據(jù)考古資料,印加帝國(guó)在15世紀(jì)已采用天然瀝青修筑瀝青碎石路。英國(guó)在1832~1838年之間,用煤瀝青在格洛斯特郡修筑了第一段煤瀝青碎石路;法國(guó)于1858年在巴黎用天然巖瀝青修筑了第一條地瀝青碎石路;到20世紀(jì),使用量最大的鋪路材料為石油瀝青。中國(guó)上海在1920年代開始鋪設(shè)瀝青路面。1949年以后隨著中國(guó)自產(chǎn)路用瀝青材料工業(yè)的發(fā)展,瀝青路面已廣泛應(yīng)用于城市道路和公路干線,成為目前中國(guó)鋪筑面積最多的一種高級(jí)路面。
瀝青路面基本材料
瀝青結(jié)合料將礦質(zhì)粒料粘結(jié)成整體,增加強(qiáng)度和增強(qiáng)路面抵抗行車破壞的能力,并使路面具有抗水性。適合修筑路面的瀝青材料主要為石油瀝青和煤瀝青,此外,還有天然瀝青。瀝青的性質(zhì)和標(biāo)號(hào)要求,隨瀝青路面種類、地區(qū)的氣候和路段的交通情況不同而異;熱拌或熱法澆灑以及在炎熱地區(qū)和重交通道路上宜選用較稠的瀝青;冷拌或冷法澆灑以及在寒冷地區(qū)和輕交通道路上宜選用較稀的瀝青。
集料是瀝青路面材料中礦物質(zhì)粒料的通稱,在路面材料中起骨架作用和填充作用。有時(shí)需數(shù)種粗、細(xì)粒料混合組
成所需要的粒度級(jí)配。集料中把粒徑在 19~26.5毫米的稱作粗集料,13.2~19毫米的稱作中集料,4.75~13.2毫米的稱作細(xì)集粒,4.75毫米及以下者稱為砂集料。根據(jù)來源不同,集料可分為天然集料和人造集料兩大類。天然集料有碎石、礫石、砂、石屑等;人造集料有燒礬土、穩(wěn)定的堅(jiān)實(shí)冶金礦渣等。瀝青路面用的集料應(yīng)潔凈無泥,粗集料的顆粒宜接近立方體,多棱角,少扁片長(zhǎng)條,其抗壓強(qiáng)度不宜小于60兆帕,作重車道面層者,不宜小于80兆帕,而且能耐磨耗。集料和瀝青材料應(yīng)有良好的粘著力,不易經(jīng)水的侵蝕而剝落,如集料和瀝青粘著不良,應(yīng)摻入有效的抗剝落劑改善。選配集料時(shí),分層鋪澆的應(yīng)為粒徑相近的各檔的同粒徑集料;拌制混合料的則常需有大小粒徑按規(guī)格配合的級(jí)配集料,這類集料也可采用分檔不同的同粒徑集料按比例摻合而成。
粒徑小于 0.074毫米的礦質(zhì)粒料。多用于瀝青混凝土和瀝青碎石路面,其作用為填充空隙,防止熱瀝青流淌,增強(qiáng)瀝青材料的粘結(jié)力和熱穩(wěn)定性。礦粉也要和瀝青有良好的親和力(即粘著力),能抵抗水的剝蝕作用。最常用的礦粉為石灰石粉。
瀝青路面是將瀝青混凝土加以攤鋪、碾壓成型而形成的各種類型的路面。瀝青混凝土是用具有一定黏度和適當(dāng)用量的瀝青材料與一定級(jí)配的礦物集料,經(jīng)過充分拌合形成的混合物。瀝青混凝土作為瀝青路面材料,在使用過程中要承受行使車輛荷載的反復(fù)作用,以及環(huán)境因素的長(zhǎng)期影響。所以瀝青混凝土在具備一定的承受能力的同時(shí),還必須具備良好的抵抗自然因素作用的耐久性。也就是說,要能表現(xiàn)出足夠的高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性、低溫狀況下的抗裂性、良好的水穩(wěn)定性、持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等特點(diǎn),以保證瀝青路面良好的服務(wù)功能。
瀝青混凝土適合修筑路面的瀝青材料主要為石油瀝青和煤瀝青,此外,還有天然瀝青。有些國(guó)家或地區(qū)亦有采用或摻用天然瀝青拌制的。按所用集料品種不同,可分為碎石的、礫石的、砂質(zhì)的、礦渣的數(shù)類,以碎石采用最為普遍。瀝青的性質(zhì)和標(biāo)號(hào)要求,隨瀝青路面種類、地區(qū)的氣候和路段的交通情況不同而異;熱拌或熱法澆灑以及在炎熱地區(qū)和重交通道路上宜選用較稠的瀝青;冷拌或冷法澆灑以及在寒冷地區(qū)和輕交通道路上宜選用較稀的瀝青。 按混合料最大顆粒尺寸不同,可分為粗粒(35-40毫米以下)、中粒(20-25毫米以下)、細(xì)粒(10-15毫米以下)、砂粒 (5-7毫米以下)等數(shù)類。按混合料的密實(shí)程度不同,可分為密級(jí)配、半開級(jí)配和開級(jí)配等數(shù)類,開級(jí)配混合料也稱瀝青碎石。
瀝青結(jié)合料
瀝青結(jié)合料是在瀝青混合料中起膠結(jié)作用的瀝青類材料(含添加的外摻劑、改性劑等)的總稱。它將礦質(zhì)粒料粘結(jié)成整體,增加強(qiáng)度和增強(qiáng)路面抵抗行車破壞的能力,并使路面具有抗水性。
集料
集料是瀝青路面材料中礦物質(zhì)粒料的通稱,在路面材料中起骨架作用和填充作用。有時(shí)需數(shù)種粗、細(xì)粒料混合組成所需要的粒度級(jí)配。集料中把粒徑在 5毫米以上的稱作粗集料,5毫米及以下者稱為細(xì)集料。根據(jù)來源不同,集料可分為天然集料和人造集料兩大類。天然集料有碎石、礫石、砂、石屑等;人造集料有燒礬土、穩(wěn)定的堅(jiān)實(shí)冶金礦渣等。瀝青路面用的集料應(yīng)潔凈無泥,粗集料的顆粒宜接近立方體,多棱角,少扁片長(zhǎng)條,其抗壓強(qiáng)度不宜小于60兆帕,作重車道面層者,不宜小于80兆帕,而且能耐磨耗。集料和瀝青材料應(yīng)有良好的粘著力,不易經(jīng)水的侵蝕而剝落,如集料和瀝青粘著不良,應(yīng)摻入有效的抗剝落劑改善。選配集料時(shí),分層鋪澆的應(yīng)為粒徑相近的各檔的同粒徑集料;拌制混合料的則常需有大小粒徑按規(guī)格配合的級(jí)配集料,這類集料也可采用分檔不同的同粒徑集料按比例摻合而成。
礦粉
礦粉粒徑小于 0.074毫米的礦質(zhì)粒料。多用于瀝青混凝土和瀝青碎石路面,其作用為填充空隙,防止熱瀝青流淌,增強(qiáng)瀝青材料的粘結(jié)力和熱穩(wěn)定性。礦粉也要和瀝青有良好的親和力(即粘著力),能抵抗水的剝蝕作用。最常用的礦粉為石灰石粉。
瀝青路面公路按照集料和礦粉混合比例的不同,可以分為多碎石瀝青混凝土面層(SAC)和瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層(SMA)兩種。
多碎石瀝青混合料是采用較多的粗碎石形成骨架,瀝青砂膠填充骨架中的孔隙并使骨架膠合在一起而形成的瀝青混合料形式。具體組成為:粗集料含量69%~78%,礦粉6%~10%,油石比5%左右。經(jīng)幾條高等公路的實(shí)踐證明,多碎石瀝青混凝土面層既能提供較深的表面構(gòu)造,又具有傳統(tǒng)Ⅰ型瀝青混凝土那樣的較小空隙及較小透水性,同時(shí)又具有較好的抗形變能力(動(dòng)穩(wěn)定度較高)。
20世紀(jì)80年代中期中國(guó)開始修筑高等級(jí)公路,從瀝青面層的結(jié)構(gòu)形式來看:Ⅰ型瀝青混凝土,空隙率3%~6%,透水性小,耐久性好,為了解決瀝青面層的抗滑性能,多碎石瀝青混凝土面層被加以研究和使用。
瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料,填充于間斷級(jí)配的礦料骨架中,所形成的骨架密實(shí)混合料。SMA是一種間斷級(jí)配的瀝青混合料,5mm以上的粗集料比例高達(dá)70%~80%,礦粉的用量達(dá)7%~13%。由此形成的間斷級(jí)配,很少使用細(xì)集料;為加入較多的瀝青,一方面增加礦粉用量,同時(shí)使用纖維作為穩(wěn)定劑;瀝青用量較多,高達(dá)6.5%~7%,粘結(jié)性要求高,并希望選用針入度小、軟化點(diǎn)高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青。
20世紀(jì)60年代的德國(guó)交通十分發(fā)達(dá),根據(jù)德國(guó)的氣候特點(diǎn),習(xí)慣修筑“澆筑式瀝青混凝土”路面。這種結(jié)構(gòu)中瀝青含量12%左右,礦粉含量高。使用中發(fā)現(xiàn)路面的車轍十分嚴(yán)重,另外當(dāng)時(shí)該國(guó)家的汽車為了防滑的需要,經(jīng)常使用帶釘?shù)妮喬?,其結(jié)果是路面磨耗十分嚴(yán)重(1年可減薄4cm左右)。為了克服日益嚴(yán)重的車轍,減少路面的磨耗,公路工作者對(duì)瀝青混合料的配合比進(jìn)行調(diào)整,增大粗集料的比例,添加纖維穩(wěn)定劑,形成了SMA結(jié)構(gòu)的初形。90年代初,美國(guó)公路界認(rèn)為其公路路面質(zhì)量不如歐洲國(guó)家的路面質(zhì)量好。經(jīng)考察發(fā)現(xiàn)存在兩個(gè)方面的差距:①在改性瀝青的運(yùn)用上;②在路面的結(jié)構(gòu)形式上(即SMA)。1991、1992年開始加以研究、推廣SMA這種結(jié)構(gòu)形式,最典型的是:1995年亞特蘭大市為舉辦奧運(yùn)會(huì)對(duì)公路網(wǎng)進(jìn)行改建和新建,全部采用了SMA這種結(jié)構(gòu)形式做路面。
瀝青路面結(jié)構(gòu)層可由面層、基層、底基層、墊層組成。瀝青路面的瀝青類結(jié)構(gòu)層本身,屬于柔性路面范疇,但其基層除柔性材料外,也可采用剛性的水泥混凝土,或半剛性的水硬性材料。
面層是直接承受車輪荷載反復(fù)作用和自然因素影響的結(jié)構(gòu)層,可由1~3層組成。表面層應(yīng)根據(jù)使用要求設(shè)置抗滑耐磨、密實(shí)穩(wěn)定的瀝青層;中面層、下面層應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、瀝青層厚度、氣候條件等選擇適當(dāng)?shù)臑r青結(jié)構(gòu)層。
基層是設(shè)置在面層之下,并與面層一起將車輪荷載的反復(fù)作用傳布到底基層、墊層、土基,起主要承重作用的層次?;鶎硬牧系膹?qiáng)度指標(biāo)應(yīng)有較高的要求?;鶎右暪返燃?jí)或交通量的需要可設(shè)置一層或兩層。當(dāng)基層較厚需分兩層施工時(shí),可分別稱為上基層、下基層。
底基層是設(shè)置在基層之下,并與面層、基層一起承受車輪荷載反復(fù)作用,起次要承重作用的層次。底基層材料的強(qiáng)度指標(biāo)要求可比基層材料略低。底基層視公路等級(jí)或交通量的需要可設(shè)置一層或兩層。底基層較厚需分兩層施工時(shí),可分別稱為上底基層、下底基層。5)墊層是設(shè)置在底基層與土基之間的結(jié)構(gòu)層,起排水、隔水、防凍、防污等作用。
瀝青路面的瀝青類結(jié)構(gòu)層本身,屬于柔性路面范疇,但其基層除柔性材料外,也可采用剛性的水泥混凝土,或半剛性的水硬性材料。瀝青路面有多種分類方法,按集料種類不同分為:瀝青砂、瀝青土、瀝青碎(礫)石混合料等;按瀝青材料品種不同分為:石油瀝青路面、煤瀝青路面、天然瀝青路面和渣油路面。但較普遍的分類方法是按其施工方法、技術(shù)品質(zhì)和使用特點(diǎn)分為:瀝青混凝土路面、廠拌瀝青碎石路面、瀝青貫入式路面、路拌瀝青碎(礫)石混合料路面和瀝青表面處治路面。
由適當(dāng)比例的各種不同大小顆粒的集料、礦粉和瀝青,加熱到一定溫度后拌和,經(jīng)攤鋪壓實(shí)而成的路面面層。 ① 碾壓式。瀝青混凝土混合料多用熱拌熱鋪法制備,其路用性質(zhì)比較好,故對(duì)制備工藝和原材料要求也較高,大多采用集中廠拌法。用得較普遍的瀝青混凝土混合料為碾壓式類型,即混合料需經(jīng)重型機(jī)械壓實(shí)后才能成型,故有的國(guó)家稱它為碾壓式地瀝青。成型以后路面平整、密實(shí)、少塵,有一定粗糙性,因而有較好的行車舒適性和外觀;且有較好的耐老化性、耐磨性、溫度穩(wěn)定性和抗行車損壞的能力。使用壽命一般較長(zhǎng),當(dāng)采用石油瀝青作結(jié)合料時(shí),大修年限常在15年以上。 ② 冷鋪式。瀝青混凝土熱拌冷鋪,有的國(guó)家也稱為冷地瀝青,常用于養(yǎng)護(hù)小修或需遠(yuǎn)距離輸送混合料的工程,所用瀝青比熱拌熱鋪者為稀,用量亦較少,以求在常溫時(shí)有適當(dāng)?shù)乃缮⒍群驼承?,但其使用壽命不及熱拌熱鋪者?③ 攤鋪式。熱拌熱鋪的瀝青混凝土混合料可以不用重型機(jī)械壓實(shí)即能成型,常稱作攤鋪地瀝青。為了使攤鋪地瀝青混合料在攤鋪時(shí)有適當(dāng)流動(dòng)性,能通過輕度的搗實(shí)和墁平即可密實(shí),在混合料中要求有較多瀝青和礦粉的混合物,即瀝青膠泥,其強(qiáng)度主要依靠瀝青膠泥的粘結(jié)力。因集料顆粒面已被較厚的膠泥所隔開,其鎖結(jié)力和內(nèi)磨阻力已減低,所以攤鋪地瀝青較少用于車行道,但某些歐美國(guó)家也有把它用于車行道者,此時(shí)對(duì)瀝青材料的性質(zhì)要求很嚴(yán)格,以免夏季發(fā)軟,同時(shí)需要另鋪防滑層或加撒防滑集料,以防表面過滑。
也稱黑色碎石路面或開級(jí)配瀝青混凝土路面。其加工工藝和鋪筑工藝接近瀝青混凝土路面,但其孔隙較大(兩者的分界線并不嚴(yán)格,中國(guó)以孔隙率10%為分界)。瀝青碎石混合料可以熱拌熱鋪,也可熱拌冷鋪;熱鋪質(zhì)量較好,用得較普遍。集料的顆粒有同顆粒及有級(jí)配之分,目前多采用有級(jí)配者。和瀝青混凝土相比,瀝青碎石的細(xì)集料和礦粉含量較少,粗集料的比例較大,瀝青用量相應(yīng)也較少。瀝青碎石混合料的熱穩(wěn)定性主要依靠集料顆粒間的鎖結(jié)力,故對(duì)瀝青用量、稠度、混合料的配合比和集料級(jí)配的變動(dòng)范圍可比瀝青混凝土為寬,而仍能保持其熱穩(wěn)定性。但因多孔之故,路面容易滲水和老化,故瀝青碎石常用于面層的下層、聯(lián)結(jié)層、整平層和基層。若用于路面的上層時(shí),須加瀝青封層或嵌撒細(xì)粒瀝青混合料。但也有把它鋪在密實(shí)的瀝青面層之上,作透水的防滑層用的。瀝青碎石路面的使用壽命一般短于瀝青混凝土路面,但其工程造價(jià)常較廉。
是澆灑成型的一類瀝青路面。把瀝青澆灑在鋪好的主層集料上,再分層撒布嵌縫石屑和澆灑瀝青,分層壓實(shí),形成一個(gè)較致密的瀝青結(jié)構(gòu)層。澆灑施工的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)料方便;其缺點(diǎn)是施工受氣候的影響較大,而且最終成型需要一定時(shí)間,成型后的路面不如廠拌瀝青混合料路面平整和美觀,成型期又多浮動(dòng)灰砂,并可能泛油。為了克服這一缺點(diǎn),可把最后一層澆灑瀝青和撒布石屑改為鋪筑預(yù)拌細(xì)粒瀝青混合料,以加速成型和減少浮動(dòng)灰塵,并有利于表面排水。貫入式路面的熱穩(wěn)定性主要依靠粗集料間的鎖結(jié)力,故對(duì)瀝青用量和瀝青稠度也沒有瀝青混凝土路面那樣敏感,其路用性質(zhì)和適用層位與瀝青碎石路面相接近。瀝青貫入式路面可熱法施工,也可冷法施工。熱法施工時(shí)用加熱的粘稠瀝青澆在冷集料上,路面成型較快,適用于城市道路和交通繁忙的公路;冷法施工時(shí)用乳化瀝青冷澆,但需待乳化瀝青的油水分裂、水分蒸發(fā)后才能初步成型,適用于養(yǎng)護(hù)小修及設(shè)置加熱設(shè)備有困難的長(zhǎng)距離公路。貫入式用的集料顆粒宜為接近同粒徑集料,以便瀝青能充分滲入主層,并使嵌縫層厚度均勻;主層集料的最大粒徑應(yīng)接近面層厚度或?yàn)槊鎸雍穸鹊?.7~0.8倍;集料應(yīng)潔凈無灰,表面干燥。
