沥青路面水稳定性机理及其防治措施
沥青路面水稳定性机理及其防治措施
发表时间:2018-11-24T15:21:57.100Z 来源:《防护工程》2018年第22期 作者: 娄倩 纪永恒
[导读] 现如今我国经济快速发展,对公路网的依赖越来越大。
山东省路桥集团有限公司 山东济南 250021
摘要:现如今我国经济快速发展,对公路网的依赖越来越大。路面运营一段时间后,由于工程本身存在缺陷或者车辆超负荷运营,路面会出现各种损害,其中水损害的出现会大大降低路面工程质量,对车辆通行也带来不利影响。导致各类病害出现,影响结构的稳定性与
可靠性。针对沥青路面水损害问题是公路工程的通病之一,从水损害产生的原因入手,对沥青路面水损害产生机理进行了较详细的分析,
并针对性地提出了预防水损害出现的相应措施,从而减小沥青路面的损害。
关键词:沥青路面,水损害,预防措施
引言
随着城市化建设的发展,我国建筑行业取得了巨大的进步。而路面水稳基层施工作为建筑工作的基础,在建筑工作中发挥着重要作用。并且,随着现代技术的进步,路面水稳基层的施工的技术要求越来越高,逐步朝着规范化和现代化方向发展。然而,由于水泥稳定施
工基层的特点,施工过程中需要做好施工准备,选择科学的施工方法并采取合适的施工技术措施。研究路面水稳基层施工方法不仅能够确
保施工质量,而且对施工技术的进步有着深刻意义。
1水损害产生机理
一般认为沥青混凝土面层水损害的原因是粘附力的损失和粘结力的损失造成的。粘附力损失是指水进人沥青和矿料之间的界面上使沥青膜脱落(造成沥青剥落)。粘结力损失是指沥青混凝土内部的水使沥青软化和沥青与矿料之间的粘结力减弱。这两种现象往往是同时存
在和相互影响的。沥青与矿料表面的粘附及剥落机理的分析有多种理论,其中极性理论已为大多数沥青研究者所接受。极性理论认为表面
活性物质的分子是由极性基和非极性基组成的不对称结构。极性基带有偶极矩,故能表现出力场。沥青可被看作是表面活性物质在非极性
碳氢化合物中的溶液。随所含表面活性物质数量的不同,沥青具有不同的特性。沥青粘附于石料表面后,在石料表面首先发生极性分子定
向而形成吸附层。同时,在极性力场中的非极性分子由于得到极性的感应而获得额外的定向能力,从而构成致密的表面吸附层。沥青在矿
料表面的吸附可以分为物理吸附、化学吸附和选择性扩散吸附。由于水是极性分子,且有氢键,因此水对石料的吸附力很强。如果石油沥
青是低极性的,它与亲水性石料粘附时基本上只有物理吸附,故沥青易被水所剥落。含极性物质的石油沥青与憎水性石料粘附时,不仅有
物理吸附,同时还有化学吸附,故沥青不易被水所剥落。
2造成沥青路面水损害的原因
2.1路面材料性质
众所周知,碱性石料与沥青的粘附性好,酸性石料与沥青的粘附性不好,遇水极易剥落。目前以岩石中SiO2的含量来区分碱性矿料和酸性矿料。SiO2含量高于65%的矿料称酸性矿料,如石英岩和花岗岩等。SiO2含量小于52%的矿料称碱性矿料,如石灰岩。Si02含量介于
52%~65%之间的岩石为中性矿料,如安山岩。研究表明,石灰岩碎石沥青混凝土的水稳定性最好,片麻岩居中,花岗岩沥青混凝土的水稳定性差。不同品种的沥青对沥青混凝土的水稳定性也有明显影响。而且沥青与石料的粘附性愈差,沥青品种的影响愈大。
2.2空隙率
研究表明,热拌沥青混合料4%~5%的空隙率就认为是不透水的,也就是说与水损害无关。大多数沥青混合料设计空隙率为3%~
5%,当施工完毕,大多数要求达到94%的最大理论密度,也就是说,空隙率为6%,2~3a后,可以认为是达到了设计空隙率。路面没有压好,空隙率高于6%,就易渗水,就会引起路面松散。根据调查表明,表面空隙率在6%~13%之间时,是发生水损害最危险的空隙率:因
