高速公路路面透水病害的防治措施探討

王曉龍

摘要：文章講述了高速路的路面透水現(xiàn)象，以及其應(yīng)對措施等，目的是為了更好的促進我國的道路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速公路；路面；透水；病害；防治

1 路面透水問題帶來的影響

結(jié)合有關(guān)機構(gòu)的分析，我們發(fā)現(xiàn)，由于水導(dǎo)致的不利現(xiàn)象是我們國家的高速路出現(xiàn)問題的關(guān)鍵要素之一，而且因為水影響還是全球范圍中非常重要的內(nèi)容。作為這種道路的構(gòu)成材料，瀝青混凝土的耐久性主要依靠瀝青與集料之間的粘附性程度，也許有人會認為建設(shè)措施以及交通要素和環(huán)境等對路面的品質(zhì)有很大的干擾，不過水的干擾是眾多要素中最為關(guān)鍵的。路面水通過各種途徑透入路面與半剛性基層之間產(chǎn)生的破壞作用更為嚴重，具體的講，它的影響步驟如下，當(dāng)路面建設(shè)完工之后，水以及氣體等經(jīng)由材料和外在的連接空隙流到材料之中，假如其中的水無法有效地排放的話，此時其會殘存在材料之中，當(dāng)遇到通行的力量以及氣溫的干擾的時候，此時瀝青就容易脫離礦料，進而影響到強度。假如繼續(xù)的惡化的話，就容易導(dǎo)致很多不利現(xiàn)象，如松散以及車印等現(xiàn)象。

由于水導(dǎo)致的問題有如下的幾種特征。第一，問題一般出現(xiàn)在雨季或者是春天的時候，一些時候因為連續(xù)的陰雨天就容易使得其出現(xiàn)非常惡劣的現(xiàn)象。第二，通行道被大面積的破壞，而超車道卻未受到影響，很明顯這和重量以及超載等有著顯著的關(guān)聯(lián)。第三，在剛開始的時候，通常都會有非常小面積的縫隙，進而發(fā)展為松散等現(xiàn)象。第四，出現(xiàn)水破損的區(qū)域通常是非常容易透水，而且無法有效地排放的區(qū)域，假如將其挖開的話會發(fā)現(xiàn)有非常少的存水現(xiàn)象。第五，通常不會出現(xiàn)整個道路一起受到影響的現(xiàn)象，很明顯和材料的不均勻有著非常顯著地關(guān)聯(lián)。

2 透水病害是如何產(chǎn)生的

2.1 機械粘附理論

認為瀝青與集料之間的粘附性主要是來自二者間的分子力，集料的表面通常粗糙且多孔，站在細微的層次上分析，集料的表層不勻稱，這種粗糙增加了礦料的表面積，此時材料和礦料間的連接區(qū)域就變大了。除此之外，它的表層有許多種的狀態(tài)和各種取向與各種大小的孔隙和微裂縫，當(dāng)溫度高度時候，材料就是液體狀的，能夠流進空隙之中，如果氣溫變小的話，就會出現(xiàn)凝結(jié)，這種楔入與錨固作用，形成了瀝青與礦料的粘合作用，屬于非常繁瑣的步驟。

2.2 化學(xué)反應(yīng)理論

瀝青中的酸性成分與集料表面堿性活性成分會發(fā)生反應(yīng)，使堿性集料與瀝青的粘附性較好。瀝青的酸性越大，集料的堿性越強，此時粘結(jié)力就高，還能抗剝落。瀝青中含有表面活性組分，按其活性的強弱排列順序為：地瀝青酸>地瀝青酸酐>地瀝青質(zhì)>樹脂>油分。地瀝青酸和地瀝青酸酐的表面活性最強，即酸性的。如果它的酸性高的話，其粘結(jié)力就優(yōu)秀，而且抵御脫落的水平也就更好。堿性集料與瀝青的粘附性較好，而酸性集料則相反。酸性礦料由于缺乏堿性活性成分，不容易產(chǎn)生化學(xué)作用，因此其粘附力不高，容易出現(xiàn)脫落，目前以巖石中的SiO2含量來區(qū)分堿性礦料和酸性礦料，SiO2含量越高，酸性和粘附力是反比例的關(guān)系。

2.3 表面能理論

最近的幾十年的時間中，由于表面化學(xué)獲取了非常顯著的成就，很多科研人員通過此理論來分析瀝青和礦料之間的連接特征。對于瀝青與礦料粘附性的研究，通常應(yīng)用經(jīng)典的潤濕理論來說明瀝青膜在礦料表面的“鋪展”或被水所置換而“剝落”的過程。其認為，粘附性是由于能量作用原理即瀝青潤濕集料表面而形成的，瀝青的潤濕能力是指瀝青與集料表面的緊密接觸能力。在無水且溫度較高的情況下，瀝青-礦料界面張力小于礦料-空氣界面張力和瀝青-空氣界面張力，所以瀝青可以在礦料表面鋪展為薄層，當(dāng)遇水時，瀝青-礦料界面張力總是大于礦料-水界面張力，易于剝落。

