瀝青路面基面層粘結(jié)材料與性能研究

李襲中

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測(cè)中心有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000)

瀝青路面基面層粘結(jié)材料與性能研究

李襲中

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測(cè)中心有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000)

將結(jié)合當(dāng)前瀝青路工程的實(shí)施情況，對(duì)瀝青路面基層粘結(jié)材料與性能進(jìn)行研究，希望能夠?qū)窈蟮挠嘘P(guān)研究提供一定的借鑒意義。

瀝青路面；粘結(jié)材料；性能研究

1 瀝青路面基面層粘結(jié)材料與性能研究的背景分析

在我國，根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定》的要求，透油層必須全部噴灑在瀝青路面各類基層中。與此同時(shí)，噴灑時(shí)還需要注意的是，不是在任何時(shí)候都適合噴灑，噴灑必須要在用于半剛性基層的透層應(yīng)當(dāng)緊緊接在基層碾壓成型后表面稍變干燥、并且還未全部硬化的狀況下進(jìn)行噴灑。其實(shí)在現(xiàn)階段的瀝青路施工過程中也確確實(shí)實(shí)這樣做的，一般都是在基層施工完成不就之后即刻灑布透層。這樣做是出于兩個(gè)方面的考慮。這種做法能夠保證布透層的滲透性，并且實(shí)施的封閉養(yǎng)護(hù)基層措施更加有效。但是事與愿違，現(xiàn)實(shí)中依然存會(huì)有許多高等級(jí)公路由于層間問題的存在導(dǎo)致?lián)p壞現(xiàn)象的發(fā)生。

現(xiàn)階段，對(duì)瀝青路面施工技術(shù)的規(guī)范中，灑布的透層材料的要求確實(shí)比較高，然而對(duì)透層的路面使用性能等內(nèi)容上則沒有提出任何相關(guān)規(guī)范。另外，透層的原材料指標(biāo)要求也是大同小異，盡管在指標(biāo)上達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，但是卻常常因?yàn)槁酚眯阅艿牟蛔銓?dǎo)致路面破損的情況出現(xiàn)。

2 國內(nèi)外情況闡述

2.1 國內(nèi)方面的情況闡述

在對(duì)防水層的研究方面，我國大概是上世界90年代末期才對(duì)有關(guān)問題進(jìn)行了研究。在2004年和2005年，我國相繼發(fā)布了《道橋用防水涂料》和《路橋用瀝青基防水涂料》的部分指標(biāo)。

2.2 國外方面的情況闡述

與我國相比，國外在防水層方面的研究就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于我國，研究過程和結(jié)果都非常成功，并且實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)指標(biāo)具有非常高的成熟度。可是，唯一不足的就是大多數(shù)針對(duì)的都是橋面鋪裝和建筑防水。在橋面的防水層和路面粘層二者之間具有很多相似點(diǎn)，所以可以借用到瀝青路面粘結(jié)層的研究中。眾多歐美發(fā)達(dá)國家中，起步較早并且研究較好的當(dāng)屬美國了，遠(yuǎn)在上個(gè)實(shí)際70年代中期，NCHRP就已經(jīng)發(fā)表了橋面防水報(bào)告，并在防水膜性能的室內(nèi)評(píng)價(jià)方法方面做了一個(gè)很好的介紹。

3 瀝青路面基面層粘結(jié)材料與性能研究的必要性

半鋼性基層受制于材料自身的影響，開裂現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生。開裂現(xiàn)象一旦發(fā)生，再加上基層頂面的防護(hù)措施做得不夠到位，極有可能導(dǎo)致動(dòng)水壓沖刷基層，從而使得基層變軟以及瀝青路面的唧泥的情況的出現(xiàn)，嚴(yán)重者還有很大可能會(huì)滲入到底基層、濕軟軟底基層以及土基等，使得瀝青路面在早期就出現(xiàn)破壞，間接性地使得瀝青路面結(jié)構(gòu)的使用壽命縮短。

但是，如果站在施工工藝以及施工成本的角度上考慮問題，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這么一個(gè)問題，在基層頂部設(shè)置粘結(jié)層加防水層的結(jié)構(gòu)，不但降不了成本，實(shí)施起來也極度繁雜。這樣一來，瀝青路面粘結(jié)層設(shè)置時(shí)，必須要能夠同時(shí)具擁有兩種性能，一方面能夠提供足夠的粘性，另一方面是需要足夠的防水能力。