为空隙率大于13%时,水很容易流走,空隙率小于6%时,水不容易流进去,而在这一范围的空隙率是水容易进而不容易出的状态,在行车
作用下路面逐步压实,原来联通的空隙不联通了,这些空隙中的水在行车作用下产生空隙水压力,重车和超载车,使空隙水压力更大,从
而更容易产生水损害,这也是一些高速公路在建好不久后就出现水损害的原因。
3防治措施
3.1提高认识
交通部已经颁发了《公路排水设计规范》,但相当一部分设计、监理和施工人员并未对此引起足够的重视,路面排水不良的现象随处可见,如路面无排除渗入结构层水的设计,路缘石及路肩挡水和阻水,沥青路面下封层施工质量不高,中央分隔带不做防水层等。这些都
是造成沥青水损害的主要原因,应予以高度重视,从设计、监理和施工方面入手,切实做好路面的防水和排水工作。
3.2提高沥青混合料水稳定性
为保证与沥青的粘附性符合规范要求,应采用下列抗剥离措施。(1)用干燥的磨细消石灰或生石灰粉、水泥作为填料的一部分,其用量宜为矿料总量的1%~2%。 (2)在沥青中掺加抗剥离剂。(3)将粗集料用石灰浆处理后使用。添加抗剥落剂能改善和提高沥青混
合料抗水损害能力,但不能轻易得出某种抗剥落剂不好或是劣质产品的结论,应通过周密的试验设计来进行筛选。
3.3合理设计
在沥青混合料设计中,采用孔隙率小的密实级配沥青混合料,以减轻水进人并滞留在沥青混合料中,防止沥青膜与集料的剥离。沥青路面结构层厚度应与沥青混合料类型相匹配,通常路面结构层厚度应是集料最大公称尺寸的3倍以上。在结构设计中还应考虑下列措施:①
填土低的潮湿路段,宜设置厚度不小于15cm的砂砾垫层,或其他材料的隔水层,从而隔断毛细水进人底基层。多雨地区,基层顶面必须设
计下封层,下封层应综合考虑基层的材料和施工工艺等情况,必须确保下封层有效防水;②考虑路面结构层排水,使透过面层达到基层的
水排出路外,防止路缘石和路肩阻水,避免产生冲刷呢浆和路面早期损坏现象;③在挖方地段,应十分重视路基两侧有无潜水,调查清楚
其水位情况,并采取加深边沟等有效措施排除和隔离潜水,以防止地下水危害公路。
3.4提高沥青路面基层施工压实度 做好混合料的摊铺工作,摊铺完成后立即进行碾压施工。通常每层沥青混合料的松铺系数在20~30cm为宜,一层摊铺完成并且碾压合格之后,才能进入下一层碾压施工。碾压应该从边缘向中间进行,并重叠1/3的轮宽,确保碾压缓慢、连续、均匀进行。速度控制在2~
4.5km/h为宜,加强初压、复压、终压每个环节的质量控制。在重视路面基层平整度控制的前提下,也要加强路面基层压实度控制。一层碾压完成之后,理解进行压实度检测,对不合格部位及时返工,直至压实度合格为止。
3.5改善并合理设置基层排水系统
合理设置沥青拦水带,将雨水顺利引出,避免雨水下渗至路面基层而影响结构的稳定性。可在路边缘中下层留10~20cm宽槽,铺上碎石,做成盲沟,或者设置排水管,有利于雨水顺利排出。合理设置路拱,保证路面平整度,将沥青路面雨水顺利排出,避免下渗至路面
基层。加强中央分隔带排水处理,设置纵向排水盲沟,将路基的地下水或裂隙水顺利排出,有效预防水损害现象发生。
结语
伴随着超速超载等现象的出现,沥青路面的水损害问题越来越突出,是造成国内外许多高等级公路破坏的主要原因,严重影响了道路的使用寿命和服务水平,同时带来了巨大的经济损失。导致沥青路面水损害的原因复杂,影响因素繁多。因此为了避免或减轻沥青路面的
水损害,应认真找出其确切原因,因地制宜地采取措施,解决水损害问题。
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[4]杜顺成.沥青路面水损害防治的基层处治措施研究[J].公路交通科技:应用技术版,2015(1):221-223.
