沥青路面水稳定性-透水性与空隙率的关系研究

沥青混合料水损害的产生机理与防治措施摘要：我国高等级公路及市政道路多采用半刚性基层沥青路面的结构，一些高速公路在通车之后，长则2-3年，短则几个月，就出现一些比较明显的问题，其中水损害问题尤为严重。

本文论述了高速公路沥青路面水损害的产生机理及相应的预防措施，以供参考关键词：沥青路面；水损害；措施沥青混合料的水损害是沥青路面病害的主要成因。

南方多雨地区及北方少雨地区均存在由水损害导致的路面病害，从而影响沥青路面的服务水平和使用寿命。

因此，针对常见的水损害特点，研究沥青混合料水损害的产生机理，并基于水损害的成因提出合理有效的防治措施具有重要的理论及现实意义。

1 水损害的产生机制沥青与集料之间的粘附作用是影响沥青路面耐久性的主要因素，沥青与集料之间的粘附性受到破坏是沥青混合料水损害的主要成因。

沥青混合料水损害可以从微观和宏观两个角度进行分析。

其中微观角度是在分子尺度上解释了沥青和骨料中的内聚力和黏附性的失效；而宏观角度则用宏观力学理论来解释内聚力和黏附性的破坏。

1.1微观机制沥青混合料水损害的微观表现形式有以下几种：（1）沥青膜的乳化水与沥青接触后，缓慢扩散进入沥青中并进行乳化作用。

在拌合沥青混合料的过程中，集料表面的粘土粉末分散在沥青膜中，并在吸水后溶胀，从而进一步加速乳化。

（2）沥青膜的破裂集料内部受交通荷载及温度变化的影响，存在多种作用力。

且集料颗粒棱角处的沥青膜往往较为薄弱，破碎后水沿着沥青膜裂缝渗入到沥青与集料之间的相触点。

常温或高温状态下，水的润湿性远大于沥青，因此水会导致沥青和集料剥离。

同时集料中的粘土质灰尘也会加速集料的剥离过程。

（3）孔隙水压力的破坏路面水进入路面结构层的孔隙中，在车辆载荷的作用下，路面结构产生形变，导致孔隙中的水分流动受到阻塞，从而产生很大的孔隙水压力，对沥青混合料造成破坏。

同时，孔隙水压力也会引起沥青路面结构层的层间冲刷，加速沥青膜剥落，导致沥青混合料产生疲劳破坏，从而发生水损害。

２０１０年第７期　（总第１９７期）　黑龙江交通科技　ＨＥＩＬ．０ＮＧＪｌＡＮＧ　ＪｌＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　Ｎｏ．７，２０１０　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．１９７）　

沥青混凝土路面空隙率在路面使用性能中的重要性　王志强　（秦皇岛保神交通建设监理有限公司）　

摘要：沥青路面空隙率的大小直接影响路面的使用性能，从设计对空隙率的选定、现场对空隙率的控制、　压实度和温度对空隙率的影响等方面阐述了沥青路面空隙率指标的重要性。　关键词：沥青混凝土路面；空隙率；使用性能；重要性　中图分类号：Ｕ４１６．２１７　文献标识码：ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１０）０７—０００５－０１　

１沥青混凝土路面不同层位空隙率的选定　沥青混凝土路面表面层、中面层、底面层都应该是密实　的，只是根据各自的功能不同，确定的现场空隙率也略有不　同。表面层现场空隙率为６％，相应的压实度１＞９８％，开放　交通后通过行车不断压密，最终空隙率为３％；中面层、底面　层现场空隙率为７％一８％，相应的压实度≥９７％。所以各　层位空隙率采用的标准不同，是依据每层沥青混凝土层不同　的功能而确定的。表面层除了具有行车功能性作用外，还应　具有良好的抗渗水能力，防止水渗入结构层造成水破坏；中　面层主要负担抵抗剪切形变和抗车辙的功能。底面层主要　是抵抗拉应力和压应力以及拉应力和压应力的同时作用。　由于表面层的最佳空隙率可有效防止雨水渗入，并且表面层　和中面层界面处增设防水层，这样中面层和底面层的功能就　可以充分地发挥出来，确保了沥青混凝土路面结构层不变　形，表面层的行车功能（平整、舒适、抗滑、安全等）得到了保　证。　２现场空隙率最大临界值（普通密集配沥青混凝土）　经试验得出结论：现场空隙率小于８％时透水性不大。　当空隙率大于８％时，透水性增加很快；当现场空隙率小于　６％时，易产生车辙推挤和泛油现象。现场空隙率大于８％　不但易透水而产生水破坏，空气也容易通过孔隙进入结构层　中加速沥青氧化，从而产生松散、裂缝、形变过大过早破坏。　３空隙率与压实度的关系　（１）压实层最大厚度不宜大于１００　ｌｌｌｍ，沥青稳定碎石基　层不宜大于１２０　ｍｉｌｌ，但当采用大功率压路机且经试验证明　能达到压实度规定值时，允许增大到１５０　ｎｌｌｎ（对密集配沥青　混合料美国规定不得大于１００　Ｉｎｌｎ，日本规定不大于７０　ｍｒｆｌ，　沥青稳定碎石基层不大于１００　ｍｍ）。　一般碾压分为初压、复压、终压三个阶段。初压起稳定　和初步压实作用，复压时达到规定的压实度，终压主要是清　除轮迹找平。根据压实的三个阶段选择不同的机械数量和　组合。碾压速度要慢、稳、均速才能达到最佳的压实效果。　

