沥青路面的水损害破坏的几种情况
由于高速公路特别重视要求防止车辙,普遍选择使用坚硬的优质石料,采用较粗的粒径, 适当减少沥青用量等措施,更容易带来沥青路面的水稳定性不足的新的隐患。在春融季节、梅 雨季节及雨季,好端端的路面逐步出现麻面、松散、掉粒、乃至坑槽。这种情况已经在许多公路 以及某些高速公路上出现,搞得管理部门忙于补坑,手忙脚乱。沥青路面的水损害破坏已经向 我们敲起了警钟,它已经成为我国高速公路沥青路面破坏的一种主要模式。当沥青路面在雨 后迅速发生的大面积破坏时,应该首先想到这种水损害破坏。
对沥青路面来说,沥青必须与集料表面牢牢地粘结,沥青膜不能渐渐地产生剥离,是非常重要的性质。为了建造稳定耐久的沥青路面,沥青与集料的粘附性和抗剥离性能是防止路面 破坏的最基本的条件之一。所谓沥青路面的水损害破坏,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,一方面水分逐步侵人到沥青与集料的界面上,同时由于 水动力的作用,沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破 坏过程。“粘附性"和“粘结力”经常当作同义词使用,但严格地讲,两个词的含意是有所不同 的。“粘附性”是指沥青与集料表面的附着性能。“粘结力”是集料与集料(包括矿粉)之间通过 沥青的作用产生的抵抗分离的性质。对集料干净而又处于干燥条件下的沥青混合料,如果混合料不透水,沥青混合料的破坏只能是粘结力破坏,或称为粘结性失效。只有有水存在时,才·能发生粘附性不足或粘附性失效的情况。 在水损害的破坏时间及类型上,可以有三种情况:
(1)发生在雨季,尤其是表面粗糙、空隙率大的表面层或底面层,长期受水的浸泡,在有水 的条件下行车,沥青膜的剥离首先从沥青层中薄弱的部位开始,而且往往从车辆轨迹带开始。
(2)发生在春融季节,这是冰冻地区和季节性冰冻地区的特有现象,当基础有较多的细粒 土和孔隙时,冬季特有的毛细水积聚导致春融期的过饱和,水分进人下面层沥青混合料的孔隙 中,在荷载的反复作用下产生剥离现象,所以水损害破坏是从下面层开始的。当路面有透水条 件时,下面层破坏也会在雨季发生。
(3)发生在冰雪季节,冰雪融化的水进人沥青混合料内部,一时很难排除,而充满在孔隙 中,在汽车荷载和冻融循环的反复作用下产生破坏,这也是水损害破坏常见的情况。 在我国,高等级公路一般采用半刚性基层,它具有强度高、板体性好、抗冻性、水稳性好等 一系列的优点,但半刚性基层本身也很难透水,当沥青面层不能封住水时,下渗的水分及从裂 缝进人的水分就长时间滞留在沥青面层和半刚性基层的界面上,在荷载作用下形成灰(泥)浆. 并形成唧浆,最后导致沥青面层的水损害破坏。所以在我国的高速公路上,水损害破坏常常伴 随着唧浆,然后变为坑槽,如果在唧浆阶段挖开路面,沥青混合料的剥离和松散便清晰可见,