沥青路面水损害的防治与养护
沥青路面水损害的防治与养护
沥青路面作为城市道路建设中常用的路面材料,具有耐磨损、耐压、耐老化等特点,但是在日常使用中,由于车辆的频繁行驶、雨水的浸润、日晒雨淋等因素,容易造成水损害,这不仅影响了路面的使用寿命,也给行车安全带来了隐患。对沥青路面水损害的防治与养护是十分重要的。本文将结合实际工作经验,从水损害的原因分析、预防措施和养护方法等方面进行探讨,以期为相关人士提供一定的参考。
一、水损害的原因分析
1、雨水浸润
在雨水的浸润下,路面的沥青层容易软化溶解,使得路面变得松软,同时也容易造成路基的下沉和沥青层的龟裂,加速了路面的老化。
2、车辆行驶造成的水损害
长时间的车辆行驶会造成路面局部的压力增大,导致局部沥青层的龟裂和损坏,为雨水的浸润提供了便利条件。
3、温差和紫外线照射
气温的变化和紫外线的照射会使得路面的沥青老化加速,使得路面变得脆弱,容易受到水损害。
二、预防水损害的措施
1、合理的排水系统
在路面建设中,应该设置合理的排水系统,保证雨水能够迅速排除,减少路面的积水时间,降低雨水带来的侵蚀。
2、选择合适的沥青材料
在进行路面修建时,应该选择质地坚硬、抗老化性能好的沥青材料,能够延长路面的使用寿命。
3、及时维护
对已经出现裂缝、坑洼等病害的路面,需要及时进行维护补救,以防止水损害的进一步扩大。
三、沥青路面水损害的养护方法 1、定期检查
定期对路面进行全面的检查,发现问题及时处理,避免病害的扩大。
2、及时清理积水
发现路面积水时,要尽快进行清理,保证路面畅通,减少路面损害的发生。
3、适时进行防水处理
对老化严重的路面进行适时的防水处理,延长路面的使用寿命。
4、及时维修
一旦发现路面的龟裂、坑洼等问题,要及时进行维修,避免水损害的发生。
沥青混凝土路面渗水原因及防治措施分析
沥青混凝土路面渗水原因及防治措施分析
摘要:科技的进步,促进公路建设事业得到快速发展。加强路面的施工质量、改善沥青与粗细集料间的粘结性、改良沥青混凝土集料的级配、提高沥青路面施工现场的压实度、完善沥青路面防排水系统,是防止沥青路面渗水的有效办法。本文就沥青混凝土路面渗水原因及防治措施展开探讨。
关键词:渗水系数;沥青混凝土路面;渗水的防治措施
引言
沥青混合料是我国公路建设的主要材料之一,其有着不用刻槽,不用切割伸缩缝,铺筑以后很短时间就能通车、行车舒适等等很多优点,应用非常广泛。但是在潮湿多雨地区,由于雨水充足以及沥青结合料与集料之间的黏结性不强、空隙率较大等等原因,使得沥青混合料的水损害普遍而又严重。
1渗水的原因
1.1基层的原因
目前我国高速公路的建设中,基层通常采用半刚性材料,也就是我们常说的水泥稳定碎石类基层。该结构具有承载能力好,水稳性好,板结性好,可以减少因路基的不均匀沉降的诸多优点。但由于添加了水泥这种胶结材料,自身的结构就受到水泥添加量的影响。若水泥剂量使用增大,基层结构中的水泥产生较大的水化热在养护过程中的失水,就会产生相应的干缩或者温缩裂缝。由于水稳类基层的板结性较强,在施工中混合料含水量大、水泥剂量高、混合料的级配不良、材料的含泥量过大等因素,都会导致基层结构产生裂缝,当裂缝宽度大于3mm时,且在不作处理的条件下,裂缝就会反射到沥青路面结构中,此裂缝就会成为水渗入沥青面层的通道。
1.2原材料及级配影响
原材料质量不稳定,会导致配合比级配变化,如石料的吸水率不一致,在配合比设计时所用石料的吸水率较低,然而在施工过程中使用吸水率较大的石料,则由于石料对沥青的吸附量增大,会导致有效沥青用量的减小,在相同的油石比下,空隙率会增大,从而使渗水系数增大。有时为了增加抗车辙能力而增加大粒径石料的用量,使沥青混凝土路面空隙率增大,也会导致渗水系数增大。
沥青路面水损害的防治与养护 2
沥青路面水损害的防治与养护
沥青路面在日常使用过程中,往往会遭受各种水损害,如龟裂、泛油斑、表面变粗糙等问题。这些水损害不仅影响着路面的美观和使用寿命,还会对行车安全造成影响。对沥青路面水损害的防治与养护显得尤为重要。
一、水损害的原因分析
沥青路面水损害的原因主要有以下几个方面:
1. 水分侵入:沥青路面如果存在裂缝、坑洼等损坏部位,会导致地下水分侵入路面,加速路面龟裂和变形。
2. 雨水浸泡:雨水长时间浸泡路面,会导致路面裂缝扩大,轻则使路面变得不平整,重则会导致路面开裂、变形。
3. 油污污染:车辆漏油或者油品泄漏在路面上,会形成一层薄薄的油膜,降低路面的抗水性能,增加路面滑动系数,对路面的使用造成影响。