青。
（ ４ ） 使 用透 水性 材 料铺 设具 有 排水 性 的道 路 ， 可 以减轻 集 中降雨 季 节 道路 排 水 系 统 的负 担 ； 有 助 于 补 充 城 市 地下 水 资 源 ， 保持土壤湿度， 增 加 城 市 透 水、 透气 面积 ， 调 节城 市气 候 ， 降低地 表 温度 ， 改善 城 市环 境 ， 保 持 生态 平衡 。 ３ ． 路 面结 构设 计 ： （ １ １ 结 构分 类 ： ① 全 透式 结 构 ： 要 求 面层 、 基层 、 垫 层相 应 具 有 良好 的透 水 性 能 ， 并 提 供 足够 的力 学强 度 ， 才 可 以保证 路 面 雨水 迅速 下 渗 至 自然 土基 ， 起 到透 水 性道 路 的真 正 作用 周 外主 要应 用 于停 车 场 、 广场 、 人行 道 及轻 交通 道 路 。 ② 半透 式 结构 ： 要求 上 面层 具有 透 水性 能 ， 下 设 隔水 层 进行 收集 。 （ ２ ） 老 路改 造工 程 ：对 现状 路 面结 构 为水 泥混 凝 土 与沥 青 混凝 土 面层 ， 仅 加铺 透 水 性面 层 。设 计成 半透 式 路 面 。 ① 对 现状 水 泥混 凝土 路 面段 适 当加 高约 １ ０ ｃ ｍ，采用 ５ ｃ ｍＡ Ｃ 一 １ ６ Ｉ 中 粒式
传 统沥 青路 面 结构 中 ， 结 构 层孔 隙率 一 般保 持在 ４ ％ ～６ ％。 在保 证 结构 层 良好 的力学 特性 、 稳 定性 和 耐久 性之 外 ， 也 有 避免 破 坏基 层 和 土基 的 稳定 性 。 但是， 随 着道 路 负荷 的 日益 增加 ， 水损 害 问题 １ ３ 益突出 ， 雨 天 行 车安 全 也成 为
沥青 混凝 土材 料 、 路 面结 构设 计 、 配合 比、 拌制、 储存 、 运输、 摊铺、 压 实等施 工 工 艺等方 面 的尝试 ， 积 累 了一些 经验 。

