提高沥青路面耐久性及常见病害分析

提高沥青路面耐久性及常见病害分析

刘晓丹1　黄桂起2

(1.内蒙古交通监理有限责任公司,海拉尔021008;　2.内蒙古赤峰市公路工程质量监督站,赤峰024000)

【摘　要】　简述了影响沥青混合料路面耐久性的原因及防治方法。

【关键词】　沥青路面;耐久性;稳定性;探讨

中图分类号:U416.217　　　　　　　文献标识码:C

　　高等级公路路面耐久性涉及设计、材料学和工艺

学等多方面的技术要求,是一个综合的问题。在荷载

与自然因素长期作用下,路面结构的使用性能在不断

变化,就总体而言是个衰减过程。但就高等级公路而

论,不仅巨额投资要求确保使用寿命,而且作为经济命

脉,也不能容许经常修复甚至中断交通大修,因此提高

路面耐久性的研究势在必行。

1　减少沥青路面开裂及拥包

沥青路面在低温下,会逐渐从柔性变为刚性,变形

能力降低,弯拉模量骤增,脆性增大,导致路面抗疲劳

能力降低。这时,路面在车辆反复作用下,产生低温弯

拉疲劳,形成裂缝。还有就是施加的荷载超过了结构

设计标准;实际交通量超过了设计交通量;各结构层承

载能力的降低;环境因素引起的附加应力都是造成疲

劳开裂的原因。混合料设计不合理,如用油过少,造成

路面空隙过大,路表干枯、麻面、松散,进而出现坑洞等

破坏;反之,如用油量过多,则路面又会形成滑溜,引起

泛油、推挤和拥包等病害。另外,配料不准确,拌和不

均匀,夯实不充分,都会影响沥青路面的耐久性。所以

为了防治拥包及开裂,施工时应采用优质矿料,提高材

料的强度、耐磨和粘附作用,选用级配规格好、含泥量

少、表面粗糙、棱角突出的多面体矿料。另外,当采用

改性沥青时,采用热塑性树脂类为改性剂,可大幅度提

高了沥青抗车辙及其它变形的能力,提高抗疲劳开裂

能力,改善了流变性能;采用热塑性橡胶类为改性剂

,

可提高沥青路面抗变形破坏的能力,大大降低了温度敏感性,更适用于冬夏温差大的地区;采用金属皂氧化剂为改性剂,能大幅度提高抗车辙等变形破坏能力,更适用于冬季较暖和的地区。

2　减少沥青混合料水害

水害常以两种形式出现:软化和剥落。软化常以粘聚力的降低为特征,导致沥青混合料的强度、刚度降低。剥落指的是在水分的作用下,粘结力丧失导致沥青胶结料和集料的分离。表面污染或表面纹理较少和表面光滑的集料都会出现剥落。集料的性质对剥落影响很大,集料是由矿物质所组成的,而每种矿物均有其独特的化学特性和晶体结构,岩石类型主要基于矿物组成和岩石的形成过程。对于剥落而言,关键问题是集料对水吸附能力的大小。酸性集料对水的吸附能力比沥青大,碱性集料对水的吸附能力相对较小,通常酸性含有较高的硅,而碱性集料含硅量低,碱性集料比酸性集料有较大的抗剥落性能。

沥青混凝土路面施工时的气候条件对沥青路面水稳性的影响是很大的,如果天气冷湿潮,那么水敏性破坏就易发生。减少水害的处理方法主要包括使用良好的集料,对路表封层和掺加抗剥落剂。为了减小剥落的损坏,使用孔隙率小于0.5%的粗糙、洁净集料,将初始的粗集料经压碎后,可形成较粗糙的构造,表面覆盖的集料也应经过处理使其洁净后使用。

外掺剂主要包括化学外掺剂及石灰外掺剂。抗剥落剂是表面活性剂,它能使沥青表面张力减少,因而促使集料表面更加湿润,使沥青与集料之间的粘性增加,这是由于抗剥落剂能使沥青表面带有与集料表面相反的电荷。石灰掺入集料有多种方法,当水分活化石灰后,熟石灰便可提高粘性,石灰能使沥青和水之间的表面张力降低,从而使粘性增加。

