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沥青路面水损害问题研究现状

沥青路面水损害问题研究现状
沥青路面水损害问题研究现状

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沥青路面水损害问题研究现状

罗志刚,周志刚,郑健龙

(长沙交通学院道路与交通工程系,湖南长沙)!""%()

摘要:针对沥青路面水损害问题,通过对国内外研究现状的分析比较,总结了多年来世界

各国在水损害研究方面所取得的成果,希望能对这一问题的研究起到抛砖引玉的作用。

关键词:沥青路面;沥青混合料;抗剥落剂;排水基层;水损害;粘附;剥落;离析;防治

中图分类号:*)!(+&!%文献标识码:,!

伴随着沥青路面结构在高等级公路中广泛使用的同时,其耐久性和路面结构的早期破坏问题也日益突出。调查表明,许多高速公路通车一至两年以后,甚至不到一年,其沥青面层就产生了大量麻面、松散、掉粒、唧浆、坑洞、网裂等破坏现象,结构内部剥蚀程度相当严重。这一切都严重削弱了沥青路面的使用性能,大大缩短了其使用寿命,同时也带来了巨大的经济损失,阻碍了沥青路面结构及其应用技术的进一步推广。早期破坏的原因何在?在对路面早期破坏现象广泛调查的基础上,各国道路科研工作者发现,沥青路面的早期破坏现象或多或少,或直接或间接的都与水有关,即水的破坏作用是关键因素之一。为此,加强沥青路面水损害问题的研究是具有现实意义的。

!国内外研究概况

国外早在上个世纪("年代开始,就非常重视沥青路面水损害的研究。从水损害的形成机理、影响因素,评价水损害的试验方法到水损害的控制、防治等各个方面都进行过研究,并发表了许多研究论文及报告。但由于沥青路面水损害所涉及的因素极其复杂,至今许多问题都没有得到很好解决,因此还在不断地研究之中。国外在提高沥青路面水稳定性方面所做的研究工作,主要体现在以下几个方面。

!+!对抗剥落剂与集料性质的研究

国外常用的抗剥落剂种类一般有’种:!)波兰特水泥(一般不用于沥青混合料);&)液体化学类;’)化学石灰(主要是熟石灰)。液体化学类是通过降低沥青和集料界面间的表面张力来改善混合料水稳定性的,一般以!#电势作为其预选标准[!]。它可分为两类:聚胺类化合物与酰胺脂类。前者主要用于新拌沥青混合料,后者主要用于稀释沥青粘结料及沥青乳液。对这种抗剥落剂有两点应予以注意:!)有些液体化学类抗剥落剂的热稳定性差,在高温下易分解而不能发挥效用;&)如果用量过多,反而会促使沥青的剥落[&]。对于抗剥落剂的剂量,认为存在一个最佳剂量,此时,抗剥落剂才能有效地改善集料表面的物理化学性能及其与沥青的胶结性能[’]。至于化学石灰类抗剥落剂,大量研究表明,它能有效提高沥青混合料的抗剥落性能、水稳性以及改善沥青的龄期老化性能[)]。再加上石灰价格较便宜,施工也简单,为此国外普遍推荐使用。!$$&年美国国家沥青路面协会(-,.,)曾出版了一本关于沥青混合料水稳定性的专著[/]。尽管-,.,在对许多化学抗剥落剂进行评价之后明确指出许多抗剥落剂在长期性能方面尚有疑问,但多方详细比较后仍认为效果最好、最稳定的还是掺加石灰。用石灰处治集料的方法一般有以下几种[(]:!)用干的消石灰与干的集料掺和;&)用石灰浆或石灰水涂覆;’)将干的消石灰与潮湿的集料相拌和;))用热的生石灰。另外,还有两种比较有发展前景的副产品抗剥落剂———水

!收稿日期:&""’#"!#!(

基金项目:湖南省教育厅重点项目

 万方数据

作者简介:罗志刚(!$%0—),男,长沙交通学院硕士生+

泥窑灰(!"#"$%&’($)*+%)和妥尔油焦油沥青(,-((.’(/

’%01),也正处于研究之中。有研究表明,高百分率的水泥窑灰可以达到消石灰同样的抗剥落效果[2]。对于妥尔油焦油沥青,据英国哥伦比亚交通运输

部的研究,它能够成为液体抗剥落剂的一种替代品[3]。

抗剥落剂处理沥青混合料一般有两种方法:4

)在沥青与集料混合之前,先用液体化学抗剥落剂(多为胺脂酸类)对沥青进行处理,但抗剥落剂进入至沥青和集料界面之间的速度很慢[4];5

)另一种是直接先用抗剥落剂处理集料表面[6]。第一种方法效果欠佳,鉴于此,有些研究者采用微波射线加热的方法

来加速抗剥落剂向沥青和集料界面的迁移[7]。微波加热是通过对抗剥落剂的极化作用来加速其迁移

的,并且能降低沥青和集料界面分子排列的随机性来改善界面粘附性能。但这种方法对于沥青粘结料

与集料粘附兼容性能不佳的情形(如采用酸性集料)反而会事与愿违[48]。

在对集料的性质研究方面,有两种划分方法。一种是根据集料亲水与否,分为亲水性集料(如硅质集料)和非亲水性集料(如石灰石、白云石),遇水时前者比后者易出现剥离。另一种是根据集料表面呈现出的电性,分为“阳性”集料(如石灰石)和“阴性”集料(硅质集料)。同时指出,根据集料的表面能和集

料给予水的/9值可以预测其抗剥落性能[4]。:9;<在其研究中则明确指出,

对于水损剥落,矿料表面的天然化学性质比沥青粘结料的性质更具影响力。在这个基础上将可能提出一种新的粘附理论[44]。

!="对评价沥青混凝土水稳定性试验方法的研究

在国外,评价沥青混凝土水稳定性或水敏感性的试验方法很多,一般可分为两大类。一类是以未经压实的松散沥青混合料为研究对象进行定性的(主观的)试验,一类是以沥青混合料试件或芯样为研究对象进行定量的试验。前者通过视觉观察或仪器检查来主观评价裹覆在集料表面的沥青膜剥蚀程度,并据此作为判定沥青和集料粘附性及混合料水稳定性的依据,这类方法常见的有水煮法、静态浸水法等。后者则是通过测试试件在浸水条件下的某些物理力学指标,如马歇尔稳定度、劈裂强度、径向回弹模量等的衰变程度来表征沥青混合料的水稳定性,这类方法包括马歇尔试验、劈裂试验、浸水抗压试验、德克萨斯承台冻融试验、洛特曼试验、改进的洛特曼试验、,*$$’0(’>>-$);..%试验、

浸水车辙试验等。:9;<在水稳定应用性研究中提出了自己的四种预测沥青粘结料水敏感性的试验方法[45]:4)?@,法

(?"%@)+.A /

%’.$,"+%);5)B ,C ;法(B .*A ’"A,A -$+>.A #C $>A -A "),"+%);2):D E /F ?车辙试验法;G )H :F 车辙试验法。随着各种评价沥青混合料水稳性试验方法的出现,

关于它们的可靠性、可行性以及评比等方面的研究也在深入。但是到目前为止,还没有一种试验方法可以得到广泛地认可,因为实验室与现场毕竟是有区别的。为此,美国:9;<开发了I !:(I $J ’A .$#"$%-(!.$)’%’.$’$K :L

+%"#),其目的就在于能更好地模拟工程现场,以缩小实验室与现场之间的差距,从而能有效评价混合料水敏感性[42、4G ]。

但美国科罗卡多州运输部在将其与两种常用方法———改进的洛特曼试验方法及水煮法进行研究比较后

指出,I !:的方法与试验过程在其作为常规试验推广之前都需要进一步改进[4M ]。F ,I <(F $’J "A +’%L .

>,"N -+-%I (<-+.)在研究中指出,I !:应在以下两方面改进:4)I !:回弹模量测定装置;5

)剥落百分率及空气、水的渗透系数的测量精度[4O ]。

!=#在粘附$剥落理论方面的研究

常见的粘附理论有以下几种[43!47]:4

)力学理论(或机械粘附理论),认为沥青与集料的粘附性主要来源于其间分子力;5

)化学反应理论,认为沥青与集料的粘附性主要是因为两者接触表面发生的化学反应;2)表面能理论,其以经典的润湿理论为基础,认为沥青与集料的粘附性主要由表面能决定;G )分子定向理论(或极性理论),认为沥青与集料的粘附性是由沥青中表面活性物质对集料表面的定向吸附形成的;M

)表面构造理论,认为集料的表面构造是决定沥青与集料粘附性的主要因素。这几种理论中,表面能理论方面的研究发展较快。美国得克萨斯@PQ 大学R A =S L

%%.$等人的最新研究成果表明,:B I (:*A >-0"B A ""I $"A K L

)能够较好地用来表征混合料的粘附性能,根据它来预测沥青的剥落是可行的。自由表面能可以用F :R (F $’J "A +-(:.A /%’.$R "J ’0")按,D

(-%"Q "%1.)

)较准确地测定,且基于表面能理论的水损害研究结果同力学试验结果体现了良好的一致性[58]。对剥落机理的认识,国外一般考虑以下2个基本影响因素:4)在浸水条件下发生在沥青粘结料与集料接触面之间的化学T 物理耦合反应;5

)集料表面的灰尘、粘粒以及水分使其与沥青不能完全粘8G 长沙交通学院学报第47卷 万方数据

结[!"];#)集料表面的纹理特征。文献[!!]、[!#]则将沥青混合料的剥落分为$种基本类型:"

)沥青粘结料在水作用下的乳化;!)集料表面的沥青脱皮;#)水对集料表面沥青粘结膜的置换;%

)在集料锐利棱边及棱角处沥青粘结膜的破裂;$

)孔隙动水压力的侵蚀剥落。同时,指出导致沥青混合料早期剥落的原因主要有:")集料内部或表面含水(对吸水性强的集料);!)集料类型(酸性、碱性);#

)集料表面质地(光滑、粗糙);%)集料表面灰尘;$)贮料期间的老化;&)沥青粘结料的乳化;’

)沥青粘结料的路用性能;()沥青混合料的设计、生产、摊铺质量;)

)路面中自由水的作用。对沥青剥落的过程,美国沥青协会则进行了更深入的研究,*+,

-./及01.2-2等把沥青膜的剥落机理归纳为撕裂、置换、瞬间乳化、间隙压力、水力冲刷等几种情况["(],具体来说,有以下几种模式:")沥青膜移动;!)沥青膜分离;#

)沥青膜破裂;%)起泡;$)水力冲刷和孔隙压力;&

)粘结层破坏。!3"对混合料离析与不均匀问题的研究

沥青混合料的离析和路面在局部压实度的不均匀是造成路面局部水损害的根源所在。它有两种类型:集料(级配)离析和温度离析。"))&年夏季美国4567686+9在研究华盛顿沥青路面的周期性离析问

题的原因和可能的解决方案时,首先提出了温差引起的破坏问题[")]。他指出,周期性离析问题与从沥

青混凝土拌和厂将混合料运送到铺筑现场过程中沥青混合料的温度差别有关。在铺筑之前,热拌沥青混合料的温度差别导致了施工过程中铺筑层产生的潜在破坏。目前,设在美国奥本大学的美国国家沥青技术中心(:;<*)正在开展国家联合公路研究项目:;=8>)?""

