瀝青路面表面松散的原因與對策探析

王修本 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

關(guān)鍵字：瀝青路面；松散；路面損壞

1 引言

在瀝青道路的施工建設階段，瀝青路面容易出現(xiàn)表面松散的問題，造成路面質(zhì)量問題或形成質(zhì)量隱患，本文主要從原材料質(zhì)量、瀝青混合料質(zhì)量以及施工工藝三個影響瀝青路面質(zhì)量形成的方面進行分析，并根據(jù)分析結(jié)果有針對性地提出防止瀝青路面出現(xiàn)松散問題的主要對策，以期能夠進一步提升瀝青路面的施工建設水平，延長瀝青道路的使用壽命。

2 瀝青路面表面松散內(nèi)因及其造成路面損壞的機理分析

2.1 瀝青路面表面松散內(nèi)因

瀝青路面表面出現(xiàn)松散的根本原因：礦料與瀝青未能形成有效的粘結(jié)整體，有大量礦料顆粒脫離瀝青的粘結(jié)作用，與混合料分散。其中主要有以下幾種情況：①瀝青選用不當或品質(zhì)不良，其粘結(jié)力低，不能對礦料有效粘結(jié)；②碎石的酸堿性和棱角性不良（如針片狀含量過大），其不能與瀝青形成有效粘結(jié)；③礦料級配不良，礦粉、石粉及泥粉過多直接裹附在碎石表面，導致瀝青未能裹附碎石表面，造成的粘結(jié)力低甚至沒有；④瀝青含量過低或拌合不勻，導致瀝青未能裹附碎石表面，造成的粘結(jié)力低甚至沒有。

2.2 瀝青路面表面松散造成路面損害的危害性

瀝青路面表面松散造成的路面損害主要由于道路路面的荷載作用，以及外界水分對路面的滲透作用而共同產(chǎn)生的。首先是雨水滲透方面，雨水容易通過瀝青路面的微小縫隙逐漸滲入，水分經(jīng)過集料表面會對瀝青路面的整體結(jié)構(gòu)造成嚴重的影響和破壞，如果瀝青路面位于年降水較少的地區(qū)，則可以在一定程度上延長瀝青路面的使用時間，如果位于該區(qū)年降水較多的地區(qū)，則大量水分會通過瀝青路面的縫隙，滲透進瀝青路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)之中，導致路面內(nèi)部短時間內(nèi)水分飽和，呈現(xiàn)表面松散和水破壞的問題。其次是路面投入使用之后車輛荷載的反復作用，導致瀝青路面的表面瀝青膜出現(xiàn)剝離和脫落的問題，會進一步加深、加快路面的松散危害的惡化。最終導致瀝青路面的徹底破壞。

3 瀝青路面表面產(chǎn)生松散的原因分析

3.1 原材料因素

瀝青路面表面可能會出現(xiàn)松散問題，其最主要的原因在于瀝青原料的質(zhì)量因素。瀝青的質(zhì)量水平可以直接影響瀝青混合料的路用性能，而在瀝青混合料澆筑成為瀝青路面之后，此種影響會逐漸凸顯。首先，如果瀝青的整體質(zhì)量水平較差，存在含蠟高、稠度低或粘結(jié)性較差等問題，則會導致瀝青混合料在混合過程中無法實現(xiàn)瀝青與集料的粘結(jié)粘附性，容易導致混合料出現(xiàn)松散問題。其次，瀝青混合料細料潔凈度較差，當前在瀝青路面的瀝青混合料中大多應用的細集料為石屑和機制砂，其中細集料的清潔程度需要用砂當量來表示，如果砂當量相對較低則代表了混合料中細集料含有較多塵土以及其他類型的雜質(zhì)污染物，如果此種細集料被應用于瀝青混合料之中則會造成混合料粘附力整體下降，為瀝青路面松散埋下隱患。再次，瀝青路面所應用的混合料中粗集料與瀝青的粘附性不足，無法更好地實現(xiàn)混合料粘附，這也導致瀝青混合料在澆筑為瀝青路面之后，整體強度和耐久性無法實現(xiàn)。

3.2 瀝青混合料因素

在瀝青混合料因素方面主要體現(xiàn)為瀝青用量偏低、混合料拌和溫度差異或混合料出現(xiàn)離析三大層面。首先在瀝青用量偏低方面，主要由于瀝青在與礦物料進行拌和之后會形成一層結(jié)構(gòu)膜，但是如果瀝青用量不足，則同樣也會導致結(jié)構(gòu)膜難以全面覆蓋和裹住骨料，或現(xiàn)有結(jié)構(gòu)膜偏薄的問題，導致瀝青混合料各骨料的粘結(jié)性逐漸降低，一旦受到外界行車壓力或水分因素影響，容易出現(xiàn)松散問題。其次，在瀝青混合料拌合溫度方面，需要結(jié)合瀝青混合料的實際需要和性能特點，選擇最適合的拌和溫度，因為瀝青混合料拌合溫度過高，則同樣也會導致瀝青老化速度過快，逐漸降低瀝青混合料的粘接力，無法實現(xiàn)更好的粘結(jié)性，導致混合料出現(xiàn)更大程度的松散。最后，在瀝青混合料出現(xiàn)離析方面，主要是由于混合料內(nèi)瀝青骨料、細集料等含量不均，甚至在同一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)嚴重的不平均問題，隨著瀝青路面使用時間的逐漸延長，瀝青老化速度和剝落速度會更快，而粗料過于集中的路面地區(qū)，路面縫隙也會越來越大，更容易受到水分因素的影響而產(chǎn)生松散（圖1）。