二、水损害的防治措施
1. 加强路面维护:对路面裂缝、坑洼等损坏部位进行及时维修,以减少水分侵入路面的可能性。
2. 加强排水系统建设:合理设计路面排水系统,确保雨水及时排走,减少雨水对路面的影响。
3. 预防车辆漏油:加强对车辆的日常维护管理,减少车辆漏油对路面的影响。
三、水损害的养护方法
1. 定期清洗:定期对路面进行清洗,清除表面的污物和积水,减少水分对路面的影响。
2. 涂覆表面材料:对路面进行涂覆表面材料,提高路面的抗水性能,减少水分对路面的侵蚀。
3. 细粒料补铺:对裂缝较大的路面进行细粒料补铺,增加路面的平整度和抗水性能。
通过以上养护方法的实施,可以有效减少水损害对路面的影响,延长路面的使用寿命,保障行车安全。 四、水损害的应急处理
在路面出现水损害问题时,应及时进行应急处理,以减少水损害对路面的影响,维护行车安全。具体应急处理方法包括:
1. 及时清理积水:发现路面积水时,应及时清理,保障路面畅通。
2. 快速修补损坏部位:对路面裂缝、坑洼等损坏部位,应及时进行快速修补,减少损害的扩大。
沥青路面水损害成因及防治措施
TRANSPOWORLD 2012No.19(Oct)78MAINTENANCE养护天地 本栏目由高远路业集团独家协办
由于具有表面平整无接缝、行车振动小、噪声低、开放交通快、养护维修方便等优点,沥青路面成为我国路面的主要结构形式。沥青路面早期损坏的现象,如松散、坑槽、车辙等,严重影响了公路的服务水平和行车安全。路面的早期破坏多与汽车的重载和超载有关,水损害也是造成沥青路面早期破坏的主要模式之一。有的沥青路面在竣工通车后不久就发生了严重的水损害,严重危及路面的行驶质量和行车安全。水损害的表现形式水损害是指水由沥青路面孔隙、裂缝进入路面内部后,在冻融、车辆轮胎动荷载产生的动水压力或真空负压抽吸的反复作用下,水分逐渐渗入沥青与矿料的界面或沥青内部,使沥青与矿料之间的黏附性降低并逐渐丧失黏结能力,沥青膜逐渐从矿料表面剥离,沥青混合料掉粒、松散,造成沥青路面结构整体性的破坏。较为普遍的水损害现象有麻面、松散、掉粒、坑洞、唧浆、网裂、辙槽等。 松散类:路表麻面、松散、掉粒、坑洞。沥青面层在孔隙水压力的反复作用下,使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,导致麻面、松散现象。在局部松散处,松散的集料颗粒逐渐掉粒、流失进而形成大小不一的坑洞。 裂缝类:唧浆、网裂、坑洞。半刚性基层基顶结合料与从路表连通孔隙及裂缝处下渗的水混合,在行车荷载的反复作用下,产生的高速动水压力冲刷基顶形成灰浆并从裂缝中被挤压而出形成了唧浆现象。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。 变形类:辙槽。在行车荷载作用下,滞留在面层内的水使集料特别是粗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,而且产生了严重的剪切破坏现象,轮下松散的沥青混合料向两侧挤出并鼓起,在轮迹带下形成车辙。辙槽内有时还伴随着唧浆和网裂现象。 水损害机理分析造成沥青路面水损害的因素很多,可分为外部因素和内部因素。外部因素主要为:水、载荷和施工方法;内部因素主要为:集料性质、沥青性质、沥青混合料的空隙率、沥青混合料的离析和路面结构排水系统。水损害的发生往往是各种因素共同作用的结果。沥青与石料的黏附性不足和混合料空隙率过大是造成沥青路面水损害的主要原因。普遍认为黏附-剥落理论是水损害的主要作用机理。黏附-剥落理论主要体现为两种作用过程,即黏附力和黏结力的损失。黏附力损失是指水进入沥青和矿料之间的界面上,矿料对水的吸力比对沥青的吸力大,造成沥青剥落;黏结力损失是指沥青内部的水使沥青软化,黏性降低,从而使沥青混合料的整体性与强度降低。对于沥青与集料间的黏附性有四种理论来解释:力学理论、化学反应理论、表面能理论和分子定向理论。静水压力作用沥青路面的水损害与软化和剥落两种过程有关。首先,水能进入沥青中使沥青黏附性减小,从而导致混合料的强度减小;其次,水能进入沥青膜和集料之间,阻断沥青和集料的相互黏结。由于集料表面对水的吸附力比对沥青的吸附力强,致使沥青与集料表面的接触面减少,结果沥青从集料表面剥落。行车车轮在瞬间通过时,轮载对路面产生的动水压力,先是挤压,迫使空隙中的滞留水沿隙四周挤压、渗流。车轮驶离时,轮后的真空抽吸、路面自身的回弹,又会促使结构内的滞留水产生抽吸和回流,如此动水压力的挤压、抽涮,频繁交替作用于沥青混合料。另外,高能量的水分子与集料的黏附力比沥青与集料的黏附力要大,会在集料表面加速与沥青分子的置换,使沥青混合料的品质迅速变坏。水损害防治措施国内关于水损害防治的研究集中沥青路面水损害成因及防治措施