“热拌沥青混合料的离析”的课题研究[!%],其研究内容包括离析的定义、测定离析的方法和步骤、离析对沥青混合料性质和路面使用性能的影响和评价等。通过研究,:;<*提出了两种可供研究混合料离析的方法:"

)采用红外线温度探测器测定温度离析;!

)采用构造深度测定仪发现离析区域,确定离析程度。!3#对排水结构层的研究

")&@年德国首次采用了大孔隙排水型路面。")’%年和")’&年法国修建了多孔隙贫混凝土路面试验路。")’)年!")("年在戴高乐机场水泥混凝土路面结构中将"@A B 厚的多孔隙贫混凝土层铺设于面板与水泥处治基层之间,以增加基层的排水功能。贫混凝土的多孔性是靠沙量达到的,一般为!@@!

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/B #,孔隙率可达"@E !!(E 。这种多孔贫混凝土排水基层在欧洲的其他国家也广泛地使用于硬路肩下。长期观测表明,未处治多孔隙材料基层,大大促进了路面结构内部渗入水的排出,减少了路

面唧浆、错台等损坏现象发生[!$]。对于其他西方国家以及日本,则大多采用多孔沥青碎石作面层。但

美国道路专家认为最可靠的排水措施是在整个路面宽度下采用开级配排水层。美国早在!@世纪&@年代末和’@年代初通过调查和经验总结,就认识到了路面内部排水的重要性,于是在")’#年便由联邦公

路局制定了路面结构内部排水系统设计指南,以引导和推动公路部门采用路面内部排水系统[!&]。到

")(&年,经过"@多年的使用经验与研究成果积累,

美国又进一步在路面结构设计方法中把路面结构的排水质量作为一项设计因素考虑入内。现在,路面结构内部排水系统在美国已成为一项常用的措施[!’]。")()年,=+D

6FG H 等在美国明尼苏达州修建了设置四种路面排水设施共长"(!%B 的试验路段,并在"))@!"))%年期间进行了表面水的渗入及排放量检测试验。四段路面结构为:

第一段是透水基层,第二段是横向排水管,第三段仅有纵向边缘排水,第四段采用横向复合土工排水带。试验结果表明,采用横向复合土工排水带的排水量最大,其次是沥青透水基层,横向排水管的排水量最小。此外,为了判别当时表面水是否通过水泥混凝土路面和沥青路面路肩间的纵向接缝(缝隙宽&B B )

渗入路面结构,对接缝进行了填封处理,并在填封前后测量出水口处的渗入水排放量。测试结果表明,接缝填封仅能在短期内起到阻止表面水下渗的作用。因此,设置路面排水系统是非常必要的,这可以使积滞在路面及结构内的水迅速排除到路基和路面结构外,大大地提高路面的使用寿命。

相对而言,国内在水损害方面的研究起步较晚。无论是在对水损害的机理认识,还是在对防治沥青路面水害的应用性研究方面,其深度、广度都与国外有相当大的距离。对于沥青与集料粘附性能的研究,国内多是从改善沥青在温度、老化方面的路用性能着手的,而在集料的性质对沥青与集料之间粘结性能的影响方面研究较少。在对沥青混合料的水稳定性评价指标与评定方法研究方面,国内结合

“八五”国家科技攻关专题“道路沥青与沥青混合料的路用性能”做了不少工作。对于沥青与集料粘附性"%第#期罗志刚,周志刚,郑健龙:沥青路面水损害问题研究现状 万方数据

的评价,专题建议以静态水浸法作为评定沥青与集料粘附性的标准方法,并以剥落率为评定指标将沥青粘附性分为!个等级。对于沥青混合料的水稳定性评价,则选取了浸水马歇尔试验以及双面击实!"次

的冻融劈裂试验作为水稳定性的标准试验方法,水稳定性指标定为马歇尔残留稳定度[#$]。随着研究的

深入,国内开始关注各种试验评定方法的合理性。最近,同济大学针对传统沥青混合料水稳定性评价方

法的缺陷,提出了一种全新的、能评价混合料在整个使用过程中水稳定性能的试验方法[#%]。在排水方

面,为了使我国公路排水设计系统化,定量与定性分析相结合和具有科学的依据,交通部组织了同济大学等单位,共同编写了《公路排水设计规范》(&’&"($)%$),该规范是在以(%%"年在江西萍乡、(%%*年在广东茂名+#!国道、(%%,年在上海浦东远东大道等处修建的路面内部排水系统试验路为依托的基础上,综合国外修建路面结构排水设施的经验和研究成果而写就的。随着路面排水结构在国内道路工程中的推广应用,许多科研单位在结合具体实体工程的基础上对路面排水进行了更进一步的研究。同济大学在大量试验的基础上,通过对透水材料的孔隙率与渗透系数、孔隙率与强度、结合料含量与渗透系数等诸多关系的试验结果分析,提出了满足排水基层使用性能要求的多孔隙水泥碎石和多孔隙沥青碎

石混合料组成,并研制了两种测试多孔隙排水混合料渗透系数的渗透仪[#!]。东南大学结合锡澄高速公

路璜塘试验路在沥青路面的水渗透特性和排水基层的排水性能方面做了大量试验,指出对于所含细料

无塑性的处治碎石,其渗透系数主要取决于粒径分配与空隙率[+"]。长沙交通学院结合临长高速公路路

面结构排水设计,对水泥碎石排水混合料的组成设计方法进行了深入研究。

!水损害防治措施

()合理的选择材料。优先选择孔隙率小于"-!.的,

表面干净、粗糙的非亲水性的碱性集料,且与沥青拌和时应保证集料质地干燥。有些地区为了满足表面层的抗滑性能,不得不采用坚硬、耐磨的酸性石料,此时必须对其进行抗剥落处理。对不同属性的集料,必须使用不同的液体抗剥落剂。对表面带正电荷的石料,应使用阴离子型表面活性剂;对表面带负电荷的石料(酸性),应使用阳离子型表面活性剂。鉴于大部分胺类表面活性剂高温下易分解,在使用过程中长期效果欠佳,所以选用高温时稳定、难分解,且具有阳离子、阴离子两种极性的表面活性剂是最理想的。注意,抗剥落剂还存在一个最佳剂量的问题。目前,国内外普遍推荐采用消石灰来改善沥青和石料的粘附性。并且,掺加消石灰还有利于提高沥

青混合料的高温稳定性,对其低温性质也不会产生较大的不利影响[+(]。

#

)选择合理的沥青面层级配类型。沥青面层级配最主要的指标是沥青混合料的设计空隙率和路面实际空隙率。按照美国最近对/01231

452和/67的综合研究,对高速公路所用沥青混合料要求目标空隙率控制在8.左右。但一般认为,沥青混合料的设计空隙率控制在+.!!.的范围内是适宜的,这可同时兼顾混合料的高温性能和水稳定性。至于空隙率与构造深度的矛盾,可以考虑同时采用沥青玛蹄脂碎石混合料(/67)

和改性沥青。+

)采用合理的集料粒径和适宜的沥青面层压实厚度。集料粒径大造成沥青混合料离析是普遍存在的问题。粗集料粒径偏大(全幅摊铺离析更甚),离析无法避免,层厚越薄,越易形成局部区域空隙过大,成为透水、积水和积浆的场所,容易导致沥青与集料剥离。同时,空隙过大,增加了沥青与空气的接触面积,使沥青老化加剧,也会降低混合料的水稳定性。所以,沥青层必须有一定的厚度与集料粒径相

匹配,一般沥青面层厚度应是集料最大公称粒径的+倍以上[($、+#]。

8

)尽量减少离析和不均匀的影响。造成沥青混凝土不均匀的原因是多方面的,有不同规格原材料颗粒组成变异性大的原因,有拌和场生产、管理方面的原因,也有运输和现场摊铺管理方面的原因,同时

导致了集料(级配)离析和温度离析[(%]。为此,应从可能造成离析的各个环节着手以解决问题。

!

)提高路面施工工艺水平,控制好路面压实度。雨天或寒冷、潮湿的气候条件下施工,对沥青混合料的水稳定性是不利的。碾压时不应过多地向碾轮洒水。一定要保证路面压实度,不能因追求平整度而牺牲压实度,因为施工工艺对混合料的水稳定性影响就集中体现在压实上。

*

)除注意路表排水外,还应在路面结构中设置合理的排水层或防水层。路面结构中的排水层一般#8长沙交通学院学报第(%卷 万方数据

设在基层(即透水性排水基层),用来排除面层渗水。透水性材料可以采用经水泥或沥青处治(或未经处治)的开级配碎石,并要同时满足渗水和反滤要求,以防止空隙被堵塞。在排水基层下须设不透水层或反滤层;防水层可设在基层顶面或面层中。前者是为了防止水冲刷基层,后者则是为了防止水透入中下面层。但如果水是来自面层下部,则防水层会阻止水分从沥青混凝土内部蒸发,反而会使剥落加重。!存在的问题

!