圖1 瀝青路面松散破壞問題

3.3 施工工藝因素

瀝青路面鋪設過程中需要應用必要的施工技術(shù)和工藝進行，但是如果施工過程中出現(xiàn)碾壓不良的問題，則同樣也會導致路面出現(xiàn)波浪狀態(tài)或松散問題。瀝青路面的施工需要具備良好的碾壓條件，確保路面壓實度符合目標狀態(tài)，也能進一步實現(xiàn)封水效果，但是如果瀝青路面在碾壓過程中出現(xiàn)碾壓不了的問題，則同樣也會導致瀝青混合料路面空隙率過大，更容易讓水分入侵瀝青路面內(nèi)部，在路面行車壓力和水分作用之下，容易出現(xiàn)路面松散和波浪問題。此外如果瀝青路面需要在雨天進行施工，則同樣也會導致瀝青混合料內(nèi)部水分過多，而導致路面的壓實效果降低。在瀝青路面攤鋪速度方面，要合理控制攤鋪速度，但是如果攤鋪速度過快或過慢，則同樣也無法保證瀝青路面的密實度效果，進而出現(xiàn)松散和坑槽問題，碾壓速度過快則同樣更容易出現(xiàn)波浪現(xiàn)象（圖2）。

圖2 瀝青路面松散波浪問題

4 瀝青路面表面避免產(chǎn)生松散的對策分析

4.1 嚴格控制瀝青路面施工原材料質(zhì)量

對于瀝青路面而言，需要從原材料的角度嚴格控制瀝青路面施工各類原材料的整體質(zhì)量與水平。瀝青路面所用的材料主要為瀝青、集料、礦粉等，在瀝青路面原材料采購期間，相關(guān)施工人員和采購人員需要針對路面施工的相關(guān)要求和標準，嚴格篩選原料。另外在原材料進場之前，需要安排專業(yè)的質(zhì)量檢測人員進行全面的質(zhì)量檢查，避免質(zhì)量較差的原材料流入施工現(xiàn)場。與此同時，也要針對不同原材料的質(zhì)檢報告、性能特點等進行嚴格的復核檢查，確保施工原材料能夠符合瀝青路面鋪設的基本要求和標準，全面提升瀝青路面的整體質(zhì)量，避免出現(xiàn)路面松散的問題。

4.2 優(yōu)化瀝青混合料的調(diào)配比例和結(jié)構(gòu)設計

為了進一步控制瀝青路面表面出現(xiàn)各類松散問題，需要不斷優(yōu)化瀝青混合料的調(diào)配比例和結(jié)構(gòu)設計。首先針對瀝青混合料拌和溫度偏低或偏高的問題，需要嚴格控制瀝青混合料的拌和溫度；其次在混合料配比方面，需要進一步強化混合料面層的防滲水設置，可以直接設置隔水層，并在路面基層表面設置一層稀漿封層，避免瀝青路面投入使用之后，水分逐漸滲入地基，對路基產(chǎn)生嚴重的影響。在瀝青混合料配比過程中，需要綜合參照配比相關(guān)標準和瀝青路面的施工標準，合理選擇配比。例如選擇細粒式瀝青混凝土則需要增加相關(guān)原材料的配比，進一步降低瀝青混合料內(nèi)部孔隙率，提高瀝青路面的防滲水效果，全面增強路面的強度和承壓性。此外針對瀝青混合料進行路面基層的結(jié)構(gòu)設計，也能有效抵抗路面收縮應力，避免出現(xiàn)反抗裂縫等問題。

4.3 全面提升瀝青路面施工工藝水平

在瀝青混合料的攤鋪工藝方面，需要針對瀝青混合料質(zhì)量、路面碾壓設備、路面攤鋪設備以及攤鋪速度施工、氣候條件等諸多因素進行嚴格控制。首先要針對瀝青混合料質(zhì)量進行嚴格的控制與排查，避免不合格的瀝青混合料投入施工之中。其次在碾壓設備方面，要合理控制碾壓速度和灑水量，避免因速度過快而出現(xiàn)波浪問題，而灑水量也要根據(jù)路面情況進行科學設置，避免路面降溫速度過快而出現(xiàn)瀝青路面松散。在攤鋪速度方面，普通瀝青的攤鋪速度是2m/min～6m/min，改性或者SMA速度為1m/min～3m/min，合理保障瀝青路面的攤鋪效果，提升路面初始密實度。最后在施工氣候條件方面，需要盡量避免在雨天或霧天等天氣進行路面鋪設施工，減少自然環(huán)境中的水分因素對路面的影響，避免出現(xiàn)松散問題。

5 總結(jié)

綜上所述，文章針對瀝青路面表面可能出現(xiàn)松散原因進行全面的分析：首先分析產(chǎn)生松散的主要機理；其次在原因方面主要探討了原材料因素、瀝青混合料因素、施工工藝因素三個方面的主要原因；最后有針對性地提出了瀝青路面表面避免產(chǎn)生松散的主要對策。需要嚴格控制瀝青路面原材料質(zhì)量優(yōu)化，全面提升瀝青混合料調(diào)配比例和結(jié)構(gòu)設計以及瀝青路面施工工藝水平。希望通過本文的研究，能夠進一步提升我國瀝青路面的施工質(zhì)量。