一、鄭州瀝青道路施工隊(duì)-瀝青路面水損壞的特性
。ㄒ唬鄭州瀝青道路施工隊(duì)-瀝青特性
瀝青一般帶負(fù)電荷,由于含有少量羧酸和亞楓而呈弱酸性;而集料的巖性決定了集料表面電荷的性質(zhì)和酸堿特性。所以,按照化學(xué)反應(yīng)理論,瀝青對集料的粘附性決定于集料的巖性。
。ǘ鄭州瀝青道路施工隊(duì)-集料特性
某些集料過分堅硬致密,破碎后表面光滑不利于瀝青粘附。潮濕的集料與瀝青的粘附性大大降低。滯留在混合料內(nèi)部的水分夏季遇高溫會變?yōu)樗羝,使瀝青膜從集料表面撐開。而有些吸水率稍大的集料,只要施工時徹底干燥,瀝青將會被吸入集料內(nèi)部一部分,反而有良好的水穩(wěn)定性。集料中含有泥土對瀝青混合料得水穩(wěn)定性的影響很大,土壤都帶有負(fù)電荷,它是強(qiáng)親水物質(zhì)。單從材料本身的角度而言,水滲入路面中的途徑還是很多的,例如施工時集料本身是含水的,而生產(chǎn)混合料時又不可能完全烘干,又例如施工時由于石料本身壓碎值較大或壓路機(jī)振幅過大,路面表面露白,給水進(jìn)入瀝青與集料之間的界面提供了條件,還有開放交通后集料表面瀝青的磨耗、集料本身的損失等,都造成路面內(nèi)部實(shí)際上是長時間處于潮濕狀態(tài)的,如果瀝青與集料粘附性不良,剝落也是不可避免的。排水不良、路面滲水是我國高速公路瀝青路面水損害的重要原因,但并非根本原因,根本的原因是瀝青與集料的粘附性不良。要防止或減輕瀝青路面水損害,最好是能提高瀝青與集料的粘附性。但是,消石灰和水泥的添加不可能完全攪拌均勻,抗剝落劑的性能參差不齊,目前國內(nèi)抗剝落劑的添加工藝的不成熟導(dǎo)致添加效果差,都給瀝青與集料的粘附性留下了隱患。
因此,在改善瀝青對集料粘附性的同時,對路面結(jié)構(gòu)和排水進(jìn)行研究改善顯然是十分必要的,國內(nèi)、外對透水基層、抗滑密實(shí)的上封層和排水設(shè)施等進(jìn)行了研究與應(yīng)用,這是疏導(dǎo)的方法。
鄭州瀝青道路施工隊(duì)-施工質(zhì)量和工藝
施工質(zhì)量和工藝的可靠、合理是一切設(shè)計得到體現(xiàn)的保證,是工程建設(shè)的生命。沒有施工質(zhì)量和合理的工藝作保障,任何完美的設(shè)計都只是一紙空文。
以上路面材料、結(jié)構(gòu)組合和路面排水系統(tǒng)等幾個影響因素都對瀝青路面水損壞存在影響,相互之間一方面普遍存在聯(lián)系,另一方面又存在相對獨(dú)立性。它們是通過瀝青與集料在靜、動水壓力作用下的持續(xù)粘附能力這一內(nèi)部影響因素而相互聯(lián)系的,故屬于內(nèi)部聯(lián)系、本質(zhì)聯(lián)系。
鄭州瀝青道路施工隊(duì)-瀝青路面水損壞的室內(nèi)試驗(yàn)研究方法簡介
一般而言,瀝青路面水損壞研究以瀝青路面在車輛荷載和路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部水的雙重作用下的損壞為研究對象。沒有車輛荷載的作用,動水壓力無從產(chǎn)生;沒有路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部水的存在,即使有車輛荷載,也不會產(chǎn)生動水壓力,故車輛荷載和動水壓力對瀝青路面的水損壞研究缺一不可。
目前,有關(guān)水對瀝青混合料性能影響的研究大部分集中在分析瀝青混合料的水敏感性和抗水損壞材料的開發(fā)上,而有關(guān)水的作用對瀝青混合料長期性能的影響,以及路面在此條件下的疲勞壽命衰減等方面的研究工作進(jìn)行得較少。
常規(guī)的描述水對瀝青混合料性能影響的試驗(yàn)方法大致可分為兩類:
一類是將未經(jīng)壓實(shí)的松散瀝青混合料浸于水中一段時間后,主觀評價或利用試驗(yàn)儀器檢查集料裹覆瀝青膜的剝蝕程度,并據(jù)此作為判定瀝青混合料水穩(wěn)定性的依據(jù)。這類方法以水煮法、浸水法和光電分光度法為代表,美國SHRP研究內(nèi)容中還發(fā)展了一種攪動水凈吸附法。目前有研究改變這類試驗(yàn)的試驗(yàn)參數(shù)如試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)時間等進(jìn)行試驗(yàn),取得了初步效果。
另一類評價方法是將瀝青混合料試件或芯樣置于一定的水浸蝕環(huán)境條件下,以某些物理力學(xué)指標(biāo)的衰減程度來表征混合料的水穩(wěn)定性。這類方法有馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、洛特曼試驗(yàn)、改進(jìn)的洛特曼試驗(yàn)以及浸水輪輒試驗(yàn)等。