)水损害机理与剥落理论方面。从国内外的研究概况来看,对水损害的研究基本上都是沿两大方向去开展工作的:一方面是防水、排水,另一方面是增强沥青和集料的粘结性能以达到改善沥青路面水稳定性的目的。至于在剥落理论与水损害力学机理方面的研究还很欠缺。

"

)材料与试验方面。如对水稳定性评价方法、评价指标(尤其是长期水稳定性的评价)的进一步研究,对集料表面性质的研究,对抗剥落剂的长期效果、剂量、稳定性的研究,短期老化和长期老化对水稳定性的影响等等,都有待加强。所以,必须发展我们的试验评价体系,完善试验规程,改进试验方法,提高评价指标的可靠度,使实验室与工程现场之间建立良好的相关关系。

#)路面结构方面。加强对面层沥青混合料的级配研究,尤其是对!$%%的各种混合料要进行深入研究。关于基层排水问题,可在以下方面加强研究:!路表水设计渗入量的合理确定;"透水材料的组成、渗透系数和力学性能的关系以及水在路面结构中的渗透机理;#排水设施设计孔隙率的施工控制和检验方法;$沥青稳定排水层的水稳定性和排水设施的孔隙堵塞;%半刚性基层的水害防治;

&透水级配碎石柔性基层的研究、

应用。&

)施工管理与质量检测方面。重点放在沥青混合料离析和不均匀问题的解决上,并建立施工与管理各个环节的评价监督体系。

"结语

世界沥青路面技术日新月异,特别是美国公路战略研究计划(’()*)

的研究成果更应该引起我们的重视。为了解决我国沥青路面水损害问题,我们必须在虚心向国外同行学习、认真总结自身经验教训的基础上开拓进取、深化研究。

参考文献:

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万方数据

沥青路面水损害问题研究现状

作者:罗志刚, 周志刚, 郑健龙

作者单位:长沙交通学院,道路与交通工程系,湖南,长沙,410076

刊名:

长沙交通学院学报

英文刊名:JOURNAL OF CHANGSHA COMMUNICATIONS UNIVERSITY

年,卷(期):2003,19(3)

引用次数:13次

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32.杨勇.樊宝敏.刁俊滨.邢忠民.樊廷.田勇滨海盐碱地公路绿化植树对比试验初报[期刊论文]-公路 2000(3)相似文献(10条)

1.学位论文韦琴旧沥青路面再生利用技术研究2006

随着我国高速公路建设高峰期的过去,大量早期建设的高速公路逐渐进入大中修期,可以预料公路行业的下一个高峰期的到来是大批道路的养护、维修。同时社会经济的发展,自然资源的消耗,可持续发展观点的提出,对不可再生资源开采将受到严格控制。再生沥青路面正好符合了这些要求,节约了不可再生的石油、天然石料等自然资源,循环再利用,同时也避免了废弃物堆放引起的环境问题。 本论文以《废旧沥青路面废料再生利用关键技术研究》为依托,在了解目前国内外旧沥青路面再生技术的研究现状和发展趋势的基础上,基于高等级沥青路面旧沥青混合料的厂拌热再生技术,对成渝路上不同使用年限的旧沥青混合料进行了相关的再生利用试验研究。首先对旧沥青混合料进行评价,了解旧沥青及旧集料的基本性能;其次,阐述沥青老化和再生机理,在此基础上提出旧沥青的再生方法,并合成了A、B两种再生剂,分别适用于十年和五年旧沥青;最后,通过比较分析不同使用年限的旧沥青混合料,按不同的再生剂及旧料掺配率进行再生沥青混合料配合比设计,并对其进行路用性能研究,包括再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、疲劳性能、水稳定性和耐久性等,以评价旧沥青混合料再生效果。 试验结果表明:

(1)经五年和十年使用的旧沥青都有不同程度的老化,十年旧沥青的老化程度比五年旧沥青严重;旧集料级配发生了明显的改变,但集料的物理、力学性能技术指标变化不大,仍满足使用要求。 (2)掺入7%和5%的A、B型再生剂后,再生沥青的性能恢复到初始新沥青的范围,且耐老化指标基本能达到相应标准的要求,证明了A、B再生剂对旧沥青的再生有良好的效果。 (3)再生沥青混合料的马歇尔技术标准,能达到规范中高速公路、一级公路对热拌沥青混合料的技术要求,且比普通沥青混合料有更好的高温强度和抵抗变形的能力,水稳定性与普通混合料相比差别不大。 (4)再生沥青混合料的路用性能主要受新料与旧料的掺配率和再生剂掺量的影响。 (5)经过合理配合比设计的再生沥青混合料,根据高温抗车辙能力的动稳定度DS分析,其高温稳定性比普通沥青混合料要好。 (6)经过合理的配合比设计的再生沥青混合料

,在旧料掺配率≤30%时,其低温抗裂性能与普通沥青混合料相当;耐老化性能比普通沥青混合料略差。

2.学位论文刘伟沥青路面车辙成因分析及处治研究2005

广东省高速公路百分之九十以上路面采用沥青路面,由于广东特殊的气候、交通、荷载条件,沥青路面早期损害日益严重,造成巨大的经济损失和不良社会影响。 车辙是渠化交通的高等级公路沥青路面特有的主要早期破坏形式之一。车辙造成了行车道路面变形,影响了平整度、排水能力,极大降低了路面的服务水平甚至威胁到行车安全。沥青路面车辙形成的内因是沥青混合料的高温稳定性、抗塑性变形能力差,在车辆荷载作用下产生横向剪切变形流动;外因是交通、气候、纵坡以及沥青层厚度和结构组合。车辙形成的因素较多,且常常是这些诸多因素综合作用的结果。 典型路段车辙调查表明:车辙主要出现在长陡坡路段,且存在于沥青面层各层,主要存在于中、下面层。车辙处理的主要方案是铣刨重铺上面层以至中、下面层沥青混合料,如何防止重铺沥青混合料再次出现车辙是面临的首要问题。 本文通过试验手段对典型路段沥青路面抗车辙能力进行了评价,从沥青混合料级配及沥青用量、交通及荷载、温度、纵坡和车速以及其它有关方面对车辙产生的原因进行了分析,提出典型路段特殊条件下沥青混合料性能要求。 就沥青混合料本身而言,其高温稳定性取决于内摩擦力(嵌挤)和粘结力。富沥青骨架密实型沥青混合料(以FAC表示)系按CAVE(体积法)设计的新型沥青路面面层材料,这种沥青混合料设计方法既强调主骨架的充分嵌挤,又充分利用细集料和沥青胶浆的填充、粘结作用,把混合料级配设计的嵌挤原则和填充原则有机结合起来,具有较高的高温稳定性。 FAC沥青混合料采用SBS改性沥青,按照SuperpavePG沥青性能分级选择;由于Superpave设计方法在我国尚未普遍应用,FAC沥青混合料的配合比设计仍采用我国沥青混合料施工技术规范要求的马歇尔设计方法。试验表明这种富沥青骨架密实型沥青混合料动稳定度DS达到9385次/mm,处理路面经过几个月使用后无车辙出现。说明该沥青混合料满足粤北山区特殊气候、交通和荷载条件下沥青路面性能要求。

3.学位论文李静沥青混合料路用性能预测模型的研究2004

我国高等级公路沥青路面目前普遍存在早期破坏现象。路面病害的主要形式是以疲劳开裂及低温开裂为主的路面开裂和以车辙为主的永久变形。除了施工和材料方面的原因外,这在很大程度上说明采用弯沉作为设计指标的沥青路面设计方法已不能有效控制沥青路面的病害;此外,交通量的快速提高和超重车比例的增大等交通流/车辆组成结构的改变也在一定程度上对设计方法提出了新的要求。为此,本文在对沥青混合料的疲劳开裂、永久变形和低温开裂进行试验研究和理论分析的基础上提出了采用疲劳开裂、永久变形和低温开裂等路用性能指标来进行沥青路面设计的新思路,并对设计方法进行了探讨。 沥青混合料是一种性质复杂的工程材料,影响其性能的因素众多,单纯的理论法和经验法都不能很好地反映其性质,较为理想的途径是在以往研究的基础上选择适宜的理论,通过相应的试验研究进行补充和修正,从而得到符合实际情况的研究结果。作者在分析国内外已有成果的基础上,采用Burgers粘弹性模型作为研究沥青混合料各性能指标的基础本构模型,并根据各指标不同的特点进行了修正。据此,提出了对疲劳开裂、永久变形和低温开裂性能的室内试验研究方案;在对原始试验数据进行处理时,针对试验数据量较大的特点,作者对数据分析方法进行了专门的研究,引入了基于不等距节点的二次B样条和非线性最小二乘Levenberg-Marguardt方法对试验数据序列进行筛选以及沥青混合料本构模型的拟合,克服了现有模型参数识别方法主观性强和准确性较差的不足。同时,以试验研究和数据分析得到的Burgers模型为基础,根据各指标特点进行修正后,采用粘弹性层状体系理论对常用的沥青路面结构进行结构分析,得到各指标的性能预测模型。 本文通过对沥青混合料的粘弹性力学分析以及试验研究证实沥青混合料在疲劳过程中存在能量耗散,且耗散能的累积与沥青混合料的疲劳开裂的发生存在联系。据此,提出采用耗散能作为判断沥青混合料是否发生疲劳开裂的准则。同时,通过对沥青混合料小梁弯曲疲劳的试验研究,证实了沥青混合料的疲劳是材料内部的损伤发生、发展并最终导致宏观裂缝和断裂的过程,要准确地反映沥青混合料的疲劳特性,必须计及疲劳试验中损伤演化的影响。本文运用损伤力学方法定义了等应力幅疲劳试验中试件应变幅的变化规律作为疲劳损伤函数,通过对小梁弯曲疲劳试验过程的分析,得出与应力比、加载时间相关的损伤函数,用以对沥青混合料疲劳方程进行损伤修正。通过对劈裂动态蠕变的试验研究,运用Levenberg-Marguardt方法对试验结果进行分析,确定了Burgers粘弹性模型的材料参数,结合沥青混合料疲劳的耗散能原理,得出了考虑损伤的沥青混合料疲劳方程。在进行沥青路面的抗疲劳开裂性能预估时,通过对常用路面结构采用粘弹性层状体系理论进行结构分析,并运用本文得到的疲劳方程,成功预估了常用路面结构的疲劳寿命,并对沥青路面疲劳开裂设计方法进行了探讨。 在研究永久变形特性时,本文首次将Norton律引入到Burgers模型中,使之更好地反映沥青混合料粘弹塑性。通过单轴蠕变试验的研究,结合Levenberg-Marguardt方法得到了沥青混合料永久变形的粘塑性参数,引入建立在Shell方法基础上的预估模型对沥青混合料的永久变形进行预测。将此Burgers粘弹塑性模型作为沥青混合料的本构模型,采用粘弹性层状体系理论对常用的沥青路面进行结构分析,运用本文得到的预估模型,成功地对常用的沥青路面结构的永久变形进行预估,并对沥青路面永久变形设计方法进行了探讨。 在沥青混合料低温开裂性能的研究中,本文引入能量准则作为判断沥青混合料是否发生低温开裂的依据,即当降温过程产生的

应变能大于沥青混合料断裂的破坏能时,沥青路面将产生低温开裂。本文提出了采用沥青混合料弯曲试验得出沥青混合料破坏能变化规律的研究方法。同时,提出了根据沥青混合料低温弯曲蠕变试验结果结合Levenberg-Marguardt方法得到Burgers模型的粘弹性参数的方法;给出了建立在Burgers粘弹性模型基础上结合边界条件得到的沥青混合料温度应力的计算公式,以及温度应力产生的应变能的计算方法,从而建立了运用能量准则对沥青路面低温开裂进行预估的方法,并举例进行了说明。 论文最后对全文内容进行了总结,对以沥青混合料路用性能为指标的沥青路面设计提出了建议,并对以后的研究提出了设想。