沥青路面水损害机理分析及其防治措施
2008年第1期
沥青路面水损害机理分析及其防治措施
俞锦伟 吴佑平 (浙江省交通建设集团第三交通工程有限公司杭州310013)
[摘要]沥青混凝土路面早期产生的大量水损害已经严重影响到路面的使用性能。文章揭示了公路路面出现的水 损害的特征和产生机理,并且对目前如何减少路面水损害提出了相应的对策。 [关键词]沥青混凝土路面;水损害;机理;防治措施
0 引言 沥青?昆凝土路面因具有力学强度高、行车平 稳舒适、噪音低、施工期短、维修方便等众多优 点,在我国已建成的高速公路中,95%以上的路 面为沥青混凝土或改性沥青混凝土路面 J。但大 部分高速公路在建成通车后不久,短的几个月, 长的不超过两三年就出现了水损害破坏。沥青混 凝土路面水损害主要表现形式有:坑洞、松散、 唧浆、龟裂等,其对高速公路路面结构的承载能 力的损害是十分严重的。而且随着时间的增长, 承载能力下降的速度也越显著。水损害是我国高 速公路路面主要的病害之一_2 J,特别是在南方高 温多雨、潮湿地区,尤为严重。 沥青路面的透水病害也是一个世界性的问题, 在美国、加拿大、英国、日本等国家,由于路面 透水引起的病害也很普遍。许多国家投入了大量 的人力物力对水引起的路面破坏问题进行了大量 的专题研究,如美国SHRP路面长期性能研究专家 小组(LTPP Expert Group)和加拿大运输协会 (Transportation Association of Canada)都曾经对沥 青路面早期水损害进行了专题研究(SHRP Bulle— tin 1998/TAC Technical Bulletin 1999),并取得了 许多研究成果 J。由于高速公路沥青路面透水病 害发生发展快,对路面破坏严重,严重影响行车 安全和高速公路服务水平,同时也造成了很大的 经济损失,因此对高速公路路面水损害的原因进 行分析和防治措施的研究具有十分重要的意义。 1水损害的特征及机理 1.1水损害的特征 沥青路面水损害一般发生在雨季或黄梅季节。 发生水损害的地方一般在透水较为严重,排水不 畅通的部位,挖开路面面层,可见下面有积水或 浮浆;重车道比超车道严重;破坏之初一般先有 小块的网裂冒白浆(唧浆),进而可能发展成为松 散、剥落、坑槽等病害。 自由水进入沥青面层后,使沥青面层产生唧 浆、坑洞、形变、网裂、坑洞是典型的水破坏现 象。另一类水破坏现象常表现为严重的辙槽。在 行车荷载作用下,滞留在面层下的水使裹覆在碎 石表面的沥青膜逐渐脱落,使沥青混凝土的强度 逐渐损失,直至完全松散。轮下松散的沥青混凝 土向两侧挤出,使轮迹带下陷。同时使两侧鼓起, 形成严重的辙槽。 I.2早期水损坏的机理分析 沥青混凝土路面水损害的原因主要是由于粘 附力和粘结力的损失。粘附力损失是指水进入沥 青和矿料之间的界面上使沥青脱落。粘结力损失 是指沥青混凝土内部的水使沥青软化,沥青与矿 料之问的粘结力减弱。雨水与沥青接触时,水能 首先浸入沥青中,而使沥青粘附力减少,从而导 致混合料的强度和劲度的减少;其次,水能进入 沥青薄膜和集料之间,阻断沥青和集料的相互粘 结性,集料表面对水比对沥青有更强的吸附力, 致使沥青与集料表面的接触面减少,结果沥青从
浅谈高速公路沥青路面水损坏及防治措施
第36卷第23期 2 0 1 0年8月 山 西 建 筑 sHANxI ARCHITE JRE Vl01.36No.23 Aug.2010 ・305・ 文章编号:1009.6825(2010}23—0305—02 浅谈高速公路沥青路面水损坏及防治措施 陈晓霞 摘要:通过对高速公路沥青路面水损坏的特性进行分析,概括了高速公路沥青路面水损坏产生的原因,并提出一系列 防治措施,以减少路面水损坏现象,延长使用寿命。 关键词:高速公路,沥青路面,水损坏,防治措施 中图分类号:U416.217 文献标识码:A 1 高速公路沥青路面水损坏的特性分析 1.1 沥青特性 沥青一般带负电荷,由于含有少量羧酸和亚枫而呈弱酸性; 而集料的岩性决定了集料表面电荷的性质和酸碱特性。所以,按 照化学反应理论,沥青对集料的粘附性决定于集料的岩性。 