超孔隙水压对沥青混凝土的影响
浅谈孔隙率对沥青路面的影响
林
业
科
技
情
报
浅 谈 孔 隙率对 沥 青路 面 的影 响
王 洪梅 郝 刚
（ 哈 尔滨海航 地理 信 息工程 有 限公 司） （ 黑龙 江省林 业设计研 究院 ）
［ 摘 要］ 沥青混合料 的孔 隙率是 一个重要 的设计参数 ， 其对于沥青路面的强度和使 用性能有着 重要 的影响。在施 工时， 由
ｍｅ ｎ ｔ ，ｉ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍｐ ｏ ｓ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｔ ｏ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｒ ｏ ｓ ｉ ｔ ｙ ． Ａｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ，ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｌ ｙ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｓ ａ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｕ ｉｎ ｒ ｇ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｐ ｈ ｌｔ ａ ｐ ａ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｏ ｒ ｏ ｓ ｉ ｙ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ａ ｎ ａ ｃ ｃ ｅ ｐ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ．
２ 国 内外应 用和研 究现 状
２ ． １ 空隙率
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ： Ｔｈ ｅ ｐ ｏ ｒ ｏ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ａ ｓ ｐｈ ａ ｌ ｔ ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｎｄ ｉ ｔ ｓ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ａ ｓ ｐｈ ａ ｌ ｔ ｐ ａ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｍ — ｒ ａ ｎ ｃ ｅ ｈ ａ ｓ ａ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ．Ｄｕ ｉｎ ｒ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐａ ｃ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ—
沥青路面温度应力及超孔隙水压力计算
（2）环境温度对沥青路面温度场和温度应力有显著影响。随着环境温度的 升高或降低，路面温度也会相应地升高或降低，从而导致更大的温度应力和更严 重的路面问题。因此，在设计和施工过程中，需要考虑环境温度的影响。
超孔隙水压力的产生原理主要是由于路面内部的孔隙率不均匀，导致部分孔 隙中的水无法排出。这部分水在路面内部积累，形成一定的水压力。此外，车辆 载荷也会促使这部分水压力传递到路面表面，从而影响路面的使用性能。超孔隙 水压力对沥青路面的影响主要包括：加速路面的损坏、降低路面的抗滑性能等。 因此，准确计算超孔隙水压力对沥青路面的设计和维护具有重要意义。
1、建立路面结构模型，包括各层材料的厚度、弹性模量、泊松比等参数； 2、根据历史气候数据，设定相应的温度变化条件；
3、利用有限元分析软件，对路面结构进行温度应力分析； 4、根据分析结果，提取沥青路面的温度应力数据。
三、超孔隙水压力计算
超孔隙水压力是指由于路面内部孔隙中的水产生的压力。在降雨或洗车等情 况下，路面内部的孔隙会被水填充，从而产生一定的水压力。当路面承受车辆载 荷时，这部分水压力会传递到路面结构上，影响路面的使用性能。
在计算超孔隙水压力时，一般采用理论模型结合实际观测数据进行估算。常 用的计算方法包括：根据降雨量或洗车频率计算水的填充量；根据路面材料的孔 隙率和水密度计算水压力；根据实际观测到的路面损坏情况反推超孔隙水压力等。
参考内容
一、引言
沥青路面作为最常见的道路结构形式，具有行车舒适、维护方便、耐用性强 等优点。然而，由于自然环境和车辆载荷的作用，沥青路面的温度场和温度应力 分布会产生复杂的变化，对路面的长期性能产生重要影响。因此，对沥青路面结 构温度场和温度应力进行深入的研究和分析，对于提高路面的使用性能和寿命具 有重要意义。本次演示将介绍一种基于数值模拟方法的沥青路面结构温度场和温 度应力分析方法。