4.学位论文车飞沥青混合料离析对季冻区沥青路面长期路用性能的影响2009

截止2008年底,全国高速公路总里程达到6.03万公里,稳居世界第二位,所建高速公路中,沥青路面占到90%以上。纵观我国高速公路建设及使用现状,虽然里程增长迅猛,但暴露出的问题也不少,沥青路面早期损害现象普遍。究其原因,除了路面结构设计与材料质量控制方面存在问题外,由于施工质量引起的路面损害问题越来越受到道路工作者的关注。沥青混合料离析就是沥青路面施工中遇到的最最棘手问题,也是导致沥青路面发生损害的根本原因之一。 沥青混合料离析不仅导致沥青路面各类早期损坏发生,而且对路面长期使用性能也有重要影响。路面长期性能的研究在美国等发达国家已进行了几十年,取得了丰硕的成果,而我国对沥青路面长期性能的研究尚处于初期阶段。本研究旨在依托吉林省吉珲高速公路,开展沥青混合料离析对沥青路面长期路用性能的影响,填补这方面研究的空白。 通过分析国内外沥青路面长期路用性能的评价指标,提出适用于我国,特别是季冻区沥青路面长期路用性能的评价指标。利用ANSYS软件建立的模型来模拟沥青路面的离析状态,分析得出了离析状态下沥青路面结构的力学响应,并通过沥青路面寿命的预估模型,计算得到了沥青混合料不同离析程度对于沥青路面寿命的影响。 为了避免了室内成型试件及性能试验不能完全表征实际路面性能的缺点,本研究在吉珲高速沥青路面施工现场整幅切取路面板,通过大量路面切板试验,分析了沥青混合料不同离析程度对于沥青路面各项长期路用性能指标的影响。 最后采用国际上最新的小型加速加载设备(MMLS3),对吉珲高速路面上面层和中面层切取的试件进行加速加载试验,分析了荷载与离析程度对沥青路面长期路用性能的影响规律。 本研究从理论到实际、从室内到现场就混合料离析对路面长期性能的影响进行了详实的分析研究,得出了许多有价值的结论及建议,为沥青路面施工控制以及沥青路面长期经济效益分析提供了依据,也为沥青路面长期路用性能的系统研究打下了基础。

5.学位论文李江沥青路面冷态修补技术(乳化沥青混合料)研究2003

通过对乳化沥青乳化机理的分析,证明复合乳化剂比单一乳化剂效果好.在大量试验的基础上研制了几种复合乳化剂,并确定了各复合乳化剂的最佳配比.复合乳化沥青能够满足工程施工的要求,破乳速度可调,解决了工程上乳化沥青混合料破乳太快的问题.同时,还对乳化沥青的性质进行了探讨,特别是乳化沥青的结皮现象、蒸发残留物性质等.由于乳化沥青混合料在沥青路面修补中的独特优势,该文对乳化沥青混合料的组成结构、强度机理进行了分析.在通用的修正马歇尔试验方法基础上,进行了再次修正和补充,提出了针对水泥—乳化沥青混合料的再修正马歇尔试验方法;提出了新的乳化沥青混合料初始强度、工作性、成型强度、水稳性的试验方法、评价指标与技术标准;最终提出乳化沥青混合料和水泥—乳化沥青混合料综合配合比设计方法和技术标准.最后对乳化沥青混合料的经济与社会效益进行了分析.

6.会议论文贾渝.张全民沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型选择2001

我国高速公路沥青路面早期损坏的原因,就沥青路面本身来说,除了沥青混合料抗水损害能力不足,路面压实度不够外,还有一个重要的原因就是沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型选择不匹配,沥青路面结构层厚度至少应为集料最大公称尺寸的3倍.我国表面层最常用的AC-16,AK-16,或SMA-16,与我国表面层最常用的厚度4cm相比,明显过大,从而造成路面混合料容易离析,压实困难,空隙率偏大,导致松散、泛油、剥落和坑洞等早期损坏.

7.期刊论文王知乐.Wang Zhile沥青路面沥青混合料针对性设计-江苏建材2008(4)

由于沥青混合料设计不合理,造成沥青路面产生严重的车辙,因此沥青混合料原材料选择和配合比设计要充分考虑其对路面高温稳定性能的影响.从矿料的颗粒形状和化学性质、沥青性质、矿料级配、沥青混合料空隙率、矿料间隙率、路面中面层沥青混合料性能等方面对沥青路面车辙产生的原因进行了分析.提出了针对车辙产生原因的沥青混合料设计措施.

8.学位论文彭余华沥青混合料离析特征判别与控制方法的研究2006

沥青路面是我国公路路面结构的主要型式。沥青混合料在施工过程中的离析是造成沥青路面早期损坏的主要原因之一。近几年来,国内外许多研究机构针对公称最大粒径较大的沥青混合料在施工过程中产生的离析问题开展了多方面的研究,但总的看来,这些研究具有较大的局限性。全面系统地分析离析沥青混合料的技术特征,深入揭示沥青混合料发生离析的成因,减少沥青混合料在施工过程中发生离析的程度,有效保证沥青路面的整体均匀性,成为目前研究工作的当务之急。 本研究从沥青混合料的设计、沥青混合料的生产过程和沥青混合料的现场摊铺等阶段对多项实体工程进行了分析和现场施工过程调查,研究了沥青混合料产生集料离析和温度离析的成因;利用无核密度仪PQI等先进路面检测设备测定了沥青面层的密度值,并与路面芯样密度值进行对比,论证了PQI用于快速测定沥青面层压实度的可行性和可靠性;应用数理统计的方法,对大量现场试验数据进行了分析并借鉴国内外的相关研究方法,结合室内试验,研究了不同程度集料离析的沥青面层的技术特性,其中包括构造深度、密度、空隙率、油石比、级配等,在此基础上提出了沥青混合料集料离析的分类标准;利用红外成像技术对沥青混合料的温度离析进行了观察和研究,根据摊铺后沥青面层温度差别的多种表现形式,分析了温度差别对沥青路面质量的影响,并揭示了其中规律,发现建立统一的温度离析施工控制标准是不适宜的。 本文研究了在整个沥青混合料设计和施工过程中,如何有效减小沥青混合料产生两类离析的程度,其中包括沥青混合料的类型选择、沥青混合料的级配设计、原材料的选取、原材料的生产、原材料的管理、沥青混合料的生产、沥青混合料的运输和装卸、摊铺机的工作参数、摊铺工艺、碾压工艺等,在此基础上提出了多项技术控制措施,并通过工程实例论证了沥青混合料转运车对改善沥青混合料的集料离析和温度离析均具有较好地改善作用。 基于现代产品质量的验收方式,应用质量控制和质量保证体系(QC/QA)的原理,提出了应对路面质量缺陷进行支付调节的理论和模型;针对沥青路面存在不同程度离析的状况,提出了离析率的计算方法和验收离析率的概念,并建立了路面验收离析率与支付调节的关系;从保证施工质量和施工管理角度,提出了实施费用调整的方法。此外,提出了解决已离析路面的处理措施,以改善沥青路面的使用功能。 本研究工作力求完善并改进我国沥青路面的施工技术标准体系,提高我国沥青面层施工质量的均匀性,减少沥青路面的早期损坏,降低后期路面养护费用水平,为减轻沥青路面建设过程中产生的沥青混合料离析问题提供一套完整的解决方法。

9.学位论文周文海南沥青路面现场热再生沥青混合料性能研究2009

沥青路面经过一定年限的使用以后,其路用性能会有所下降,当使用性能满足不了规范要求时,就需要对路面进行维修、改建或是翻新。根据以往的经验方法,一般就是在原有路面之上再铺设一层新的沥青混合料给予罩面或是清除旧沥青路面材料同时扔掉旧沥青混合料,再铺设一层新的混合料。这种做法不仅破坏了原有路面的结构,又对资源造成极大的浪费,对自然环境也会造成严重的污染。基于以上几点不利因素,就地热再生技术作为一种对沥青路面再生的维护方法,从经济效益与社会效益来看,无疑具有巨大的市场需要。本文依托海南现场热再生技术研究项目,针对室内再生沥青混合料配合比设计相关的系列问题做了一些探讨与研究。 1.针对复拌段的普通型旧沥青混合料做了准确的性能测定,包括旧沥青路面材料抽提回收后的含油量测定、集料的筛分、老化沥青的性能测定以及4号点旧沥青混合料的性能评价。 2.以上述的研究结果为指导,采用SB-1、OP-900两种再生剂对老化沥青进行调和,试验结果证明,两种再生剂都能够使老化沥青的流变性能得到一定程度上的恢复,主要体现在针入度变大、软化点降低、延度增大。通过比较,OP-900比SB-1的再生效果要明显。就地现场热再生室内配合比设计以马歇尔方法为基础,采用正交优化与方差分析的方法对再生温度、旧料的掺配比例、再生剂掺配比例三个因素进行优化,得到了三个因素结合的最优组合。以正交结果为指导,针对一种旧料掺配比例掺加不同种类的新料,采用马歇尔法得到三种不同级配的最佳含油量。 3.对再生沥青混合料随着旧料掺配比例的变化规律及同一旧料掺配比例下不同级配的再生料,做了一系列路用性能的试验研究,包括:车辙试验、冻融劈裂试验、低温劈裂试验。综合分析指出85%的旧料掺配比例以及中级配(B)两种再生材料不仅满足普通热拌沥青混合料的技术标准,而且比同类型相比较的再生料占有优势。

4.针对复拌段再生后的沥青混凝土路面进行室内试验与现场检测,进一步验证了所采取的再生沥青混合料方案再生的沥青路面确实能达到路面使用性能的要求。

10.期刊论文贾渝.张全庚.Jia Yu.Zhang Quangeng沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型选择-公路

2000(3)

我国高速公路沥青路面早期损坏的原因,就路面本身来说,除了沥青混合料抗水损害能力不足、路面压实度不够外,还有一个致命的原因就是沥

青路面结构层厚度与沥青混合料类型选择不匹配,沥青路面结构层厚度至少应为集料最大公称尺寸的3倍.我国表面层最常用的AC-16,AK-16或SMA-16,与我国表面层最常用的厚度4 cm相比,明显过大,从而造成沥青路面混合料容易离析、压实困难、空隙偏大,导致松散、泛油、剥落和坑洞等早期损坏.