路拌法是堆料于路床上,澆灑適量瀝青,然后用機(jī)械或人工拌勻,并鋪平壓實(shí)。由于在路床上的集料無法加熱,因此需要采用稠度較稀的瀝青乳液或液體瀝青作結(jié)合料,拌和時(shí)乳化瀝青不常加熱,液體瀝青閃點(diǎn)高者可以加熱。氣候潮濕時(shí),還需要在瀝青中加入抗剝落劑或采用陽離子瀝青乳液,或在混合料中摻入水泥、石灰等,以增加潮濕集料與瀝青的粘著力。路拌瀝青混合料因受各種條件限制,其路用性質(zhì)不如廠拌瀝青混合料,但可節(jié)約就地沙石料的往返運(yùn)輸費(fèi)和能耗,常用于次要的公路或農(nóng)村道路。
表面處治的施工工藝和路用性質(zhì)接近貫入式,但因其層厚較薄(一般為1~3厘米),故不用主層集料,而是將瀝青直接澆灑在潔凈干燥的下層上,然后依次撒布集料和澆灑瀝青,最后壓實(shí)成型。表面處治按澆灑瀝青和撒布集料的遍數(shù)不同,分為單層式、雙層式、三層式。表面處治路面的使用壽命不及貫入式路面,設(shè)計(jì)時(shí)一般不考慮其承重強(qiáng)度,其作用主要是對(duì)非瀝青承重層起保護(hù)和防磨耗作用,而對(duì)舊瀝青路面,則是一種日常維護(hù)的常用措施。施工中第一次撒布的集料顆粒一般較大,然后逐層縮小粒徑;但也有相反的工藝,即先逐層用較細(xì)的集料修筑一薄的表面處治層,待積累到一定厚度后,用粗集料壓入,形式較厚而熱穩(wěn)定性較好的表面處治層;或先用細(xì)集料處治形成一層不透水的封層,然后再用較粗的集料處理,使表面粗糙。
1.瀝青路面的裂縫瀝青路面建成后,都會(huì)產(chǎn)生各種形式的裂縫。初期產(chǎn)生的裂縫對(duì)瀝青路面的使用性能基本上沒有影響,但隨著表面雨水的侵入,導(dǎo)致路面強(qiáng)度下降,在大量行車荷載作用下,使瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的,裂縫從表現(xiàn)形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級(jí)、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。 2、瀝青路面的車轍 車轍是路面結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí),以致結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移所產(chǎn)生的累積永久變形。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產(chǎn)生的主要原因有:(1)瀝青混合料油石比過大;(2)表面磨損過度:(3)雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部;(4)由于基層含不穩(wěn)定夾層而導(dǎo)致路面橫向推擠形成波形車轍。 3、瀝青路面的松散松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現(xiàn)在整個(gè)路面表面。也可能在局部區(qū)域出現(xiàn),但由于行車作用,一般在輪跡帶比較嚴(yán)重。其產(chǎn)生的主要原因有:(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風(fēng)化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;(3)隨著使用時(shí)間的增多,瀝青結(jié)合料本身的粘結(jié)性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細(xì)集料散失;(4)機(jī)械損害或油污染。 4、瀝青路面的水損害瀝青路面在存在水分的條件下,經(jīng)受交通荷載和溫度漲縮的反復(fù)作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時(shí)由于水動(dòng)力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生路面破壞。瀝青路面產(chǎn)生水損害的原因主要有材料、設(shè)計(jì)、施工、土基和基層、超載車輛等原因。 5、瀝青路面的凍脹和翻漿瀝青路面產(chǎn)生凍脹和翻漿主要是在凍融時(shí)期,因?yàn)樗那秩牒吐坊恋乃€(wěn)定性能差,由于冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結(jié)后引起路面脹起并開裂。道路翻漿是水、土質(zhì)、溫度、路面和行車荷載五個(gè)主要因素綜合作用的結(jié)果。其中水、土、溫度構(gòu)成翻漿的三個(gè)自然因素,缺少任何一個(gè)因素都不可能形成翻漿。 6、瀝青路面的沉陷 沉陷是路面變形中最普遍的一種,特點(diǎn)是面積大,涉及的結(jié)構(gòu)層次深,主要出現(xiàn)在挖方段和填挖交界處。其產(chǎn)生的主要原因是:(1)土質(zhì)路塹排水不暢,路床下部路基過濕潤(rùn)而產(chǎn)生不均勻沉降,引起路面局部下沉;(2)路面強(qiáng)度不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通量,易發(fā)生疲勞破壞:(3)路基或基層強(qiáng)度不足或填挖路基強(qiáng)度不一致,在車輛荷載作用下,路基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起沉陷;(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發(fā)生錯(cuò)位。
1 原因分析瀝青路面出現(xiàn)裂縫的主要原因而可以分為兩大類:一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫,一般稱之為非荷載型裂縫:另一種是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。 (1)非荷載型裂縫 非荷載型裂縫主要是溫度裂縫,也有因施工不當(dāng)、材料選取不當(dāng)?shù)纫鸬牧芽p。其產(chǎn)生的原因有:1)瀝青材料在較高溫度條件下,具有良好的應(yīng)力松弛性能,溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過高的溫度應(yīng)力。但在冬季氣溫驟降時(shí),土基和路面基層由于受溫度變化,冬季冰凍產(chǎn)生的膨脹,導(dǎo)致路基和基層產(chǎn)生裂縫并反射到瀝青面層,瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力的增長(zhǎng),同時(shí)勁度急劇增大,超過混合料的極限強(qiáng)度或極限拉伸應(yīng)變,便會(huì)產(chǎn)生開裂。此外,隨著溫度反復(fù)升降,溫度應(yīng)力使混合料的極限拉伸應(yīng)變變小,又加上瀝青的老化使瀝青勁度增高,應(yīng)力松弛性能降低,故可能在比一次性降溫開裂溫度更高的溫度下開裂,同時(shí)裂縫是隨著路齡的增加而不斷增加。 2)瀝青的品種和等級(jí)也是影響瀝青路面開裂的重要因素。在長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中,選用高粘度、低稠度的瀝青,其溫度敏感性較低,能延遲溫度裂縫的產(chǎn)生;瀝青未達(dá)到適合本地區(qū)氣候條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),低溫抗變形能力較差,致使瀝青面層在低溫下產(chǎn)生收縮開裂。 3)地基處理不當(dāng),路基碾壓不均勻,造成路基沉降不均勻;舊路拓寬時(shí),新舊路基搭接部位沒有嚴(yán)格按照臺(tái)階式分層壓實(shí)處理,以及下部基層比較軟弱,或地基處理不徹底等。 4)鋪筑瀝青面層采用分幅攤鋪時(shí),接縫處理不當(dāng),結(jié)合不良,對(duì)接縫處碾壓不密實(shí),造成路面滲水或面層壓實(shí)未達(dá)到要求,在行車作用下形成裂縫。 (2)荷載型裂縫荷載型裂縫即主要由于行車荷載作用而產(chǎn)生的裂縫,其產(chǎn)生的原因有: 1)隨著交通運(yùn)輸?shù)母咚侔l(fā)展。原有的路面強(qiáng)度日趨不足,路面滿足不了交通量迅速增長(zhǎng)和汽車載重明顯增大的需求,瀝青路面過早產(chǎn)生疲勞破壞,瀝青路面很快開裂。 2)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,未充分考慮到各種不利因素,施工質(zhì)量不好,瀝青路面面層厚度不足,瀝青路面原材料的品質(zhì)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求,路面強(qiáng)度明顯不能滿足行車要求。在行車作用下,特別是超大噸位車輛的頻繁碾壓,瀝青路面很快開裂。 2 防止措施針對(duì)以上分析的瀝青路面病害的原因,主要從施工材料、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)和交通管理等5個(gè)方面采取相應(yīng)的預(yù)防措施。 (1)材料方面 合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu),瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優(yōu)質(zhì)瀝青,精選礦料,準(zhǔn)確級(jí)配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優(yōu)良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優(yōu)良,均可有效減少裂縫。 (2)設(shè)計(jì)方面 精心設(shè)計(jì),對(duì)地形復(fù)雜地段做好地質(zhì)調(diào)查工作。要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現(xiàn)不均勻沉降,使用合格填料填筑路基,或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再填筑路基,確保路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以保證路面具有穩(wěn)定的基礎(chǔ):選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料做基層:選用優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層;在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,應(yīng)該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。 (3)施工方面 精心施工,選擇先進(jìn)施工工藝和機(jī)械設(shè)備,制定完善的施工方案,確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行軟基處理,提高軟基處理的施工質(zhì)量,嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)的含水量,混合料的含水量不能超過壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi);半剛性基層碾壓完成后。要及時(shí)養(yǎng)生,防止其產(chǎn)生裂縫反射到表面層,保護(hù)混合料的含水量不受損失;養(yǎng)生結(jié)束后,應(yīng)立即噴灑透層油,并盡快鋪筑瀝青面層。 (4)養(yǎng)護(hù)方面 嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)管理,加強(qiáng)路面保潔,確保排水性能良好。及時(shí)對(duì)裂縫的進(jìn)行科學(xué)的處理,避免病害的進(jìn)一步擴(kuò)展。 (5)加強(qiáng)交通管理 加強(qiáng)交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續(xù)高溫時(shí)段,運(yùn)營(yíng)管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時(shí)段通過:禁止帶釘輪胎對(duì)路面的過度磨損或者更加嚴(yán)厲地限制使用。
瀝青路面有多種分類方法,按集料種類不同分為:瀝青砂、瀝青土、瀝青碎(礫)石混合料等;按瀝青材料品種不同分為:石油瀝青路面、煤瀝青路面、天然瀝青路面和渣油路面。但較普遍的分類方法是按其施工方法、技術(shù)品質(zhì)和使用特點(diǎn)分為:瀝青混凝土路面、廠拌瀝青碎石路面、瀝青貫入式路面、路拌瀝青碎(礫)石混合料路面和瀝青表面處治路面。
瀝青混凝土路面
由適當(dāng)比例的各種不同大小顆粒的集料、礦粉和瀝青,加熱到一定溫度后拌和,經(jīng)攤鋪壓實(shí)而成的路面面層。
① 碾壓式。瀝青混凝土混合料多用熱拌熱鋪法制備,其路用性質(zhì)比較好,故對(duì)制備工藝和原材料要求也較高,大多采用集中廠拌法。用得較普遍的瀝青混凝土混合料為碾壓式類型,即混合料需經(jīng)重型機(jī)械壓實(shí)后才能成型,故有的國(guó)家稱它為碾壓式地瀝青。成型以后路面平整、密實(shí)、少塵,有一定粗糙性,因而有較好的行車舒適性和外觀;且有較好的耐老化性、耐磨性、溫度穩(wěn)定性和抗行車損壞的能力。使用壽命一般較長(zhǎng),當(dāng)采用石油瀝青作結(jié)合料時(shí),大修年限常在15年以上。
② 冷鋪式。瀝青混凝土熱拌冷鋪,有的國(guó)家也稱為冷地瀝青,常用于養(yǎng)護(hù)小修或需遠(yuǎn)距離輸送混合料的工程,所用瀝青比熱拌熱鋪者為稀,用量亦較少,以求在常溫時(shí)有適當(dāng)?shù)乃缮⒍群驼承?,但其使用壽命不及熱拌熱鋪者?