孔隙率对沥青混合料性能的影响
１３ ２ ．０ ｘ＋１ ．０ 。２ 泥 抗 折 强 度 推 算 式 为 Ｙ＝０ ９ ２６ ＋ １ １５ ８ｄ水 ．９ ｘ １ Ｄ ／ １ ９２ ０ ， ｌ Ｌ ｒ５ ２ —０ １ 碾压 式土石坝施工规 范Ｉ ． ２ Ｓ１ ２ ６ ４６ Ｘ 为 水 泥 的 ３ｄ抗 压 ／ 折 强 度 ， 为水 泥 的 ２ 压 ／ ［ ］ 林连 海 ． ．９ 。 抗 Ｙ ８ｄ抗 ３ 水泥稳 定碎 石 混合料 强度 发展规 律研 究［］ 山西 Ｊ． 抗折强度 （ 同） ） 下 。３ 当水 泥 牌 号 为 Ｐ Ｃ ２ ５ ． ３ ． Ｒ水 泥 时 ： ８ｄ 泥 ２ 水 建 筑 ，０ ８ ３ （８ ：６ —６ ． ２ ０ ，４ １ ）１ １１２ 抗压强度推算式 为 ｖ ．４ ｘ＋１ ．３ 。２ ＝１ ２ ８６ ３ ５ ６ ８ｄ水泥抗折 强度推
能力 就强 。孔 隙率小 时 ， 表层 构造深 度小 ， 达不 到对抗 滑表层 的 沥青混 合料的密 实度决 定着 混合 料 中孔 隙率 的大小 。密实 要求 。研究表 明 ， 开放交通后 ， 沥青上 面层 ， 特别是表 面层 的孔 隙 度越大 ， 隙率越小 ， 合料 的抗 辙槽 能力也 越强 。沥青混 合料 率过小容易导致面 层表 面泛 油 ， 孔 混 则表 面构 造深度 将减 少很 多 ， 甚 的孑 隙率 过小 ， Ｌ 面层 容易产 生辙槽 和推 移现象 。研 究表 明 ， 沥青 混合料 的孔 隙率 不大 于 ３ ％时 ， 容易产 生 明显 的辙槽 。使用合 适 的集料 ， 同时保持孔隙率大 于 ３ ， ％ 观测到的辙槽深度 小。 至完全失去表 面构 造深度 ， 面抗滑性 能显著下 降。泛油现象 愈 路 严重 ， 摩擦 系数 降低 的幅度 就愈 大 ， 际摩擦 系数值 也愈 小。相 实
水泥试验结果推算 当地 关 系式。 当发现 常用 的水泥 强度 发展规 律 有 变 化 时 ， 根 据 积 累 的试 验 数 据 重 新 计 算 调 整关 系 式 。５ 不 应 ）
超孔隙水压力作用
超孔隙水压力作用超孔隙水压力作用，是指水流经地面或地下岩石砂土层时，由于水的压力而对砂土、岩石或构筑物等产生的一种压力作用。
该压力作用通常会对建筑物、地下工程等产生影响，对于工程设计和建设有着极为重要的作用。
超孔隙水压力作用的产生原因超孔隙水压力作用的产生主要是由于地下水流的作用，地下水是指自然流动于地下的水体，包括地下河流、地下湖泊、地下水位和渗水等，当地下水流入岩石砂土孔隙时，由于孔隙较小，所以水的运动速度非常慢，但若是遇到下雨等自然灾害，地下水流就会迅速增多，从而导致超孔隙水压力作用的产生。
超孔隙水压力作用的影响超孔隙水压力作用对土体的影响主要表现为：1. 过渡水压力：超孔隙水压力变大与岩土的孔隙度、渗透性质有关。
超过了土的黏聚力和摩擦力时，将发生渗透和变形等现象。
2. 渗透强度：当岩土处于围墙中时，会受到主应力的作用，超孔隙水压力作用容易引起土样中孔隙质变化，从而改变岩土在不同应力下的渗透能力。
3. 土壤沉降：超孔隙水压力作用还有可能引起地下水位上升、土层固化率下降，导致土壤沉降，产生严重的地质灾害。
超孔隙水压力作用的预防为了有效预防超孔隙水压力作用对建筑物、工程及周围环境的影响，需要采取以下措施：1. 建立完善的水文地质、地形地貌等调查和监测体系，及时获取和处理相关信息。
2. 在工程设计过程中，要根据不同条件和环境，适当调整设计方案，采用合适的防水结构和保护措施。
3. 在工程施工过程中，要采用有效的防水措施，如增加土木工程密度、改善地质条件、加强工地监测等。
综上所述，超孔隙水压力作用是地下水流作用的一种表现形式，对于建筑物、工程以及周围环境都会产生较大影响，因此必须引起重视。
在日常生活中，应注意及时了解地下水流动状况，及时采取有效的措施预防超孔隙水压力作用对建筑物等的危害。
孔隙率对沥青路面技术性能的影响研究
孔隙率对沥青路面技术性能的影响研究郭恩【期刊名称】《《交通世界（建养机械）》》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】4页(P242-245)【作者】郭恩【作者单位】秦皇岛公路管理处【正文语种】中文沥青路面是将不同粒径的石料、填料按一定的比例与适宜的沥青用量在适宜的温度下拌和而成的沥青混合料，再经合理的摊铺、碾压形成具有一定空隙率的柔性路面。
沥青路面的孔隙率是沥青混合料设计与施工验收的关键性指标之一，这是因为沥青路面使用性能很大程度上取决于沥青混合料设计与施工验收的关键性指标之一，这是因为沥青路面使用性能大程度上取决于沥青混合料的体积特性，主要以沥青混合料的空隙率、沥青饱和度和矿料间隙率等来表征。
我国规范要求沥青混合料设计空隙率为3～6%，当沥青路面施工完毕，大多数要求压实度达到92%的沥青混合料最大理论密度，也就是现场沥青路面空隙率要小于8%，通过2—3a的行车荷载作用下，沥青路面进一步压实，达到了沥青混合料设计空隙率。