２１ ０ ２年
第２ ５期
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
Ｏ公路 面的稳定性与耐久性
孙 振华 （ 岢临 高速公 路 建设管 理处 山西 吕梁
０３ ０ ） ３ ６ ０
【 要】 摘 目前世界各 国高等级公路 大多数采 用沥青路面 ， 不仅 因为沥青路 面维修 工作 简单 ， 且可再生利用。本文从 高温稳 定性、 低温抗裂 ｝、 生 水稳定性 、 耐疲 劳稳定性、 抗老化性 能等五种性 能对沥青路面的稳定性和耐久性做 了简单分析介绍。 【 关键词 】 高温稳定性 ； 水稳定性 ； 温抗裂 ； 低 抗疲 劳； 耐老化
沥青路面直接受车辆荷载和大气因素的作用 ， 同时沥青混合料 的 ３ 沥青路面的抗疲劳－ 陛能 物理 、 力学性质受气候 因素与时间 因素 的影响 ， 了保证 路面为车辆 为 沥青 混合料 的疲劳是 材料在荷载重 复作 用下产生不 可恢复 的强 提供稳定 、 耐久 的服务 ， 沥青路面必须具有足够的稳定性和耐久性 ， 高 度 衰减积 累所引起 的一种现象。显然荷载的重复作用次数越 多， 强度 温稳定性 、 温抗裂性 、 稳定性 、 低 水 耐疲 劳稳定性 、 老化 性能等五种 抗 的损伤就越剧烈 ． 它所能够承受的应力或应变值就越小 。 性能 均影 响沥青路面的稳定性和耐久性 。 疲劳寿命用两种方法来表示 ， 即服务寿命和断裂寿命 。服务寿命 为试件能力 降低 到某种预定状态所必须得加载 累积次数 ： 断裂 寿命 为 １ 沥青路 面的温度稳定性 试件完全破 裂所必需 的加载累积次数。 如果试件破坏都被定义为在荷 沥青路 面的温度稳定性包括高温稳定性和低温抗 裂性 。 载重复加载下完全开裂时 ． 则服务寿命与断裂寿命 两者相 等。 １ 沥青路 面的高温稳定性 ） 影响沥青里 面的疲劳 因素 ： 沥青路面 的疲劳寿命 除了受荷 载条件 沥青路面高温 稳定性通常是指 沥青混合料在荷 载作 用下抵抗变 的影响外 ． 收到材料性质和环境变量的影响。 还 形的能力 推移 、 拥挤 、 搓板 、 泛油等现象均 属于沥青路 面稳 定性 不足 １荷载条件 ） 的表现 稳定性不足 的问题 ， 主要出现在高温、 低加荷速率 以及抗剪能 材料的疲劳寿命按不 同的荷载条件测定 如果在全过程 中国荷载 力不足时 ． 即沥青路 面的劲度较低 的情况 。 条件保持不 变 ． 则称为简单荷载 ： 如果按某种 预定形式重 复改 变荷载 高温稳定性 的稳定 问题 主要表现为车辙 。 沥青路面在行车荷载的 条件为复合荷载。 复合荷载包括应力的改变和环境 温度 的改变 。 显然 ， 反复作用下 ． 产生永久变形 的积累而导致路 面出现车辙 ， 轮迹处 沥青 对于相 同的沥青混合料试件 在承受简单荷 载情况下表现 的疲 劳与复 层厚度减薄 ． 消弱了面层及路面结构整体强 度 ． 诱发其他病害 ： 从而 雨 合荷载所变现的疲劳反应是不 同的 天路表排水 不畅 ． 甚至 由于车辙积水导致 车辆漂滑 ． 响高速行车的 影 试件在 承受简单荷载 的情 况下 ． 即使初 始应力和应变 相同 ． 采用 安全 ： 车辆在超车或更换车道时方向失控 ， 响车辆操纵稳定性。 影 可见 的两种不 同的加载模式所得出的疲劳寿命实验结果也是不 同的 这是 车辙 的产生 ． 将严重影响路面 的使用寿命 和服务质量 。 因为在控制应力加载模 式中 ． 材料劲度 时的常量应力不变 ． 实际作用 车辙 主要发生在高温季节 ． 在渠化交通的重交通道路上 当沥青 于试 件的变形就要增加 ： 而在控制应变加 载模式 中． 为了要保持每次 路 面采用半 刚性基层时 ． 车辙主要发生在沥青面层 。根据车辙形成 的 加 载的常量应变不变 ， 作用于试件 的实际应力则应减小 。 起 因． 可分为失稳型车辙 、 结构型车辙 、 型车辙 。 磨耗 ２ 材料性质 ） ２ 沥青路面 的低温抗裂性 ） 沥青混合料 的劲度时影响疲劳寿命 的重要参数 。根据实验 ． 在控 沥青 路面的低温开 裂有两种形式 ： 是由于气温骤 降使 面层收 一 制应力加载模式中 ． 疲劳寿命随混合料劲度 的增加 问增 加 ． 这是 因为 缩 ， 约束 的沥青层 内产生 的温度应力超过沥青混凝土 的抗拉强度 在有 每次加载产生 的应变较小 ． 因此重复作用的次数就多 而在控制应 变 造成开裂 另一种形式是温度疲劳裂缝 ． 沥青混凝土经受长时 间得温 的加载模式 中， 疲劳寿命随混合料劲度的增加而降低 。这是 因为劲度 度循 环． 应力松 弛性能下降 ． 极限拉应力变小 ． 结果在温度应力小 于抗 高 ． 次重复加载 的应力就大 ， 每 疲劳寿命 就减少 。 拉 强度 的情况下产生开裂 切与劲度模量相关的因素都将 直接影响到沥青混合 ： 的疲劳 料 沥青路 面的低温缩裂与温度下降而引起材料 的体积收缩有关 由 寿命 ． 沥青用量 、 如 沥青的种类和稠度 等。 沥青混合料的空隙率对疲劳 于材料受到约束 ， 随温度下降材料不能缩短 ， 则立即产生温度应力 ， 当 寿命 的影 响十分 明显 ． 不论是何种加载模 式 ． 降低 空隙率都能延长混 该应力达 到材料 的抗拉强度时 ． 就会产生裂缝。 温度较高时 ． 混凝 沥青 合料的疲劳 寿命 ． 以， 所 一般密级配合料有较 长的疲 劳寿命 。 土表现出黏弹性性质 ， 温度略有 降低 ． 所产生 的温度应 力将因应力松 弛而消失 。 是在低 温范 围内， 但 沥青混凝土主要表现为弹性 特质。 温度 ４ 沥青 路 面 的 耐 老 化 性 能 应力不会 消失 ． 就有可能产生裂缝 沥青 材料在沥青混合料 的拌合 、 摊铺 、 碾压过程 中以及沥青路 面 ２ 沥 青 路 面 的 水 稳 定 性 的使用过程 中都存在老化问题。在老化过程中一般分为两个 阶段 ． 即 施工过程 中的热化和路面使用过程中的长期 老化 。 沥青路面 的耐久性主要依靠沥青与集料之间的粘附程度 ． 和矿 水 沥青 的老化过程 料 的作用破坏 了沥青与集料之间的粘附性 ． 是影响沥青路 面耐久性 的 沥青的耐久性是影响沥青路面使用质量和寿命的重要 因素 主要因素之一 在我 国 水损 害问题仍是一个 尚未被充分认识的潜在危 路面铺筑时受加 热作用 ．路面建 成后受 自然 因素 和交通荷 载作 险。 用 ．沥青 的技术 性能向着不利 的方 向发生不可逆 的变化 即沥青 的老 沥青路 面水稳定性作用机理 ：沥青路面 的水损坏包括两种过程 ． 化 沥青 老化 的制约 ． 沥青混合料的物理力学性能 随着 时间得 推移逐 首先 ，水浸入沥青黏附性减小 ，导致混合料 的强度和劲度 的减小 ： 其 步降低直至满足不 了交通荷载的要求 次， 水进 入沥青 薄膜和集料之 间， 阻断沥青与集料的相互黏结 ． 由于集 在路面施 工中沥青始终处于高温状态 ． 受热会 产生 短期老化和热 料表面对水 比沥青有更强 的吸 附力 ． 从而使 沥青与集料表 面的接 触面 老化 ： 路面使用期 内沥青长期裸露 在 自然环境 中 ． 同时还要受 到汽车 减小 ． 沥青从集料表 面剥落 使 交通等机械应力 的作用而产生长期老化 ． 即使用期老化。 水稳定破坏作用 的主要依据是黏附理论 。 黏附是一种物体 与另一 沥青 的短期老化可分为运输和储备过程 的老化 ． 和过程 的热老 拌 物体 黏结 时的物理作用或分子力作用。 解释沥青与集料之间黏结 理论 化和施工期 的老化三个 阶段 。 包括力学理论 、 化学反应理论 、 表面理论及分 子定向理论等 。 但影 响沥 沥青路 面是沥青材料作结合料作结合料黏结矿料 的黏结力 ． 提高 青 与集料 之间黏结力 的因素包括 ： 沥青 与集料表面 的界面张力 ． 沥青 了混合 料的强度和稳定性 ．使路面的使用质量和耐久性都得 到提 高 与集料的化学组成 ， 沥青黏性 ， 集料 的表面构造 ． 集料 的孔隙率 ． 集料 与水泥混凝土路面相 比 ， 沥青路 面具有 表面平整 、 接缝 、 车舒 适、 无 行 的清洁度及集料 的含水率 ． 集料与沥青拌合时的温度 耐磨 、 振动小 、 噪声低 、 施工期短 、 养护维修简便 、 适宜 （ 下转第 ３ ３页 ） ９