3 針對問題開展的應(yīng)對方法

3.1 合理的選擇路面用材

容易引起瀝青混合料水穩(wěn)定性不足的集料是SiO2含量較高、吸水性大的集料，酸性集料瀝青混合料容易發(fā)生水損害的原因是其表面帶負電荷，堿性的相反。瀝青呈酸性，與酸性集料的粘附性差，應(yīng)選非親水性堿性集料。當(dāng)?shù)貕A性集料取材困難，運輸耗資，必須用質(zhì)地堅硬的酸性集料時，可用添加消石灰、水泥、或經(jīng)驗證耐高溫且具有長期使用效果的抗剝落劑的方法，來提高瀝青混和料的水穩(wěn)定性能，瀝青的粘度對其與集料的粘結(jié)強度有重大影響，瀝青粘度大則粘結(jié)力強。所以，要在全面的分析所在區(qū)域的天氣狀態(tài)以及瀝青的特征的背景之下，最好是使用那些酸性高的材料，或者是對其改性，這樣能夠提升其和集料之間的粘附性。使用改性的材料是提升其穩(wěn)定性的關(guān)鍵方法，通過長時間的分析我們發(fā)現(xiàn)，它和多種成分的集料都可以有效地連接到一起，大多數(shù)情況下都能夠超過四級，使用一般的材料無法符合規(guī)定的時候，使用這種性質(zhì)的就可以實現(xiàn)意義。

3.2 認真的掌控空隙率

在我們國家，早些時候修筑的道路中，大多數(shù)是使用密實型的材料，其一般不會滲水，出現(xiàn)病害的幾率也很低。在后續(xù)的時間段，由于對車印和構(gòu)造尺寸的關(guān)注，表面層又較多采用了AK類抗滑表層級配，這種級配設(shè)計空隙率在6%左右，路面實際空隙率大，導(dǎo)致經(jīng)常性的出現(xiàn)透水問題，我國的規(guī)范建議級配是一個很寬泛的范圍。在落實條例時，要結(jié)合所在區(qū)域的具體狀態(tài)，如果有需要的話，還要對其認真地調(diào)節(jié)，各個區(qū)域要結(jié)合所在地區(qū)的物料以及建設(shè)工藝和經(jīng)濟性等等的多項要素來得到合理地指標(biāo)內(nèi)容。

我國《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》對公稱最大粒徑小于20mm的混合料，提出了滲水系數(shù)的指標(biāo)要求。在配合比設(shè)計階段，密級配瀝青混合料和SMA混合料應(yīng)不大于120mL/min和80mL/min，當(dāng)分析建設(shè)品質(zhì)的時候，規(guī)定普通瀝青路面路表滲水系數(shù)不大于300mL/min，SMA路面不大于200mL/min。在本人看來此項規(guī)定意義非常的重大，水破壞主要是因為水而導(dǎo)致的，也就是說水流到路面中，才會引起集料等的脫離，滲水系數(shù)與空隙率有所不同，空隙率包括開口孔隙和閉口孔隙，對混合料水穩(wěn)定性有影響，引起滲水的只是開口孔隙部分，所以，對其開展?jié)B水測試活動意義非常關(guān)鍵。

3.3 沒有落實好防排水的規(guī)劃活動

水破壞現(xiàn)象不能脫離水而單獨存在，假如水無法進到路面中的話，此時就不稱為水破壞了。因此在傳統(tǒng)的設(shè)置中，通常是通過多種措施來封水，防止其流到路面之中。而通過分析實際情況我們發(fā)現(xiàn)，如果希望有效地避免水進入是幾乎不能實現(xiàn)的，就算是封堵也無法確保有效。我們國家的路基一般是使用半剛性的材料，最近一段時間中對于強度的規(guī)定不斷的增加，基層開始朝著細致化的方向發(fā)展，目前大多數(shù)是使用二灰碎石，比水泥穩(wěn)定碎石透水性更差。我們無法確保水不流入路面之中，基層本身不透水，之上的區(qū)域流進表層中的水等殘存在基層中，此時會嚴重的干擾到路面。所以，首先要開著那好防水活動，降低流到路面中的水分。其次要積極的開展排水活動，把流到其中的水認真地排除。此時才可以減少水破壞的產(chǎn)生幾率。

參考文獻

[1]王銘遠.路面早期損壞的原因探析[J].黑龍江科技信息，2007，（7）.

[2]楊翠花.柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)用探討[J].中國科技信息，2007，（10）.