城市道路瀝青混合料水損壞影響因素分析

辛媛媛

（滄州市市政設(shè)施管理處， 河北 滄州 061000）

0 引言

目前，水損壞已經(jīng)成了影響城市道路正常使用的主要破壞類型。路面中的水在車輛荷載的反復(fù)作用下，層間粘結(jié)性降低，路面出現(xiàn)坑槽、松散等早期破壞。因此，深入分析城市道路瀝青路面水損壞成因，有針對性的進(jìn)行預(yù)防，對于保證城市道路的正常運行很有必要。本文通過對城市道路常用的瀝青混合料進(jìn)行浸水馬歇爾試驗，分析路面溫度、浸水時間以及壓實度對路面水損壞的影響。

1 試驗材料及級配

許多城市道路采用AC-13密級配瀝青混合料，實驗中AC-13的礦料級配為：10～15mm碎石：5～10mm碎石：3～5mm碎石：0～3mm石屑=39:8:3:50，篩孔通過率如表1所示。

表1 AC-13各篩孔通過率

通過馬歇爾試驗，繪制不同油石比馬歇爾指標(biāo)關(guān)系圖，確定最佳瀝青用量為3.81%。

2 試驗

采用三因素三水平的正交浸水馬歇爾試驗，分析的因素及其對應(yīng)的水平如表2所示。試驗結(jié)果如表3所示。

表2 正交分析因素水平表

表3 浸水馬歇爾試驗試驗結(jié)果

3 試驗結(jié)果分析

對浸水馬歇爾試驗結(jié)果進(jìn)行極差分析，如表4所示。其中，Ki為同一水平下不同因素試驗結(jié)果的總和。Ki為同一因素不同水平試驗結(jié)果的總和。R為試驗結(jié)果的極差，R越大，影響水平越高。

表4 正交試驗結(jié)果極差分析

從表 4中可以看出，擊實次數(shù)、浸水時間和試驗溫度對瀝青混合料水穩(wěn)定性均有一定的影響。其中，擊實次數(shù)影響最大，其次是浸水時間，試驗溫度影響較小。

擊實次數(shù)對應(yīng)瀝青混合料壓實度，在實際施工中，由于城市道路地下管線復(fù)雜、夜間施工、工期緊張等特點，施工過程中往往達(dá)不到最佳壓實度。壓實度不足，瀝青混合料穩(wěn)定度明顯下降，路面坑槽、脫落等現(xiàn)象明顯。

浸水時間越長，面層水穩(wěn)定性越差。目前城市道路路面結(jié)構(gòu)基本都采用半剛性基層，路面采用兩層或三層瀝青混合料。半剛性基層路面剛性較大，在行車荷載的作用下，抗彎拉強度大，彎沉變形很小。但半剛性基層非常致密，透水性很差，致使水分滯留在面層中無法排出，面層長期處于浸水狀態(tài)。

試驗溫度對應(yīng)實際路面溫度，瀝青混合料在高溫狀況下穩(wěn)定度下降。

4 結(jié)論

（1）本文通過三因素三水平的正交試驗發(fā)現(xiàn)，浸水時間、擊實次數(shù)及浸水溫度對瀝青混合料的水穩(wěn)定性均有一定的影響。浸水時間越長，進(jìn)水溫度越高，水穩(wěn)定性越差；擊實次數(shù)即對應(yīng)路面壓實度越低，水穩(wěn)定性越差。

（2）路面壓實度對水穩(wěn)定性影響最大，其次是浸水時間，高溫浸水的瀝青混合料更易發(fā)生水損壞。

（3）為了提高城市道路的使用年限，設(shè)計時做好路面排水系統(tǒng)，保證施工質(zhì)量，確保路面壓實度。同時也要做好日常的養(yǎng)護工作，減少水分滲入路面系統(tǒng)。

[1]張宏超,孫立軍. 瀝青混合料水穩(wěn)定性能全程評價方法研究[J].同濟大學(xué)學(xué)報，2002,30（4）：422-426.

[2]王法欣. 瀝青混合料水穩(wěn)定性及路面水損害研究[D].浙江，浙江工業(yè)大學(xué)，2011.

[3]李志剛.半剛性瀝青路面早期損壞成因及防治對策[J].交通世界，2016( 20) :16-17.

[4]高紅賓.高速公路瀝青路面水損壞成因分析與養(yǎng)護對策研究[D].天津，河北工業(yè)大學(xué)，2007.