(蕪湖縣陶辛鎮(zhèn)人民政府,安徽 蕪湖 241000)
引言:瀝青路面的破壞形式主要表現(xiàn)為車轍、低溫開裂和疲勞破壞。近年來另外兩種破壞形式即水損害和反射裂縫漸漸引起人們的重視,已形成世界性的問題。所謂瀝青路面的水損害,是指瀝青路面在存在水分的條件下,經(jīng)受交通荷載和溫度脹縮的反復作用,造成混合料強度下降,同時水分逐步浸入到瀝青與集料界面上,由于水動力的作用,瀝青膜漸漸的從集料表面剝離,導致集料之間的粘結力喪失而發(fā)生的路面破壞過程。
應該注意的是,水損害有可能是從瀝青面層的下面層開始的。由于水分進入瀝青路面,滯留在基層上面,造成瀝青面層的下面層的空隙中往往充滿著水分,并且經(jīng)受比較大的水壓力,給水損害提供了可乘之機。集料與瀝青膜剝離、混合料松散之后,集料在荷載作用下對基層表面進行撞擊,基層的粉質部分如水泥,石灰、粉煤灰以及土質部分便稱為稀漿,通過路面的縫隙向上擠出,在瀝青路面上可以見到白色的唧漿,面層可見局部的網(wǎng)裂,這是水損害最明顯的標志。當路面上出現(xiàn)一塊塊泛白色的網(wǎng)狀裂縫區(qū)的時候,實際上下面層已經(jīng)成為瀝青膜完全剝落的松散集料,逐漸形成坑槽。
一般認為瀝青混凝土路面的水損害機理有兩種:1.損失粘結力;2.路面浸水混合料中的空隙是水進入的最主要途徑。另外,以其它形式存在的空隙和孔也會對瀝青混合料的水敏感性有一定影響,例如,集料表面和內(nèi)部不同尺寸和數(shù)量的空隙等。路面施工完成以后,水和空氣就會通過這些相對較大的與外界的連通空隙進入混合料內(nèi)部。如果這些水存留在混合料內(nèi)部不能及時排出,在車輛荷載的動水壓力和溫度脹縮的共同作用下,循環(huán)反復,將使瀝青和集料發(fā)生剝離,造成強度損失。
瀝青路面施工時的氣候條件對瀝青路面的水穩(wěn)性影響是很大的,潮濕、寒冷的氣候,水敏感性破壞就容易發(fā)生。施工后,溫度、凍融循環(huán)、干濕循環(huán)都會對路面水穩(wěn)性產(chǎn)生影響。交通荷載也是影響水穩(wěn)性的重要因素。路面破壞的程度與荷載的大小、頻率有關。由于超載的輪壓,瀝青膜與集料的界面間、集料與集料產(chǎn)生剪切破壞,水分浸入,粘結力喪失,產(chǎn)生水損害。
對于當前瀝青路面應用現(xiàn)狀,相關政府部門首先要提高規(guī)劃制度體系的科學性和合理性。在對相關地區(qū)規(guī)劃、設計工程前期一定要對其地區(qū)建設的地理環(huán)境和水文進行充分調(diào)查研究,還要綜合考慮此地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平,切實保證相關方案可以有效增加路面的建設效率與建設質量,推動地區(qū)經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。相關人員應從生產(chǎn)角度去看待問題、解決問題,要能夠切實提高農(nóng)民的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)效益,進而推動整個地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展水平。
對于當前我國瀝青路面浸水工程施工建設中質量不高的問題,我們應使用提升設計主體專業(yè)水平開展相關工作,嚴格執(zhí)行高質量、高標準的準則準確規(guī)劃工程設計人員的選配及任用情況。從瀝青路面工程規(guī)劃設計的根源管理、把控建設方案質量,選擇能力、條件、資質較高的設計單位進行工程方案的設計,提高施工工程建設效率和質量,增加其安全性和穩(wěn)定性。在此之外,規(guī)劃設計方案在完成之后其施工過程應嚴格遵守方案相關規(guī)定實施施工,并且施工現(xiàn)場的相關建設、管理人員應時刻保持盡職盡責的態(tài)度進行全過程管控工作,提高設計執(zhí)行力度,最大程度地保障瀝青路面不受浸水危害。
為了防止路面工程建設過程一些質量事故的不良現(xiàn)象產(chǎn)生,工程施工有關責任部門應加大設計人員的教育力度。工程規(guī)劃與設計過程有關設計人員難免會有專業(yè)知識不高、專業(yè)水平低下的情況,缺乏專業(yè)人才也是路面工程規(guī)劃與設計中所面臨的重點問題。只有提高規(guī)劃、設計人員的專業(yè)技能和水平,才能夠在根本上保障瀝青路面工程建設質量,所以要對設計人員定期組織專業(yè)課程的培訓與教育,提高其規(guī)劃、設計的創(chuàng)新性思維,幫助其獲取技術操作理念。在此基礎上,逐漸強化一系列防水系統(tǒng),進而為保障路面建設發(fā)展和運用提供一定幫助。
由瀝青與材料相互作用的基本理論可知,瀝青與路面材料的粘附性,采取不同的改善措施,主要從降低在集料表面水對瀝青的置換能力這一概念出發(fā),保證在有水情況下瀝青膜不發(fā)生收縮、剝離現(xiàn)象,仍能與防水材料形成良好的物理吸附作用。例如,用一部分石灰、水泥代替礦粉,或在瀝青中添加少量環(huán)烷類高分子有機酸、石油瀝青與煤瀝青混合等都能改善粘附性。石灰和水泥中CaCO3 含量高,易形成正的吸附中心,與瀝青中帶有負電荷的表面活性物質可形成化學吸附層;各種液態(tài)抗剝落劑均屬于表面活性物質,市場上較多的是胺類表面活性劑,一端是親水性的胺基,與酸性石料有很強的親和力,另一端是融于瀝青的親油性的烷基,由于它在瀝青一集料表面的形成這種定向排列可降低瀝青一集料界面張力,故能提高瀝青與集料的粘附性。
改進透層油或在瀝青面層的下層用瀝青含量高的瀝青砂作下封層,隔斷地下水或毛細水的上升。上基層最好采用水泥穩(wěn)定碎石,透層油宜采用煤油稀釋的中凝液體瀝青或非離子型乳化瀝青,使透層油能滲入基層。在瀝青層的下面層或聯(lián)結層使用空隙率大、集料嵌擠良好的瀝青碎石或貫入式結構層,為水迅速排出提供空隙,減小水損。
瀝青混合料和瀝青路面的設計、施工及一些外部因素可能會導致瀝青路面剝落。這些因素主要是路面排水系統(tǒng)不健全,路面壓實度不足,集料表面粉塵太多,集料拌和時不夠干燥,集料強度低、易碎,瀝青混和材料設計采用透水的開級配類型等。引起瀝青路面水損害的原因是多方面的,對水損害的研究已引起世界各國的重視。