③ 攤鋪式。熱拌熱鋪的瀝青混凝土混合料可以不用重型機(jī)械壓實(shí)即能成型,常稱作攤鋪地瀝青。為了使攤鋪地瀝青混合料在攤鋪時(shí)有適當(dāng)流動(dòng)。
廠拌瀝青碎石路面
也稱黑色碎石路面或開級(jí)配瀝青混凝土路面。其加工工藝和鋪筑工藝接近瀝青混凝土路面,但其孔隙較大(兩者的分界線并不嚴(yán)格,中國(guó)以孔隙率10%為分界)。瀝青碎石混合料可以熱拌熱鋪,也可熱拌冷鋪;熱鋪質(zhì)量較好,用得較普遍。集料的顆粒有同顆粒及有級(jí)配之分,多采用有級(jí)配者。和瀝青混凝土相比,瀝青碎石的細(xì)集料和礦粉含量較少,粗集料的比例較大,瀝青用量相應(yīng)也較少。瀝青碎石混合料的熱穩(wěn)定性主要依靠集料顆粒間的鎖結(jié)力,故對(duì)瀝青用量、稠度、混合料的配合比和集料級(jí)配的變動(dòng)范圍可比瀝青混凝土為寬,而仍能保持其熱穩(wěn)定性。但因多孔之故,路面容易滲水和老化,故瀝青碎石常用于面層的下層、聯(lián)結(jié)層、整平層和基層。若用于路面的上層時(shí),須加瀝青封層或嵌撒細(xì)粒瀝青混合料。但也有把它鋪在密實(shí)的瀝青面層之上,作透水的防滑層用的。瀝青碎石路面的使用壽命一般短于瀝青混凝土路面,但其工程造價(jià)常較廉。
瀝青貫入式路面
是澆灑成型的一類瀝青路面。把瀝青澆灑在鋪好的主層集料上,再分層撒布嵌縫石屑和澆灑瀝青,分層壓實(shí),形成一個(gè)較致密的瀝青結(jié)構(gòu)層。澆灑施工的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)料方便;其缺點(diǎn)是施工受氣候的影響較大,而且最終成型需要一定時(shí)間,成型后的路面不如廠拌瀝青混合料路面平整和美觀,成型期又多浮動(dòng)灰砂,并可能泛油。為了克服這一缺點(diǎn),可把最后一層澆灑瀝青和撒布石屑改為鋪筑預(yù)拌細(xì)粒瀝青混合料,以加速成型和減少浮動(dòng)灰塵,并有利于表面排水。貫入式路面的熱穩(wěn)定性主要依靠粗集料間的鎖結(jié)力,故對(duì)瀝青用量和瀝青稠度也沒有瀝青混凝土路面那樣敏感,其路用性質(zhì)和適用層位與瀝青碎石路面相接近。瀝青貫入式路面可熱法施工,也可冷法施工。熱法施工時(shí)用加熱的粘稠瀝青澆在冷集料上,路面成型較快,適用于城市道路和交通繁忙的公路;冷法施工時(shí)用乳化瀝青冷澆,但需待乳化瀝青的油水分裂、水分蒸發(fā)后才能初步成型,適用于養(yǎng)護(hù)小修及設(shè)置加熱設(shè)備有困難的長(zhǎng)距離公路。貫入式用的集料顆粒宜為接近同粒徑集料,以便瀝青能充分滲入主層,并使嵌縫層厚度均勻;主層集料的最大粒徑應(yīng)接近面層厚度或?yàn)槊鎸雍穸鹊?.7~0.8倍;集料應(yīng)潔凈無灰,表面干燥。
路拌瀝青碎石混合料路面
路拌法是堆料于路床上,澆灑適量瀝青,然后用機(jī)械或人工拌勻,并鋪平壓實(shí)。由于在路床上的集料無法加熱,因此需要采用稠度較稀的瀝青乳液或液體瀝青作結(jié)合料,拌和時(shí)乳化瀝青不常加熱,液體瀝青閃點(diǎn)高者可以加熱。氣候潮濕時(shí),還需要在瀝青中加入抗剝落劑或采用陽離子瀝青乳液,或在混合料中摻入水泥、石灰等,以增加潮濕集料與瀝青的粘著力。路拌瀝青混合料因受各種條件限制,其路用性質(zhì)不如廠拌瀝青混合料,但可節(jié)約就地沙石料的往返運(yùn)輸費(fèi)和能耗,常用于次要的公路或農(nóng)村道路。
瀝青表面處治路面
表面處治的施工工藝和路用性質(zhì)接近貫入式,但因其層厚較薄(一般為1~3厘米),故不用主層集料,而是將瀝青直接澆灑在潔凈干燥的下層上,然后依次撒布集料和澆灑瀝青,最后壓實(shí)成型。表面處治按澆灑瀝青和撒布集料的遍數(shù)不同,分為單層式、雙層式、三層式。表面處治路面的使用壽命不及貫入式路面,設(shè)計(jì)時(shí)一般不考慮其承重強(qiáng)度,其作用主要是對(duì)非瀝青承重層起保護(hù)和防磨耗作用,而對(duì)舊瀝青路面,則是一種日常維護(hù)的常用措施。施工中第一次撒布的集料顆粒一般較大,然后逐層縮小粒徑;但也有相反的工藝,即先逐層用較細(xì)的集料修筑一薄的表面處治層,待積累到一定厚度后,用粗集料壓入,形式較厚而熱穩(wěn)定性較好的表面處治層;或先用細(xì)集料處治形成一層不透水的封層,然后再用較粗的集料處理,使表面粗糙。
瀝青路面通常用于鋪筑路面的面層,它直接受車輛荷載作用和大氣因素的影響,同時(shí)瀝青混合料的物理、力學(xué)性質(zhì)受氣候因素與時(shí)間因素影響較大,因此為了能使路面給車輛提供穩(wěn)定、耐久的服務(wù)。必須要求瀝青路面具有以下幾個(gè)重要的特征:
1.瀝青路面具有高溫穩(wěn)定性。
高溫穩(wěn)定性即瀝青路面抵抗流動(dòng)變形的能力。由于瀝青路面的強(qiáng)度與剛度隨溫度升高而顯著下降,為了能夠更好地保證瀝青路面在高溫季節(jié)行車荷載反復(fù)作用下不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍、擁包等病害,瀝青路面應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性。
2.瀝青路面具有低溫抗裂性。
低溫抗裂性指的是瀝青路面抵抗低溫收縮裂縫的能力。由于瀝青路面隨溫度下降,勁度增大,變膨能力降低。在外界荷載作用下,使得—部分應(yīng)力來不及松弛,應(yīng)力逐漸累積下來,這些累計(jì)應(yīng)力超過材料抗拉強(qiáng)度時(shí)即發(fā)生開裂,從而會(huì)導(dǎo)致路面的破壞,所以瀝青路面在低溫時(shí)應(yīng)具有較低勁度和較大的抗變形能力來滿足低溫抗裂性能。
3.瀝青路面具有水穩(wěn)定性。
水穩(wěn)定性指的是瀝青路面抵抗受水的侵蝕逐漸產(chǎn)生瀝青膜剝離、掉粒、松散、坑槽而破壞的能力。這是由于水分的存在一方面降低了瀝青本身的粘結(jié)力,同時(shí)也破壞了瀝青路面中瀝青與礦料間的粘聚力,從而加速了剝落現(xiàn)象發(fā)生,造成了道路的水損害。所以說,瀝青路面一定要具有水穩(wěn)定性,這樣才能夠保證路面的耐用。
4.瀝青路面要具有耐疲勞性。
耐疲勞性指的是瀝青路面在反復(fù)荷載作用下抵抗破壞的能力。它是由于瀝青路面在使用期間經(jīng)受車輪荷載的反復(fù)作用,長(zhǎng)期處于應(yīng)力應(yīng)變交迭變化狀態(tài),致使路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸下降。當(dāng)荷載重復(fù)作用超過一定次數(shù)以后,在荷載作用下路面內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力就會(huì)超過強(qiáng)度下降后的結(jié)構(gòu)抗力,使路面出現(xiàn)裂紋,產(chǎn)生疲勞斷裂破壞,所以,瀝青路面應(yīng)該具有耐疲勞性。
周輝(重慶交通學(xué)院,重慶400074)
針對(duì)我國(guó)許多高速公路路面在通車時(shí)間不長(zhǎng)就出現(xiàn)橋頭跳車和路面早期破壞,使用性能大大降低,達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)狀,提出改善路面的使用性能,從改善平整度,減少路面裂縫和車轍等方面著手,綜合考慮路面設(shè)計(jì)(包括結(jié)構(gòu)體系和面層設(shè)計(jì))、材料設(shè)計(jì)等影響因素。
關(guān)鍵詞:公路路面;路面使用性能;瀝青混合料;路面裂縫;材料設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU755 U416.217
隨著高速公路的迅猛發(fā)展,我國(guó)的路面施工技術(shù)及路面質(zhì)量有了極大的提高。路面使用性能好,行駛舒適,路面使用者對(duì)路面的評(píng)價(jià)就高。隨著我市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,人們期待著質(zhì)量更好、環(huán)保程度越高的道路的出現(xiàn)。同時(shí)日益增大的交通流量,車輛大型化及重載車比例的不斷增加,許多高速公路路面在通車一年后平整度衰減很快,有的通車時(shí)間不長(zhǎng)就出現(xiàn)了橋頭跳車和路面早期破壞,有的通車幾年就不得不進(jìn)行翻修罩面,使用性能也大大降低,達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求,如何提高瀝青路面的使用性能已成為一個(gè)主要課題。
瀝青路面的使用性能主要是指:
(1)高溫抗車轍性,即抵抗流動(dòng)變形的能力;
(2)低溫抗裂性,即抵抗低溫收縮裂縫的;
(3)水穩(wěn)定性,即抵抗瀝青混合料受到水浸蝕后逐漸產(chǎn)生瀝青膜剝離;掉粒、松散、坑槽而破壞的能力;
(4)耐疲勞性,即抵抗路面瀝青混合料在反復(fù)荷載(包括交通和溫度荷載)作用下破壞的能力;
(5)抗老化性,即抵抗瀝青混合料受氣候影響發(fā)脆而逐漸喪失粘結(jié)力等各種良好性能的能力;
(6)表面服務(wù)功能,包括低噪音及潮濕情況下的抗滑性能、雨天防濺水及車后產(chǎn)生水霧等性能,直接影響交通安全及環(huán)境保護(hù);
(7)行車舒適性,主要減輕和消除因平整度不良而產(chǎn)生的行車顛簸現(xiàn)象,還包括橫向平整度。調(diào)查結(jié)果表明,影響路面使用性能的第一因素是平整度,其次是道路裂縫,最后是車轍。因此要提高路面使用性能,主要應(yīng)從改善平整度,減少路面裂縫和車轍等方面人手,而要達(dá)到這些目的,我們必須從路面設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)和施工作業(yè)等方面去考慮,而這三個(gè)方面的因素又是相互影響和關(guān)聯(lián)的。
2.1 路面結(jié)構(gòu)層放水與排水
要避免水對(duì)路面的破壞,一是要防止或減少水進(jìn)入結(jié)構(gòu)層內(nèi),另外還必須想辦法將進(jìn)入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的水排出結(jié)構(gòu)層外。習(xí)慣上,路面設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)這兩個(gè)方面可采取的設(shè)計(jì)措施重視不夠,不考慮路面結(jié)構(gòu)層排水,也不設(shè)置有效的防水層,這對(duì)避免路面早期破壞是極為不利的。設(shè)置路面結(jié)構(gòu)防水層和排水層,是阻止水滲入基層的很好的措施。另外,應(yīng)建立滲水排出通道,使結(jié)構(gòu)層內(nèi)的水迅速排出路基,如可以在硬路肩下設(shè)置碎石(或砂礫)墊層或盲溝,以達(dá)到上述目的。
2.2 結(jié)構(gòu)層合理厚度
(1)基層與底基層的合理厚度。結(jié)構(gòu)層厚度的確定,設(shè)計(jì)時(shí)考慮最多的是層厚是否滿足路面強(qiáng)度的要求。一般來說,基層與底基層每層厚度習(xí)慣上設(shè)計(jì)為15cm和20cm。厚度為15cm時(shí),施工壓實(shí)度容易保證。但是,當(dāng)灰土厚度達(dá)到20cm時(shí),壓實(shí)非常困難。因此,設(shè)計(jì)最大厚度以18cm為宜。
(2)面層厚度與集料粒徑的確定。一般來說,瀝青混合料的最大粒徑與層厚的比值愈大愈容易出現(xiàn)離析,而且愈不容易碾壓密實(shí)。因此,我國(guó)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032-94)規(guī)定:上面層瀝青混合料的集料最大直徑不宜超過層厚的1/2,中下層及聯(lián)結(jié)層的集料最大粒徑不宜超過2/3層厚。我國(guó)瀝青路面表面層一般為4cm,混合料類型多采用AK-16和AC-16,最大粒徑與層厚之比為16/40E2/5,比值大于1/3,但小于2/3。這是符合規(guī)范要求的。但是,研究表明,當(dāng)最大粒徑與層厚比值超過1/3,容易引起離析,而且不容易壓實(shí),容易出現(xiàn)路面早期破壞,這也是我國(guó)高速公路普遍出現(xiàn)早期損壞現(xiàn)象的原因之一。因此,面層厚應(yīng)設(shè)計(jì)為集料最大尺寸的3倍以上,而不應(yīng)是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的2倍或1.5倍。也就是說表面層為4cm時(shí),混合料的最大粒徑應(yīng)不大于13.2mm。
2.3 層間連接
目前,習(xí)慣上對(duì)層間連接沒有引起高度的重視。路面裂縫處出現(xiàn)的卿漿現(xiàn)象,主要是層間連接不緊密,有縫隙可供水浸入,或者說層間夾有浮灰或松散細(xì)顆粒,水進(jìn)入層問縫隙后,縫隙中的水在行車荷載作用下產(chǎn)生動(dòng)水壓力,在行車荷載重復(fù)作用下,對(duì)縫隙產(chǎn)生重復(fù)沖刷而形成的,它可使縫隙處結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度相應(yīng)降低,形成空洞,造成路面損壞。為了避免上述現(xiàn)象的發(fā)生,在灰土頂面進(jìn)行下一層結(jié)構(gòu)施工前,以及在水泥穩(wěn)定層或石灰、粉煤灰穩(wěn)定層上進(jìn)行結(jié)構(gòu)層施工時(shí),要將表面松散顆粒和浮灰清掃干凈?;彝僚c基層和基層與基層間的連接,建議噴灑1:0.5的水泥漿;基層與面層結(jié)合面,在噴透層后,加做防水層,或噴灑粘層;在面層之間,灑粘層油進(jìn)行層面連接。這樣處理后,層間連接緊密,形成一個(gè)類似全厚式的結(jié)構(gòu)體系,無論是對(duì)受力和防止水損壞都能起到非常好的作用。
2.4 瀝青路面結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化
隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn),在半剛性路面結(jié)構(gòu)中,半剛性基層和底基層有足夠的強(qiáng)度承受車輛荷載的作用。瀝青面層實(shí)際上只起功能性作用。因此,僅從承載力方面考慮瀝青面層的厚度就沒有必要保持在12-15cm。另一方面,幾乎所有的高速公路路面都使用不到設(shè)計(jì)年限就需要進(jìn)行中修,日本高等級(jí)公路也在使用6-8年后加鋪一層。因此,高速公路路面面層設(shè)計(jì)為9cm或12cm,在使用一段時(shí)間后再加鋪一層是既經(jīng)濟(jì)又科學(xué)的。
在前面所述的路面各種性能中,除行車舒適性與施工平整度有關(guān)外,其它性能均取決于瀝青混合料自身的質(zhì)量,其中水穩(wěn)定性、耐疲勞性、抗老化性統(tǒng)稱為耐久性。表1匯總了瀝青結(jié)合料、礦料、瀝青混合料、瀝青路面各種性能的有機(jī)聯(lián)系,值得一提的是,表中的瀝青結(jié)合料指的是瀝青(或改性瀝青)與礦粉等填料的混合物。
表1 瀝青材料與瀝青路面性能的關(guān)系
瀝青路面瀝青結(jié)合料礦料瀝青混合料
高溫抗車轍性* # #
低溫抗裂性# @ #
表面服務(wù)功能@ # #
抗疲勞性# * #
水穩(wěn)定性@ * #
抗老化性# 0 #
路面透水性* # #
施工性* * *
注)1、#特別重要*比較重要@有影響0無影響
2、路面透水性與空隙率關(guān)系極大。
從表一不難看出,材料是影響路面使用性能的
重要因素。瀝青路面是由瀝青混合料鋪筑而成的,
而瀝青混合料是由瀝青、集料和礦粉以及其他外加
劑按一定比例組成的。材料質(zhì)量不理想,達(dá)不到要
求,瀝青混合料的質(zhì)量也不可能達(dá)到要求。瀝青結(jié)
合料的性能、骨料的質(zhì)量、骨料與結(jié)合料聯(lián)結(jié)效果對(duì)
混合料的性質(zhì)產(chǎn)生極大的影響。因此,尋求各種途
徑改善材料的性能和質(zhì)量是至關(guān)重要的。
改善瀝青的溫度敏感性、低溫穩(wěn)定性和流變性對(duì)提高混合料的高溫和低溫力學(xué)性質(zhì)效果非常顯著,瀝青性能改善對(duì)提高路面長(zhǎng)期使用性能有著非常重要的作用。比較各種改性瀝青的性能,SBS改性瀝青無論從高溫、低溫性能、彈性恢復(fù)性能,還是感溫性能幾個(gè)方面,都有明顯的優(yōu)勢(shì),是其他改性瀝青如PE和EVA無法相比的。SBS的優(yōu)越性突出表現(xiàn)在使軟化點(diǎn)大幅度提高的同時(shí),又使低溫延度明顯增加,感溫性得到很大改善,不僅高溫穩(wěn)定性大幅度提高,而且低溫性能也同時(shí)改善,并且彈性恢復(fù)率特別大,所有指標(biāo)都有明顯提高,這是非常難得的。SBS改性瀝青具有其他改性劑或綜合改性劑無法相比的優(yōu)點(diǎn),而且在價(jià)格上也可以與PE、EVA競(jìng)爭(zhēng),所以改性瀝青以選用SBS為佳。目前,世界上使用最多的是SBS,約占改性瀝青總量的40%-
44%。
3.2 提高集料的質(zhì)量
在考慮材料對(duì)瀝青混合料的影響時(shí),往往比較
重視瀝青的影響,而對(duì)集料的影響重視不夠。然而,
集料質(zhì)量差,混合料的質(zhì)量必然也差,故要提高瀝青
134 甘肅科技第21卷
混合料的性能,必要條件是保證集料的質(zhì)量,然后再
考慮礦料級(jí)配的控制。要提高路面抗車轍的能力,
集料要符合下面兩項(xiàng)要求:一是碎石表面微觀粗糙
度大,且形狀接受立方體,質(zhì)地堅(jiān)硬;二是使用人工
砂,限制使用圓形顆粒的天然砂。但是,我國(guó)生產(chǎn)的
碎石針片狀偏多,形狀難以接近立方體;人工砂沒有
專門生產(chǎn)供應(yīng),所謂的人工砂一般只是軋石廠篩余
的下腳料。碎石的粒徑組成比例也不穩(wěn)定,篩分結(jié)
果有較大偏差。這樣勢(shì)必引起混合料級(jí)配的改變,
對(duì)路面的質(zhì)量和使用壽命產(chǎn)生很大影響。為此,我
們應(yīng)該采取有效措施,提高礦料質(zhì)量,保證顆粒組成
的穩(wěn)定性。軋好的碎石要分開堆放,并做好防塵保
護(hù),保持碎石清潔。進(jìn)場(chǎng)材料要按規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn),盡
可能加大抽檢密度,不合格的材料堅(jiān)決退場(chǎng)。堆場(chǎng)
要進(jìn)行場(chǎng)地硬化,避免將堆場(chǎng)的土混入碎石中。不
同規(guī)格的料堆間設(shè)置隔離墻,以免不同規(guī)格碎石混
雜一起。料堆要有明顯標(biāo)示,防止上料時(shí)裝錯(cuò)料。
3.2 改善瀝青與集料的粘結(jié)性
路面早期破壞水損害是其中一個(gè)重要原因。水
損害產(chǎn)生的原因除了施工和配合比設(shè)計(jì)方面的原因
以外,瀝青結(jié)合料與集料表面的粘結(jié)力喪失而導(dǎo)致
集料松散剝離是其中的主要原因。瀝青混合料的粘
附性差(水穩(wěn)性不好),容易導(dǎo)致面層嚴(yán)重轍槽、局部
松散和坑洞等水損壞現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)外道路工程師們常
采用兩種方法,一是利用堿性礦料處理酸性礦料的
表面,使后者活化,傳統(tǒng)做法是使用石灰或水泥。由
于用消石灰水處理礦料工程量較大,也可以直接往
拌和室內(nèi)加消石灰或生石灰粉。摻消石灰粉、生石
灰粉或水泥是首選推薦措施,理由是這種方法價(jià)格
便宜,施工簡(jiǎn)單,只要用它代替一部分礦粉就可以
了。另外一種方法是向?yàn)r青中加入少量液體抗剝落
劑,這些液體抗剝落劑的初期效果不錯(cuò),但其長(zhǎng)期性
能或耐久性尚待進(jìn)一步研究,工程應(yīng)用時(shí)要注意選
擇。
3.3 使用纖維瀝青混凝土
我國(guó)農(nóng)村很早以前在砌筑土坯墻時(shí)在土中加入
草(麥或玉米)秸之類的加強(qiáng)筋,對(duì)減小墻體裂縫,增
強(qiáng)墻體整體性起到了很好的效果。在瀝青混凝土中
摻加纖維,以改善瀝青混凝土的性能,提高瀝青混凝
土的高溫穩(wěn)定性,低溫抗裂性、抗疲勞性、柔韌性、抗
剝落;性、抗磨耗性和水穩(wěn)性,以及抵抗反射裂縫等
方面都有很好的功效。根據(jù)西安公路交通大學(xué)張登
良教授的試驗(yàn)報(bào)告,博尼維瀝青混凝土在高溫穩(wěn)定
性、低溫抗裂性以及抵抗形變和裂縫方面與普通瀝
青混凝土相比有明顯的提高。按照混合料總重的
2.25%的比例加入博尼維后,大約每立方米有超過
18億根分離的博尼維吸附并穩(wěn)定瀝青,使瀝青的粘
稠度和粘聚力增大,并由于縱橫交錯(cuò)的加筋作用,使
得混合料具有較高的強(qiáng)度。從動(dòng)穩(wěn)定度的結(jié)果可以
看出,博尼維可使混合料的高溫抗車轍性能改善。
試驗(yàn)結(jié)果還可以看出,博尼維經(jīng)攪拌均勻后,分布于
瀝青混合料中,通過加筋作用使混合料具有了較好
的柔性,其勁度模量增加,耐疲勞性改善,并使混合
料的低溫抗裂性能增強(qiáng),疲勞壽命增加。
4 改善瀝青混凝土面層的使用性能
瀝青混合料的性能要求往往是矛盾的或相制約
的,照顧了某一種性能,很可能會(huì)降低另一方面的性
能。這里最突出的有兩對(duì)矛盾,第一是高溫穩(wěn)定性
和疲勞性能與低溫抗裂性能的矛盾。為了提高高溫
抗車轍能力,應(yīng)盡量采用粗級(jí)配,增加集料數(shù)量,減
少用油量,采用粘稠度小的瀝青,但這樣的混合料低
溫很容易開裂,疲勞性能差;而為了提高耐久性和低
溫抗裂性能,則要近可能使用獻(xiàn)稠度大的瀝青,而且
要增加用量,用細(xì)集料、密集配混合料,但這樣到了
夏天很容易產(chǎn)生泛油和車轍病害。第二是路面表面
特性和耐久性的矛盾。要求抗滑性能好,不濺水,雨
霧小,噪音輕,必須提高表面粗糙度,采用構(gòu)造深度
大的粗集料、開級(jí)配或半開級(jí)配的瀝青混合料。但
是這樣的混合料空隙率必然較大,而孔隙率大的混
合料空氣接觸面大,老化快,耐久性差,耐疲勞性能
差;為了提高耐久性,就要采用較小空隙率的混合
料。
為了解決這兩對(duì)矛盾,采用傳統(tǒng)集配是達(dá)不到
要求的,實(shí)踐證明下面幾種方法的應(yīng)用效果非常顯
著。
4.1 使用多碎石瀝青混凝土
國(guó)內(nèi)研究統(tǒng)計(jì)資料顯示,SAC-16混凝土的穩(wěn)
定度可達(dá)到傳統(tǒng)AC25-I型混凝土的2.67倍,表
面構(gòu)造深度TD一般都在0.8-1.1(mm)之間,最
大可超過1.2mm。且SAC有優(yōu)良的摩擦系數(shù)和表
面構(gòu)造深度,可達(dá)到密級(jí)配,并具優(yōu)良的抗轍槽能
力。
4.2 使用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)
SMA由于具有相互嵌鎖的骨架,它的抗形變能
力受高溫影響不大。此外,它的卓越封閉性(由于其
高瀝青含量在每一碎石周圍形成了厚瀝青膜)能抵
風(fēng)化作用。但是SMA受材料波動(dòng)性的影響較為敏
第8 135期周輝:淺談如何改善瀝青路面使用性能
感。SMA有很好的高溫穩(wěn)定性和耐久性,其壽命較
普通瀝青混凝土長(zhǎng)20%-40%。而且有很好的耐
磨性能、抗滑性能、攤鋪和壓實(shí)性能,即可用于鋪筑
表面層,也可用于鋪筑底面層。
(1)性路面的收縮和溫縮裂縫似乎是不可避免
的,這也是影響我國(guó)路面使用性能的致命因素。國(guó)
外絕大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家,包括亞洲的日本等國(guó)都采用
柔性路面,許多國(guó)家基層都采用瀝青穩(wěn)定柔性基層,
我國(guó)也應(yīng)在路面結(jié)構(gòu)體系上一改瀝青路面清一色半
剛性路面的局面,開發(fā)和應(yīng)用其他路面結(jié)構(gòu)體系。
(2)基層和底基層的厚度應(yīng)不大于18cm無機(jī)料基
層之間可以用水泥漿進(jìn)行連接;基層與面層和面層
之間應(yīng)設(shè)置粘層,使結(jié)構(gòu)層能形成一個(gè)整體,同時(shí)提
高結(jié)構(gòu)層的水穩(wěn)性。(3)為了滿足大交通量重載交
通的需要,面層配合比應(yīng)該放棄使用經(jīng)驗(yàn)證明已經(jīng)
達(dá)到極限應(yīng)用狀態(tài)的傳統(tǒng)I型和II型瀝青混合料。
二層或三層體系必須全部采用粗骨架密實(shí)級(jí)配的混
合料,如SAC、SMA等新型結(jié)構(gòu)。半剛性路面的面
層也可以由習(xí)慣上的15cm 左右,優(yōu)化為9cm 或
12cmo。(4)SBS改性瀝青混合料和摻聚脂纖維的
混合料為路面在重交通和嚴(yán)酷氣候條件下具有較好
的熱穩(wěn)性和耐久性提供了保證,雖然增加了一部分
工程成本,但在一定情況下是唯一能夠保證路面使
用性能的途徑。(5)骨料均勻性偏差的存在在我國(guó)
極為普遍,影響了路面質(zhì)量,為此同一工程項(xiàng)目應(yīng)統(tǒng)
一石料加工機(jī)具、工藝和篩孔尺寸,保證材料均勻。
(6)施工過程要重點(diǎn)控制好平整度和壓實(shí)度。平整
度控制的重點(diǎn)是注意材料的均勻性,防止離析。壓
實(shí)度是控制現(xiàn)場(chǎng)孔隙率的關(guān)鍵,其應(yīng)控制在98%以
上,現(xiàn)場(chǎng)孔隙率應(yīng)小于6%。(7)路面使用性能的提
高還應(yīng)在避免橋頭跳車,確保橋面鋪裝質(zhì)量和處理
好伸縮縫上下功夫。加固后結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),對(duì)結(jié)
構(gòu)整體進(jìn)行分析,保證加固后結(jié)構(gòu)體系傳力線路明
確、結(jié)構(gòu)可靠和新舊結(jié)構(gòu)或材料的可靠連接。另外,
應(yīng)盡量考慮綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo),考慮加固施工的具體特
點(diǎn)和加固施工的技術(shù)水平,在加固方法的設(shè)計(jì)和施
工組織上采取有效措施,減少對(duì)使用環(huán)境和相鄰建
筑結(jié)構(gòu)的影響,縮短施工周期。
3.5 盡量利用的原則
被加固的原建筑結(jié)構(gòu),通常仍具有一定的承載
能力。因此,在加固時(shí)應(yīng)減少對(duì)原有建筑結(jié)構(gòu)的損
傷,盡量利用原有結(jié)構(gòu)的承載能力;在確定加固方案
時(shí),應(yīng)盡量減少對(duì)原有結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的拆除和損傷。
對(duì)已有結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,在經(jīng)結(jié)構(gòu)檢測(cè)和可靠性鑒定的
分析后,對(duì)其結(jié)構(gòu)組成和承載能力等有了全面了解
的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡量保留并利用。大量拆除原有結(jié)構(gòu)
構(gòu)件,對(duì)保留的原有結(jié)構(gòu)部分可能會(huì)帶來較嚴(yán)重的
損傷,新舊構(gòu)件的連接難度較大,這樣既不經(jīng)濟(jì),還
有可能對(duì)加固后的結(jié)構(gòu)留下隱患。
3.6 與抗震設(shè)防結(jié)合的原則
我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家,6度以上地震區(qū)幾
乎遍及全國(guó)各地。1976年以前建造的建筑物,大多
沒有考慮抗震設(shè)防,1989年以前的抗震規(guī)范也只是
7度以上地震區(qū)才設(shè)防。為了使這些建筑物遇地震
時(shí)具有相應(yīng)的安全儲(chǔ)備,在對(duì)它們進(jìn)行承載能力和
耐久性加固、處理時(shí),應(yīng)與抗震加固方案結(jié)合起來考
慮.
