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。　

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］。

（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。