瀝青路面松散病害產(chǎn)生的原因及防范措施

秦 臻 （銅陵市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測有限公司，安徽 銅陵 244000）

0 前言

瀝青質(zhì)量對于瀝青混合料的路用性能起到至關(guān)重要的作用。一般情況下瀝青性能不佳是導(dǎo)致瀝青路面松散的主要因素，從而致使瀝青和集料之間的粘結(jié)吸附作用下降，出現(xiàn)脫落、松散，甚至坑洞等現(xiàn)象。對于當(dāng)前的道路來說，道路表面與局部都可能產(chǎn)生這一問題，尤其是在雨水作用下，水分滲透至結(jié)構(gòu)材料或路基土?xí)r，使道路性能與強(qiáng)度下降，承載力降低，從而使整個(gè)路面的使用功能迅速變壞，直接影響到道路使用壽命。

1 瀝青路面發(fā)生松散破壞的機(jī)理

松散破壞一般情況下是因?yàn)楹奢d作用與水分滲透作用而產(chǎn)生，雨水通過瀝青路面進(jìn)入縫隙當(dāng)中，從而讓水分經(jīng)過集料表面，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞，最終影響集料的使用性能。通常情況下，如果公路處于雨水較少的地區(qū)，在長時(shí)間的使用環(huán)境下可以保持良好的使用性能，但一旦面臨降水影響，水分迅速地從裂隙區(qū)域進(jìn)入，在短時(shí)間內(nèi)便達(dá)到飽和狀態(tài)，再加上反復(fù)行車荷載造成的影響，最終導(dǎo)致水損壞。水損壞的破壞機(jī)理中，首先離不開水的作用，而汽車外力荷載影響、環(huán)境因素、產(chǎn)生的真空吸力等起到的反復(fù)泵吸則是導(dǎo)致瀝青膜不斷剝離、脫落、松散、孔洞形成的主要原因?？梢钥闯觯奢d產(chǎn)生的影響非常明顯，例如在初期破壞階段，集料之間也會(huì)發(fā)生剪切作用，伴有剪切應(yīng)力的出現(xiàn)。

2 瀝青路面松散產(chǎn)生的原因

2.1 原材料方面

2 .1 .1 瀝青材料的品種與性能問題

如果在面層用改性瀝青代替普通瀝青，由于改性瀝青含蠟量比普通瀝青要小得多,改性瀝青與礦料的粘結(jié)力要好，其次,改性瀝青的低溫抗裂性能優(yōu)良，用改性瀝青生產(chǎn)的瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度要大很多,瀝青路面裂縫就少,水分就很難滲入。

2 .1 .2 粗細(xì)集料不符合要求

粗細(xì)集料在質(zhì)量方面存在著缺陷，含泥量過大的前提下顆粒被粉塵包裹后，瀝青膜會(huì)粘結(jié)在粉塵之上，而非集料顆粒。表面在產(chǎn)生摩擦的情況下，瀝青膜出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，出現(xiàn)脫離等。此外，如風(fēng)化顆粒存在，水分滲透之后風(fēng)化顆粒同樣會(huì)導(dǎo)致瀝青剝落。需要注意的是使用酸性骨料也會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料出現(xiàn)松散，在未來工作中還應(yīng)該進(jìn)行針對性的原材料控制工作。

2 .1 .3 礦粉親水系數(shù)問題

瀝青混合料對于礦粉的干燥要求較高，且親水系數(shù)較小。這樣，才能使礦粉與瀝青有良好的粘附能力，促成瀝青混合料具有更高的黏度，獲得更大的黏聚力。

2.2 施工技術(shù)方面

2 .2 .1 瀝青用量不足

瀝青與礦料混合之后，礦料表面會(huì)形成一層擴(kuò)散結(jié)構(gòu)膜，在厚度以內(nèi)的瀝青為結(jié)構(gòu)瀝青，其余為自由瀝青。一般情況下擴(kuò)散結(jié)構(gòu)膜較薄，因此瀝青用量需要一定的保障。但某些單位過于追求成本，導(dǎo)致施工中的瀝青用量下降，進(jìn)一步影響到油石比，此時(shí)瀝青無法針對結(jié)構(gòu)膜過薄的情況進(jìn)行覆蓋，骨料間粘接力下降，最終受到水分與荷載的共同影響而出現(xiàn)瀝青松散。

2 .2 .2 瀝青混合料的拌合不均勻

瀝青混合料的拌合工作應(yīng)該明確質(zhì)量要求，尤其是對于拌合均勻程度的要求。如果出現(xiàn)粗細(xì)料分離現(xiàn)象，產(chǎn)生局部松散的可能性也相對較高。

2 .2 .3 瀝青混合料的拌合溫度控制不當(dāng)

普通瀝青混合料的瀝青膜厚度在10μm以下，但是在施工階段，受到環(huán)境因素與溫度因素的影響，瀝青組分出現(xiàn)氧化、揮發(fā)狀況，此時(shí)瀝青面臨了因溫度升高而出現(xiàn)的老化問題。對于這一方面的研究工作，有相關(guān)學(xué)者針對混合料的拌合溫度進(jìn)行了分析，并最終得出結(jié)論，溫度提升，也會(huì)加速瀝青的老化速度。尤其是當(dāng)溫度超過150℃之后，瀝青老化程度會(huì)達(dá)到非常嚴(yán)重的水平，材料性能此時(shí)急劇下降，嚴(yán)重影響礦料和瀝青之間的粘接力。最終工程完工后，產(chǎn)生路面松散的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。