首先是瀝青施工原材料的選用。第一,瀝青材料的選用。在道路施工過程中,瀝青材料的選用一定要根據(jù)道路所在地區(qū)的地形、氣候、人口數(shù)量等因素,綜合各種因素選用合適的瀝青材料;第二,粗集料的選用。在道路瀝青路面施工的過程中,粗集料的選用應(yīng)該嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(JTGF40-2004)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選取。在選取粗集料的時(shí)候一定要保證材料的清潔、干凈、干燥,保證材料具有更大的強(qiáng)度和抗磨損能力;第三,細(xì)集料的選用。瀝青細(xì)集料的選取一定要嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ1—2008)的相關(guān)規(guī)定,保證材料的干凈、無雜質(zhì);第四,瀝青路面填料的選用。在填料的選用中要把石灰?guī)r的礦粉作為首選,在利用之前應(yīng)該取出里面的泥土雜質(zhì)清除,保證干凈。
瀝青混合料匹配與攪拌的技術(shù)分析。
在瀝青路面施工過程中,瀝青混合材料的重要性能主要包括:水穩(wěn)定性、抗疲勞性、高溫穩(wěn)定性和耐久性。在瀝青混合料的配比中,為了能夠增加瀝青的高溫穩(wěn)定性,就要增加集料的顆粒,減少油的使用量,但是顆粒大了容易造成路面出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象,耐久性差;要進(jìn)一步克服裂縫的問題,就必須使用用量較多、針入度比較大的瀝青加之比較細(xì)的混合料,但是同時(shí)在高溫時(shí)節(jié)也會(huì)出現(xiàn)車轍問題;為了保證瀝青路面的粗糙程度,要采用抗滑性能比較好的瀝青;為了保證瀝青路面的耐久性,還要根據(jù)路面施工地區(qū)的氣候、溫度、地形等情況來確定瀝青的配合比例。
在熱拌瀝青混合料的配比過程中一般包括三個(gè)主要方面:目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。在熱拌瀝青混合料的過程中一定要選取和技術(shù)規(guī)范相符合的材料,充分利用以往道路施工的經(jīng)驗(yàn),通過相應(yīng)的配合比例設(shè)計(jì)出瀝青混合料的用量和材料品種,保證混合料的配比質(zhì)量。同時(shí),配合比設(shè)計(jì)的每個(gè)階段都要進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行比例設(shè)定,在設(shè)定過程中,對(duì)每臺(tái)瀝青混合料拌和機(jī),都要嚴(yán)格按目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和試拌試鋪配合比調(diào)整等三個(gè)階段做好瀝青混合料配合比的設(shè)計(jì)工作。
在瀝青混合料攪拌的工序中,要注意以下幾點(diǎn):首先,要選擇適宜的攪拌場(chǎng)地,一般都是在拌和場(chǎng)進(jìn)行攪拌;其次,在瀝青混合料的配比中,要根據(jù)室內(nèi)的配合比例進(jìn)行攪拌,保證瀝青用量、攪拌時(shí)間以及加熱溫度的適合,從而確保瀝青混合料的質(zhì)量;再次,在瀝青混合料攪拌的過程中,一定要根據(jù)配料單進(jìn)料進(jìn)行攪拌,保證瀝青以及各種材料的加熱溫度,保證攪拌的均勻度,防止花白、成塊、粗細(xì)分離問題的出現(xiàn);第四,在攪拌工作完成之后,相關(guān)技術(shù)人員一定要抽樣做瀝青混合料、礦料級(jí)配組成的瀝青用量試驗(yàn),如果發(fā)現(xiàn)瀝青混合料與要求不相符合,那么應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,保證混合料的正常使用。
瀝青路面混合料組成設(shè)計(jì)
首先是實(shí)驗(yàn)室配合比的有關(guān)設(shè)計(jì)。第一,優(yōu)化礦質(zhì)混合料的配合組成設(shè)計(jì)。在瀝青路面施工中,對(duì)礦質(zhì)混合料配合進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì),主要是為了能夠選配一個(gè)具有足夠密實(shí)度和內(nèi)摩阻力的礦質(zhì)混合料,然后采用級(jí)配理論,通過數(shù)據(jù)分析得出需要的礦質(zhì)混合料的級(jí)配范圍。為了應(yīng)用已有的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通常是采用規(guī)范推薦的礦質(zhì)混合料級(jí)配范圍來確定;第二,確定出瀝青混合料的使用量。如果想得出精確的瀝青混合料使用量,可以通過計(jì)算得出。通常情況下有兩個(gè)基本的方法:馬歇爾法和維姆法。中國(guó)還是采用(JTJ032-94)規(guī)定的技術(shù)方法,這是在對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐和研究成果經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)的結(jié)果。
其次,進(jìn)行瀝青生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。在目標(biāo)配合比確定之后。應(yīng)利用實(shí)際砸工的拌和機(jī)進(jìn)行試拌以確定施工配合比。在試驗(yàn)前,首先應(yīng)該根據(jù)相關(guān)情況選擇振動(dòng)篩篩號(hào),從而能夠使得幾個(gè)熱料倉(cāng)的材料不會(huì)差別太大。比例最大篩孔要確保排出超粒徑料,從而能夠使最大粒徑篩孔通過量符合設(shè)計(jì)的基本要求。在試驗(yàn)的過程中,相關(guān)人員要按試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)的冷料比例,進(jìn)而進(jìn)行篩選,選擇出與試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)一樣進(jìn)行礦料級(jí)配計(jì)算,從而得出最佳油石比,供試拌試鋪使用。
瀝青混合料配比攪拌之后,下一道工序就是進(jìn)行瀝青混合料的攤鋪工作。在這個(gè)環(huán)節(jié)中,要注意以下幾個(gè)重要的方面:首先,在進(jìn)行路面瀝青攤鋪之前,一定要清除路面基層上的雜物,保證路面基層的干燥、干凈。同時(shí),要保證基層路面密實(shí)度、厚度的合理性,為瀝青攤鋪工作奠定重要的前提基礎(chǔ)。在基本路面的整理中,要及時(shí)休整基層路面存在的坑槽、松散等問題;其次,進(jìn)行粘層、透層瀝青的澆灑工作。在施工過程中,為了能夠更好地保證基層和面層粘結(jié)好,在面層鋪筑工作的5-8個(gè)小時(shí)之前,要用1.0-1.2kg/m2的瀝青量對(duì)基層表面進(jìn)行澆注,這樣就有利于面層和基層的相互粘合。如果路面的基層是水泥混凝土路面或者是陳舊的瀝青路面,為了保證面層和基層的粘合,要在舊路面上噴灑一層粘度比較大的瀝青;第三個(gè)步驟是攤鋪瀝青混合料。在瀝青混合料的攤鋪過程中,瀝青混合料攤鋪機(jī)攤鋪的過程是自動(dòng)傾卸汽車將瀝青混合料卸到攤鋪機(jī)料斗后,然后根據(jù)瀝青路面的基本情況,通過鏈?zhǔn)絺魉推鲗⒒旌狭贤髠鞯铰菪龜備伷鳎S著攤鋪機(jī)不斷往前移動(dòng),螺旋攤鋪器即在攤鋪帶寬度上均勻地?cái)備伝旌狭希瑸r青混合料攤鋪之后,然后用振搗器進(jìn)行振動(dòng)擠壓,最后通過熨平板整平。
瀝青混合料進(jìn)行攤鋪工序之后,就進(jìn)入了壓實(shí)環(huán)節(jié)。瀝青混合料的壓實(shí)是瀝青路面施工的重要方面,是非常重要的一道工序,在路面壓實(shí)的過程中,一定要配備充足的大噸位的壓實(shí)設(shè)備,盡量選用當(dāng)前最為先進(jìn)的雙輪振動(dòng)壓路機(jī)。
瀝青路面的壓實(shí)環(huán)節(jié)一般包括以下幾個(gè)方面:路面的初壓、路面的復(fù)壓以及路面的終壓。首先,路面的初壓。初壓是路面壓實(shí)的首要環(huán)節(jié),本環(huán)節(jié)一般是在混合料攤鋪之后直接進(jìn)行的,此時(shí)的溫度較高,一般先采用振搗器進(jìn)行振動(dòng)擠壓,振動(dòng)之后關(guān)閉振動(dòng)裝置,進(jìn)行慢慢的碾壓2-3遍,初壓環(huán)節(jié)的溫度一般保持在110—140攝氏度之間。所以說,只要噸位比較小的壓實(shí)設(shè)備就能夠起到很好的效果。一般情況下,采用6—8噸位的雙鋼輪壓路機(jī)就可以。在碾壓的過程中,驅(qū)動(dòng)輪要?jiǎng)蛩偾斑M(jìn),后退的時(shí)候要按照前進(jìn)時(shí)候的碾引移動(dòng)。在瀝青路面進(jìn)行初壓的時(shí)候,初壓后要有相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)路面的平整度、路拱進(jìn)行檢查,一旦發(fā)現(xiàn)問題要立刻糾正。如果在路面碾壓過程中出現(xiàn)推移現(xiàn)象,這個(gè)時(shí)候可以等到溫度變低之后再進(jìn)行碾壓,如出現(xiàn)橫向裂紋,應(yīng)檢查原因并及時(shí)采取糾正措施。其次,路面的復(fù)壓。路面的復(fù)壓是壓實(shí)環(huán)節(jié)的重要階段,通過復(fù)壓主要是保證瀝青混料的穩(wěn)定成型,所以說,復(fù)壓環(huán)節(jié)一般是在高溫下并緊跟初壓工序之后進(jìn)行的。通常情況下,路面的復(fù)壓環(huán)節(jié)溫度應(yīng)該保持在120—130攝氏度。一般是通過雙輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行路面的碾壓,在碾壓方式上可以采用與初壓相同的方法,碾壓的次數(shù)應(yīng)該在6次以上,只有這樣才能夠保證路面的穩(wěn)固和結(jié)實(shí);再次,瀝青路面終壓。終壓是消除輪跡、缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步。由于終壓要消除復(fù)壓過程中面層遺留的不平整,又要保證路面的平整度,因此,瀝青混合料也需要在較高但又不能過高的碾壓溫度下結(jié)束碾壓。終壓結(jié)束時(shí)的溫度應(yīng)該大于90攝氏度。在路面終壓的環(huán)節(jié)里,終壓常使用靜力雙輪壓路機(jī)并應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行,碾壓遍數(shù)為 2 ~3 遍。通過路面初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)方面的相互結(jié)合,進(jìn)而保證瀝青路面的光滑、穩(wěn)定和厚實(shí),提高了瀝青路面的整體質(zhì)量。
灑布法路面面層施工
用灑布法施工的瀝青路面面層有瀝青表面處治和瀝青貫入式兩種,瀝青表面處治是用瀝青和細(xì)料礦料分層鋪筑成厚度不超過3cm的薄層路面面層,通常采用層鋪法施工,按照灑布瀝青及鋪撒礦料的層次的多少,可分為單層式、雙層式和三層式三種,單層式和雙層式為三層式的一部分。
三層式表面處治施工
清理基層,在表面處治施工前,應(yīng)將路面基層清掃干凈,使基層的礦料大部分外露,并保持干燥;若基層整體強(qiáng)度不足時(shí),則應(yīng)先予以補(bǔ)強(qiáng)。
灑透層(或粘層)瀝青,灑布第一層瀝青要灑布均勻,當(dāng)發(fā)現(xiàn)灑布瀝青后有空白、缺邊時(shí),應(yīng)立即用入工補(bǔ)灑,有積聚時(shí)應(yīng)立即刮除。施工時(shí)應(yīng)采用瀝青灑布車噴灑瀝青,其灑布長(zhǎng)度應(yīng)與礦料撒布能力相協(xié)調(diào)。瀝青灑布溫度應(yīng)根據(jù)施工氣溫以及瀝青標(biāo)號(hào)確定,一般情況下,石油瀝青宜為130℃~170℃,煤瀝青宜為80℃~120℃,乳化瀝青宜在常溫下散布。
鋪撒第一層礦料:灑布主層瀝青后,應(yīng)立即用礦料撒布機(jī)或入工撒布第一層礦料。礦料要撒布均勻,達(dá)到全面覆蓋一層、厚度一致、礦料不重疊、不露瀝青,當(dāng)局部有缺料或過多處,應(yīng)適當(dāng)找補(bǔ)或掃除。
碾壓:撒布一段礦料后,用60~80kN雙輪壓路機(jī)碾壓。碾壓時(shí),應(yīng)從一側(cè)路緣壓向路中,宜碾壓3~4遍,其速度開始不宜超過2km/h,以后可適當(dāng)增加。
灑第二層瀝青,撒布第二層礦料,碾壓,再灑第三層瀝青,撒布第三層礦料,碾壓。
初期養(yǎng)護(hù):瀝青表面處治后,應(yīng)進(jìn)行初期養(yǎng)護(hù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有泛油時(shí),應(yīng)在泛油部位補(bǔ)撒與最后一層礦料規(guī)格相同的嵌縫料并均勻;當(dāng)有過多的浮動(dòng)礦料,應(yīng)掃出路外;當(dāng)有其它損壞現(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。
貫入式路面施工
瀝青貫入式路面屬多孔結(jié)構(gòu),為防止路表水侵入和增強(qiáng)路面的水穩(wěn)定性,其面層的最上層應(yīng)撒布封層料或加鋪拌和層,而當(dāng)瀝青貫入層作為聯(lián)結(jié)層時(shí),可不撒布表面封層料。瀝青貫入式路面適用于二級(jí)及二級(jí)以下的公路,其厚度宜為4~8cm,但乳化瀝青貫入式路面厚度不宜超過5cm,當(dāng)貫入層上部加鋪拌和層的瀝青混合料面層時(shí),總厚度宜為6~10cm,其中拌合層的厚度宜為2~4cm。
瀝青貫入式路面的施工工藝流程為:清掃基層→灑透層或粘層瀝青(乳化瀝青貫入式或?yàn)r青貫入式厚度小于5cm)→撒主層礦料→碾壓→灑布第一遍瀝青→撒布第一遍嵌縫料→碾壓→灑布第二遍瀝青→撒第二遍嵌縫料→碾壓→灑布第三遍瀝青→撒封層料→碾壓→初期養(yǎng)護(hù)。
鋪筑施工工藝
熱拌瀝青混合料路面施工可分為瀝青混合料的拌制與運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)鋪筑兩階段。熱拌瀝青混合料路面完工后待自然冷卻,表面溫度低于50℃后,方可開放交通。
