瀝青路面水損害研究
1、概述
瀝青路面的破壞形式主要表現為車轍、低溫開裂和疲勞開裂,從60年代以來,幾乎大多數與瀝青路面研究有關的課題也集中在這三大破壞形式上。近年來,另外兩種破壞形式——水損害和反射裂縫也逐漸引起人們的注意,也已形成世界性范圍的問題。我國在這方面的研究還很少,還沒有引起人們足夠的重視。直至最近,一些高等級公路發生了較為嚴重的水損害問題,也到了重視水損害問題的時候了。
滬寧高速公路自1996年9月通車,1998年有些路段出現了泛油現象,開始時顏色較淺,并拌有輕微沉陷。隨著時間的推移,特別是長期下雨后,路面的顏色愈來愈黑,并出現輪跡處路面向兩邊推擠而隆起,輪跡處繼續沉陷,再發展,靠近輪跡的隆起部分破損,很快就出現松散、坑洞。松散的集料表面光溜溜的,瀝青膜已剝落貽盡。這是典型水損害現象。
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;
——其它:集料表面粉塵太多。
滬寧高速公路江蘇段瀝青路面上面層級配采用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,由上面層滲入的水,無法從碎石盲溝排出,而長期滯留在路面中(天晴后數日,仍可看到在車輪的作用下,從路面縫中冒出水)或通過中、下面層空隙以及裂縫滲到中、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。研究表明,熱拌瀝青混合料4%~5%的空隙率就認為是不透水的,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,也就是說,空隙率為8%,2~3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,就會引起路面松散。研究表明: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。
滬寧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,這是由于馬歇爾密度控制路面壓實度所造成的。
瀝青路面的破壞形式主要表現為車轍、低溫開裂和疲勞開裂,從60年代以來,幾乎大多數與瀝青路面研究有關的課題也集中在這三大破壞形式上。近年來,另外兩種破壞形式——水損害和反射裂縫也逐漸引起人們的注意,也已形成世界性范圍的問題。我國在這方面的研究還很少,還沒有引起人們足夠的重視。直至最近,一些高等級公路發生了較為嚴重的水損害問題,也到了重視水損害問題的時候了。
滬寧高速公路自1996年9月通車,1998年有些路段出現了泛油現象,開始時顏色較淺,并拌有輕微沉陷。隨著時間的推移,特別是長期下雨后,路面的顏色愈來愈黑,并出現輪跡處路面向兩邊推擠而隆起,輪跡處繼續沉陷,再發展,靠近輪跡的隆起部分破損,很快就出現松散、坑洞。松散的集料表面光溜溜的,瀝青膜已剝落貽盡。這是典型水損害現象。
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;
——其它:集料表面粉塵太多。
滬寧高速公路江蘇段瀝青路面上面層級配采用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,由上面層滲入的水,無法從碎石盲溝排出,而長期滯留在路面中(天晴后數日,仍可看到在車輪的作用下,從路面縫中冒出水)或通過中、下面層空隙以及裂縫滲到中、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。研究表明,熱拌瀝青混合料4%~5%的空隙率就認為是不透水的,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,也就是說,空隙率為8%,2~3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,就會引起路面松散。研究表明: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。
滬寧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,這是由于馬歇爾密度控制路面壓實度所造成的。
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