沥青混合料空隙率
沥青混合料空隙率是指沥青混合料中的空隙占总体积的比例。

空隙率可以用来评估沥青混合料的密实程度和质量。

空隙率的计算公式为：空隙率(%) = (总体积- 固体体积) / 总体积×100%
其中，总体积指的是沥青混合料的总体积，固体体积指的是沥青混合料中固体颗粒的体积。

空隙率的大小直接影响沥青混合料的性能和耐久性。

空隙率过大会导致沥青混合料的强度和稳定性降低，容易发生龟裂和脱层；空隙率过小则会降低沥青混合料的排水性和透水性。

通常情况下，沥青混合料的空隙率应根据具体工程要求进行调整，以确保沥青混合料的性能和耐久性满足工程需要。

OGFC沥青混合料水稳定性能试验研究潘薇;王宏畅;茅建校;陈旭东【摘要】为了研究多空隙沥青混合料的水稳定性能及其影响因素,采用2种沥青,通过标准马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验,分别分析OGFC-13及OGFC-16的水稳定性能.结果表明:良好的沥青品种能够明显提高OGFC沥青混合料的水稳定性能；随着沥青混合料空隙率的增大,OGFC的水稳定性降低,控制良好的空隙率能够保证OGFC沥青混合辩的水稳定性.%In order to study water stable performance and its influencing factors of multi-OGFC asphalt mixture,by using two kinds of asphalt,this paper will respectively analyse water stability of OGFC-13 and OGFC-16 through standard Marshall test,retain Marshall test,freeze-thaw split test.The results show that good variety of Asphalt OGFC can significantly improve the waterstability.Besides,with the pore ratio increases of asphalt mixture,the water stability of OGFC reduces and controlling good air voidage can ensure water stability of OGFC asphalt mixture.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2013(038)003【总页数】3页(P15-17)【关键词】OGFC混合料;标准马歇尔试验;浸水马歇尔试验;冻融劈裂试验;水稳定性【作者】潘薇;王宏畅;茅建校;陈旭东【作者单位】南京林业大学土木工程学院,江苏南京210042;镇江市建设工程造价管理处,江苏镇江212003;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210042;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210042;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210042【正文语种】中文【中图分类】U414.11 概述开级配抗滑磨耗层(Open-Graded Asphalt Friction Course，简称OGFC)，由大空隙的沥青混合料铺筑而成，使路表雨水迅速排出，具有降噪、抗滑及抗车辙等显著优点，设计空隙率一般为15% ～25%，具有较强的结构排水能力，适合于多雨地区沥青混凝土路面的磨耗层或上面层［1］。

