瀝青路面的水穩(wěn)定性

潘英澤

(黑龍江省龍建路橋第三公工程有限公司)

瀝青路面的耐久性主要依靠瀝青與集料之間的黏附程度，水和礦料的作用破壞了瀝青與集料之間的黏附性，是影響瀝青路面耐久性的主要因素之一。在我國水損害問題仍是一個尚未被充分認識的潛在危險。無論在冰凍地區(qū)，還是在南方多雨地區(qū)，水損害都有可能發(fā)生。水害發(fā)生后使得瀝青與集料脫離，從而使路面出現(xiàn)松散、剝離、坑洞等病害，嚴重危害道路的使用性能。

1 瀝青路面水穩(wěn)性作用機理

瀝青路面的水損壞包括兩種過程，首先水浸入瀝青中使瀝青黏附性減小，導致混合料的強度和勁度減小;其次水進入瀝青薄膜和集料之間，阻斷瀝青與集料的相互黏結(jié)，由于集料表面對水比對瀝青有更強的吸附力，從而使瀝青與集料表面的接觸面減小，使瀝青從集料表面剝落。

水穩(wěn)性破壞作用機理的主要依據(jù)是黏附理論。站附是指一種物體與另一物體黏結(jié)時的物理作用或分子力作用。目前用來解釋瀝青集料間的黏附理論包括力學理論、化學反應理論、表面能理論及分子定向理論等。影響瀝青與集料之間黏結(jié)力的因素包括:瀝青與集料表面的界面張力，瀝青與集料的化學組成，瀝青黏性，集料的表面構(gòu)造，集料的孔隙率，集料的清潔度及集料的含水率，集料與瀝青拌和的溫度。

2 瀝青路面水穩(wěn)定性的評價方法

對于瀝青路面水穩(wěn)定性的評價方法分為兩類:

(1)用瀝青裹覆標準集料，在松散狀態(tài)下浸入水中煮沸，觀察瀝青從集料上剝離的情況;

(2)使用擊實試件(或路面巖心取樣)，在浸水條件下，對路面結(jié)構(gòu)的服務條件進行評估。

測試方法包括:煮沸試驗，浸水馬歇爾試驗，浸水間接拉伸試驗，浸水車轍試驗，凍融臺座試驗，Lottman條件下的間接拉伸試驗等。

①煮沸試驗

煮沸試驗為區(qū)分擁青膜剝落與未剝落提供了直觀的結(jié)果，可作為最先選用的試驗，也可用于施工現(xiàn)場的質(zhì)量控制。但是瀝青含量、等級、集料等級以及水煮時間均會影響試驗結(jié)果。該試驗只能反映黏附力損失或瀝青剝落的情況，但卻忽視了黏聚力的損失。同時由于該方法采用主觀評價，評定結(jié)果往往因人而異。

②浸水馬歇爾試驗

浸水馬歇爾試驗是我國常用的評價瀝青路面水穩(wěn)定性的方法。該方法試驗簡單，易于操作，且能區(qū)分開不同瀝青等級、不同性質(zhì)集料水穩(wěn)性的優(yōu)劣，不失為一種衡量瀝青路面水穩(wěn)性的有效方法。

③凍融臺座試驗法

凍融臺座試驗試圖模擬在路面使用5年時，瀝青黏結(jié)力發(fā)生的變化。標準試件用較好的單一粒徑集料拌制的瀝青混合料制作而成，然后放在臺座上，在水中重復凍融循環(huán);直到與路面設計壽命相關的裂紋出現(xiàn)為止。該試驗結(jié)果對判定混合料抗剝落潛力，能得到較好的結(jié)果。

④浸水間接拉伸試驗

浸水間接拉伸試驗要求試件在程水真空壓力下達到55%～80%飽和度。試驗結(jié)果是通過浸水與不浸水條件下試件的間接抗拉強度比來評定。該方法應用范圍廣，一般具有較好的相關性。

⑤凍融劈裂試驗

凍融劈裂試驗方法與浸水間接拉伸試驗方法相似，只是增加了凍融循環(huán)的條件，主要為了模擬冰凍地區(qū)瀝青面層的工作環(huán)境，加劇水對混合料的破壞程度。

⑥浸水車轍試驗

浸水車轍試驗方法是把車轍試驗放在浸水條件下進行。通過浸水與不浸水條件不分別得出的動穩(wěn)定度值之間的比值來評價混合料的水穩(wěn)定性。

我國《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2004)規(guī)定用煮沸法檢驗瀝青與集料之間的黏附性，用浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗檢驗瀝青混合料的水穩(wěn)定性。

3 提高瀝青路面水穩(wěn)定性技術措施

(1)完善路面結(jié)構(gòu)排水系統(tǒng)。路面結(jié)構(gòu)設計應保證地表水、地下水及時排出結(jié)構(gòu)之外。

(2)瀝青材料選擇應考慮選取黏度大的瀝青和表面活性成分含量高的瀝青。

(3)集料選擇，在其他各項指標滿足要求的前提下，盡量選擇SiO2含量低的堿性集料，若不可能得到堿性集料時，應摻加外摻劑，以改善黏附性，如消石灰、抗剝離劑等。

(4)施工時保持集料干燥，無雜質(zhì)，拌和充分，攤鋪時不產(chǎn)生離析，碾壓時保證達到壓實要求等。