也有過一些研究從一定角度模擬了水對瀝青混合料的動態(tài)作用,如Jimenez在亞利桑那大學(xué)提出重復(fù)孔隙水壓力的作用。為了能夠模擬孔隙水壓力,將試件浸入水中,同時施加一個能夠產(chǎn)生35~217kPa的孔隙水壓力的循環(huán)應(yīng)力作用。Jimenez認(rèn)為這個水壓力范圍與飽和狀態(tài)瀝青路面在車輛荷載作用下產(chǎn)生的孔隙水壓力范圍是相吻合的。
工欲善其事,必先利其器。恰當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法是通向研究成功的第一步,也是關(guān)鍵的一步。在目前瀝青路面水損壞普遍嚴(yán)重存在的情況下,研究有效評價瀝青混合料或?yàn)r青路面水穩(wěn)定性的室內(nèi)試驗(yàn)方法,是十分有必要的,也是十分緊迫的。
鄭州瀝青道路施工隊(duì)-瀝青路面水損壞的現(xiàn)場試驗(yàn)研究方法
為了使瀝青混合料水穩(wěn)定性研究符合實(shí)際、接近實(shí)際,光憑室內(nèi)試驗(yàn)分析是不夠的,有必要在實(shí)體工程中開展現(xiàn)場試驗(yàn)研究。然而到目前為止,國內(nèi)外還沒有完整地提出過進(jìn)行瀝青路面水損壞現(xiàn)場試驗(yàn)研究的思想,已有的研究還只限于在路況調(diào)查階段對瀝青路面水損壞進(jìn)行分類、歸納、統(tǒng)計和分析查明原因。瀝青路面水損壞現(xiàn)場試驗(yàn)研究方法的提出,無疑將成為本課題研究的一個1.比較研究不同結(jié)構(gòu)組合瀝青路面的水穩(wěn)定性,如半剛性基層與瀝青穩(wěn)定基層瀝青路面,又如表面層設(shè)計為AK-13A、SAC-13的和SMA-13A的進(jìn)行比較,中、下面層設(shè)計為AC類結(jié)構(gòu)的和FAC類的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較,層間結(jié)合采用乳化瀝青的和采用熱瀝青的進(jìn)行比較,下封層采用應(yīng)力吸收層的與采用熱瀝青上撒布瓜米石的進(jìn)行比較。比較的具體方法可以采用現(xiàn)場病害調(diào)查(反映表面水損壞情況),也可以采用路表彎沉檢測分析(反映內(nèi)部水損壞情況),既能調(diào)查得到需要的數(shù)據(jù),又不對路面造成破壞。
2.利用TBR儀等無損檢測手段檢測路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部實(shí)際含水情況,比較不同路面結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部排水設(shè)計的瀝青路面的水穩(wěn)定性,例如對是否設(shè)置排水墊層的路面進(jìn)行對比,對是否封閉中央分隔帶除植樹以外部分的路面進(jìn)行對比,對是否設(shè)置硬路肩路緣石的路面水穩(wěn)定性進(jìn)行對比。
3.利用動水壓力測試系統(tǒng),對車輪荷載作用下動水壓力進(jìn)行測試,為路面結(jié)構(gòu)受力分析提供更多參數(shù)。
4.利用公路改擴(kuò)建的機(jī)會,進(jìn)行開挖試驗(yàn),檢驗(yàn)不同路面結(jié)構(gòu)組合、不同路面排水設(shè)計情況時的瀝青路面水穩(wěn)定性。
鄭州瀝青道路施工隊(duì)
瀝青路面水損壞涉及設(shè)計、施工和養(yǎng)護(hù)等眾多環(huán)節(jié),而路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響尤其重要。針對瀝青路面水損壞的現(xiàn)狀,顯然應(yīng)該從設(shè)計的角度下更多的功夫,例如現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范主要從力學(xué)的角度考慮瀝青路面結(jié)構(gòu)承載能力,對水損壞的考慮就有很大的欠缺,沒有針對路面使用性能進(jìn)行設(shè)計。要想在短時間內(nèi)解決路面設(shè)計方法體系顯然是有不小困難的,然而,從材料的角度對瀝青路面水損壞的室內(nèi)、外試驗(yàn)研究也還很不夠,特別是沒有從理論上很好地解決瀝青混合料水穩(wěn)定性的原理,這也是瀝青混合料水穩(wěn)定性設(shè)計和檢驗(yàn)的難題所在。