１ ５℃
＞１ ０ ０
１ ２ 集料 ．
沥青稳定碎 石混 合料 为 开级 配骨 架 型结 构 ， 料接 触点 较 ３ 试 验 方法 的确 定 集 多， 压实过程中集料较易因应力集中而被压碎， 导致混合料空隙 排水沥青混合料的主要性能是排水， 因此透水性能是最为关 率下降， 影响排水性能。因而 ， 粗集料选用洁净、 坚硬、 末风化的 键的指标 。但迄今为止 ， 对沥青混合料 上没有如 土壤试验那 样 的
文献标识 码 ： Ａ
沥青路 面的水损 害已经成 为我 国沥青路 面的主要 病害之一 ， 同时参照 国外沥青 稳定 碎石 排水 型材料 的级 配 ， 拟定 试配 方案 ， 大量 的调查表 明 ， 进入路面结构 内的 自由水 是造成路 面损坏 的首 最终确定了三种具有代表性的级配 ： 级配 Ｉ型为连续型开级配，
碎石 ， 为保证混合料的水稳定性 ， 还要与沥青有良好的粘附性， 故 标准实验方法 。 日 本借用了土壤渗透的试验方法： 将直径为 １ 廿ｌ ． Ｔ ５ ， 采用碱性集料 和矿粉 ， 集料的性 质见表 ２ 。 长为 ４ ０ ｍ的玻璃管置于沥青混合料 马歇 尔试 件 上 ， 的周围用 ｃ 管
软化点（ 环球法 ／ ℃） 密度 （５ １ ℃ ・ｎ ０ ｃ 一） ｒ 薄膜加热 试验 质量损失 ／ ％ 针人度 比／ ％
２ ５℃
４． ８６ １０４ ．５ ０ ８ ７
＞１ ０ ０
算表 面水的渗入量 ， 一 建议值 已被 美 国 Ａ Ｓ Ｔ 这 Ａ Ｈ Ｏ的路 面结 构 设计 指南 （９４采 纳作 为表 面水的设 计 渗 入率 。当表 面水渗 入 １９ ） 量一定时 ， 排水性 材料 的渗透 系数 越大 ， 所铺 成的排 水基 层可 则
以越薄， 否则相反。日 沥青路面纲要》 本《 要求 Ｏ３ Ｃ材料的渗透 Ｆ 系数不小于 ００ ｃ ／。由于上面层使用密级配封层， ．１ ｍ ｓ 表面水渗 入量不大 ， 所以本研究采用 日 的 ００ ｓ 为 目 渗透 系数。 本 ．１ ｍ／作 ｃ 标

（一）沥青路面结构及类型1.沥青路面结构层分四部分：面层、基层、底基层、垫层。

2.面层可由1—3层组成，表面层要根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层；中面层、下面层根据公路等级、沥青厚度、气候条件选择适当的结构层。

3.基层是起主要承重作用的层次；对材料强度有较高要求；可设一层或两层，设两层时，分别称为上基层、下基层。

4.底基层起次要承重作用；材料强度要求比基层略低；可设一层或两层，设两层时，分别称为上底基层、下底基层。

5.垫层设在底基层与土层之间，起排水、隔水、防冻、防污等作用。

（两水、两防）6.沥青路面按技术品质和使用情况分为四种：沥青混凝土路面，沥青碎石路面，沥青贯入式，沥青表面处治。

7.沥青混凝土路面：适用各级公路的面层（使用年限15—20年）。

优点:（1）采用相当数量的矿粉；(2)较高的粘结力使路面有很高的强度，可承受繁重交通；（3）较小的空隙率使其具有透水性小，水稳性好，耐久性高，有较强的抵抗自然因素的能力。

不足：（1）允许拉应变值较小，会产生横向裂缝，对基层强度要求高；（2）对高温和低温稳定性均有要求。

8.沥青碎石路面：热拌沥青碎石适于三、四级公路；中粒式、粗粒式沥青碎石宜作沥青混凝土面层的下层、联结层和整平层。

优点：（1）高温稳定性好，不易起波浪；（2）冬季不易产生冻缩裂缝，行车荷载作用下裂缝少；（3）路面易保持粗糙，有利于高速行车；（4）对材料要求宽，材料组成设计比容易满足要求；（5）沥青用量少，不用矿粉，造价低。

