瀝青混凝土路面滲水試驗(yàn)的探討

胡雪榮

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西晉中 030600)

瀝青混凝土路面的水破壞主要是由路面的滲水性引起的，這會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響，所以，我們要充分的了解和探討瀝青混凝土路面的滲水特性和影響瀝青混凝土路面滲水性能的因素，最大程度的保證路面免受水破壞。以下是對瀝青混凝土路面滲水試驗(yàn)的探討。

1 測試滲水性的方法

1)瀝青混凝土路面的透水形式。因?yàn)樵跒r青的混合料路面里出現(xiàn)了相通的孔隙，形成了連通器，所以路面出現(xiàn)了透水，水從一個(gè)孔洞中進(jìn)去然后從其他的孔洞中出來，目前來說，我們無法確定從四周跑出的水占總滲水量的百分比，但是，無論怎么滲透，水都是存在于路面之中并且滲透到路面結(jié)構(gòu)層中的，這會對路面產(chǎn)生一定的破壞作用，垂直滲入或者水平滲入都會對路面產(chǎn)生不良的損害，因此對瀝青混凝土路面的滲水能力的評價(jià)不可以局限在上下和水平這兩個(gè)方向，對于滲水系數(shù)值，單方面是不能確定的，要將測試的值綜合起來進(jìn)行評估。

2)怎樣檢測滲水性。鋪筑瀝青混凝土路面的一點(diǎn)就是瀝青層可以封閉雨水的下滲，因此，瀝青路面的滲水性能是反映瀝青混合料級配組成的一個(gè)間接的指標(biāo)。滲水系數(shù):就是指在水壓力是既定的情況下，水在單位時(shí)間內(nèi)通過一定面積的路面滲入下層的數(shù)量，單位是mL/min。a.剩余空隙率越大，路面的滲水系數(shù)越大，路面滲水越嚴(yán)重，空隙率包括開空隙和閉空隙，只有開空隙可以滲水;b.滲水系數(shù)是直觀的，只控制好空隙率和壓實(shí)度是不能完全地保證滲水性能的;c.滲水系數(shù)的測試應(yīng)該在路面施工結(jié)束后進(jìn)行，因?yàn)檎谑褂弥械穆访婊覊m多，容易堵塞空隙，從而滲水試驗(yàn)沒有辦法做好;d.公路的最大粒徑大于26.5 mm的基層混合料或者下層面不適用于滲水系數(shù)的測定的。

我們用路面滲水儀檢測滲水性能。第一步要做的是選取要進(jìn)行測試的路段，然后不要特定選取某個(gè)路段進(jìn)行測試，要具有隨機(jī)性，并且在各個(gè)需要測試的路段上標(biāo)注五個(gè)測定點(diǎn)。隨后，將選取的路段進(jìn)行清掃，不要有多余的雜質(zhì)，并用筆或者涂料做上標(biāo)記。在干凈的水桶里滴入幾滴紅墨水，讓水變色。然后安裝路面滲水儀。

試驗(yàn)步驟如下:用粉筆按照測試儀底座的大小在清掃后的路面上畫圈進(jìn)行標(biāo)記，在路面上沿著儀器底座的圈抹上薄薄的一層密封材料，一邊涂一邊用手進(jìn)行按壓，將其壓緊，讓密封材料將縫隙嵌滿并牢固的貼在路面上，密封材料圈和儀器底座的內(nèi)徑相同，把組合好的滲水儀底座和路面密封的材料圈牢牢的結(jié)合上，然后用壓重鐵圈將儀器的底座固定住，防止水從路面和底座之間流出去(見圖1)。

圖1 現(xiàn)場測試布置（單位：cm）

做好準(zhǔn)備工作之后，我們開始通過測驗(yàn)來獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，先將細(xì)管底部的開關(guān)關(guān)上，然后將滴入紅墨水的液體倒進(jìn)滲水儀上面的量筒中，大約控制在600 mL，這時(shí)我們要快速的把所有的開關(guān)都打開，這時(shí)水就會開始從細(xì)管的下面流出來，當(dāng)水面下降100 mL時(shí)，馬上使用秒表，記錄滲水儀管內(nèi)的刻度數(shù)，間隔是1 min，當(dāng)水面下降了500 mL時(shí)，我們就可以停止記錄了。在做這個(gè)測試的過程里，我們要注意底座和路面是否密封性良好，如果其中有水滲出，那么就說明它們沒有密封好，對于這種情況，我們應(yīng)該撤離試驗(yàn)器具，重新選擇一個(gè)路線相對干燥的地方，然后重新進(jìn)行測試。如果水面下降的速度非常的緩慢，那么從水下降到100 mL開始，測3 min的滲水量就行了，如果試驗(yàn)的過程中水面下降到一定高度或者水面基本保持不變，則說明路面透水少或者可以說根本不透水，那么我們可以在報(bào)告中注明。跟上面所敘述的一樣，接下來的五個(gè)測點(diǎn)我們都按照同樣的方法，測出五個(gè)測點(diǎn)的滲水系數(shù)值后，算出五個(gè)測點(diǎn)的平均值，那么這個(gè)平均值就是我們所需要檢測的結(jié)果。計(jì)算瀝青混凝土路面的滲水系數(shù)按照CW=V2－V1/T2－T1×60來計(jì)算(CW為路面滲水系數(shù);V1為第一次水量的讀數(shù)，通常記作100 mL;V2為第二次的讀數(shù)，一般為500 mL;T1為讀第一次數(shù)的時(shí)間;T2為讀第二次數(shù)的時(shí)間)。計(jì)算過程中以水面從100 mL降至500 mL所需要的時(shí)間為參照，如果滲水的時(shí)間非常長，可以考慮將時(shí)間設(shè)定為3 min時(shí)所通過的滲水量來計(jì)算。在報(bào)告里面，我們要表示的數(shù)據(jù)有很多:五個(gè)測點(diǎn)測試出來的平均值，它們的變異系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差;還有檢測點(diǎn)的滲水系數(shù)值。如果路面不透水，應(yīng)在報(bào)告中標(biāo)注為0。

