沥青路面水损害问题研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇沥青路面水损害问题研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：近年来，沥青路面在高速公路中的使用越来越广，如何保证其耐久性延长路面使用年限，已经成为亟待解决的问题。据相关研究指出松散、网裂、麻面、唧浆、掉粒、坑洞等是沥青路面水损害的主要表现，为此论文对沥青路面水损害问题进行了深入探讨，以期为同行提供借鉴和参考。

关键词：沥青路面；水损害；问题；研究

沥青路面的水损害破坏，是指在沥青路面结构存在水的条件下，经受交通荷载和温度胀缩的反复作用，水分逐渐侵入到沥青与集料的界面上，形成隔离水膜，又由于水动力的物理作用，沥青膜渐渐从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏的过程。论文将沥青路面水损害表现分为宏观表现形式和微观表现形式，针对具体表现形式，提出了相应的对策。

一、沥青混合料水损害的宏观表现

（一）松散类：路表麻面、松散、掉粒、坑洞

在水的长期作用下，沥青和集料之间的粘附性逐渐降低，沥青混合料的强度随之下降，加上高速行驶的车辆反复揉搓作用，使路面表面的集料飞散，沥青膜从集料表面剥落、混合料中的集料相互之间丧失粘结力而逐渐变软直至松垮，出现麻面、松散现象。在局部松散处，松散的集料颗粒逐渐掉落、流失进而形成大小不一的坑洞。

（二）裂缝类：哪浆、网裂、搓板

为了保持路面具有良好的路用性能，其表面要求有一定构造深度，上面层和中面层的空隙率一般大于下面层的空隙率。基层一般采用不透水的半刚性基层。水容易进入路面内部，而不容易排出。在行车荷载的作用下，路面的瞬间变形而产生高速高压水，对基层表面产生垂直的、在裂缝深度范围内水平的重复冲刷和泵吸作用，基层材料被挤压、冲刷、流失。随着基层结合料的逐渐流失，面层也随着底部脱空现象的产生而形成沉陷、网裂，进而发展成坑洞。当汽车经过凹陷处，行驶中的车轮会对凹陷边缘的沥青混合料产生挤压，使其沿纵向移动，加上“凹”的部分相对向下运动，因而形成“凸”形。这样使沥青混合料面板形成下凹和上凸，即搓板现象。

（三）变形类：辙槽

在行车荷载作用下，滞留在面层内的水使集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落，沥青混合料强度不断损失直至完全松散。行车轮迹带下不仅出现了压缩变形现象，还产生了严重的剪切破坏现象，车轮下松散的沥青混合料向两侧隆起，在轮迹带下产生车辙。与此同时，辙槽内还伴随着卿浆和网裂现象。

（四）动水冲刷

夏天雨水进入路面裂缝，车轮轧过裂缝时，在轮胎前面产生一个高水压区，将水压入路面，离开时由于轮胎变形会在轮胎后面产生一个负压区，会将路面内部的水泵吸出来。在这种情况下，高速高压水在混合料裂缝或大的路面空隙里来回冲刷，对沥青混合料产生破坏。冰冻地区或季节性冰冻地区，由于水凝聚结冰时体积增大，在沥青混合料内部会产生很大的膨胀力，致使混合料粘结力下降。同时，水在集料和沥青膜内膨胀时会将沥青膜进一步从集料表面剥离，降低沥青的粘附性。

二、沥青混合料水损害的微观表现

（一）水对沥青膜自然乳化

沥青与水接触时，水会以较慢的速度向沥青中扩散，进入沥青中的水分子留在沥青中而产生乳化现象。拌和时，集料表面的粘土粉末会分散在沥青膜中，一旦吸水就发生膨胀，进一步加速乳化。乳化的速率与沥青的性质有关，水对沥青膜的渗透如沥青的标号、是否添加改性剂、沥青老化程度及沥青中的灰分含量等，本文第三章将有相关的详细试验介绍。

（二）沥青膜破裂剥落

在交通荷载和温度的作用下，沥青混合料内部有各种力的作用，而集料棱角处沥青膜较薄，容易破裂。水沿着裂缝移动，到达集料表面上沥青与集料交汇处，沥青与水共同争取集料表面，由于水的表面张力比常温下甚至高温下的沥青还要大得多，必定能争取到更大比例的集料表面，迫使沥青膜脱落，集料表面的覆盖物（粘土质灰尘）也进一步加速沥青膜的剥离。

（三）孔隙水压力产生破坏

路表面的水会进入路面的连通空隙且滞留在其中，在车辆荷载的作用下，路面会发生的变形，而积留在空隙中的水的流动受阻，会产生很大的空隙水压力。

雨雪天气致使路面上积水之，路面存在较大空隙时，在高速行驶的车辆作用下，轮胎接地处会形成很高的水压，路面上的水被挤入沥青路面内部。由于荷载作用产生路面瞬间变形，空隙的体积会突然缩小，水的弹性变形产生很大体积应力，对沥青混合料孔隙造成破坏。同时，孔隙水压力还会造成路面层间冲刷侵蚀、沥青膜的剥落，导致沥青混合料产生疲劳破坏而过早剥离，诱发早期水损害。

三、沥青路面水损害的防治措施

（一）提高压实标准，加强压实，降低空隙率

为了尽可能使沥青混凝土路面不透水，有必要提高沥青面层的压实标准。研究资料表明，在国内现有的机械设备水平下，采取合理的摊铺和碾压工艺，将沥青面层压实标准控制在97%是完全可以做到的。建议上面层IV型压实度不小于98%，下面层压实度不小于97%，抗滑表层压实度不低于100%，以期保证现场空隙率不大于8%。

（二）严格限制摊铺宽度，避免集料离析

摊铺宽度8m以下时，可以采用单机铺筑。否则，在摊铺机宽幅摊铺混合料时，应使用两台同型号的摊铺机同时作业，呈阶梯状平行施工，尽量避免单机摊铺使用加长段熨平板的全幅施工。

（三）完善路面排水设施，构建畅通排水体系

路面和路肩的横坡坡度影响表面水的流速，从利于排水的角度出发，宜取大一些，但同时还应考虑行车安全，因而综合两方面的影响因素，宜采用折中的坡度值。路表排水设施的布设应充分利用地形和天然水系，形成完整的排水系统，并作好进出口位置的选择和处理，使水流顺畅。在路肩内填筑透水材料，布设反滤层，设置纵向集水沟和集水管，以及横向排水管等排水系统，及时将路面下渗水排出。

参考文献：

[1]李剑，郝培文.消石灰改善沥青混合料抗剥落性能研究[J].公路，2004， （5）：131-134

[2]杨美荣.沥青路面水损害原因及其防治措施研究田[M].西安：西安建筑科技大学.2006

[3]罗志刚，周志刚，郑健龙.沥青路面水损害问题研究现状[J].长沙交通学院学报，2003

[4]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏与对策[J].长沙理工大学学报：自然科学版，2006，3

作者简介：周顺忠（1970-），宜兴市交通建设集团有限公司，技术员。