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13.罗志刚.凌建明.周志刚.郑健龙沥青混凝土路面层间孔隙水压力计算[期刊论文]-公路 2005(11)

14.罗志刚.周志刚.郑健龙.凌建明沥青路面水损害分析[期刊论文]-长沙交通学院学报 2005(03)

15.张兴友沥青和沥青混合料的硅藻土改性机理研究[学位论文]博士 2005

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浅议沥青路面水损害

浅议沥青路面水损害 杨锐 10808001 摘要:本文分析了沥青路面水损害产生机理,并且列出了国内外评价沥青混凝土水损害的试验方法与原理,提出了各试验方法所反映出的水损害的主要影响因素和存在的问题,最后对沥青路面水损害提出了防治措施。 关键词:沥青混合料;水损害原因;评价试验;防治措施 随着我国交通事业快速发展,高速公路的建设里程逐年增加,对高速公路路面的耐久性研究也更加广泛和深入。近年来,沥青路面的“水损害”问题引起了多方面的关注。沥青路面由水引起的破坏统称“沥青路面水损害”,是沥青路面最常见的破坏现象之一。通常是由水渗入并滞留在沥青路面中引起,而交通荷载的反复作用则加速了沥青路面的水损害破坏,造成集料松散、掉粉,继而形成坑槽,导致路面全面损坏。调查发现,在南方多雨以及地下水位丰富地区,水损害现象为沥青路面常见破坏形式。沥青路面的水损害破坏主要表现为:(1)路面出现麻面、剥离、掉粒、松散、坑槽;(2)路面基层受到损害,发生唧泥,路面出现网裂、龟裂等;(3)路基变形,发生沉降、开裂等;(4)路肩坍塌。一般地,沥青路面发生水损害破坏,在其开始阶段,先是水分浸入沥青与集料的界面,降低沥青与集料的粘附性,此时水分以水膜或水气形式存在。在外部荷载及环境的作用下,沥青混合料的性能开始降低,沥青与集料开始剥离,水分开始下渗并以自由水的形式存在,此后会出现唧泥、网裂、龟裂、松散、坑槽等等现象,水分可能以动水形式存在。 国外自2O世纪3O年代开始,就重视沥青路面水损害的研究,从水损害的形成机理、影响因素,评价水损害的试验方法到水损害的防治等各个方面都进行了系统的研究。 l. 沥青路面水损害机理与原因 沥青路面的水损害破坏是指沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度胀缩的反复作用,方面水分逐步浸入到沥青与集料的界面上,易引起沥青和石料界面粘附性降低;另一方面由于水分的浸泡或动水压力等的作用,沥青膜逐渐从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力损失而发生的路面破坏过程。沥青

道路沥青路面水损害成因及有效防治研究

道路沥青路面水损害成因及有效防治研究 发表时间:2016-10-27T11:32:18.950Z 来源:《基层建设》2016年12期作者:朱晓峰[导读] 摘要:水损坏是沥青路面早期损坏之一,不仅造成了巨大的经济浪费,还严重影响了行车安全性,甚至威胁到驾乘人员的生命安全。本文对道路沥青路面水损害成因及有效防治进行了探讨。 身份证号码:33900519880106xxxx 浙江 310012 摘要:水损坏是沥青路面早期损坏之一,不仅造成了巨大的经济浪费,还严重影响了行车安全性,甚至威胁到驾乘人员的生命安全。本文对道路沥青路面水损害成因及有效防治进行了探讨。 关键词:道路;沥青路面;水损害;成因;防治措施 由于路面结构病害而引发的车辆行驶隐患越来越普遍,严重的影响了社会经济发展,甚至是威胁着人民生命财产安全。就当今的路面结构损害问题分析,沥青路面水损害是最为突出和严重的一种。 一、道路沥青路面水损害的成因 1、设计本身原因 受市场经济影响,城市道路建设面临施工周期、技术等方面的巨大挑战。城市道路在建设时,应经过充分的实地调查与勘测等,但是,严格的周期时限使相关勘探工作不能深入细致的进行。给城市道路质量建设带来严重的影响,而城市道路沥青路面的抗水损害能力是道路质量重要指标之一。 除了因时限等问题造成的设计不合格等,设计人员也是重要影响的因素。城市道路在建设过程中,工作人员流动情况严重,且大部分劳动者并未经过严格的培训,使得一些道路建设的具体规定流于形式,像沥青路面抗水损害等硬性指标不能很好的达成。甚至一些工程验收人员对之重视不够,在验收工作时,不能及时发现问题,致使建成的道路一旦投入使用,就暴露出形形色色的问题。 2、施工管理及施工技术原因 城市道路建设发展初期,由于各种限制因素的制约,发展相对缓慢。从人才方面看,城市道路建设相关的高层次技术人员缺失严重,从事该行业的工作人员没有经过严格的技术培训,技术水平低。除此之外,城市道路建设方面经验不足,加上建筑工人数量有限使得初期的城市道路建设举步维艰。 近几年来,随着城市道路建设的发展,我国在技术方面的突破,道路建设技术已取得一定的成绩。但是,由于过去施工管理遗留的一些质量问题,仍然没有办法完全解决,大部分城市道路建筑及维护人员仍然缺乏专业的技术水准,建筑工人过分强调工程效率,致使工程竣工后,验收效果不佳,道路水损害严重。在日常工作中,道路维护人员侧重点有误,只能做到道路清洁等一些简单的维护工作,对于一些必须严格处理的问题,不能制定科学的应对方案,多方面因素使得我国道路工程水损害现象仍然严重。 3、原材料质量控制力度不够 原材料质量差是造成道路水损害的根本原因之一。随着城市建设的发展,城市道路建设的节奏也正一步一步加快,建设过程中,由于建筑原料供应紧张,一些不法厂商钻空子,开始大量生产质量不合格的建筑材料并迅速进入市场,严重影响了城市道路建设的质量,致使道路水损害现象非常严重。这些材料加工厂大部分加工设备简陋、工人素质低、管理无序、产品质量难以保证,生产出来的建筑材料混凝土强度不够,直接导致道路的水损害现象更加严重。除此之外,相关质量监督部门不能承担起应尽的责任,使得材料质量问题难以解决。 二、道路沥青路面水损害的有效防治措施 1、改善沥青与矿料之间的粘附性 沥青路面在潮湿环境条件下,承受高速、重载交通作用时,容易产生沥青膜的剥落。我国目前使用的石料中,硬质石料主要包括辉绿岩、玄武岩、石灰岩以及花岗岩等。经试验检验表明这类石料与沥青的粘附性都比较差,不能满足相应的技术要求,必须采取添加抗剥落剂的方法,来改善矿料与沥青的粘附性。此外,还可以用石灰水进行浆洗或者采用改性沥青等,但由于目前市面上的一些抗剥落剂,无论是粉剂还是水剂都或多或少的存在热稳定性差的问题,所以我们在使用前最好先采用试验来检验其热稳定性。 2、加强路面建设前的设计及施工监督、检查工作 要保证路面后期质量和使用寿命,必须做好施工前的设计工作以及施工过程中监督工作。为避免出现水损害现象,首先,要根据施工当地的地形、气候条件选择适合施工的地段,做好设计工作,并督促施工队严格按照设计方案进行施工。其次,在选料方面,要选择优质沥青并根据当地条件,进行沥青改良,提高沥青的抗老化和稳定性能。在选择集料时,要选择那些干燥、无杂质、无风化、耐磨性高、与沥青粘合度高的材料,在必要时可添加纤维素稳定剂,来稳定沥青与集料的性能。 3、畅通路面排水系统 (1)确保路面排水畅通,可以在道路的边缘设置拦水缘石,将积水沿着路边的泄水槽排到路基之外。 (2)确保道路绿化带用水时的畅通,为防止绿化浇水深入地基,可将绿化带外围用水泥混凝土封闭。 (3)在路面设计时,不仅要考虑路表的排水,还要考虑沥青路面内部结构的排水。为此,可以在上基层与路缘石之间,铺设一层透水材料,并设置对应的排水沟。 4、沥青路面施工中的预防措施 为了提高沥青混凝土面层的不透水性,可以增加沥青面层的压实度。表面层的压实度应不小于98%,中面层或地面层应不小于97%。按马歇尔试件的空隙率4%确定沥青混凝土的沥青用量。当98%和97%压实度时,现场空隙率约为6%和7%,在这种情况下,面层的透水性就会大大减少。因此施工时严格要求加强管理,才能达到98%的压实度。 5、采取预防措施,应对恶劣天气 随着道路使用年限的增加,道路面的老化问题不可避免的存在,道路一旦老化,沥青路面内部结构不稳定、粘合度变低,就会出现道路裂缝等情况,尤其是在遇到恶劣天气的时候,如不进行人为干预,容易发生道路损害。在进行道路的铺设工作前,施工部门要事先对天气情况进行了解,尽量保证施工在良好的天气环境下完成。我国,夏季为降水多发的季节,在降水集中出现的时候,更容易加重道路老化问题,出现道路水损害。为此,在雨季集中到来之前,道路维护部门要加派施工小组对于管辖内的道路进行检查,对于坑洼不平地方进行修补,同时检查道路面的排水系统,把恶劣天气对于道路的损害降低。

沥青路面现状分析及对策探讨

沥青路面现状分析及对策探讨 摘要:通过对已修沥青路面常见病害情况,就沥青路面结构设计、原材料选择、施工工艺等方面,结合实际工作经验进行分析、探讨,进一步完善沥青路面建设中材料选择、配合比设计、施工工艺的的方法。 关键词:沥青路面、常见病害、材料、配合比设计、施工工艺abstract: based on the common diseases of asphalt pavement has been repaired, asphalt pavement structure design, raw material selection, construction technology and other aspects, combining with the working experience of analysis and discussion, further improvement in the asphalt pavement construction material selection, mixture ratio design, construction process method. key words: asphalt pavement, common diseases, materials, mixing ratio design, construction technology 中图分类号:tu528.42 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012) 沥青混合料路面是由以沥青材料作为结合料黏结矿料而修筑的路面结构,它与基层和垫层共同组成完整的路面结构。它与水凝混凝土路面相比具有表面平整、无接缝、行车舒适性好、噪声小等优点,因而得到广泛的应用。我国从20世纪80年代末期开始修筑沥