1.2集料特性 某些集料过分坚硬致密,破碎后表面光滑不利于沥青粘附。 潮湿的集料与沥青的粘附性大大降低。滞留在混合料内部的水 分夏季遇高温会变为水蒸气,使沥青膜从集料表面撑开。而有些 吸水率稍大的集料,只要施工时彻底干燥,沥青将会被吸入集料 内部一部分,反而有良好的水稳定性。集料中含有泥土对沥青混 合料水稳定性的影响很大,土壤都带有负电荷,它是强亲水物质。 1.3水对沥青路面破坏的主要体现 1)水对沥青路面材料的侵蚀作用。2)路面层内滞水压力对 沥青混合料的剥蚀作用。 2高速公路沥青路面水损坏产生的原因 2.1表面产生坑洞 由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是首先在局部沥青混凝 土空隙率较大处产生。通常采用半开式沥青混凝土表层时,产生 的水损坏更为严重。 2.2表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生 网裂和变形 当表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混凝土, 而底面层为空隙率较小的密实沥青混凝土时,降水过程中,自由 水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。当表面层是半开级配、 中面层为密实式沥青混凝土时,在较长时间的降水过程中,自由 水透入表面层后较长时间从中面层的薄弱处浸入中面层,并滞留 在表面层和中面层内。大量快速行车使此两层沥青混凝土中部 分碎石上的沥青剥落,导致表面产生网裂、形变和向外侧推挤或 产生坑洞。 2.3唧浆、网裂、坑洞 水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面,在大量快速行车作 用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成 灰白浆。灰浆通过各种外形裂缝被行车压唧到路表面,可使路面 产生网裂、变形或坑洞。 2.4沥青面层空隙率过大产生渗水造成水损坏 当排水性混合料的路面空隙率大于15%时,一般都采用改性 沥青,且水能够在空隙中自由流动,也不轻易造成水损坏。而当 路面实际空隙率在8%~15%的范围时,水轻易产生较大的毛细 压力成为动力水,造成沥青混合料的水损坏。 3 高速公路沥青路面水损坏的防治措施 3.1提高沥青路面水稳定性 为提高高速公路沥青路面水稳定性,可采取以下措施:1)与 沥青的粘附等级应达到5级,允许沥青膜有移动,但是不能有裸 露的石料;2)必须对沥青混合料进行水稳定性检验,要求残留强 度比不小于80%;3)如果集料抗剥离能力不足,可渗入一定剂量 的抗剥离剂或石灰,以提高沥青与集料的粘附能力;4)可采用改 性沥青,以提高胶结料的粘附能力。 3.2优化路面结构排水设计 3.2.1 中央分隔带排水 采用凸形中央分隔带使大部分雨水自行排至路面外,但仍有 部分水会渗人中央分隔带内。为防止这部分水渗入路面基层、底 基层和土基,在中央分隔带内的路面两端部分及中央分隔带底部 用水泥砂浆抹2 cm,然后涂沥青,再铺防渗土工布,中央分隔带底 部采用纵向碎石盲沟和设横向排水管的排水系统。在纵向碎石 盲沟内埋设软式透水管,每隔50 m~70 m设置一个集水槽,再经 横向排水管排出路基外。 3.2.2超高段路面排水 超高路段在超高侧的路缘带范围内设集水槽,利用超高横坡 将路面雨水排至集水槽内。每150 m左右设一集水井,通过横向 排水管、边坡急流槽将路面水排至路基排水沟内。特别是对于有 超高的桥梁,在水泥混凝土铺装的低速处应设置泄水孔,以便渗 入到沥青面层下部的水分能迅速排出,减少水损坏的隐患。 3.2.3路肩排水 可以在路肩上设置横向盲沟。土路肩下面设置20 cln的纵 向碎石盲沟,接触面上涂抹沥青并铺设防渗土工布。在路肩边缘 的石砌镶边中,按3 ITI--4 ITI的间距横向埋设,/5 crlq硬塑料排水 管,排除路肩部分的碎石盲沟积水。挡水式的路缘石使路面表面 排水滞留在路面上成为水坑,也妨碍了具有一定透水能力的表面 层的内部积水从硬路肩排出。近年来较多采用了平放的路缘石, 不至于使水滞留在路面上。 3.2.4路面结构内部排水 挖方路段的排水往往是薄弱环节,尤其要注意边沟的深度, 不仅能排路表水,还应能排结构层的水,使路面内部的水能排入 边沟。路基中有地下水或裂隙水冒出时,将使路基含水量过大, 承载能力严重降低,所以挖方路段的纵向排水盲沟是很重要的。 3.3加强施工管理 3.3.1集料的选择 收稿日期:2010—04—18 作者简介:陈晓霞(1980.),女,助理工程师,山西远方路桥(集团)有限责任公司,山西大同