不足：孔隙较大，路面容易渗水和老化。

9.沥青贯入式：适于三、四级路面，也可作为沥青混凝土面层的联结层。

优点：(1)强度与稳定性主要由石料相互嵌挤作用而成。

（2）温度稳定性好，热天不易出现推移、壅包，冷天不易出现低温裂缝。

10.沥青表面处治：用沥青和集料按层铺法或拌合铺筑而成的厚度不超过3cm沥青面层。

按浇洒沥青和撒布集料遍数不同，分为单层、双层、三层式。

一般用于三、四级公路，也可用作沥青路面的磨耗层、防滑层。

透水沥青路面(OGFC)与透水水泥路面浅析摘要:透水性路面是一种应用前景非常广阔的新型路面结构形式，能够有效的缓解城市雨季内涝，减轻城市排水系统负担。

本文主要从透水路面结构形式的选择，透水路面使用性能，环境的影响因素，施工及后期管理进行简单分析。

关键词：透水路面，性能，维护Abstract: The pavement with water permeability is a new pavement structure type having extensive prospect, it can eliminate waterlogging of the city in rainy season effectively and relieve the load of city drainage system. The selection of structure type and the performance of permeable pavement, the effect of environment, the construction method and later period management are presented in this paper.Keywords: permeable pavement，performance，maintenance0引言随着我国城市化的快速发展，城市地面硬化面积不断增大，从而导致城市热岛效应，雨季城市内涝，地下水不足，城市地面下沉等问题日益严重。

透水性路面很好的解决了这一问题，现阶段使用的透水性路面主要包括透水沥青路面（OGFC）和透水水泥混凝土路面两种，另外还有一种一般在人行道路上使用的透水面砖。

透水性路面与传统路面相比，能够使大气降水经由路面渗透至地下，减少70%～80%的地面径流，补充地下水的同时减轻城市排水系统负担，保护城市水环境，除此之外还能够提高雨季道路抗滑性能，减少路面积水反光，降低车辆行驶噪音等优点。

青 用量 为 ４ ７ 。在 最 佳 油石 比的情 况 下 ， 用 双 ．％ 采 面击实不 同次数成 型不 同空 隙 率 的试件 ， 别 进行 分 浸水马歇尔试 验 、 冻融 劈裂 、５ ２ ℃浸水 劈裂单轴 压缩
件下 ， 以通过改 善 沥青 的性 能或掺 加 抗 剥落 剂 来 可
提高沥青 与集料 的粘 附性 ， 而提 高沥 青 混合 料 抗 从
分容 易进入混 合料结 构 内部 ， 不易 自动排 出 ， 而 在高
速行 车荷载 和温度 的 反 复作 用 下 ， 隙 中就 会 产生 空
水 冲刷 的能力 ； 同时 ， 可 以通过 控制空 隙率来减 少 也 或阻止水 进入沥 青路 面结构 以及 它对 内部 结构 的冲 刷作用力 。 本 文通过抗 滑表层 Ａ Ｋ一１ 、Ｂ ６ Ｓ Ｓ改性 沥青混 合
・
８・
北 方 交 通
沥青 混合料 空 隙率 影 响 因素分 析
吴加 山
（ 宾公路管理段 ， 新 新宾 摘 １３ ０ ） １２ ０
要： 以抗滑表层 Ａ Ｋ一１ ６级配混合料 ， 用不 同的击 实功成型试件 ， 采 分别进行马歇 尔试验 、 水残 留稳定度 浸
试验 、 劈裂抗拉 强度 试验 、 冻融劈裂试验及 动稳 定度等试验 ， 分析 沥青混合料空隙率的影响 因素。
料 的试验 ， 讨论 ：
强 大的动水压 力和 泵 吸作 用 力 ， 得集 料 和 结合 料 使 之 间的粘附性 降低 ， 沥青薄 膜开始 慢慢 脱落 ， 空隙逐 渐扩 大 ， 最后 便 出现 掉粒 、 散 、 松 坑槽 、 卿浆等 水损坏 现象 。对于 沥青路 面 而 言 ， 宜 的空 隙 率是 至关 重 适
空 隙率 太大 ， 大 于 １％ 时 ， 分 能够 在 结 构 空 隙 约 ５ 水

1 前言鉴于本次关于道路的生产实习中没有接触到路面的施工，故在专题部分选择了关于路面工程的一种新型材料的研究，通过资料的查询总结以弥补实习中所不足的地方。

改革开放之后，为了适应我国经济的快速发展，国家相继投资建成了一条条高速公路，这些高速公路的建成通车不仅大大促进了交通运输水平的发展，更为我国各地区经济的发展作出了不可磨灭的贡献。

但是随着高速公路使用时间的增长，其路面早期破损问题也逐渐显现出来，调查显示，裂缝与车辙在沥青路面裂缝、松散、车辙、沉陷、坑槽等早期破坏类型中占80%~90%左右。