目前沥青混合料的设计空隙率为4%，这是前人大量实践的共识。
它是依据以下各点得到的：a）所谓设计空隙率4%是指室内混合料要压实到将来服务条年下交通量的最终压实的通常密度。
此时，沥青不易老化，路面耐久。
B）施工时总要容许一定的压实率，如压实率为97%，则竣验收时，空隙率可小于7%，如个别点压实度为98%，则验收时空隙率可小于8%，大量实践已证明，当空隙率大于8%时，路而明显渗水，容易造成早期水损害。
所以设计空隙率不应大于4%。
c）设计空隙率也不能太小，实践证明，太小的设计空隙率，如经交通追密后，空隙率小于3%，就可能因高温时沥青膨胀而形成推挤或车辙。
由此可见将设计空隙率定为4%，是考虑了防止水损害、车辙、老化以及提高路面耐久的目的而设定的标准。
空隙率对沥青路面性能，如沥青路面的耐久性、高温稳定性、疲劳特性、抗水损害性能等具有显著影响。
过大的空隙率将加快路面的老化，使路面渗水严重，造成水损害；过小的空隙率会影响沥青混合料骨架构的稳定性，导致沥青混合料高温稳定性不足，致使沥青路面极易出现车辙现象。
孔隙率对沥青混合料水稳定性影响研究
孔隙率对沥青混合料水稳定性影响研究吴渝玲【摘要】沥青混凝土路面水敏感性一直为路面工程界所重视的重要问题。
影响沥青混凝土水敏感性的因子有很多，包括材料性质、沥青混合料性质、施工质量及交通与环境条件。
水的扩散及沥青混合料空隙率为重要影响因素。
许多实验室以不同试验方法评估沥青混凝土水侵害的行为，较常用试验方法包括煮沸试验、马歇尔抗拉强度试验、浸没试验、修正 Lottman试验等。
以上这些试验方法简单操作，而其有效性仍无法提供沥青混凝土水侵害破坏的机制。
研究目的是在实验室分别制作8％及11％空隙率的密级配沥青混凝土试件，并施予70％～80％饱和度，进行动态模量试验及获得动态模量主曲线，再以相同试件进行力学试验获得疲劳破坏圈数，借以了解沥青混凝土孔隙率对动态模量及疲劳破坏的影响，并探讨在不同空隙率下沥青混凝土的水敏感性。
试验结果表明，空隙率与水饱和越小，模量衰减程度较大，表示应力松弛较快，抗裂性较佳，水敏感性较佳；反之模量衰减程度较小表示应力松弛较慢，较容易产生开裂，水敏感性较差。
%Water sensitivity of asphalt concrete for road engineering is the emphasis on the impor-tant issues.On asphalt concrete water sensitivity factor are many,including the properties of material properties,asphalt mixture,construction quality and transportation and environmental conditions.The diffusion of water and air void of asphalt mixture as the important influence factors.Many laboratories in different test method for evaluation of asphalt concrete water enroach on,commonly used test methods in-cluding the boiling test,tensile strength test and immersion Marshall test,fixed Lottmantest,etc.This test method is simple operation,and its effectiveness is stillunable to provide the asphalt concrete water damage mechanism.The purpose of this study is 8% and 1 1% respectively in the laboratory making void fraction of dense gradation asphalt concrete specimens,70% ~80% and giving saturation,dynamic mod-ulus test and get a dynamic modulus master curve,again with the same specimen for fatigue damage me-chanics experiment laps,so as to understand the porosity on the dynamic modulus of asphalt concrete and the influence of fatigue damage,and discusses