沥青路面水损害防治措施
第21卷第1期 山东建筑工程学院学报 Vo1.21 No.1 2OO6年 2月 JOURNAI OF SIj il)0NG U『Nr1lrERSrIY OF ARC 啪CnJlU AND ENC ERJNG F曲+2006
文章缩号:1003—5990(2006)0l一0O74—07
沥青路面水损害防治措施
罗志刚 ,张志刚2
(1.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海200092;2.山东建筑工程学院教务处,山东济南250101)
摘要:针对沥青路面水损害问题,依据水损害发生的原因,归纳总结了沥青路面的水损害防治措施,即提高沥青 混合料的水稳定性、防渗、排水畅通,以期减少沥青路面水损害现象。同时对临长高速公路的防水损害措施进行了 介绍,以咨参考。 关键词:沥青路面;水损害;水稳定性;防治 中图分类号:15416.217 文献标识码:A
Prevention measures for moisture danlage of asphalt pavement
LUO Zhi,gang’,ZHANG Zhi.g趿
(1.Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education,Toni University,Shanghai 2OOO92,Chlna ̄
2.Dept.of Teaching Supporting。Shandong University ofArchitecture and Engineering,Jinan 25010l,China)
Abstract:Aiming at moisture damage problem of asphalt pavement,and according to influence factors,this
paper summarized the prevention and cu measures.such as enhancing water stability of asphalt mixtures,
关于沥青路面渗水问题的分析
关于沥青路面渗水问题的分析
摘 要:分析了沥青路面的渗水机理及其危害性,提出严格控制原材料、合理选择混合料配合比、提高路面施工质量、采用新型路面结构和材料、增强沥青和集料的粘结力是防止沥青路面渗水的有效措施。
关键词:沥青路面 渗水机理 解决办法
沥青路面具有良好的力学性能、较好的耐久性以及行车的舒适性和安全性等优点,被广泛应用于我国高等级公路的建设中。但是由于沥青路面工程的多变性、复杂性及结构设计和施工质量控制等种种原因,在建成通车后不久,因雨水、交通流量及行车荷载等诸多外界因素,尤其是冻融循环交替作用,使得沥青路在设计使用年限内的早期破坏时有发生。从已有沥青路面的早期破坏情况来看,最为常见、最为严重的危害就是水破坏现象,这越来越引起广大公路工程技术人员的关注。
沥青路面的水破坏,说到底主要是由路面渗水性引发的。沥青路面的早期损坏基本上都与水有关,主要表现为在通车后的第一个雨季,沥青路面出现不同程度的车辙、表面松散、坑洞等损坏。这种现象在南方多雨地区尤其明显,并造成一定的经济损失和社会影响。因此,充分认识和深入研讨沥青路面的渗水特性及其变化规律、影响沥青路面渗水性能的各项因素,最大限度防止和减轻其渗水性而造成的水破坏,这无疑对保证沥青路面质量,提高重载大交通量下沥青路面使用性能具有重要的意义。
1 沥青路面的渗水机理及危害
水是沥青混凝土路面病害最主要的诱发因素之一,是使沥青路面早期破坏和加速破坏的主要原因。沥青混凝土路面所出现的各种病害如:坑槽、松散、剥落、龟裂、下陷等无一不与水的侵蚀有关。路面的透水危害主要表现包括对材料本身的危害和对整个路面结构的危害。
1.1 对材料本身的危害
沥青路面是附着了沥青的集料粘结合在一起的集合体。水对路面材料的破坏主要表现在破坏集料同沥青的粘结力,造成沥青的剥落。笔者曾经做过一些调查,发现很多的早期损坏的例子都是由于粘附力问题导致沥青的剥落,逐渐在路面上形成许多沙孔最后合并成坑洼,如图1所示。造成材料粘结分离原因有多种,主要如下:
