辛媛媛
(滄州市市政設施管理處, 河北 滄州 061000)
目前,水損壞已經成了影響城市道路正常使用的主要破壞類型。路面中的水在車輛荷載的反復作用下,層間粘結性降低,路面出現坑槽、松散等早期破壞。因此,深入分析城市道路瀝青路面水損壞成因,有針對性的進行預防,對于保證城市道路的正常運行很有必要。本文通過對城市道路常用的瀝青混合料進行浸水馬歇爾試驗,分析路面溫度、浸水時間以及壓實度對路面水損壞的影響。
許多城市道路采用AC-13密級配瀝青混合料,實驗中AC-13的礦料級配為:10~15mm碎石:5~10mm碎石:3~5mm碎石:0~3mm石屑=39:8:3:50,篩孔通過率如表1所示。

表1 AC-13各篩孔通過率
通過馬歇爾試驗,繪制不同油石比馬歇爾指標關系圖,確定最佳瀝青用量為3.81%。
采用三因素三水平的正交浸水馬歇爾試驗,分析的因素及其對應的水平如表2所示。試驗結果如表3所示。

表2 正交分析因素水平表

表3 浸水馬歇爾試驗試驗結果
對浸水馬歇爾試驗結果進行極差分析,如表4所示。其中,Ki為同一水平下不同因素試驗結果的總和。Ki為同一因素不同水平試驗結果的總和。R為試驗結果的極差,R越大,影響水平越高。

表4 正交試驗結果極差分析
從表 4中可以看出,擊實次數、浸水時間和試驗溫度對瀝青混合料水穩定性均有一定的影響。其中,擊實次數影響最大,其次是浸水時間,試驗溫度影響較小。
擊實次數對應瀝青混合料壓實度,在實際施工中,由于城市道路地下管線復雜、夜間施工、工期緊張等特點,施工過程中往往達不到最佳壓實度。壓實度不足,瀝青混合料穩定度明顯下降,路面坑槽、脫落等現象明顯。
浸水時間越長,面層水穩定性越差。目前城市道路路面結構基本都采用半剛性基層,路面采用兩層或三層瀝青混合料。半剛性基層路面剛性較大,在行車荷載的作用下,抗彎拉強度大,彎沉變形很小。但半剛性基層非常致密,透水性很差,致使水分滯留在面層中無法排出,面層長期處于浸水狀態。
試驗溫度對應實際路面溫度,瀝青混合料在高溫狀況下穩定度下降。
(1)本文通過三因素三水平的正交試驗發現,浸水時間、擊實次數及浸水溫度對瀝青混合料的水穩定性均有一定的影響。浸水時間越長,進水溫度越高,水穩定性越差;擊實次數即對應路面壓實度越低,水穩定性越差。
(2)路面壓實度對水穩定性影響最大,其次是浸水時間,高溫浸水的瀝青混合料更易發生水損壞。
(3)為了提高城市道路的使用年限,設計時做好路面排水系統,保證施工質量,確保路面壓實度。同時也要做好日常的養護工作,減少水分滲入路面系統。
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