在拌制瀝青混合料之前,應(yīng)根據(jù)確定的配合比進(jìn)行試樣,試拌時(shí)對(duì)所用的各種礦料及瀝青應(yīng)嚴(yán)格計(jì)量,對(duì)試樣的瀝青混合料進(jìn)行試驗(yàn)以后,即可選定施工配合比。
1.熱拌瀝青混合料的拌制和運(yùn)輸
(1)瀝青混合料必須在瀝青攪拌廠(場(chǎng)、站)采用攪拌機(jī)拌合。
(2)城市主干路、快速路的瀝青混凝土宜采用間歇式(分拌式)攪拌機(jī)拌合。
(3)拌制的瀝青混合料應(yīng)均勻一致,無花白料、無結(jié)團(tuán)成塊或嚴(yán)重的粗細(xì)料分離現(xiàn)象。
(4)為配合大批量生產(chǎn)混合料,宜用大噸位自卸汽車運(yùn)輸。運(yùn)輸時(shí)對(duì)貨廂底板、側(cè)板均勻噴涂一薄層油水(柴油:水為1:3的混合液,注意不得將油聚積在車廂底部。
(5)出廠的瀝青混合料應(yīng)逐車用地磅稱重,并測(cè)量溫度,簽發(fā)一式三份的運(yùn)料單。
(6)從攪拌鍋往汽車中卸料時(shí),要前后均勻卸料,防止粗細(xì)料分離。運(yùn)輸過程中要對(duì)瀝青混合料加以覆蓋。
2.熱拌瀝青混合料的鋪筑
基層準(zhǔn)備和放樣,鋪筑瀝青混合料前,應(yīng)檢查確認(rèn)下層的質(zhì)量,當(dāng)下層質(zhì)量不符合要求,或未按規(guī)定灑布透層、粘層瀝青或鋪熱下封層時(shí),不得鋪筑瀝青面層。為了控制混合料的攤鋪厚度,在準(zhǔn)備好基層之后,應(yīng)進(jìn)行測(cè)量放樣,即沿路面中心線和四分之一路面寬度處設(shè)置樣樁,標(biāo)出混合料松鋪厚度。當(dāng)采用自動(dòng)調(diào)平攤鋪機(jī)時(shí),應(yīng)放出引導(dǎo)攤鋪機(jī)運(yùn)行走向和標(biāo)高的控制基準(zhǔn)線。
攤鋪,熱拌瀝青混合料應(yīng)采用機(jī)械攤鋪,對(duì)高速公路和一級(jí)公路宜采用兩臺(tái)以上攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪,以減少縱向次冷按縫,相鄰兩臺(tái)攤鋪機(jī)縱向相距10~30m,橫向應(yīng)有5~cm寬度攤鋪重疊。瀝青混合料攤鋪機(jī)攤鋪過程是由自卸汽車將混合料卸在料斗內(nèi),經(jīng)傳送器將混合料往后傳到螺旋攤鋪器,隨著攤鋪機(jī)前進(jìn),螺旋攤鋪器即在攤鋪帶寬度上均勻地?cái)備伝旌狭?,隨后搗實(shí),并由攤平板整平。
運(yùn)料車的運(yùn)輸能力應(yīng)較主導(dǎo)機(jī)械的工作能力稍大。城市主干路、快速路開始攤鋪時(shí),等候卸料的車不宜少于5輛。宜采用兩臺(tái)(含兩臺(tái))以上攤鋪機(jī)成梯隊(duì)作業(yè),進(jìn)行聯(lián)合攤鋪。相鄰兩幅之間宜重疊5~10cm,前后攤鋪機(jī)宜相距10~30m,且保持混合料合格溫度。攤鋪機(jī)應(yīng)具有自動(dòng)調(diào)平、調(diào)厚裝置,具有足夠容量的受料斗和足夠的功率可以推動(dòng)運(yùn)料車,具有初步振實(shí)、熨平裝置,攤鋪寬度可以調(diào)整。城市主干路、快速路施工氣溫低于10℃時(shí),或其他等級(jí)道路施工氣溫低于5℃時(shí)均不宜施工。攤鋪瀝青混合料應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)不間斷。用機(jī)械攤鋪的混合料,不得用人工修整。
碾壓,攤鋪后緊跟碾壓工序,壓實(shí)分初壓、復(fù)壓、終壓(包括成型)三個(gè)階段。正常施工時(shí)碾壓溫度為110~140℃,且不低于110℃;低溫施工碾壓溫度120~150℃。碾壓終了溫度不低于65~80℃。碾壓速度應(yīng)慢而均勻。初壓時(shí)料溫較高,不得產(chǎn)生推移、開裂。壓路機(jī)應(yīng)從外側(cè)向中心碾壓,相鄰碾壓帶重疊1/3~1/2輪寬。碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)。復(fù)壓采用重型輪胎壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī),不宜少于4-6遍,達(dá)到要求的壓實(shí)度。終壓可用重型輪胎壓路機(jī)或停振的振動(dòng)壓路機(jī),不宜少于2遍,直至無輪跡。在連續(xù)攤鋪后的碾壓中,壓路機(jī)不得隨意停頓。為防止碾輪粘瀝青,可將摻洗衣粉的水噴灑碾輪,嚴(yán)禁涂刷柴油。
壓路機(jī)不得在未碾壓成型并冷卻的路面上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭或停車等候。也不得在成型路面上停放任何機(jī)械設(shè)備或車輛,不得散落礦料、油料等雜物,加強(qiáng)成品保護(hù)意識(shí)。碾壓的最終目的是保證壓實(shí)度和平整度達(dá)到規(guī)范要求。
壓實(shí)后的瀝青混合料應(yīng)符合平整度和壓實(shí)度的要法,因此,瀝青混合料每層的碾壓成型厚度不應(yīng)大于10cm,否則應(yīng)分層攤鋪和壓實(shí),其碾壓過程分為初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段。初壓是在混合料攤鋪后較高溫度下進(jìn)行,宜采用60~80kN雙輪壓路機(jī)慢速度均勻碾壓2遍,碾壓溫度應(yīng)符合施工溫度的要求,初壓后應(yīng)檢查平整度、路拱必要時(shí)應(yīng)予以適當(dāng)調(diào)整;復(fù)壓是在初壓后,采用重型輪式壓路式或振動(dòng)壓路機(jī)碾壓4~6遍,要達(dá)到要求的壓實(shí)度,并無顯著輪跡,因此,復(fù)壓是達(dá)到規(guī)定密實(shí)度的主要階段;終壓緊接著復(fù)壓進(jìn)行,終壓選擇60~80kN的雙輪壓路機(jī)碾壓不少于2遍,并應(yīng)消除在碾壓過程中產(chǎn)生的輪跡和確保路表面的良好平整度。
接縫施工工藝
瀝青路面的各種施工,包括縱縫、橫縫和新舊路的接縫等處,往往由于壓實(shí)不足,容易產(chǎn)生臺(tái)階、裂縫、松散等質(zhì)量事故,影響路面的平整度和耐久性。接縫的內(nèi)容、要求和注意事項(xiàng)如下: 攤鋪時(shí)采用梯隊(duì)作業(yè)的縱過采用熱接縫。施工時(shí)應(yīng)將先鋪的已鋪混合料留下l0~2Ocm寬度暫時(shí)不碾壓,作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面??v縫應(yīng)在后鋪部分?jǐn)備伜罅⒓催M(jìn)行碾壓,壓路機(jī)應(yīng)大部分壓在已先鋪碾壓好的路面上,僅有10~15cm的寬度壓在新鋪的車道上,然后逐漸移動(dòng)跨縫碾壓以消除縫跡。
攤鋪梯隊(duì)作業(yè)時(shí)的縱縫應(yīng)采用熱接縫。上下層的縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。上面層的縱縫宜安排在車道線上。相鄰兩幅及上下層的橫接縫應(yīng)錯(cuò)位1m以上。中、下層可采用斜接縫,上層可用平接縫。接縫應(yīng)粘結(jié)緊密、壓實(shí)充分,連接平順。
半幅施工或與舊瀝青路面連接的縱縫,不能采用熱接縫時(shí),宜加設(shè)擋板或采用切刀切齊。鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃干凈,并刷粘層瀝青。攤鋪時(shí)應(yīng)重疊在已鋪層上5~10cm,攤鋪后用入工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走。碾壓時(shí)先在已壓實(shí)的路面上行駛,碾壓新鋪層10~15cm,然后再逐漸移動(dòng)跨過縱縫,將縱縫碾壓緊密。上下層的縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。表層的縱縫應(yīng)順直,且位于車道的畫線位置。
橫縫應(yīng)與路中線垂直。相鄰兩幅及上下層的橫縫應(yīng)錯(cuò)位lm以上。對(duì)高速公路和一級(jí)公路、中面層、下面層的橫向接縫可斜接,但在上面層應(yīng)做成垂直的平頭縫,即平接。其它等級(jí)公路的各層均可斜按。鋪筑接縫時(shí),可在已壓實(shí)的部分上面鋪設(shè)一些熱混合料使之預(yù)熱軟化,以加強(qiáng)新舊混合料的粘結(jié)。但在開始碾壓前應(yīng)將預(yù)熱用的混合料鏟除。
斜接縫的搭接長(zhǎng)度與厚度有關(guān),宜為0.4~0.8m。搭接處應(yīng)清掃干凈并灑粘層瀝青,斜接縫應(yīng)充分壓實(shí)并搭接平整。
平接縫應(yīng)做到緊密粘結(jié),充分壓實(shí),連接平順。接縫處應(yīng)清掃干凈,切齊,邊緣涂粘層瀝青,并在其壓實(shí)后用熱烙鐵燙平,再在縫口涂粘層瀝青,撒石粉封口,以防滲水。
彩色瀝青路面
彩色瀝青路面在國(guó)外已較多地應(yīng)用到城市道路中,起到美化城市和誘導(dǎo)交通的作用,但在中國(guó)道路上應(yīng)用尚少,彩色瀝青混凝土是由脫色瀝青、有色石料、色料和添加劑等材料組成,彩色瀝青混凝土面層施工工藝為。原材料質(zhì)量控制是保證彩色瀝青混凝土面層施工質(zhì)量的前提,每一批原材料進(jìn)場(chǎng)必須按品種、規(guī)格分別取樣試驗(yàn),嚴(yán)禁不合格原材料進(jìn)入施工流程;彩色瀝青施工的關(guān)鍵在于原材料的選用和配合比的設(shè)計(jì),其施工關(guān)鍵工序在于拌和與碾壓,也就是說拌和時(shí)間控制色粉投入量和拌和次序、時(shí)間。碾壓時(shí)做到快捷;本工程采用脫色瀝青、色料和本地區(qū)集料,通過摻入抗剝落劑來提高本地酸性集料和瀝青的粘附性,采用水泥代替礦粉提高了瀝青混合料水穩(wěn)性等技術(shù)措施,成功地配制出彩色瀝青混凝土,為今后本地區(qū)彩色瀝青鋪面的施工積累了經(jīng)驗(yàn)。
改性瀝青路面
為了提高公路的使用年限,預(yù)防路面早期破壞,表面層施工引入了改性瀝青工藝,以迎合交通量的迅速增長(zhǎng)、車量大型化和嚴(yán)重超載問題的嚴(yán)峻考驗(yàn)。在中國(guó)廣泛推廣的改性瀝青主要是摻加SBS改性劑或SBR改性劑,改性后瀝青在物理性能方面得到提高,主要表現(xiàn)在軟化點(diǎn)、針入度、脆點(diǎn)、延度等方面都得到改善。
改性瀝青路面的原料通常選擇堅(jiān)硬、粗糙有棱角的優(yōu)質(zhì)石料,而花崗巖、石英巖、玄武巖等具備這些性質(zhì),但這些石料中往往屬于酸性石料。瀝青中含有瀝青酸、瀝青酸酐等,粘附性往往難以滿足要求,為了增強(qiáng)瀝青與集料的粘附性,在基質(zhì)瀝青中摻加SBS改性劑,就能滿足粘附性的要求。在路面施工中,為了進(jìn)一步提高改性瀝青的粘附性,在改性瀝青中還摻加了抗剝落劑。在填料中摻加水泥、生石灰粉等代替礦粉,增加瀝青與石料的粘附性,大大的提高了瀝青混合料的水穩(wěn)性。
改性瀝青的粘度較高,施工難度大,與常規(guī)瀝青路面施工工藝存在較大差異,但施工實(shí)踐表明,只要嚴(yán)格控制混合料的材料、配合比、拌和、攤鋪和碾壓等關(guān)鍵工序的質(zhì)量,改性瀝青路面的路用性能可以得到充分的保障。改性瀝青混合料的出料溫度高,一般取出料溫度170℃~180℃,因此礦料的加熱溫度宜取180℃~190℃。改性瀝青混合料的拌和時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。一般拌和時(shí)間應(yīng)大于45s,其中含3~5s的干拌,以確保礦粉吸油的均勻性。拌和時(shí)間是否足夠,拌和方法是否正確,是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青混合料的關(guān)鍵環(huán)節(jié),質(zhì)量均勻的混合料表現(xiàn)為所有的集料顆粒完全均勻地被瀝青膜裹覆,瀝青均勻分布于整個(gè)混合料,以無花白石子、無瀝青團(tuán)塊,烏黑發(fā)亮為宜。
1、瀝青路面的車轍
車轍是路面結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí),以致結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移所產(chǎn)生的累積永久變形。 車轍屬變形類,是指路面上沿行車輪跡產(chǎn)生的縱向帶狀凹槽,深度1.5cm以上。車轍是在行車荷載重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍降低了路面平整度,當(dāng)車轍達(dá)到一定深度時(shí),由于轍槽內(nèi)積水,極易發(fā)生汽車飄滑而導(dǎo)致交通事故。產(chǎn)生車轍的原因主要是由于設(shè)計(jì)不合理以及車輛嚴(yán)重超載導(dǎo)致的。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產(chǎn)生的主要原因有:(1)瀝青混合料油石比過大;(2)表面磨損過度:(3)雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部;(4)由于基層含不穩(wěn)定夾層而導(dǎo)致路面橫向推擠形成波形車轍。
2、推移擁包
主要是由于瀝青混合料路面在水平荷載作用下抗剪強(qiáng)度不足所引起的。導(dǎo)致此類瀝青混合料抗剪強(qiáng)度不足的內(nèi)在原因主要有:混合料用油量過大,細(xì)集料或填料過多,瀝青標(biāo)號(hào)選擇不合適,在瀝青混合料鋪筑之前表面平整度差,上下層間光滑接觸,無層間黏結(jié)力等,實(shí)際的原因則是其中一種或數(shù)種原因的共同作用。其外界原因可能是夏季高溫時(shí)間長(zhǎng)、交通量大、車速慢,特別是剎車較多的路段,易產(chǎn)生推移、擁包等。 3、泛油
泛油是指瀝青混合料內(nèi)部多余的瀝青在車輛荷載作用下向?yàn)r青路面表面遷移的結(jié)果。泛油的主要原因是瀝青用量過大或壓實(shí)瀝青混合料的殘留空隙率太小。
4、裂縫
瀝青路面開裂的主要原因可分為兩大類:一種是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。另一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫,一般稱之為非荷載型裂縫。