沥青路面水损害的研究

沥青路面水损害的研究 发表时间:2017-10-19T17:47:14.140Z 来源:《电力设备》2017年第15期作者:李永川 [导读] 摘要:水损害是我国高速公路沥青路面最严重的早期损坏原因之一。文章主要以高速公路为实体依托,对其进行了水损害调查,通过调查分析,拟提出解决水损害的处治措施和实施方案,以期消除或降低水损害对路面结构稳定产生的不利影响。 (天津市辰兴城市建设开发有限公司) 摘要:水损害是我国高速公路沥青路面最严重的早期损坏原因之一。文章主要以高速公路为实体依托,对其进行了水损害调查,通过调查分析,拟提出解决水损害的处治措施和实施方案,以期消除或降低水损害对路面结构稳定产生的不利影响。 关键词:沥青路面;病害;措施 在对路面早期破坏现象广泛调查的基础上,各国道路科研工作者发现,沥青路面的早期破坏现象或多或少,或直接或间接的都与水有关,即水的破坏作用是关键因素之一。为此,加强沥青路面水损害问题的研究是具有现实意义的。 1、道路常见病害分析 1.1沥青路面的裂缝 沥青路面建成后,都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响,但随着表面雨水的侵入,导致路面强度下降,在大量行车荷载作用下,使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的,裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。 1.2沥青路面的车辙 车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素,以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。 1.3沥青路面的水损害 沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。 2、沥青路面水损害分析 2.1裂缝 裂缝病害有纵向裂缝,横向裂缝和网裂三种形式,以下将分别介绍。 (1)纵向裂缝:纵向裂缝一般有两种:一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形,这种裂缝容易使路基发生滑移,危险性很大;另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状,裂缝两端未延伸到路堤边缘。 (2)横向裂缝 横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的。 2.2网裂 网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。一个原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差;另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。 2.3坑槽 在开始阶段,雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入,停留在基层表面上,在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆,使沥青面层与基层脱开,灰浆被行车荷载挤压,通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置,沥青面层产生网裂,接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走,而逐步形成坑洞,并不断的扩大,最后形成坑槽。 3、沥青路面水损害的处治 3.1路面裂缝的处治方法 对于路面裂缝面积比较集中,但无明显变形,可用乳化沥青稀浆封层,或热沥青封层罩面,当然裂缝较严重时可先铺设土工布,再在其上进行热沥青封层罩面。 对于路面基层或路基强度不足而引起的裂缝,一般根据基层的破坏和路基的实际情况,采用挖补法先治理基层、路基的病害,密实稳定后,再处治面层。 3.2路面松散处治方法 对于由沥青结合料散失或脱落,集料之间失去粘结力而出现松散、掉粒等现象,当松散的面积较小时,可以考虑采用喷洒沥青撒料压入的方法;而当面积较大时,应考虑进行乳化沥青封层,或者铣刨一定厚度的面层,重新铺筑热拌沥青混凝土面层。 (2)对于由路面基层强度不足,在行车荷载和雨水的共同作用下导致路面形成较大的坑槽或者大片相互连接的坑槽,先将原有的破损基层挖除,清除干净基层底面上存在的软弱夹层,并超挖5-10cm,再用与原有基层相同的材料或强度和水稳性更好的材料对基层进行修补。 3.3路面变形处治方法 针对此类病害,应结合调查数据及现场取芯分析,采取有效的维修对策;维修的宗旨是把破损的路面从上到下,从面层到基层逐层修理,使面层和基层的强度达到原有设计标准,彻底根治病害,恢复路面正常行驶功能。 3.4沥青路面车撒的治理措施 如果路面受横向推挤形成的横向波形车辙,如果已经稳定,可将凸出的部分削除,在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青并填补沥青混合料并找平、压实。如果由于基层强度不足、水稳性能不好,使基层局部下沉而造成的车辙,应先处治基层。将面层和基层完全挖除。 4、结论 作为沥青路面而言,在世界各国推广采用近百年,从科研设计到方式均有一套完整的理论作指导。然而,由于各国气候条件各异、施工手段各异、采用材料各异。因此,对于不同地区、不同的工程应该采取不同的设计和施工工艺以适应各种变化的情况,从而保证沥青路

国内外沥青发展现状

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内外沥青发展现状 国内外沥青加工的现状沥青(包括石油沥青、煤沥青、天然沥青亦含煤焦油)来源广泛,现已成为道路建筑、房屋建筑、水工建筑、化工建筑、防腐防湿、涂料工业以及炭石墨材料等领域的重要材料和原料。 国内外沥青加工情况如下: 中间相沥青基泡沫炭是由中间相沥青经过发泡、炭化和/或石墨化处理后获得的一种具有低密度、高强度、高导热、高导电、耐火、抗冲击性能的新型炭材料,由于它同时具有炭材料的耐酸碱性、特别低的热膨胀性能,使得这种材料在多种领域中具有广阔的应用前景。 如可以用于卫星、航天飞机等飞行器的防太阳辐射热转移系统;用于火箭发射台面的抗冲击和降低噪声材料;可以用于普通化工厂的大型热交换器(尤其是对于酸碱腐蚀严重的场合特别适用),也可用于小至计算机 CPU 的排热器件;可用于小型飞机、赛车、赛艇、轮船等快速运行机动工具的端部,使它们在突发的撞击事故中受到保护;也可以用于飞机、轮船等的耐火门窗;还可以用于过滤材料和生物材料等等。 这种材料的优点还在于它的各种性质可以根据具体的应用调整,这在一定程度上可以大大缩减生产这种材料的费用。 因此,不论是在高附加值的航空航天方面,还是在其它高新科 1/ 4

技应用领域都具有十分诱人的应用前景。 SBS 是改善基质沥青高低生能最好的高分子材料之一。 当今,用SBS 作改性剂制作的改性沥青占所有改性沥青的 40%左右。 但它存在着 SBS 分散困难容易老化等特点,采用奥地利的Novophalt改性设备,也有设备磨损快,生产效率低的弊病。 乳化 SBS 改性沥青及其加工方法,属沥青改性及乳化加工技术领域,包括基质沥青,改性剂,由乳化剂加水配制而成的乳化液,其特征在于所述的改性剂为固态高分子聚合物热塑性橡胶SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯),其在基质沥青中的加入量为基质沥青重量百分比的1-8%;所述的乳化液在基质沥青中的加入量为基质沥青重量百分比的 50-100%。 其加工方法为先将固态 SBS 投入沥青中制得改性沥青。 再将改性沥青和乳化液同步输入乳化机乳化,制得乳化 SBS 改性沥青。 焦油沥青约占焦油的 50-60%,因而沥青的利用及升值成为焦油加工的一个重要的课题。 将焦油沥青造球后作为耐火材料的粘合剂,解决了原沥青粘合剂添加困难,混合不匀,耐火材料质量不好的问题炭沥青(Carbobitumen 缩写 CB),或煤-石油沥青(Pitch-Asphalt,缩写 PA),是以石油沥青为基料与软化沥青按一定配比和在适宜条件下共混制成一种新型筑路粘结材料,称。

沥青路面水损害及其防治措施

沥青路面水损害及其防治措施 摘要:当前我国公路建设发展速度迅速,极大提高国内公路运输能力。但是随着车辆超载和公路本身存在的缺陷,沥青路面存在很多破坏,但是究其原因,主要是由于水的作用导致路面产生松散、掉粒、网裂等损害。本文分析了沥青路面水损害的原因,并提出了相应的防治措施,从而保证公路质量和使用寿命。 关键词:沥青路面水损害影响因素防治措施 前言 随着我国经济的快速发展,道路建设发展日新月异。但是由于我国道路运价结构的不合理和高等级道路的管理体系不完善,以及道路设计、施工工艺等多方面因素,车辆超载和渠化交通日益严重,沥青路面耐久性和路面结构的早期破坏问题也日益突出。调查表明,许多高速公路通车一至两年以后,甚至不到一年,其沥青面层就产生了大量麻面、松散、掉粒、卿浆、坑洞、网裂等破坏现象,结构内部剥蚀程度相当严重。这一切都严重削弱了沥青路面的使用性能,大大缩短了其使用寿命,阻碍了沥青路面结构及其应用技术的进一步推广。 研究表明,沥青路面的早期破坏70%-80%与路面的水稳性有关,即是由水损坏引起的。由于其直接影响路面平整度,降低了路面使用性能和服务质量。因此,水损坏已成为我国沥青路面最严重的破坏形式之一。无论是在湿热的南方,还是寒冷的东北,即使在干旱的西北,在通车后不久,都不同程度出现水损害问题。因此研究如何防止和解决沥青路面水损害问题具有深远的社会影响和重大的经济意义。 1 沥青路面水损害 沥青路面水损害,是指沥青路面在有孔隙水的工作条件下,由于交通动荷载和温湿胀缩的反复作用,进入路面孔隙的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的循环作用,致使水分逐渐侵入沥青与集料的界面,造成沥青膜从集料表面剥落、沥青混合料内部逐渐丧失粘结力、路面结构使用性能下降,并伴随麻面、松散、掉粒、坑洞或唧浆、网裂、辙槽等病害发生,同时诱发其他路面病害的损坏现象。 2 沥青路面水损害的主要类型 (1)水损害破坏发生在雨季,也可能是黄梅季节,也可能是冰雪融化的季节,有时一场大雨就导致路面大面积严重破坏。 (2)行车道破坏严重,超车道一般没有破坏,显然破坏与荷载有关,尤其与重车、超载交通有关。 (3)路面破坏之初一般都先有小块网裂、冒白泡,然后松散成坑槽。

沥青混凝土路面水损害

沥青混凝土路面水损害 1. 沥青路面常见水损害现象 ①唧浆 水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面,在大量高速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层和面层的沥青混合料,造成集料和沥青膜剥离,发生松散,从而使得沥青混合料不再成为一个整体,集料在车辆荷载作用下对基层表面产生撞击,基层中的粉质部分如水泥、石灰、粉煤灰以及土质部分便形成稀浆,通过路面的缝隙向上挤出,这样就会在沥青混凝土路面看到白色的唧浆。 ②坑凼 当自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中,在车辆荷载作用下(特别是在降雨过程 中和雨后),行车道上的局部网状裂缝会逐渐松散,松散的石料被车轮甩出而形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是首先在局部混凝土孔隙率较大处产生。 ③坑槽 由于出现了唧浆现象使得沥青混凝土整体强度下降。在车辆车轮的作用下,使得松散的沥青混合料向两侧(特别是向外侧)挤出,使轮迹带下陷,同时使其两侧鼓起,形成严重的车辙槽。 2. 沥青路面水损害破坏机理 水损害的机理主要是沥青混凝土路面自身结构破坏。开始由于降雨、路面排水不畅、 地下水毛细上升以及沥青混凝土路面自身的空隙率等因素导致水侵入沥青与集料的界面,以水膜或水气的形式存在,影响了沥青与集料的粘附性,大大削弱了粘结力。随后在车辆等交通荷载的反复作用下,沥青膜与集料开始产生剥离,进而影响了沥青混凝土的整体强度,导致沥青混凝土开始出现松散,久而久之出现了唧浆、坑凼、坑槽等破坏形式。 3. 影响沥青混合料抗水损害性能的各种因素 ①降水量 降水次数多和降水量大,特别是长时间的降水,空隙率大的沥青混凝土路面,自由水进入的机会就会增多,渗透进的量就会增大,容易在沥青与集料的界面上以水膜或水气的形式存在,进而产生水损害。交通量大小及重车和超重车的比例车辆通过时,面层沥青混凝土的孔隙中或面层与基层交界面上滞留有自由水时都会产生相当大的水压力和抽吸力。车轮经过时产生压挤力,车轮驶离时又产生抽吸力,这两种力的瞬时先后作用能将

