細觀結構的路面性能及安全評估研究[D].東南大學，2015.

[2]伍光濤.基于三維有限元的瀝青混凝土路面結構可靠性分析[J].公路，2010，02：87-90.endprint