因此，在原有公路的改扩建以及新建高速公路中，除了采用了高标准、高要求的设计方案以及保证施工质量外，我们还要特别重视采用高性能的沥青路面材料。

沥青马蹄脂碎石混合料（SMA）以其所具有的高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性能和防水性能等优良的表面特性以及良好的耐久性等优良的路用性能，从开始发现便受到广大道路工作者的普遍推崇，近年来更是在世界各国高速公路建设中得到广泛应用。

2 研究状况3正文阐述摘要正对目前沥青路面存在的问题，对沥青玛蹄脂碎石路面（SMA）的特性、设计及其施工中应注意的问题做一简要总结关键字沥青玛蹄脂特性设计施工沥青路面作为高等级公路的主要路面结构形式，早期损坏的现象时有发生，在交通量迅速增长、车辆大型化日趋明显的交通环境下，正面临着严峻考验。

沥青路面损坏的原因是多方面的，但材料问题是其中重要的原因之一。

沥青马蹄脂碎石混合料( SMA) 是在普通沥青路面难以适应交通需求的条件下，从改善沥青结合料性能和沥青混合料矿料级配的角度来提高沥青路面使用性能的新型路面结构材料。

3.1 SMA 特性SMA 路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低，而且低温性能良好。

沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性( 即高温稳定性和低温韧性) 、防止混合料分散并提高路用性能，通常采用改性沥青。

改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺剂( 改性剂) ，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。

沥青路面水损坏原因及防治措施研究关键词：沥青路面水损坏试验分析防治措施近年来，一些高速公路的沥青面层出现大面积的水损坏现象，主要表现在表面层松散、坑洞、拥包、纵横裂缝以及雨水沿缝隙下渗形成的啃边、局部沉陷、翻浆等现象。

为此了解路面结构内部水分的来源，分析造成水损坏的影响因素，并提出相应的水损坏防治措施，对于提高路面使用性能，延长路面使用寿命具有重要的实际意义。

1. 路面水损坏所谓水损坏就是沥青路面在水或冻融循环的作用下，由于汽车车轮动态荷载的作用，进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环作用；水分逐渐渗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，沥青膜从石料表面脱落（剥离），沥青混合料掉粒、松散，继而形成沥青路面的坑槽，推挤变形等的损坏现象。

1.1 路面结构中水的来源沥青路面结构中的水部分来源于外部。

路面表面的水分如果不能及时通过路面横坡或纵坡排走，会经由路面的纵缝、横缝以及路表裂缝或面层孔隙等渗透到路面结构内部，且渗透量与接缝和裂缝的数量及密度、孔隙的宽度和填塞情况、降水强度和历时等有关。

通过路面渗透进入结构内部的水分是引起路面结构水损坏的主要来源。

1.2 水损坏的影响因素1.2.1 沥青混合料的性质沥青混合料中集料的亲水性、表面化学性质、表面积、孔隙大小等对沥青混合料的水稳定性有很大影响；当集料表面含有铁、钙、镁、铝等高价阳离子时，与沥青产生化学吸附时形成稳定的吸附层；当含有钠、钾等低价阳离子时，与沥青产生化学吸附形成的吸附层极不稳定，遇水易被破坏。

集料表面的洁净程度对集料与沥青的粘附性影响也很大，泥土、粉尘将沥青与集料表面隔离，遇水易剥落。

混合料中沥青粘性越大，沥青中存在的极性物质越多，润湿性越好，抵抗水的置换能力越强。

此外，沥青混合料的类型也对沥青路面水稳定性有一定影响：对于热拌密级配沥青混合料，其透水性小，水分浸入较困难，一般不易产生水损坏现象；对于开级配改性沥青混合料，水能够在空隙中自由流动，也不易造成水损坏，但空隙率介于二者之间的沥青混合料，当水进入其内部，在荷载作用下易产生较大的毛细压力，反复作用产生水损坏。

沥青混合料空隙率的影响因素分析和施工控制摘要：沥青混合料作为当前公路工程建设中最为常用的材料，其自身各个部分的性能直接地影响着公路施工整体质量，因此，做好对于沥青混合料各方面的有效施工控制极其必要。

在影响沥青混合料性能的各项因素中，空隙率是极为关键的物理指标，本文就是以此指标为主题做了相关的研究。

文章中主要从影响混合料的空隙率的几点因素，以及对其空隙率进行施工控制的措施，围绕主题做了具体的分析。

关键词：沥青混合料；空隙率；影响因素；施工控制公路工程施工中应用的沥青混合料具有既定的空隙率设计参数（3%到6%），过大或者是过小都会诱发不同程度的工程质量问题，因此，做好对于空隙率的研究工作，并在施工中对其进行有效的控制是非常关键的。

具体来讲，在沥青混合料的应用中，影响空隙率的因素存在于诸多的方面，工程技术人员必须通过研究做到熟记于心地把握，才能够真正地确保各项施工控制措施切实地发挥作用。

本文就是对影响因素以及相关的控制措施进行了探讨。

一、影响沥青混合料的空隙率的相关因素分析就当前公路工程建设以及应用而言，其各种质量通病问题的出现，与其建设材料中沥青混合料的空隙率都存在着或大或小的联系，空隙率作为混合料性能的主要评价指标，它会直接地影响到混合料的透水性、耐久性以及低温与高温状态下的性能稳定性等，从而使沥青混合料在应用于公路建设时出现不同程度的路用性能状况。

