淺談瀝青路面早期損壞及防治

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熱拌瀝青混合料(以下簡稱瀝青混合料)作為性能優(yōu)良的道路建筑材料,已被廣泛用于城市道路和高等級公路建設(shè),但由于瀝青路面長期直接承受行車荷載和自然因素作用,如何保證路面質(zhì)量,提高路面的使用耐久性,減少路面早期損壞等問題一直是廣大公路建設(shè)者不斷探討的課題。瀝青路面產(chǎn)生病害的原因比較復(fù)雜,各地因為環(huán)境、地理及氣候條件不同,出現(xiàn)病害的方式或程度也各不相同,江西屬于夏炎熱冬溫潮濕類(即141區(qū))氣候,氣候條件異常惡劣,有些公路通車不久就出現(xiàn)了早期損壞現(xiàn)象,比較常見的病害如泛油、車轍、松散及坑槽等,筆者試從以下幾個方面對瀝青路面產(chǎn)生早期病害的原因進(jìn)行分析。
    1 瀝青路面早期損壞原因
    1.1原材料的影響
    1.1.1 礦料 礦質(zhì)原材料對路面質(zhì)量和使用壽命具有決定性作用。石料的強(qiáng)度、酸堿性、巖石結(jié)理情況是在礦料選材時應(yīng)考慮的主要因素,礦料加工的級配、顆粒形狀、表面紋理或粗糙度是保證合成礦料間相互嵌擠形成較好內(nèi)摩擦力的主要物理指標(biāo)。其中礦質(zhì)材料分檔、材料級配和合成比例直接決定了合成礦質(zhì)混合料級配好壞,對提高設(shè)計瀝青混合料高溫抗變形能力的影響尤為明顯。目前,市場上供應(yīng)水泥砼用或建筑用集料多采用傳統(tǒng)小型鍔式破碎機(jī)生產(chǎn),加工的碎石針片狀含量大,級配和材料均勻性差,采用這樣的礦料很難生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的瀝青混合料。因此,設(shè)計好的瀝青混合料首先應(yīng)認(rèn)真抓好礦質(zhì)原材料的選材,嚴(yán)格控制礦質(zhì)原材料備料質(zhì)量。
    1.1.2 瀝青 瀝青的稠度、感溫性和含蠟量等指標(biāo)直接影響瀝青與礦料的粘結(jié)力,并由此影響瀝青路面的強(qiáng)度和瀝青混合料路用性能。各地根據(jù)氣候分區(qū)選擇與本地氣候、交通條件相適應(yīng)的瀝青種類及標(biāo)號,并使用優(yōu)質(zhì)的瀝青,對預(yù)防瀝青路面早期出現(xiàn)車轍,有效防止路面開裂,保證路面有較好的抗疲勞破壞能力具有重要的意義。高速公路因重載、超載車輛和渠化行車作用,一般宜選用稠度大、感溫性小、軟化點高、含蠟量低的重交石油瀝青,以增大瀝青混合料中瀝青的粘聚力,這對預(yù)防和提高瀝青混合料抗變形能力很有效。
    1.1.3 摻加料 瀝青混合料的摻加料通常多指填料,使用比較多的如礦粉、消石灰、水泥等,此外還有用于瀝青改性目的熔融或分散在瀝青中的摻加料。當(dāng)瀝青用量一定時,填料的比面積及摻量決定了瀝青膜的厚度,礦料之間滑動變形隨填料的增加而減小。對江西這種141區(qū)氣候而言,瀝青混合料配合比設(shè)計時,選用水穩(wěn)性好的填料,并保證填料足夠的摻量,以減小瀝青膜的厚度和自由瀝青含量是十分必要的。通常瀝青混合料采用的填料要求選用與瀝青粘附性較好的石灰石球磨生產(chǎn),并控制拌和樓利用回收粉塵的用量不超過填料總量的50%,如條件許可,建議另外摻加2-4%的水泥或消石灰等量替代礦粉。
    1.2材料組成設(shè)計的影響
    1.2.1 礦質(zhì)混合料設(shè)計 礦料的合成比例決定了礦質(zhì)混合料合成級配,JTJ032-94《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求,礦質(zhì)混合料合成級配應(yīng)使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm篩孔在內(nèi)的較多篩孔的接近技術(shù)規(guī)范級配范圍的中值,但“規(guī)范”未區(qū)別各地氣候差異、道路交通條件和不同油面層位的功能要求進(jìn)行合成礦料級配調(diào)整,設(shè)計時片面強(qiáng)調(diào)按密實級配原則設(shè)計礦質(zhì)混合料,這類瀝青混合料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受溫度影響較大,通常表現(xiàn)為低溫抗裂性和密水性較好,高溫抗變形能力差。此類教訓(xùn)是深刻的,國內(nèi)因為瀝青混合料礦料級配設(shè)計不合理,通車后不久發(fā)生早期損壞的實例恐怕不止以個位數(shù)來統(tǒng)計。江西地處熱區(qū),通常瀝青混合料組成設(shè)計時應(yīng)綜合高溫穩(wěn)定性、密水性和表面層防滑、抗裂性要求。
    1.2.2 馬歇爾試驗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和佳瀝青用量選定
    瀝青混合料各項路用性能與瀝青混合料佳瀝青用量的選定息息相關(guān),而馬歇爾試驗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選定范圍直接決定了瀝青用量選定。實踐證明,設(shè)計瀝青混合料馬歇爾試驗的穩(wěn)定度、流值比較容易能滿足規(guī)范要求,因此決定瀝青混合料佳瀝青用量選定的主要控制性指標(biāo)是目標(biāo)空隙率、瀝青飽和度范圍、殘留穩(wěn)定度和動穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)等。各地進(jìn)行瀝青混合料設(shè)計時首先應(yīng)結(jié)合本地實際情況在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)選定合適的馬歇爾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以保證據(jù)此確定的佳瀝青用量能夠滿足不同層位油面的使用功能要求。