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沥青路面水稳性受浸水程度的影响以及处理措施

2020-12-08

魅力中国 2020年28期
关键词:空隙集料沥青

(芜湖县陶辛镇人民政府,安徽 芜湖 241000)

引言:沥青路面的破坏形式主要表现为车辙、低温开裂和疲劳破坏。近年来另外两种破坏形式即水损害和反射裂缝渐渐引起人们的重视,已形成世界性的问题。所谓沥青路面的水损害,是指沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度胀缩的反复作用,造成混合料强度下降,同时水分逐步浸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。

一、沥青路面浸水程度受影响的相关因素分析

(一)沥青路面水损害概述

应该注意的是,水损害有可能是从沥青面层的下面层开始的。由于水分进入沥青路面,滞留在基层上面,造成沥青面层的下面层的空隙中往往充满着水分,并且经受比较大的水压力,给水损害提供了可乘之机。集料与沥青膜剥离、混合料松散之后,集料在荷载作用下对基层表面进行撞击,基层的粉质部分如水泥,石灰、粉煤灰以及土质部分便称为稀浆,通过路面的缝隙向上挤出,在沥青路面上可以见到白色的唧浆,面层可见局部的网裂,这是水损害最明显的标志。当路面上出现一块块泛白色的网状裂缝区的时候,实际上下面层已经成为沥青膜完全剥落的松散集料,逐渐形成坑槽。

(二)水损害机理分析

一般认为沥青混凝土路面的水损害机理有两种:1.损失粘结力;2.路面浸水混合料中的空隙是水进入的最主要途径。另外,以其它形式存在的空隙和孔也会对沥青混合料的水敏感性有一定影响,例如,集料表面和内部不同尺寸和数量的空隙等。路面施工完成以后,水和空气就会通过这些相对较大的与外界的连通空隙进入混合料内部。如果这些水存留在混合料内部不能及时排出,在车辆荷载的动水压力和温度胀缩的共同作用下,循环反复,将使沥青和集料发生剥离,造成强度损失。

(三)环境因素

沥青路面施工时的气候条件对沥青路面的水稳性影响是很大的,潮湿、寒冷的气候,水敏感性破坏就容易发生。施工后,温度、冻融循环、干湿循环都会对路面水稳性产生影响。交通荷载也是影响水稳性的重要因素。路面破坏的程度与荷载的大小、频率有关。由于超载的轮压,沥青膜与集料的界面间、集料与集料产生剪切破坏,水分浸入,粘结力丧失,产生水损害。

二、处理措施

(一)加强路面施工制度的合理性、科学性

对于当前沥青路面应用现状,相关政府部门首先要提高规划制度体系的科学性和合理性。在对相关地区规划、设计工程前期一定要对其地区建设的地理环境和水文进行充分调查研究,还要综合考虑此地区的经济发展水平,切实保证相关方案可以有效增加路面的建设效率与建设质量,推动地区经济、产业的发展。相关人员应从生产角度去看待问题、解决问题,要能够切实提高农民的经济效益和生产效益,进而推动整个地区经济的发展水平。

(二)提高规范执行力度,明确设计主体的专业水准

对于当前我国沥青路面浸水工程施工建设中质量不高的问题,我们应使用提升设计主体专业水平开展相关工作,严格执行高质量、高标准的准则准确规划工程设计人员的选配及任用情况。从沥青路面工程规划设计的根源管理、把控建设方案质量,选择能力、条件、资质较高的设计单位进行工程方案的设计,提高施工工程建设效率和质量,增加其安全性和稳定性。在此之外,规划设计方案在完成之后其施工过程应严格遵守方案相关规定实施施工,并且施工现场的相关建设、管理人员应时刻保持尽职尽责的态度进行全过程管控工作,提高设计执行力度,最大程度地保障沥青路面不受浸水危害。

(三)提高设计人员的专业素质

为了防止路面工程建设过程一些质量事故的不良现象产生,工程施工有关责任部门应加大设计人员的教育力度。工程规划与设计过程有关设计人员难免会有专业知识不高、专业水平低下的情况,缺乏专业人才也是路面工程规划与设计中所面临的重点问题。只有提高规划、设计人员的专业技能和水平,才能够在根本上保障沥青路面工程建设质量,所以要对设计人员定期组织专业课程的培训与教育,提高其规划、设计的创新性思维,帮助其获取技术操作理念。在此基础上,逐渐强化一系列防水系统,进而为保障路面建设发展和运用提供一定帮助。

(四)提高沥青与集料的粘附性

由沥青与材料相互作用的基本理论可知,沥青与路面材料的粘附性,采取不同的改善措施,主要从降低在集料表面水对沥青的置换能力这一概念出发,保证在有水情况下沥青膜不发生收缩、剥离现象,仍能与防水材料形成良好的物理吸附作用。例如,用一部分石灰、水泥代替矿粉,或在沥青中添加少量环烷类高分子有机酸、石油沥青与煤沥青混合等都能改善粘附性。石灰和水泥中CaCO3 含量高,易形成正的吸附中心,与沥青中带有负电荷的表面活性物质可形成化学吸附层;各种液态抗剥落剂均属于表面活性物质,市场上较多的是胺类表面活性剂,一端是亲水性的胺基,与酸性石料有很强的亲和力,另一端是融于沥青的亲油性的烷基,由于它在沥青一集料表面的形成这种定向排列可降低沥青一集料界面张力,故能提高沥青与集料的粘附性。

(五)改善路面结构

改进透层油或在沥青面层的下层用沥青含量高的沥青砂作下封层,隔断地下水或毛细水的上升。上基层最好采用水泥稳定碎石,透层油宜采用煤油稀释的中凝液体沥青或非离子型乳化沥青,使透层油能渗入基层。在沥青层的下面层或联结层使用空隙率大、集料嵌挤良好的沥青碎石或贯入式结构层,为水迅速排出提供空隙,减小水损。

结束语

沥青混合料和沥青路面的设计、施工及一些外部因素可能会导致沥青路面剥落。这些因素主要是路面排水系统不健全,路面压实度不足,集料表面粉尘太多,集料拌和时不够干燥,集料强度低、易碎,沥青混和材料设计采用透水的开级配类型等。引起沥青路面水损害的原因是多方面的,对水损害的研究已引起世界各国的重视。

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