多孔沥青路面研究及应用现状评述

多孔沥青路面研究及应用现状评述 【摘要】针对多孔沥青路面在国内外的研究及应用现状展开调研,重点针对多孔沥青路面在应用过程中存在的问题,养护技术的现状进行论述,最后,针对存在的问题给出了相关的建议。 【关键词】道路工程;沥青路面;多孔沥青路面;路面养护;适应性 1. 概述 多孔沥青混合料( porous asphalt concrete,简称pac)是一种具有相互连通孔隙,空隙率在20%左右的开级配沥青混合料,以其显著的排水、降噪和良好的抗滑性能在国外得到了广泛应用。多孔沥青路面在国际上有两种名词表示。美国称之为开级配磨耗层(open graded friction course,简称ogfc),铺设厚度多为1.5cm~3.5cm,作为功能层使用;欧洲称之为多孔隙沥青混合料(porous asphalt,简称pa)或排水层(drainage course),日本则称之为排水性铺面,一般铺设厚度为4~5cm,作为结构层使用。无论是美国的ogfc还是欧洲和日本的pa,都有一个共同的特征,那就是压实后路面空隙率很大,也正是由于这种高空隙率才使得多孔沥青路面有着特殊的功能和不同于一般密级配沥青路面的设计、施工和养护方法。 2. 国外研究及应用现状分析 图1 多孔沥青路面破坏类型及其发生频率

欧洲最早从20世纪50年代后期开始研究多孔沥青路面,其中以法国、丹麦、荷兰和英国的研究成果较为突出。英国的交通研究实验室(trl)于1950年末开发了多孔沥青路面,并应用于机场跑道,1960年开始在公路上修筑试验路。1984 年以来,英国铺筑了各种多孔沥青路面试验路,其目的主要是为了论证这种路面的降噪效果和耐久性。欧洲的多孔沥青路面分为单层和双层两种形式,单层主要应用在荷兰、法国和德国,铺筑厚度一般为3~4cm,空隙率为20%~30%,可降低噪音3~5db,使用寿命约为8~10年,建设费用比传统沥青路面高10%~25%。双层多孔沥青路面主要应用在丹麦、法国和意大利,其上层为透水层,下层为排水层,比传统沥青路面降低噪声8~9db,比单层多孔沥青路面降低噪声4db,空隙率一般为20%,建设费用比传统沥青路面高25%~35%。上层需要在下层尚未冷却时铺筑,并必须喷洒粘层油,使用寿命为8~10年。除上述国家外,比利时、日本、新加坡、马来西亚等国家和地区,对多孔沥青路面都进行了不同程度的研究和应用。 多孔沥青路面在美国被称为开级配抗滑磨耗层,简称ogfc,是20世纪60年代由美国西部几个州的混合料封层发展而来。铺设厚度为15~20mm,空隙率一般控制在15 %左右。早期的ogfc虽然能够显著提高路面抗滑性能,但在高速和重载交通作用下,路面很快出现松散、剥落,使用寿命较短。随后,俄勒冈州对ogfc做了一定的改进,改进后的ogfc混合料最大粒径达到25mm,典型的铺筑

植物沥青在道路工程中的应用现状

植物沥青在道路工程中的应用现状 我国庞大的公路网建设规划,形成了对道路沥青的巨大需求。然而石油沥青属于稀缺性不可再生资源,随着石油资源的日渐枯竭,以及沥青价格不断攀升,已开始制约我国道路建设的可持续发展,我们必须找到—种可再生的原来来缓解这—矛盾,达到可持续发展的目标。而植物沥青的出现和规模化生产将为缓解行业对石油沥青资源的依赖提供新的出路。 作为—种全新的材料,植物沥青不属于多芳环复杂化合物,具有低碳环保和可再生的优点,未来石化沥青枯竭后,我们依然可以透过植物炼制技术源源不断地生产出来。 1、植物沥青简介 作为—种全新的材料,植物沥青具有低碳、环保、可再生的优势。市场上植物沥青来源主要分为三大类:油脂行业下游产品(也称黑脚)、生物柴油副产品、植物基化工醇下游产品。其中前两种来源的植物沥青单套常能相对较小,产品质量稳定度不足,主要用于生产铸造粘结剂、橡胶软化剂、水泥预制隔离剂、黑色印刷油墨、沥青涂料、涂料、表面活性炭、皮革助剂及重质燃料等等。由于产能和质量稳定度的限制,因此植物沥青在道路工程中的应用还正处于研究试验阶段。 目前,市场出现的植物沥青大都是植物油炼制后的废弃物,约占植物油质量分数的3~5%左右。其主要成分为60~80%的脂肪酸和植物醇,油溶性与沥青接近,主要应用于铸造粘合剂和防水沥青等领域,或直接作为重油填充料燃烧掉。 与石化沥青有着明显区别的是,植物沥青具有—定的亲水性和可降解性,不能简单给予替代使用,必须采用—些表面活性溶剂或者乳化剂配合使用,改善与石化沥青的相容性。植物沥青常温下具有良好的流动性,与石化沥青均匀混和后,起到—定的增稠作用,会增加沥青与碳酸钙或者石料的粘合性及亲和力,不易出现沉降分层,使铺洒更加均匀。 植物沥青炼化工艺流程如图1。由于其原料主要来自于植物淀粉基材料和农作物秸秆,因此从分子结构上与传统石油沥青有所不同。目前市场应用方面主要是通过与石油沥青掺配并添加—定量改性剂,以达到道路石油沥青标准,从而满足用户的生产要求。

沥青混凝土路面水损害

沥青混凝土路面水损害 1.沥青路面常见水损害现象 ①唧浆 水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面, 在大量高速行车作用下, 自由水产生很大的压力并冲刷基层和面层的沥青混合料,造成集料和沥青膜剥离,发生松散,从而使得沥青混合料不再成为一个整体,集料在车辆荷载作用下对基层表面产生撞击, 基层中的粉质部分如水泥、石灰、粉煤灰以及土质部分便形成稀浆,通过路面的缝隙向上挤出,这样就会在沥青混凝土路面看到白色的唧浆。 ②坑凼 当自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中, 在车辆荷载作用下( 特别是在降雨过程中和雨后), 行车道上的局部网状裂缝会逐渐松散, 松散的石料被车轮甩出而形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性, 坑洞总是首先在局部混凝土孔隙率较大处产生。 ③坑槽 由于出现了唧浆现象使得沥青混凝土整体强度下降。在车辆车轮的作用下, 使得松散的沥青混合料向两侧( 特别是向外侧) 挤出,使轮迹带下陷,同时使其两侧鼓起,形成严重的车辙槽。

2.沥青路面水损害破坏机理 水损害的机理主要是沥青混凝土路面自身结构破坏。开始由于降雨、路面排水不畅、地下水毛细上升以及沥青混凝土路面自身的空隙率等因素导致水侵入沥青与集料的界面,以水膜或水气的形式存在,影响了沥青与集料的粘附性, 大大削弱了粘结力。随后在车辆等交通荷载的反复作用下,沥青膜与集料开始产生剥离, 进而影响了沥青混凝土的整体强度,导致沥青混凝土开始出现松散,久而久之出现了唧浆、坑凼、坑槽等破坏形式。 3.影响沥青混合料抗水损害性能的各种因素 ①降水量 降水次数多和降水量大, 特别是长时间的降水,空隙率大的沥青混凝土路面, 自由水进入的机会就会增多,渗透进的量就会增大,容易在沥青与集料的界面上以水膜或水气的形式存在, 进而产生水损害。交通量大小及重车和超重车的比例车辆通过时,面层沥青混凝土的孔隙中或面层与基层交界面上滞留有自由水时都会产生相当大的水压力和抽吸力。车轮经过时产生压挤力,车轮驶离时又产生抽吸力, 这两种力的瞬时先后作用能将滞留在基层顶面以及面层空隙中的水唧出表面, 并促使沥青膜从较大颗粒的集料上剥落, 逐渐使沥青混凝土强度大幅下降直至路面局部松散并形成唧浆、坑洞或车辙。交通量大、重车和超重车在交通流量中的比例高, 沥青混凝土路面的水损害严重。 ②原材料性质 沥青的性质:由于在粘性大的沥青中存在较公路工程与运输多的极性物质,并对集料具有良好的浸润性,所以粘性大的沥青与集料粘附性能好,其抗剥落能力较粘性小的沥青强,所拌和的沥青混合料具有更好的水稳定性。

沥青路面水损害浅析与排水处治措施

沥青路面水损害浅析与排水处治措施摘要:针对高级沥青路面中普遍存在的严重水损害现象,结合 临长高速公路工程建设,分析了水损害机理,介绍了对沥青路面水损害的防治措施和排水结构设计方案。 关键词:沥青路面;沥青混合料;水损害;防治 abstract: according to the high grade asphalt pavement in the prevalence of severe water damage phenomenon, combination of linxiang-changsha freeway construction, analysis of water damage mechanism, introduces the water damage of asphalt pavement and measures and drainage structure design. key words: asphalt pavement; asphalt mixture; water damage; prevention and treatment 中图分类号:c913.32文献标识码:a文章编号: 通过调查发现,沥青路面的早期破坏或多或少与水有关,即水 的破坏作用是关键因素之一。在路基和路面设计规范中,都体现了排水的重要性,但除了考虑路面横坡以排除路表水和路面材料设计参数考虑湿度影响外,并未强调采用路面设施以迅速排除封闭自由水的重要性和必要性,也未提出具体的措施和设计方法,更未对路面结构的排水质量提出量化的指标以考虑列入路面结构设计方法中。为此,进一步深入这方面的研究,是有重要的现实意义的。 1 沥青路面水损害机理

沥青路面水损害分析处理

沥青路面水损害分析处理 摘要:本文论述了沥青路面水损害的原因,并对其因素进行分析,探讨防治沥青路面水损害问题的措施。 关键词:水损害沥青路面空隙率 Abstract: this paper discusses the cause of the water damage of asphalt pavement, and the factor analysis, this paper discusses the asphalt pavement water damage prevention and control measures. Keywords: water damage the asphalt pavement air void 1 概述 公路交通在社会不断的进步与发展中起着举足轻重的作用,广大交通战线的建设者倾全力保障着公路的畅通,为社会营造着舒适畅通的公路交通环境。但是,随着国民经济的迅猛发展,公路交通量日渐增多,特种车辆层出不穷,加之气候及其它因素的影响,各种不同类型的公路路面病害也屡见不鲜。而一些高等级公路的某些路段出现了泛油现象,开始时颜色较浅,并拌有轻微沉陷。随着时间的推移,特别是长期下雨后,路面的颜色愈来愈黑,并出现轮迹处路面向两边推挤而隆起,轮迹处继续沉陷,再发展,靠近轮迹的隆起部分破损,很快就出现松散、坑洞。松散的集料表面光溜溜的,沥青膜已剥落贻尽。这些都是典型水损害现象。下面就个人在沥青路面水损害的研究及水损害处理的经验上,谈谈自己的见解。 2沥青路面水损害原因及因素分析 2.1 我国现行规范关于沥青混合料水损害的技术指标 交通部行业标准《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032)中规定:按水煮法试验所有的集料与沥青的粘附性大于4级;按马歇尔试验所有的沥青混合料残留稳定度大于80%。以及最近,在《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)中已增加了使用简化的洛特曼法间接抗拉强度比TSR不小于70%,存在一些缺陷,还控制不了水损害。如规范本身的关于粘附性指标以及混合料残留马歇尔稳定度的指标,与路面水损害并没有建立起很好的关系。水损害主要是发生在我国南方多雨潮湿地区,而气温低于-21.5℃的北方,降雨量较少,水损害不应是一个严重问题,倒是南方多雨潮湿地区再加上冰冻的地区,十分需要一个更能反映混合料水损害特性的技术指标。 2.2路面压实度不足