沥青路面质量通病及防治措施
沥青混凝土路面质量通病及防治措施
1.路面平整度差
(1)现象:机械摊铺的沥青混凝土路面,开放交通后会出现波浪、鼓包、洼兜等平整度较差的现象。
(2)原因分析:
①底层平整度差,因为各类沥青混合料压实系数有差别,而虚铺厚度有薄有厚,碾压后,表面平整度则差。
②料底清除不净,沥青混合料直接倾卸在底层上,粘结在底层上的料底清除不净,或把头天的冷料、压实料胡乱摊在底层上,充当摊铺料,导致的局部高突、不平整。
③摊铺方法不当,摊铺机械调平装置不稳定或摊铺控制高程不准确或无控高依据或摊铺速度过快,沥青料温度不一致或松密度不同即铺筑在路面上而造成平整度差。
④碾压操作失当,一是油温过高,二是碾压速度过快,造成的油料推挤,碾压无序造成平整度降低。
⑤油料供应不上,机械故障,或人为因素中途停机,或在未冷却的油面上停碾,造成局部不平整。
(3)治理方法
①首先应该首先解决底层的平整度问题,摊铺施工过程中,每一层的平整度对上一层的平整度都很重要,要按照质量检验评定标准对路面各层严格控制、检验。特别是保证各层压实度和纵横断面的基础上,把平整度提高标准进行控制,最后才能保证表面层的高质量。在实际施工过程中,如发现未摊铺面上有明显的洼兜、鼓包等现象,应提前处理(做垫层或铣刨)。
②摊铺方法的问题:人工摊铺时或当天施工开始和结束时,沥青混合料不应直接卸在路面上,保证底层在施工结束后没有粘结的沥青混合细料;剩余的冷料不得进行摊铺,应当加热另作它用或堆积废弃。
机械摊铺:摊铺机械应加强维修保养,防止施工过程中出现停机故障或调平系统失灵,必须应经试验段予以检验。摊铺所需要的路面高程及参照下反数据应事先设定。设立道牙的道路应在道牙上弹出各层墨线,路面边缘高程一般不应以缘石、平石顶为依据,应走平衡梁或钢丝绳。油料的供应必须连续,摊铺开始前,一般不得少于5辆供料车待铺,过程中不得少于3辆;沥青拌合站应配备专门人员做好料站和现场之间的沟通,如果料站出现问题应第一时间通知现场施工员。摊铺机械行进速度要按规范规定速度(2~6m/min)行进,且必须匀速行进。
沥青路面水损害形成机理及防治方法
1 沥青路面水损害形成机理及防治方法
摘要:沥青路面的水损害是目前国内外普通存在的路面病害之一,成为困扰公路工程质量的世界性难题。文中分析了沥青路面水损坏的主要现象及其发生机理与相关因素,提出了预防沥青路面水损坏的对策。
关键词:沥青路面;水损害;防治方法
0引言
沥青路面的水损害,是指沥青路面在有水存在的条件下,经受交通荷载和温度胀缩的反复作用,一方面水分对沥青起乳化作用,导致沥青混合料强度下降,同时水分逐步侵入到沥青与集料界面上,由于水动力的作用,沥青膜渐渐的从集料表面剥离,导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。常见的水损害破坏形式有:卿浆、坑槽、网裂、松散等。
沥青路面的水损害在我国具有普遍性,水损害破坏不仅发生在多雨炎热的南方,即使在东北地区如吉林、辽宁等地也出现了沥青路面的早期水损害现象。水损害的破坏速度快,性质严重,己成为路基路面的主要破坏因素之一。因此,对沥青路面渗水原因加以分析并采取有效防治措施,对减轻沥青路面水损害破坏具有十分重要的现实意义。
1水损害的特点
经调查,近年来不论是普通公路沥青路面,还是高速公路沥青路面均发生了不同程度的水损害破坏,而且具有一些相似的特点:
(1)水损害多发生在雨季和冻融季节;
(2)重车行驶的行车道较严重,超车道较轻;
(3)破坏初始一般先小块网裂唧浆而局部松散,然后大面积脱粒,进而形成坑槽;
(4)破坏一般发生在透水严重或排水不畅的部位。
2水损害破坏机理
沥青与矿料之间的粘附性产生问题有两个条件:水和交通荷载。
①水是产生水损害的先决条件。在没有水的情况下,只要集料表面是洁 2 净的,沥青就能裹覆在集料的表面,并逐渐浸润集料。沥青混合料一旦长时间处于水的包围中,水分很容易浸润到沥青与集料的界面,置换沥青和集料的粘结力而使集料和沥青间的粘结力变弱甚至失效,最终导致水损害。
②交通荷载是产生水损害的重要条件。一方面在交通荷载的反复作用下,沥青与矿料的界面上就要发生剪切作用、矿料间也要发生剪切作用,界面一旦造成剪切破坏,水分就很快浸入,使得粘结力丧失而产生水损害。另一方面在交通荷载的作用下,进入路面的水变为动水,动水不但加速水分浸入沥青和矿料界面,而且加速界面间的剪切破坏,使路面出现卿浆、松散、掉粒、坑槽等病害。