2 討論瀝青混凝土路面滲水系數(shù)分布的規(guī)律

1)滲水系數(shù)的橫向分布。測試的測點(diǎn)主要是超車道和中央的行車道上，在這里，我們以AC20+為例，樣本取整體樣本，其滲水系數(shù)分布如表1所示。

表1 AC20+車轍王橫向滲水系數(shù)分布

在橫向分布中，當(dāng)施工鋪完下層面之后道路上就會開始通車，運(yùn)輸車輛和其他路面行駛的車輛主要是行駛在中央?yún)^(qū)域，路面邊緣的受壓機(jī)會相對減少，造成了路面的超車道的滲水性要高于行車道。

2)滲水系數(shù)的縱向分布。路面縱向滲水規(guī)律與路面結(jié)構(gòu)方案有關(guān)，還和施工的質(zhì)量控制有關(guān)系，有時(shí)500 m L的水可以在9 s內(nèi)就完全滲入并且在路面不表現(xiàn)出滲入的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象，那么就說明集料的離析情況很嚴(yán)重。因?yàn)椴⒉皇撬械膮^(qū)域都透水，有的地段并不透水，所以，我們不能用死板的規(guī)律來說明縱向的滲水性。

3 影響滲水系數(shù)的因素

瀝青的滲水性能與路面的材料空隙率有關(guān)，影響瀝青混凝土路面滲水性能的因素有:瀝青混合料有哪些類型;面層厚度;施工帶來的各種問題。

1)瀝青混合料的類型。從路面的整理上來看，中面層的滲水性能要比下面層的滲水性能弱，而中面層滲水系數(shù)的變異性要大于下面層，這就說明中面層的施工質(zhì)量控制不如下面層?？v觀各個(gè)資料上的數(shù)據(jù)，我們可以了解到，其滲水能力從大到小的順序?yàn)?AC25+Domix，ATB25，AC25，AC20，AC20+ 車轍王、AC20+Domix。中粒式瀝青混凝土的壓實(shí)空隙率小于粗粒式瀝青混凝土，所以，也反映出來公稱最大粒徑和空隙率、公稱最大粒徑和路面層厚度的關(guān)系。

2)面層厚度的影響。通過我們查找的各種資料數(shù)據(jù)來看，ATB25和AC25的瀝青混合料，其滲水系數(shù)值會因?yàn)槊鎸雍穸鹊淖兓兓?，面層越厚，其值就越大。面層的厚度變厚了，就會便于我們壓?shí)，密實(shí)度就會變大，那么空隙率就會相應(yīng)的變小，此時(shí)的滲水就會減少。滲水問題所考慮到的綜合因素較多，所以我們不能因?yàn)槟骋粋€(gè)測驗(yàn)得出的結(jié)果來判斷它。

3)施工的影響。施工對于滲水系數(shù)的影響主要表現(xiàn)在碾壓施工和攤鋪中，施工的影響不容易在定量上給出影響量，在瀝青混合料攤鋪的過程中，中部的瀝青混合料要比攤鋪機(jī)旁邊的瀝青混合料細(xì)。攤鋪寬度越大，在同一個(gè)斷面上的其離析的程度就會越大。并且離析后的混合料會對瀝青混合料的性能產(chǎn)生明顯的影響，所以為了降低攤鋪過程中瀝青混合料的離析程度，攤鋪的寬度不宜過大。

在對瀝青混合料進(jìn)行加工時(shí)，要把配合比弄好，如果混合料不勻，集料很容易發(fā)生離析。壓路機(jī)在壓實(shí)混合料時(shí)，不可能將遍數(shù)、溫度和速度都一樣，所以壓實(shí)度不均勻現(xiàn)象的發(fā)生很平常。路面壓實(shí)度不均勻和瀝青混合料的離析是路面相對薄弱的環(huán)節(jié)，而路面滲水部位是這些環(huán)節(jié)的開始，因此這些地方的滲水系數(shù)必定會增大，而壓實(shí)密實(shí)的地方和沒有發(fā)生離析的地方其滲水系數(shù)必然相對較小。因此，我們建議在施工的過程中采用紅外線溫度探測器來測定溫度的離析，嚴(yán)格的加強(qiáng)壓實(shí)度和攤鋪的寬度，讓混合料的離析限度將達(dá)最低，減小滲水的程度，防止水破壞的現(xiàn)象發(fā)生。

4 試驗(yàn)結(jié)果

1)路面分很多層，每層所使用的材料不同，它的透水性能也是不同的，中粒式相對于粗粒式的來說，透水性小。2)要想提高粗粒式瀝青混合料的滲水性，我們可以加入抗車轍劑，加入后，它的壓實(shí)性就會降低，但是摻入抗車轍劑后的中粒式瀝青混合料其滲水系數(shù)會降低。3)現(xiàn)場施工對于材料滲水性的分布影響非常大，所以現(xiàn)場施工過程中，混合料的拌合、運(yùn)輸和攤鋪碾壓等環(huán)節(jié)要嚴(yán)格按照要求操作，達(dá)到性能的穩(wěn)定。

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