非荷載型裂縫
橫向收縮裂縫 位于路面面層的瀝青混合料結(jié)構(gòu)層,直接受到氣溫變化的影響,待溫度應(yīng)力積累到超過瀝青混合料的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),路面就將出現(xiàn)裂縫,以便將應(yīng)力釋放出去。另外,接近表面的瀝青比內(nèi)部瀝青更易老化。瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變小,應(yīng)力松馳性變差,也是容易產(chǎn)生裂縫的一個(gè)重要因素。瀝青材料在較高溫度條件下,具有良好的應(yīng)力松馳性能,溫度升降產(chǎn)生的變形不致于產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力,但當(dāng)氣溫大幅度下降時(shí),瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮。由于瀝青路面寬度有限,收縮受路面結(jié)構(gòu)的相互約束小,所以低溫裂縫主要是橫向的。
溫度疲勞裂縫 產(chǎn)生低溫裂縫的是瀝青混凝土層,這種裂縫主要發(fā)生在日溫差大的地區(qū)。由于溫度反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層溫度應(yīng)力疲勞,使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變(或勁度模量)變小,加上瀝青的老化使瀝青勁度增高,應(yīng)力松馳性能降低,最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度使路面產(chǎn)生裂縫。
反射裂縫 瀝青材料在較高溫度條件下,具有良好的應(yīng)力松弛性能,溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過高的溫度應(yīng)力。但在冬季氣溫驟降時(shí),土基和路面基層由于受溫度變化,冬季冰凍產(chǎn)生的膨脹,導(dǎo)致路基和基層產(chǎn)生裂縫并反射到瀝青面層,瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力的增長(zhǎng),同時(shí)勁度急劇增大,超過混合料的極限強(qiáng)度或極限拉伸應(yīng)變,便會(huì)產(chǎn)生開裂。那就是由于水泥、石灰、粉煤灰穩(wěn)定類的半剛性基層的收縮中,或者已經(jīng)開裂了的半剛性基層在裂縫部位的應(yīng)力集中與瀝青面層的低溫收縮、荷載作用產(chǎn)生的綜合作用,使溫度裂縫較多地產(chǎn)生。這些裂縫實(shí)際上是溫縮裂縫和半剛性基層收縮裂縫的反射裂縫的反射性裂縫的綜合裂縫。
(1)半剛性路面的反射裂縫和對(duì)應(yīng)裂縫
冬季或在寒冷地區(qū),在結(jié)合得好的瀝青面層下,開裂的半剛性基層的水平位移使得直接在裂縫上的面層內(nèi)產(chǎn)生大的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變,由于在較低溫度下瀝青面層通常較硬,它只能承受小的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變,因此容易被拉裂,并且裂縫的擴(kuò)展途徑是由下至上的。瀝青面層的厚度愈薄,反射裂縫形成的愈早和愈多。
(2)由半剛性基層干縮開裂引起的反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫
對(duì)于新鋪的半剛性基層,隨著混合料中水分的減少,要產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力;水分減少得愈多愈快,產(chǎn)生的干縮應(yīng)力和干縮應(yīng)變就愈大。在已經(jīng)產(chǎn)生干縮裂縫的半剛性基層上鋪筑瀝青面層,在較薄瀝青面層的情況下,半剛性基層的裂縫會(huì)由于溫度應(yīng)力而使面層底部先開裂,并較快形成反射裂縫。
凍縮裂縫
凍縮裂縫主要是路基凍脹及收縮產(chǎn)生的開裂。這種裂縫在路面與路肩交界處最常見。
影響瀝青混合料低溫抗裂性的因素 影響瀝青混合料低溫抗裂性的主要因素有:材料特性如瀝青的感溫性、感時(shí)性、老化性能等,路面結(jié)構(gòu)幾何尺寸如面層的厚度等,氣溫等環(huán)境因素如溫差等。
荷載型裂縫
(1)瀝青路面的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫主要是由于行車荷載引起的。在車輪荷載作用下,大于半剛性基層材料的抗拉強(qiáng)度時(shí),半剛性基層的底部就會(huì)很快開裂。在行車荷載的反復(fù)作用下,底部的裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展到上部,并使瀝青面層也產(chǎn)生開裂破壞。影響拉應(yīng)力主要因素有面層的厚度、基層本身的厚度、基層的回彈模量和下承層的回彈模量。選取不同的瀝青面層厚度和半剛性基層厚度,通過試驗(yàn)得出半剛性基層底部的拉應(yīng)力與半剛性材料回彈模量間的關(guān)系曲線。
(2)在半剛性基層下采用半剛性材料做底基層,可使基層底面由行車荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力明顯減小,甚至還小于半剛性底基層底面產(chǎn)生的拉應(yīng)力,這對(duì)半剛性基層承受行車荷載的反復(fù)作用是十分有利的。
裂縫產(chǎn)生因素有:1、瀝青和瀝青結(jié)合料的性質(zhì)是影響瀝青路面溫度開裂的最主要原因。瀝青的品種和等級(jí)也是影響瀝青路面開裂的重要因素。在長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中,選用高粘度、低稠度的瀝青,其溫度敏感性較低,能延遲溫度裂縫的產(chǎn)生。 2、基層材料的性質(zhì)基層材料的收縮性愈小,面層裂縫愈少?;鶎由嫌型笇佑鸵约訌?qiáng)與面層的粘結(jié)對(duì)抗開裂是有好處的,基層材料種類對(duì)瀝青面層的裂縫率有明顯影響。 3、氣候條件 瀝青未達(dá)到適合本地區(qū)氣候條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),低溫抗變形能力較差,致使瀝青面層在低溫下產(chǎn)生收縮開裂。地基處理不當(dāng),路基碾壓不均勻,造成路基沉降不均勻。 3、交通量和車輛類型 隨著交通運(yùn)輸?shù)母咚侔l(fā)展。原有的路面強(qiáng)度日趨不足,路面滿足不了交通量迅速增長(zhǎng)和汽車載重明顯增大的需求,瀝青路面過早產(chǎn)生疲勞破壞,瀝青路面很快開裂。 4、原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,未充分考慮到各種不利因素,施工質(zhì)量不好,瀝青路面面層厚度不足,瀝青路面原材料的品質(zhì)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求,路面強(qiáng)度明顯不能滿足行車要求。在行車作用下,特別是超大噸位車輛的頻繁碾壓,瀝青路面很快開裂。 施工因素主要指半剛性基層材料的碾壓含水量,半剛性基層完成后的暴曬時(shí)間等因素。
5、瀝青路面的松散
松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現(xiàn)在整個(gè)路面表面。也可能在局部區(qū)域出現(xiàn),但由于行車作用,一般在輪跡帶比較嚴(yán)重。其產(chǎn)生的主要原因有:(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風(fēng)化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;(3)隨著使用時(shí)間的增多,瀝青結(jié)合料本身的粘結(jié)性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細(xì)集料散失;(4)機(jī)械損害或油污染。
6、瀝青路面的水損害
瀝青路面在存在水分的條件下,經(jīng)受交通荷載和溫度漲縮的反復(fù)作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時(shí)由于水動(dòng)力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生路面破壞。瀝青路面產(chǎn)生水損害的原因主要有材料、設(shè)計(jì)、施工、土基和基層、超載車輛等原因。脫皮(松散類)瀝青路面脫皮是指路面面層層狀脫落,面積0.1 ㎡以上。導(dǎo)致瀝青路面脫皮主要是因?yàn)樗畵p害。
7、瀝青路面的凍脹和翻漿
瀝青路面產(chǎn)生凍脹和翻漿主要是在凍融時(shí)期,因?yàn)樗那秩牒吐坊恋乃€(wěn)定性能差,由于冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結(jié)后引起路面脹起并開裂。道路翻漿是水、土質(zhì)、溫度、路面和行車荷載五個(gè)主要因素綜合作用的結(jié)果。其中水、土、溫度構(gòu)成翻漿的三個(gè)自然因素,缺少任何一個(gè)因素都不可能形成翻漿。
8、瀝青路面的沉陷
沉陷是路面變形中最普遍的一種,特點(diǎn)是面積大,涉及的結(jié)構(gòu)層次深,主要出現(xiàn)在挖方段和填挖交界處。其產(chǎn)生的主要原因是:(1)土質(zhì)路塹排水不暢,路床下部路基過濕潤(rùn)而產(chǎn)生不均勻沉降,引起路面局部下沉;(2)路面強(qiáng)度不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通量,易發(fā)生疲勞破壞:(3)路基或基層強(qiáng)度不足或填挖路基強(qiáng)度不一致,在車輛荷載作用下,路基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起沉陷;(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發(fā)生錯(cuò)位。
針對(duì)以上分析的瀝青路面病害的原因,主要從施工材料、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)和交通管理等5個(gè)方面采取相應(yīng)的預(yù)防措施。 通過路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和厚度計(jì)算可以滿足瀝青路面強(qiáng)度和承載能力要求,基本解決荷載型裂縫產(chǎn)生的問題。對(duì)于如何避免或減輕非荷載型裂縫的產(chǎn)生,應(yīng)從設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)方面來進(jìn)行考慮。
(1)材料方面
合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu),瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優(yōu)質(zhì)瀝青,精選礦料,準(zhǔn)確級(jí)配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優(yōu)良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優(yōu)良,均可有效減少裂縫。
(2)設(shè)計(jì)方面
在進(jìn)行半剛性路面設(shè)計(jì)時(shí),在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,優(yōu)先選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。瀝青面層采用密實(shí)型瀝青混凝土。采用合適的瀝青面層厚度,確保半剛性基層在使用期間一般不會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫和溫縮裂縫。精心設(shè)計(jì),對(duì)地形復(fù)雜地段做好地質(zhì)調(diào)查工作。要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現(xiàn)不均勻沉降,使用合格填料填筑路基,或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再填筑路基,確保路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以保證路面具有穩(wěn)定的基礎(chǔ):選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料做基層:選用優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層;在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,應(yīng)該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。
(3)施工方面
精心施工,選擇先進(jìn)施工工藝和機(jī)械設(shè)備,制定完善的施工方案,確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行軟基處理,提高軟基處理的施工質(zhì)量,嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)的含水量,混合料的含水量不能超過壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi);半剛性基層碾壓完成后。要及時(shí)養(yǎng)生,防止其產(chǎn)生裂縫反射到表面層,保護(hù)混合料的含水量不受損失;養(yǎng)生結(jié)束后,應(yīng)立即噴灑透層油,并盡快鋪筑瀝青面層。
(4)養(yǎng)護(hù)方面
嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)管理,加強(qiáng)路面保潔,確保排水性能良好。及時(shí)對(duì)裂縫的進(jìn)行科學(xué)的處理,避免病害的進(jìn)一步擴(kuò)展。
(5)加強(qiáng)交通管理
加強(qiáng)交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續(xù)高溫時(shí)段,運(yùn)營(yíng)管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時(shí)段通過:禁止帶釘輪胎對(duì)路面的過度磨損或者更加嚴(yán)厲地限制使用。
1、瀝青混合料高溫穩(wěn)定性
影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的因素可歸納為內(nèi)在因素和外部條件。內(nèi)在因素主要反映在材料本身的質(zhì)量上,如瀝青的用量,瀝青的黏度,礦料的級(jí)配,礦料的尺寸、形態(tài)以及瀝青混合料攤鋪面積等;而外部條件則主要包括氣候條件和交通條件,當(dāng)外部條件與材料本身的內(nèi)在因素結(jié)合在一起時(shí)就會(huì)對(duì)瀝青路面產(chǎn)生綜合影響。 瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的改善措施 由于瀝青路面高溫穩(wěn)定性不足出現(xiàn)的車轍不僅影響行車的舒適性和快速性,而且影響行車的安全性。改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性應(yīng)針對(duì)下面這些因素采取相應(yīng)的措施。
材料方面:
①集料:集料應(yīng)首選高質(zhì)量的集料,特別是表面兩層瀝青混合料,應(yīng)采用堅(jiān)硬、表面粗糙、破催、顆粒接近立方體的集料。
②瀝青結(jié)合料:有關(guān)研究認(rèn)為,就瀝青對(duì)瀝青混合料高溫性能的影響來說,瀝青含量的影響可能比瀝青本身特性的影響更重要,對(duì)于細(xì)粒式或中粒式密級(jí)配瀝青混合料,適當(dāng)減少瀝青用量有利于抗車轍,在考慮抗車轍因素時(shí)應(yīng)綜合考慮級(jí)配、集料對(duì)瀝青的吸收性、集料與瀝青間的粘聚力、混合料的空隙率等。
設(shè)計(jì)方面:
①級(jí)配:集料級(jí)配對(duì)瀝青混合料的高溫行能也是一個(gè)非常重要的影響因素,較粗的級(jí)配有較好的抗車轍能力,但不容易控制,而且級(jí)配過粗反而影響其高溫穩(wěn)定性,相比之下,密級(jí)配的瀝青混合料抗車轍性能較開級(jí)配混合料更加穩(wěn)定一些。
②混合料:在進(jìn)行混合料設(shè)計(jì)時(shí),可有意識(shí)地按較多的重載車輛、較大的軸載、較高的輪胎氣壓進(jìn)行瀝青混合料的設(shè)計(jì)于試驗(yàn)室驗(yàn)證。
③施工:瀝青路面施工應(yīng)針對(duì)不同的混合料采用不同的施工方法,除了把握好材料質(zhì)量關(guān)以外,最重要的還有兩點(diǎn):一是施工溫度,包括拌和、攤鋪溫度等;二是壓實(shí),碾壓次數(shù)不能過多或過少,適當(dāng)?shù)哪雺耗塬@得最滿意的效果。
2、瀝青混合料的低溫抗裂性
低溫抗裂性是指瀝青混合料不出現(xiàn)低溫脆化、低溫縮裂、溫度疲勞等現(xiàn)象,從而導(dǎo)致出現(xiàn)低溫裂縫的性能。影響瀝青混合料低溫抗裂性的因素 影響瀝青混合料低溫抗裂性的主要因素有:材料特性如瀝青的感溫性、感時(shí)性、老化性能等,路面結(jié)構(gòu)幾何尺寸如面層的厚度等,氣溫等環(huán)境因素如溫差等。
瀝青混合料低溫抗裂性的改善措施 混凝土的低溫變形能力在很大程度上取決于瀝青材料的低溫性質(zhì)、瀝青與礦料的粘結(jié)強(qiáng)度、級(jí)配類型以及瀝青混合料的均勻性。應(yīng)從設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)方面來進(jìn)行考慮。
設(shè)計(jì)方面 :
1、在進(jìn)行半剛性路面設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小、抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料做基層。
2、選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層。在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下,應(yīng)采取改善瀝青性質(zhì)的措施。
3、為進(jìn)一步提高表面層抗溫度裂縫性能,可采用橡膠瀝青或聚合物瀝青在瀝青混凝土表面做一封層。
4、設(shè)置應(yīng)力消減的中間層。
施工方面:
1、嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)的含水量,其不能超過壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)。
2、半剛性基層碾壓完成后或最遲在養(yǎng)生結(jié)束后應(yīng)立即用乳化瀝青做透層或封層。
3、透層或粘層完成后,應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層。
瀝青路面的再生工藝主要有:①在老化的瀝青路面上噴灑軟化劑,使老化發(fā)脆的瀝青重新變軟,多用于貫入式和表面處治路面的再生;②將老化了的舊瀝青層挖出,重新軋碎,必要時(shí)加入“再生劑”使瀝青質(zhì)量改進(jìn),并加入部分新的集料和瀝青,重新加工回用;該法可以就地粉碎拌和,也可以集中到工廠拌和,以廠拌熱法加工者質(zhì)量較好。舊瀝青路面材料的再生和回用可節(jié)約瀝青、集料和能耗,減少環(huán)境污染,已引起各國(guó)筑路部門的注意和推廣使用。 2100433B
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京津塘高速公路北部新區(qū)段高架工程第十標(biāo) 主線 上面層: 5cm 細(xì)粒式瀝青混凝土( SMA-13,SBS(I-D)改性瀝青) 檢測(cè)項(xiàng)目:壓實(shí)度(鉆芯法) 、厚度、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)、彎沉、平整度等 中面層: 6cm 中粒式瀝青混凝土( AC-20C,SBS(I-D)改性瀝青) 檢測(cè)項(xiàng)目:壓實(shí)度(鉆芯法) 、厚度、彎沉、平整度等 下面層: 12cm 瀝青混凝土碎石 ATB-25 檢測(cè)項(xiàng)目:壓實(shí)度(鉆芯法) 、厚度、、彎沉、平整度等 基層: 18cm 水泥穩(wěn)定碎石( 4.0MPa/7d,骨架密實(shí)型) 底基層: 18cm 水泥穩(wěn)定碎石( 3.5MPa/7d,骨架密實(shí)型) 檢測(cè)項(xiàng)目:壓實(shí)度(灌砂法) 、厚度、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、彎沉、平整度等 水泥穩(wěn)定碎石( 4.0MPa/7d)基層頂面應(yīng)該噴灑透層瀝青( PC-2)并施做 10mm 下封層,各瀝青混凝土層之間應(yīng)噴灑粘層瀝青。 橋面鋪裝 上
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瀝青路面分類 瀝青混凝土路面 由適當(dāng)比例的各種不同大小顆粒的集料、礦粉和瀝青,加熱到一定溫 度后拌和,經(jīng)攤鋪壓實(shí)而成的路面面層。 ① 碾壓式。瀝青混凝土混合料多用熱拌熱鋪法制備,其路用性質(zhì)比較 好,故對(duì)制備工藝和原材料要求也較高,大多采用集中廠拌法。用得 較普遍的瀝青混凝土混合料為碾壓式類型,即混合料需經(jīng)重型機(jī)械壓 實(shí)后才能成型,故有的國(guó)家稱它為碾壓式地瀝青。 成型以后路面平整、 密實(shí)、少塵,有一定粗糙性,因而有較好的行車舒適性和外觀;且有 較好的耐老化性、耐磨性、溫度穩(wěn)定性和抗行車損壞的能力。使用壽 命一般較長(zhǎng),當(dāng)采用石油瀝青作結(jié)合料時(shí),大修年限常在 15年以上。 ② 冷鋪式。瀝青混凝土熱拌冷鋪,有的國(guó)家也稱為冷地瀝青,常用于 養(yǎng)護(hù)小修或需遠(yuǎn)距離輸送混合料的工程, 所用瀝青比熱拌熱鋪者為稀, 用量亦較少,以求在常溫時(shí)有適當(dāng)?shù)乃缮⒍群驼承?,但其使用壽命?及熱拌熱鋪者。 ③ 攤鋪式。熱拌熱
瀝青路面的功能和作用不言而喻是以滿足交通車輛安全、舒適通行為目的的,由于公路是暴露在自然環(huán)境條件下的土工工程構(gòu)造物,因此,瀝青路面還需滿足并適應(yīng)自然環(huán)境條件。由于時(shí)間的推移,行駛在公路上的交通車輛組成不斷的在發(fā)生變化,人們對(duì)瀝青路面的功能和作用的要求也在不斷變化,因此路面的功能和作用所包含的內(nèi)涵也是不斷發(fā)生變化的。我國(guó)現(xiàn)行的公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的做出了明確要求,即“路面在設(shè)計(jì)年限內(nèi),滿足各級(jí)公路相應(yīng)的承載能力、耐久性、舒適性、安全性的要求”。根據(jù)路面的功能和作用,對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)的基本要求包括以下幾個(gè)方面:
強(qiáng)度:公路路面的強(qiáng)度是指路面結(jié)構(gòu)層對(duì)于行車和自然因素等作用的抵抗能力即承載能力。在自然因素作用下,要求路面結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生過大的變形和發(fā)生過渡的磨損、壓碎及疲勞等破壞。
穩(wěn)定性:公路路面的強(qiáng)度經(jīng)常受到自然氣候和水文因素的影響而發(fā)生變化,為了保證路面滿足交通車輛行駛的需要,要求路面結(jié)構(gòu)在任何氣候和水文條件下都必須保持穩(wěn)定的強(qiáng)度。
平整度:路面越平整,交通車輛行駛時(shí)的振動(dòng)、沖擊越小,行車的滾動(dòng)阻力也越小,這樣就能保證交通車輛以較高的車速行駛,并使車輛的損壞減少,燃油和輪胎磨耗降低,行車更舒適。
粗糙度:路面粗糙度的大小關(guān)系到行車安全,因此瀝青路面必須滿足一定的抗滑要求。因此,路面的要求與其相應(yīng)的功能是統(tǒng)一的。
面層是路面結(jié)構(gòu)層最上面的一個(gè)層次,路面的使用品質(zhì)主要由面層來體現(xiàn)。面層由承重層、磨耗層和保護(hù)層組成。承重層承受車輪的垂直荷載作用,是面層中的主要部分磨耗層承受車輪的水平力和吸附作用,也受氣溫、濕度、雨水等自然因素的影響保護(hù)層的主要作用是保護(hù)磨耗層,延長(zhǎng)磨耗層的使用期限,在新建的路面上還起保護(hù)路面下層成型的作用。由于面層是路面結(jié)構(gòu)的表面部分,受車輪的垂直荷載、水平力和吸附作用以及自然因素影響最大,因此一般都用強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的礦料和結(jié)合料來鋪筑 。
由于路基路面不是均質(zhì)體,路面的剛度和重度較路基大,路基工作區(qū)的實(shí)際深度隨路面剛度和厚度的增加而減小。為了便于計(jì)算,引入瀝青路面當(dāng)量厚度he。
hi——瀝青路面結(jié)構(gòu)的厚度(cm);
Ei——瀝青路面結(jié)構(gòu)模量(MPa);
E0——路基頂面的綜合模量(MPa)。
瀝青路面通常用于鋪筑路面的面層,它直接受車輛荷載作瀝青路面用和大氣因素的影響,同時(shí)瀝青混合料的物理、力學(xué)性質(zhì)受氣候因素與時(shí)間因素影響較大,因此為了能使路面給車輛提供穩(wěn)定、耐久的服務(wù)。必須要求瀝青路面具有以下幾個(gè)重要的特征:
1.瀝青路面具有高溫穩(wěn)定性:
高溫穩(wěn)定性即瀝青路面抵抗流動(dòng)變形的能力。由于瀝青路面的強(qiáng)度與剛度隨溫度升高而顯著下降,為了能夠更好地保證瀝青路面在高溫季節(jié)行車荷載反復(fù)作用下不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍、擁包等病害,瀝青路面應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性。
2.瀝青路面具有低溫抗裂性:
低溫抗裂性指的是瀝青路面抵抗低溫收縮裂縫的能力。由于瀝青路面隨溫度下降,勁度增大,變膨能力降低。在外界荷載作用下,使得—部分應(yīng)力來不及松弛,應(yīng)力逐漸累積下來,這些累計(jì)應(yīng)力超過材料抗拉強(qiáng)度時(shí)即發(fā)生開裂,從而會(huì)導(dǎo)致路面的破壞,所以瀝青路面在低溫時(shí)應(yīng)具有較低勁度和較大的抗變形能力來滿足低溫抗裂性能。
3.瀝青路面具有水穩(wěn)定性:
水穩(wěn)定性指的是瀝青路面抵抗受水的侵蝕逐漸產(chǎn)生瀝青膜剝離、掉粒、松散、坑槽而破壞的能力。這是由于水分的存在一方面降低了瀝青本身的粘結(jié)力,同時(shí)也破壞了瀝青路面中瀝青與礦料間的粘聚力,從而加速了剝落現(xiàn)象發(fā)生,造成了道路的水損害。所以說,瀝青路面一定要具有水穩(wěn)定性,這樣才能夠保證路面的耐用。
4.瀝青路面要具有耐疲勞性:
耐疲勞性指的是瀝青路面在反復(fù)荷載作用下抵抗破壞的能力。它是由于瀝青路面在使用期間經(jīng)受車輪荷載的反復(fù)作用,長(zhǎng)期處于應(yīng)力應(yīng)變交迭變化狀態(tài),致使路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸下降。當(dāng)荷載重復(fù)作用超過一定次數(shù)以后,在荷載作用下路面內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力就會(huì)超過強(qiáng)度下降后的結(jié)構(gòu)抗力,使路面出現(xiàn)裂紋,產(chǎn)生疲勞斷裂破壞,所以,瀝青路面應(yīng)該具有耐疲勞性?! ?/p>