3　车辙和龟裂的防治

①沥青路面车辙的防治。车辙是沥青路面在高温季节由车辆反复碾压形成的。它起因于沥青混合料粘滞流动、土基与基层的变形,并包括一定程度的压实作用和材料磨耗。车辙的形成还在于施工中用油偏多、沥青稠度偏低、矿料级配中细料过多、矿粉掺量过大。一般在沥青中掺入橡胶或树脂来改善沥青的性质,或采用针入度小的沥青(硬沥青),或按沥青-粘

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总第77期

内蒙古公路与运输

Highways&Transportation in Inner Mongolia

度的关系减少沥青的感温性,提高骨料之间的粘结力。而采用掺吸油材料来防治车辙,则是一种简单经济的方法。

②沥青路面龟裂的防治。沥青路面龟裂是目前沥青路面普遍存在的病害,也是养护中比较难以处理的病害之一。沥青路面产生龟裂的原因较多,较复杂,并有隐蔽性,单从表面不易看到,产生龟裂的主要原因有基层及沥青的质量两方面。

沥青面层主要起耐磨作用,本身强度很小,不能抵抗车辆的荷载压力,所以,基层必须保证足够的强度,沥青路面才不致产生变形破坏和产生龟裂。基层除要求强度外,还有一个稳定性问题。良好的材料级配是保证基层密实的前提,而密实度与强度成正比,密实度大强度高,密实度小则强度低。稳定性是指基层的抗水性和抗冲击性,即当受到水的浸蚀时不致产生软化而降低强度;受到车轮冲击作用时不致产生位移变动。有的基层强度虽然很高,如水泥稳定土中水泥用量过多,养生不及时,出现裂缝,因而导致沥青面层出现龟

裂。

道路沥青种类很多,采用优质沥青具有较高的抗磨损和耐高温性,而且不易老化,这是防止沥青路面早期老化龟裂的重要条件。沥青路面龟裂的处理方法:①对严重龟裂,已出现松散脱落的油面层,可清除干净。如果基层没有多大变化,可适当处理基层后,重新恢复油面层。②对其它龟裂,如果未出现松散脱落,大面积可用洒油法,小面积可用刷油法,用油量一般为0.8kg/m 2左右,然后再撒一层砂防止车轮将油带走。

洒油、刷油的目的是封住裂缝,防止表面水渗入基层。严重龟裂时可刷油两次,直至裂缝不渗水。③对个别破坏严重的,多数是由于基层破坏引起,因此需进行挖补,更换基层,但新基层一定要比旧基层增厚、增强,以保证修补质量。④不宜采用大面积中修罩面的方法,应加强日常养护,做到勤修勤补,见坑就补,见缝就封,见水就排,尽可能延长路面的使用寿命,以待大修时彻底解决。

收稿日期:2002212211　

　　文章编号:1005205742(2002)0520038202

浅谈特殊干旱地区施工组织管理

李树海　吴志军

(内蒙古公路工程局,内蒙古呼和浩特010050)

【摘　要】　通过对干旱地区地理环境、交通状况、水文地质条件、气候特点的调查了解,找出了施工组织管理中存在的困难和应对措施。

【关键词】　干旱地区;施工组织管理;措施中图分类号:U415.2　　　　　　　文献标识码:C

　　2002年,我局承建了自治区阿拉善盟旗通沥青道路项目S217线J 标段施工任务。该项目位于自治区西部边陲,干旱缺水,自然条件十分恶劣,其施工组织管理与自治区中东部地区有明显的差异。本文就这一特殊地区的施工组织管理实践作一介绍。1　工程概况

本标段全长34km ,为旧路改造项目,主要工程量有路基土石方18万m 3,小桥涵228.53m/43道(座),20cm 天然砂砾垫层142km 2,18cm 水泥石灰稳定砂砾222km 2,3cm 沥青表处面层205km 2。合同工作量1706万元。2　自然环境本标段处于戈壁荒漠与丘陵区结合部位,年平均降水量40～150mm ,年蒸发量平均在3000mm 以上。春季多风,最大风速19.7m/s ,全年大风天数30～70d ,沙尘暴日断高达30d ,夏、秋季炎热,昼夜温差大,最高地表温度达60℃;地处偏僻,远离城市。3　施工组织面临的主要困难3.1　交通不便

由于是旧路改造,在全线施工开始后,只能绕行便道。便道穿越的大部分地段为红粘土上覆风积砂,极易翻浆,雨天道路泥泞,给养补给和外购材料、设备配件进场十分困难,设备得不到及时维修。3.2　施工用水短缺8

3内蒙古公路与运输

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2002-No.5