做好对于空隙率的分析与施工控制是提升公路质量的重中之重。

本文下面就具体地分析一下影响其空隙率的几点因素：首先，矿料的级配直接地影响混合料的空隙率。

沥青混合料对矿料级配进行的设计，一般都是以级配范围作为参照，并以既定的规范性的算法来计算处于此范围内的具体的混合料级配。

矿料级配由不同的粗细程度粒径的矿料组成，往往其中的矿料存在越大的间隙率，混合料的空隙率也就会越大。

可以说，在混合料的空隙率影响中，级配的间隙率是矿料级配影响空隙率的主要体现。

如下图所示，三种不同级配的矿料影响状况：其次，集料的密度是影响空隙率的又一重要因素。

第４７卷第３期２０２１年９月

湖南交通科技

ＨＵＮＡＮＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．４７Ｎｏ．３

Ｓｅｐ．，２０２１

收稿日期：２０２００７?０１作者简介：吴鹏飞（１９７５—），男，工程师，主要从事道路工程专业研究与工作研究与工作。

文章编号：１００８８４４Ｘ（２０２１）０３?００４５?０６水泥对改性乳化沥青混合料水稳定性影响研究

吴鹏飞（通号工程局集团建设工程有限公司，湖南长沙　４１００００） 摘　要：为响应绿色公路建设节能减排号召，扩大改性乳化沥青在公路行业的应用范围，针对改性乳化沥青混合料水稳定性差的缺点，在混合料中加入水泥填料以期提高其抗水损害能力，并分析现有水稳定性评价方法对水泥－改性乳化沥青混合料的适用性，建立基于动态模量主曲线的改性乳化沥青混合料水稳定性评价方法。研究表明：水泥填料的加入可使改性乳化沥青混合料试件的空隙率大幅度减小，密实程度提高；现有的浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水车辙试验等水稳定性评价方法均存在明显的不适用性，基于动态模量主曲线的评价方法与长周期荷载作用或高温环境下的力学变化更加贴合，其模型参数离散性小精度高；此研究可为改性乳化沥青的大范围推广提供材料支撑。关键词：水泥；改性乳化沥青混合料；水稳定性；绿色公路 中图分类号：Ｕ４１４文献标志码：Ａ

改性乳化沥青作为一种节能环保、经济高效的路用沥青材料，其形成的改性乳化沥青混合料与热拌沥青混合料相比具有施工速度快、养生时间短、成本较低的优点；但其水稳定性相对较差，只能用于较低等级公路的中下面层或基层，这严重阻碍了改性乳化沥青的应用与推广［１］。随着我国对耐久性沥青路面的急切需求，如何提高改性乳化沥青混合料的水稳定性成为相关研究中重要的一项工作［２］。２０１５年李科成等［３］在乳化沥青混合料中加入水泥后，发现乳化沥青迅速破乳并在水泥、水化物、沥青膜间形成了稳固的网状结构，成功解决了单纯乳化沥青混合料在破乳后分散的现象，且混合料的力学性能和路用性能与乳化沥青用量成反比，而与水泥用量成正比。２０１７年秦先涛等［４－５］分析了含纤维水泥乳化沥青混合料的路用性能与微观结构的相互关系，研究表明纤维含量在０５％时其相互缠绕程度增强，各材料间的相互作用机理可用时间发展规律描述，进一步提出了水泥乳化沥青复合材料粘弹性能的模拟表征方法。２０１８年王军［６］通过弹性模量试验、蠕变试验进行加水泥前后乳化沥青混合料性能的对比研究，确定了水泥乳化沥青混合料在一定荷载作用下弹性模量、抵抗永久变形的能力显著提高。２０１９年Ｗａｎｇ等［７］系统地评价了水泥对乳化沥青混合料力学性能的影响，指出水泥的加入显著提高了乳化沥青混合料的高温稳定性和水稳定性，但对低温性能有不利影响，并利用扫描电镜（ＳＥＭ）和计算机断层扫描（ＣＴ）等微观学试验手段得出水泥乳化沥青混合料的细观孔隙结构是影响性能的主要因素。目前国内外评价沥青混合料水稳定性的试验方法多种多样，我国试验规程中评价水稳定性的试验方法为浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验，另外部分学者在考虑水的动力影响因素下采用浸水车辙试验，这些试验方法主要针对热拌沥青混合料，且各具优缺点，是否适用于水泥－改性乳化沥青混合料水稳定性评价有待考究［８－９］。本研究在改性乳化沥青混合料中加入水泥以期提高其水稳定性，并对上述水稳定性评价方法进行适用性分析，建立以动态模量为指标的水泥－改性乳化沥青混合料水稳定性评价新方法。