沥青路面厂拌热再生技术研究

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f83873412.html, 沥青路面厂拌热再生技术研究 作者:赵兴贵 来源:《科技视界》2013年第02期 【摘要】本文首先针对废旧沥青混合料的利用现状,说明了研究旧沥青混合料再生技术 的重要性;其次,通过几种再生技术的比较,重点突出厂拌热再生的适用性;最后,具体阐述了厂拌热再生的再生原理。 【关键词】旧沥青混合料;再生技术;厂拌热再生;再生原理 0 前言 近些年来,我国高速公路发展十分迅速,2012年通车里程9.6万公里,世界排名第二,美国排名第一,为10万公里。我国高速公路每年要有12%的沥青路面需要翻修,旧沥青混合料废弃量达到220万吨/年,而且这个数字还在以每年15%的速度增长。5年后,沥青路面的大、中修产生的沥青旧料将达到1500万吨。10年后,沥青路面的大、中修产生的沥青旧料将达到4000万吨以上。路用沥青主要是石油沥青,但石油属于不可再生资源,过度的开采终将造成 资源的枯竭。所以这样对旧路大修“一弃一建”,耗费了大量的资源,增加了工程造价。而废弃混凝土的处理也会带来费用,并造成对环境的污染。所以,研究并再生利用旧沥青混合料具有重要意义。 1 几种再生技术的介绍 沥青路面经过长时间的使用,在阳光、水以及受力的作用下会发生老化,根据老化程度的不同,我们可以考虑多种再生方式来修复原路面,目前,国内常用的再生方式有就地热再生、就地冷再生、厂拌冷再生、厂拌热再生。下面简单介绍下这几种再生方式: 1.1 就地冷再生,适用于一、二、三级公路沥青路面的就地再生利用,用于高速公路时应进行论证。沥青路面就地冷再生分为沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生两种方式。对于一、二级公路,再生层可作为下面层、基层;对于三级公路,再生层可作为面层、基层,用作上面层时应采用稀浆封层、碎石封层、微表处等做上封层。沥青层就地冷再生应使用乳化沥青、泡沫沥青作为再生结合料;全深式就地冷再生既可使用乳化沥青、泡沫沥青等沥青类的再生结合料,也可使用水泥、石灰等无机结合料作为再生结合料。当使用水泥、石灰等作为再生结合料时,再生层只可作为基层。 1.2 就地热再生,适用于仅存在浅层轻微病害的高速公路及一、二级公路沥青路面表面层的就地再生利用,再生层可用作上面层或者中面层。沥青路面就地热再生是一种预防性养护技术,再生时原路面的整理强度应满足设计要求,原路面的主要病害主要集中在表面层,通过再生施工可以得到有效修复,并且原路面沥青的25℃针入度不得低于20(0.1mm)。

沥青混凝土路面水损害的危害及防治措施

沥青混凝土路面水损害的危害及防治措施 摘要:公路沥青混凝土路面表面层受雨水和车轮辗压的作用,容易出现表面层松散、坑洞、拥包、纵横向裂缝以及雨水沿缝下渗形成的啃边、局部沉陷、翻浆等现象。这些病害一般都发生在雨季,基本上都与水有关。 关键词:公路建设沥青路面;水损害;防治措施 Abstract: highway asphalt pavement surface layer by rainwater and wheel rolling pressure, prone to surface layer of loose, potholes, lump, longitudinal and transverse cracks and rainwater infiltration along the seam formed at edge, local subsidence, boiling phenomenon. These diseases are generally occurs during the rainy season, basically concern with water. Key words: highway construction asphalt pavement; water damage; prevention measures 前言; 水损害现象是沥青路面常见的病害,调查表明,许多公路通车不久便出现各种各样的水损害现象,同时还发现,沥青路面其它早期损害现象直接或间接地都与水有关,大大降低了道路的使用寿命,可以说水是引起公路沥青路面病害的主要因素。这是由于我国道路结构多为半刚性沥青路面,半刚性基层容易产生开裂,这种裂缝很快就反射到沥青面层形成反射性开裂,使得沥青路面过早地出现了裂缝。由于在水的作用下.水分通过裂缝不断的进入路面结构层内,逐渐浸入沥青与集料的界面上,使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力,沥青膜渐渐地从集料表面剥落,沥青混合料掉粒、松散,继而形成沥青路面唧浆、坑槽、坑洞、网裂、辙槽等损坏现象,最终造成路面结构性的破坏。研究预防水损害的防治措施.对提高路面使用性能,延长使用寿命具有十分重要的意义。 1.问题的提出 随着国家对公路建设的不断投入,我国公路建设的速度不断加快,大部分公路路面是由半刚性基层组成的沥青混凝土路面,但是使用实践证明半刚性基层沥青路面在客观上仍然存在一些问题需要解决和改进。国外一些国家,比如欧美发

沥青路面再生技术研究进展

沥青路面再生技术研究进展 沥青路面再生技术研究进展 摘要:沥青路面再生技术是一项新的沥青路面修筑技术,能够节约大量的沥青、砂石等原材料,同时有利于处理废料、保护环境,是一种经济、绿色环保施工技术。本文介绍了国内处再生沥青的研究进展,阐述了废旧沥青混合料的再生机理及再生沥青混合料的路用性能的评价指标。 关键词:沥青路面;就地冷再生;就地热再生 0 前言 随着我国国民经济的快速增长,我国的公路基础设施建设也得到了较大的发展。在已建成的高级和次高级路面中,沥青路面的数量占了很大的比例。然而由于在各种因素及交通荷载的共同作用下,沥青路面在使用一定的年限后,会出现一些病害如:车辙、沉陷、龟裂、拥包等。这些病害的出现严重的影响了路面的使用性能。以往处理这些病害的方法是对出现病害的路段进行铣刨,然后重新铺筑新路面。这样进行路面修复时,一般都要将旧沥青混合料废弃掉。废旧沥青混合料不可用于其他工程,如果进行深埋处理,由于沥青混合料是不可降解的有机物,深埋处理将会对浅层地下水资源造成严重污染。如果能对其回收再利用,既可以保护环境又可以节约自然资源。因此,沥青路面的再生技术成为当今世界的一大课题。 1 废旧沥青混合料再生技术的研究现状 1.1 国外研究现状 国外在这方面早在上世纪初已经开始研究,近年来已有很大的发展,涉及的范围较为广泛,再生技术装备和施工工艺已经达到了较高的水平,并且已经形成了一整套比较成熟和完整的再生技术。 美国最早于1915年开始进行沥青路面再生利用技术的试验研究,但由于以后大规模新路建设而忽视了对该技术的研究。1973年由于石油危机、严格的不保法制以及砂石材料供应紧张,美国对该项技术引起重视,并且迅速在全国范围进行研究、推广和应用。至上世

沥青路面水破坏原因分析与设计探讨

沥青路面水破坏原因分析与设计探讨 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

沥青路面水破坏原因分析与设计探讨原因分析: 1、造成水破坏的因素。沥青路面产生深刻会破坏的外因主要有交通量、交通组成、降雨量以及不尽完善的路面排水系统。进十年来,重载车辆特别是大幅度超载车辆日益显着增加,其后轴载从额定的100KN增加到180KN以上;轮胎冲气压力从额定的0.7Mpa增加到0.9Mpa以上。其作用的直接结果是路面裂缝的产生和扩展,路面开裂破损后,雨水下渗,产生冻涨、翻浆等水破坏,如果不及时养护维修,其破损面积会逐年增大。沥青路面产生水破坏的内因可以归纳为排水设施不完善、沥青混和料空隙率过大、路面渗水、路面压实度不足、沥青混合料抗水损害能力不足、厚度偏薄等。我国的沥青路面设计方法一般不考虑路面结构层的排水问题。 2、水进入路面层不可避免。汽车行驶在沙地中,随着汽车向前行进轮胎下的沙子也在动,使一部分沙子被理轮胎挤到两侧,少部分沙子被轮胎压在下面。同样的道理,路面上的水大部分被高速行驶的汽车的轮胎溅到路边(从波型梁护栏上的水滴即可知),还有很少一部分水被挤压而进入路面沥青层中。即使采用密级配沥青混凝土面层,如果沥青混合料的不均匀性较大、局部面积的实际空隙率较大、施工质量控制不好也会造成局部路段的水破坏。我国早期建成的沈大、京石、京塘等高速

公路都采用沥青路面技术规范中的I型沥青混凝土面层,但都未能避免水破坏的产生。只要水侵入并滞留在沥青混凝土的空隙中,不管是传统的纯立即请混凝土还是改性沥青或加抗剥落剂的SMA,在大量行车的作用下,都会立场声沥青剥落现象,并产生水破坏。 3、半刚性基层强度高,容易开裂,反射到路面会加速水破坏。我国的高速公路路面结构基本上采用半刚性基础结构,其干缩性和温缩性相对较大,故其施工碾压、养护过程中不可避免地产生裂缝。在冬季突然降温时基层的裂缝会因为温度收缩而继续拉裂,将给同样产生温度收缩的沥青混凝土面层一个附加拉应力,两个拉应力叠加一旦超过沥青混凝土的抗拉强度,沥青混凝土将产生温度型反射裂缝。下雨时,雨水沿裂缝进入,滞留在半刚性基层与面层之间,很难排走,加之车辆的高速行驶与压迫,路面结构层的受力情况一定会发生变化。过的高速公路重交通路面大多采用柔性结构,虽然沥青用量较大,造价相对较高,但很少出现路面早期破坏现象。 设计探讨:防止路面水下渗的办法,一是封(堵),二是排。现在的问题是沥青面层本身封不住水,基层又不透水,透层油或下封层也不能完全进入沥青层内部。而我们的路面设计一般不考虑结构层内部的排水,相反在设计中埋置路缘石、现浇混凝土坡形护肩、更阻碍了路面渗水的排出(桥面上路面破坏尤为严重)。高速公路沉降严重的路段开挖湖,水多集中在路面边缘,排水不畅通,而且养护部门对边坡采用浆砌

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