2 .2 .4 瀝青混合料在低溫下施工

低溫下施工即瀝青混合料在室外溫度在5℃以下進(jìn)行施工，這與當(dāng)前瀝青混合料鋪筑時(shí)的氣溫要求相違背。如果施工溫度與周圍環(huán)境之間的溫差較大，混合料散熱速度必然加快，熱量損失帶來的結(jié)果即混合料溫度迅速下降。同時(shí)低溫季節(jié)的風(fēng)向與風(fēng)速問題同樣會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料的粘滯度處于較高水平，路面壓實(shí)環(huán)節(jié)無法保障，在壓實(shí)度不足的前提下，車輛行駛產(chǎn)生的動(dòng)荷載與水分滲透極會(huì)導(dǎo)致松散問題出現(xiàn)。

2 .2 .5 瀝青混合料的施工壓實(shí)度控制

我國采用的瀝青混合料類型為SMA與AC，即對路面壓實(shí)度具有一定的質(zhì)量要求，在不影響壓實(shí)度目標(biāo)值的前提下達(dá)到良好的封水效果，讓滲水系數(shù)保持在較低的水平。如果壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)范要求，瀝青混合料就會(huì)出現(xiàn)一定的空隙，水分就會(huì)進(jìn)入縫隙。尤其是連通孔隙，一旦混合料、承受較大的行車荷載，路面松散也就無法避免。

3 防止瀝青路面松散的一些措施

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)是防止路面松散的前提

優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在瀝青面層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)中，在瀝青路面的封層工作中，需要對材料進(jìn)行合理控制，例如選擇細(xì)粒式瀝青混凝土就可以大幅降低混合料孔隙率，在保障路面防滲水能力的同時(shí)提升路面的受力強(qiáng)度，基層和面層的應(yīng)力處于合理水平。此外，瀝青混合料配合比工作中，為了減少面層滲水情況出現(xiàn)，可設(shè)置隔水層，并且在干凈的基層表面設(shè)置稀漿封層，避免路基內(nèi)滲入水分，也能避免基層直接受到路面水分的沖刷，讓已經(jīng)滲入的水分可以正常排出。最后在面層與基層的結(jié)合區(qū)域可以設(shè)置土工布以控制變形，抵抗收縮應(yīng)力，還可以減少因縮變而引起的反射裂縫。

3.2 原材料合格是防止路面松散的基本要求

對于公路路面工程來說，對其質(zhì)量造成影響的首要因素就是材料的質(zhì)量，瀝青路面的主要材料是瀝青、集料和礦粉。因此，在材料進(jìn)廠時(shí)質(zhì)量檢測人員就需要對它們進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，嚴(yán)把進(jìn)場材料質(zhì)量關(guān)。在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場時(shí)，對材料質(zhì)檢報(bào)告、生產(chǎn)日期等進(jìn)行嚴(yán)格的核查。在實(shí)際施工過程中，要根據(jù)公路現(xiàn)場條件，通過實(shí)驗(yàn)和技術(shù)測定等方式來做好瀝青材料的選定。瀝青路面材料是公路質(zhì)量的物質(zhì)保障，只有嚴(yán)格把控材料質(zhì)量，才能在一定程度上保證瀝青路面的質(zhì)量。

3.3 施工技術(shù)是防止路面松散的關(guān)鍵

保證公路瀝青路面的質(zhì)量，必須做好攤鋪、碾壓工作。在攤鋪之前需要根據(jù)具體情況確定公路瀝青路面的寬度、厚度，并且結(jié)合攤鋪機(jī)的產(chǎn)量和運(yùn)行速度來確定攤鋪的機(jī)械和方法。選擇合適的機(jī)械，改善碾壓組合，確定科學(xué)合理的施工速度，保障壓實(shí)度。

3.4 質(zhì)量檢測是防止路面松散的保障

做好瀝青路面的質(zhì)量檢測是保證路面質(zhì)量、防止松散的重要保障。這個(gè)檢測工作必須是涉及施工前、施工中和施工后的全面的檢測。施工前的檢測主要是原材料的檢測，材料的檢測是一切質(zhì)量檢測的前提，也是必須嚴(yán)格把控的質(zhì)量影響要素。在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場之后，需要對材料進(jìn)行抽查，杜絕不合格材料的出現(xiàn)。施工中的檢測主要是對其外觀進(jìn)行檢測，觀察路面是否有松散、油丁、面料散失等現(xiàn)象的發(fā)生，要保證瀝青路面的表面沒有明顯的碾壓痕跡。施工后檢測主要是施工完成后，嚴(yán)格按照驗(yàn)收規(guī)范的要求，檢測其壓實(shí)度、彎沉值、油石比等項(xiàng)目。

4 結(jié)語

造成瀝青路面松散破壞的因素很多，也很復(fù)雜，本文首先分析了瀝青路面出現(xiàn)松散的主要因素，之后針對性地分析了相關(guān)的防治措施與質(zhì)量控制方案，旨在為今后的相關(guān)工作提供技術(shù)參考借鑒。我們需要從根源上杜絕產(chǎn)生路面松散的原因，從施工開始直到竣工驗(yàn)收環(huán)節(jié)，在技術(shù)與施工工藝上進(jìn)行合理規(guī)劃，保障公路的正常使用，在不影響公路性能的前提下，更好地提升社會(huì)效益與交通安全性。