on air voids of asphalt concrete under different water sen-sitivity.Test results clearly show that the smaller the porosity and water saturation,the modulus attenua-tion degree is bigger,said stress relaxation faster,better crack resistance,water sensitivity is better;And modulus decay less stress relaxation slower,more easy to produce craze,water sensitivity is poor.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P266-269,299)【关键词】道路工程;水稳定性;动态模量;疲劳破坏【作者】吴渝玲【作者单位】重庆水利电力职业技术学院，重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】U414.10 前言在沥青混凝土路面有许多主要的破坏是由于水的引入而激发或增长路面破坏。
孔隙率对沥青路面技术性能的影响研究
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第４ 期
郭恩等 ・ 隙率对沥青路面技 术性 能的影响研究 孔
的沥 青混合 料 来说 ，轻 质油分 的 挥发损 失 已经不 是 沥 青老化 的 主要原 因 ，而 与大气 中氧 气 的反应
温度 升高 时 ，混 合 料 的软化 劲度变 小 ，有膨 胀 的趋势 ，然 而在 汽车 荷载经 常 作用 的部位 ，混 合料 无法 发 生 “ 膨胀 ” 相反 会被 车辆 载荷 压密 而 ， “ 陷” 下 。于是 ，混合料 只 能 向载 荷作 用 中心 的两 边 推挤 形成 车辙 。这就 是 实际路 面 上辙槽 和推 挤 的发展 与形成 过 程 。 Ｆ ｒ ［在 阿肯 色州 的研 究表 明 ，热拌 沥青 混 ｏ ｄｓ 合 料 的设 计和 施 工应 使现 场 空 隙率保 持 在 ２ ５ ．
小 的 空 隙率 会 影 响 沥 青 混 合 料 骨架 结 构 的 稳 定
性 ，导致 沥青 混合 料高 温 稳定性 不 足 ，致 使沥 青
路 面极 易 出现 车辙 现 象［ 。研 究表 明当沥 青混 合 ２ ］
料 空 隙率 在 ８ ～１ 时 ，产 生 水损 坏 的可 能 性 ３ 最 大 。空 隙率 小于 ３ ，路 面 就 开始 出现车 辙现
象 。因此沥 青路 面 的空 隙率 必须控 制 在合 理 的范
围内。
１ 空 隙率 对沥 青路 面老 化 的影响
压 实 到将 来服务 条件 下交 通 量 的最终 压 实的通 常
密度 。此时 ，沥 青不 易老 化 ，路 面耐 久 。ｂ ）旋 工
沥青 在 使用 过程 中受 空气 、紫 外线 、水 的作
成 为温缩 裂 缝 的弱点 ，导致 路 面开 裂 ，使用 寿命
降 低 。老 化 原 因可 以归纳 为轻 质 油的挥 发 ，氧化 缩 合 ，结 构 位阻 硬化 。但是 对 已经经 过 高温拌 和
孔隙水对混凝土静力特性的影响研究
孔隙水对混凝土静力特性的影响研究随着现代建筑技术的不断提高，对混凝土桩的使用也越来越广泛。
由于混凝土桩遭受潮湿环境作用，其强度下降会对建筑结构安全稳定造成极大的威胁。
因此，研究孔隙中水分对混凝土桩的静力特性有着重要的意义。
孔隙水是混凝土桩中最重要的渗透介质之一，它的吸收、分布及扩散过程对混凝土的密实性及强度均有较大影响。
因此，混凝土在被潮湿环境影响时，孔隙水能够快速地浸入到混凝土桩内，从而改变混凝土桩的静力特性，从而影响其承载能力及耐久性。
孔隙水是影响混凝土桩需大特性的水分最重要的成分。
它能够改变混凝土的性质，使混凝土的强度和体积发生变化。
一方面，孔隙水能够使混凝土的抗压强度发生降低，使轴压拉应力增大；另一方面，孔隙水可以改变混凝土桩的体积，因此可以影响混凝土桩的侧向变形和剪切变形。
此外，由于孔隙水的吸收、流动和分布，混凝土桩内部存在局部空隙，这样冻融循环对混凝土桩内部局部严重冲击，使混凝土桩失效，使结构破坏。
加强对孔隙水对混凝土静力性能的研究有助于混凝土的使用期限延长和设计安全高效，特别是在恶劣的工程环境中，更加有效地改善混凝土的静力特性。
因此，研究孔隙水对混凝土静力特性的影响，有利于更好地理解孔隙中水分对混凝土桩强度和稳定性的影响，进而为在恶劣环境下的混凝土结构的安装和使用提供良好的参考依据。
综上所述，孔隙水对混凝土静力特性的影响是不可忽视的，因此，混凝土桩使用前需要考虑孔隙水的吸收量，以避免混凝土的生长，以免对结构的安全及稳定造成不良影响。
应当对混凝土桩的环境状况进行多维度考虑，从而准确评价混凝土桩的静力性能，确保混凝土桩的安全可靠。