沥青混凝土路面结构水损坏原因分析
通过调查,路面产生的破坏大多和水有关,这些破坏可认为是沥青路面的水损坏,导致沥青路面产生水损坏的原因很多,分述如下:
1.矿料方面
(1)集料化学性质
“酸性石料”以硅铝为主要成分,酸性集料其表面带负电荷,性质是亲水、憎油,与沥青粘附结性不好“碱性石料”以钙、镁为主要成分表面带正电荷,与沥青粘附结性较好,而沥青呈酸,因此,选择含量低、碱值高的集料对沥青混合料的水稳性很重要的。
(2)集料洁净程度
不同采石场的石料,碎石的扁平状颗粒含量、级配方面不会一致。石料表面被粉尘或泥土裹覆。将导致粗集料与沥青的粘附性降低,增加沥青路面发生水损坏的可能。
(3)矿粉选用不当
矿粉是沥青混合料种对水稳性性影响较大的材料。它的比表面积最大,吸附的沥青量最大,所以矿粉必须是石灰岩等碱性石料的磨细矿粉。
2.沥青混合料空隙率
有研究表明,沥青层中的水在荷载作用下一般不会产生动水压力,不容易造成水损坏破坏。而排水性沥青混合料的路面空隙率比较大时,一般都采用改性沥青,水能够在空隙中自由流动,从而排除掉,也不容易造成水损坏。只有路面实际空隙率为一的时,水容易进入混合料内部,且在荷载作用下易产生较大动水压水,易造成沥青混合料的水损坏。
3.沥青与集料的粘附性
粘附性是指沥青与集料界面上的分子、原子或电子的相互作用。界面上主要发生了的物理作用和化学作用。沥青与集料发生粘附,主要是沥青酸、沥青酸配能与集料表面的碱性物质发生化学作用生成胶凝化合物而使粘附性增加,在沥青与集料的各项指标中,沥青的酸值及集料的碱值最能反映与粘附有关的化学性质。集料碱值越大、沥青酸值越大,沥青与集料的粘附性就越好。
4.沥青混合料的离析
沥青路面局部水损坏的主要原因是沥青混合料的离析,混合料粗细集料和沥青含量的不均匀是离析的表现形式。
5.路面防排水结构设置不足
大多数路面结构,其沥青面层空隙率过大,容易造成渗水,而路面设计时很少考虑路面结构层内部的排水问题,并且为了美观、透绿,设计了分隔带绿化带、路缘石、砌筑式路肩、增加了水的来源,并且阻碍了渗入路面内部的水排出。
6.沥青结构层层间污染
高等级公路施工时,基层到面层可能不在同一年建完。前年修建半刚性基层后,为了防止开裂,多半都先铺筑完下面层以保护过冬,此后工程施工车辆、社会车辆可能通过,很容易产生污染。而且,中央分隔带、路肩、绿化、埋设电缆、安装防护栏、标志牌等等的施工都有可能造成沥青层的污染,这种情况在工程中比较常见。
7.沥青混合料施工季节
当施工季节气温低、湿度大时,铺筑的沥青混合料集料和沥青间不容易形成较好的粘结,其水稳性较差,北方季冻区的沥青混合料路面,由于受冻融循环作用,水稳定性会更低,而在施工时如果摊铺、压实度不均匀,则易造成集料离析、局部不密实。
参考文献
[1]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社.2004.
[2]于春双、杨明昌.高速公路沥青路面水破坏及防范的初步研究.铁道建筑技术.2004(4).
[3]张鹏飞.路面内部排水系统的设计与研究(D).同济大学一.1999.上一页 [1] [2] |
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