所以，面對(duì)高等級(jí)公路事業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)于面層粘結(jié)問題的研究不僅有意義，而且意義重大，不但能夠提高道路的使用壽命，減少國家的投入成本，還能夠降低出行事故的發(fā)生率，保證人們的出行安全。

4 瀝青路面基面層粘結(jié)材料的功能作用

基層與面層之間的粘結(jié)材料的受力情況并沒有想象中的那么不簡(jiǎn)單，恰恰相反還比較復(fù)雜，除了受到剪應(yīng)力和拉應(yīng)力作用之外，還受到了壓應(yīng)力的作用。在剪應(yīng)力、拉應(yīng)力和壓應(yīng)力中，剪應(yīng)力以及拉應(yīng)力對(duì)粘結(jié)材料的作用發(fā)揮不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。如果路面結(jié)構(gòu)同時(shí)還保持自然狀態(tài)，要想不遭受溫度、水以及陽光等因素的作用是不太現(xiàn)實(shí)的。筆者基于自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)文獻(xiàn)資料的借鑒，接下來將對(duì)基層和層面之間的粘結(jié)材料作具體分析。

4.1 基層與面層之間的粘結(jié)材料必須具備足夠的抗剪能力

在高等級(jí)半剛性基層瀝青路面中，基層和層面之間缺乏足夠的抗剪能力，從而使得面層推移情況以及涌包情況等病害時(shí)常出現(xiàn)。這些病害的出現(xiàn)不但造成了路面結(jié)構(gòu)的破壞，還嚴(yán)重降低了路面的使用壽命，所以，瀝青路面的基層和面層之間一定要有足夠的抗剪能力，提升道路的使用性能，延長(zhǎng)道路的使用壽命。

4.2 基層與面層之間的粘結(jié)材料必須具備足夠的抗拔能力

瀝青路面基層和面層之間無論是在什么環(huán)境下產(chǎn)生豎向拉應(yīng)力是不可能的，也就不會(huì)因?yàn)樨Q向拉應(yīng)力的存在造成層間分離，但在車輛的高速行駛中，尤其是超載行駛中，車輪與路面之間形成強(qiáng)烈的接觸，車輪行駛后還會(huì)產(chǎn)生真空泵吸作用，這些情況仍然會(huì)對(duì)層間粘結(jié)產(chǎn)生負(fù)面影響。如果對(duì)早期已經(jīng)遭受破壞的瀝青路面鉆芯進(jìn)行取樣，研究之后將會(huì)發(fā)現(xiàn)，車輛在運(yùn)行一段時(shí)間之后，灑布在基層上的性能優(yōu)良的粘結(jié)層材料的粘結(jié)效果將難以繼續(xù)保持，大多面層和基層早在鉆孔期間就分離現(xiàn)象就已經(jīng)存在。瀝青路面的基層、面層之間一定要有足夠抗拔能力，二者也正是路面結(jié)構(gòu)保持正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。

4.3 基層與面層之間的粘結(jié)材料必須具備足夠的防水能力

水經(jīng)面層到達(dá)基層頂部時(shí)，因?yàn)樾熊嚭奢d的作用的存在，動(dòng)水壓力會(huì)比較強(qiáng)大，可以試想一下，粘結(jié)層的防水能力非常弱，這樣基層就會(huì)遭受動(dòng)水壓沖刷，逐漸表軟，路面的承載能力也就不斷降低，嚴(yán)重的話，路基的穩(wěn)定性降受到巨大沖擊。并且，冬季容易出現(xiàn)結(jié)冰，造成基層凍脹；春季，極有可能遭受翻漿破壞，對(duì)面層的安全和質(zhì)量形成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，瀝青路面的基層和面層之間一定要有足夠防水能力。

5 結(jié) 語

總而言之，在對(duì)瀝青路面基面層粘結(jié)材料與性能進(jìn)行研究的時(shí)候，必須要結(jié)合力學(xué)的有關(guān)知識(shí)和原理進(jìn)行探究，還要考慮路面結(jié)構(gòu)中層間的病害以及破壞情況。然后從粘結(jié)材料的抗剪能力、抗拔能力以及防水能力三個(gè)方面考慮，處理好這三個(gè)方面的問題，不斷解決半剛性基層瀝青路面由于基面層間接觸問題產(chǎn)生的破壞問題，進(jìn)而提升道路的使用性能，延長(zhǎng)道路的使用壽命，促進(jìn)我國公路事業(yè)的快速發(fā)展。

2016-12-19

李襲中(1988-)，男，助理工程師，研究方向：試驗(yàn)檢測(cè)。

U416.214

C

1008-3383(2017)03-0089-02