瀝青路面表面松散的原因與對(duì)策探析

王修本 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)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(shè)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(gè)影響瀝青路面質(zhì)量形成的方面進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果有針對(duì)性地提出防止瀝青路面出現(xiàn)松散問題的主要對(duì)策，以期能夠進(jìn)一步提升瀝青路面的施工建設(shè)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(jī)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(dāng)或品質(zhì)不良，其粘結(jié)力低，不能對(duì)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(jí)配不良，礦粉、石粉及泥粉過多直接裹附在碎石表面，導(dǎo)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(dǎo)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(duì)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(huì)對(duì)瀝青路面的整體結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)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(shí)間，如果位于該區(qū)年降水較多的地區(qū)，則大量水分會(huì)通過瀝青路面的縫隙，滲透進(jìn)瀝青路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)之中，導(dǎo)致路面內(nèi)部短時(shí)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(fù)作用，導(dǎo)致瀝青路面的表面瀝青膜出現(xiàn)剝離和脫落的問題，會(huì)進(jìn)一步加深、加快路面的松散危害的惡化。最終導(dǎo)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(huì)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(huì)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(huì)導(dǎo)致瀝青混合料在混合過程中無法實(shí)現(xiàn)瀝青與集料的粘結(jié)粘附性，容易導(dǎo)致混合料出現(xiàn)松散問題。其次，瀝青混合料細(xì)料潔凈度較差，當(dāng)前在瀝青路面的瀝青混合料中大多應(yīng)用的細(xì)集料為石屑和機(jī)制砂，其中細(xì)集料的清潔程度需要用砂當(dāng)量來表示，如果砂當(dāng)量相對(duì)較低則代表了混合料中細(xì)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(xì)集料被應(yīng)用于瀝青混合料之中則會(huì)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(yīng)用的混合料中粗集料與瀝青的粘附性不足，無法更好地實(shí)現(xiàn)混合料粘附，這也導(dǎo)致瀝青混合料在澆筑為瀝青路面之后，整體強(qiáng)度和耐久性無法實(shí)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(jìn)行拌和之后會(huì)形成一層結(jié)構(gòu)膜，但是如果瀝青用量不足，則同樣也會(huì)導(dǎo)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(dǎo)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(shí)際需要和性能特點(diǎn)，選擇最適合的拌和溫度，因?yàn)闉r青混合料拌合溫度過高，則同樣也會(huì)導(dǎo)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(shí)現(xiàn)更好的粘結(jié)性，導(dǎo)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(xì)集料等含量不均，甚至在同一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的不平均問題，隨著瀝青路面使用時(shí)間的逐漸延長，瀝青老化速度和剝落速度會(huì)更快，而粗料過于集中的路面地區(qū)，路面縫隙也會(huì)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(shè)過程中需要應(yīng)用必要的施工技術(shù)和工藝進(jìn)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(huì)導(dǎo)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(shí)度符合目標(biāo)狀態(tài)，也能進(jìn)一步實(shí)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(huì)導(dǎo)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(jìn)行施工，則同樣也會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料內(nèi)部水分過多，而導(dǎo)致路面的壓實(shí)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(shí)度效果，進(jìn)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(duì)策分析

4.1 嚴(yán)格控制瀝青路面施工原材料質(zhì)量

對(duì)于瀝青路面而言，需要從原材料的角度嚴(yán)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(duì)路面施工的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格篩選原料。另外在原材料進(jìn)場之前，需要安排專業(yè)的質(zhì)量檢測人員進(jìn)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(shí)，也要針對(duì)不同原材料的質(zhì)檢報(bào)告、性能特點(diǎn)等進(jìn)行嚴(yán)格的復(fù)核檢查，確保施工原材料能夠符合瀝青路面鋪設(shè)的基本要求和標(biāo)準(zhǔn)，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(shè)計(jì)

為了進(jìn)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(shè)計(jì)。首先針對(duì)瀝青混合料拌和溫度偏低或偏高的問題，需要嚴(yán)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(jìn)一步強(qiáng)化混合料面層的防滲水設(shè)置，可以直接設(shè)置隔水層，并在路面基層表面設(shè)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(duì)路基產(chǎn)生嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn)和瀝青路面的施工標(biāo)準(zhǔn)，合理選擇配比。例如選擇細(xì)粒式瀝青混凝土則需要增加相關(guān)原材料的配比，進(jìn)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(qiáng)路面的強(qiáng)度和承壓性。此外針對(duì)瀝青混合料進(jìn)行路面基層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也能有效抵抗路面收縮應(yīng)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(duì)瀝青混合料質(zhì)量、路面碾壓設(shè)備、路面攤鋪設(shè)備以及攤鋪速度施工、氣候條件等諸多因素進(jìn)行嚴(yán)格控制。首先要針對(duì)瀝青混合料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)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(shè)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(jìn)行科學(xué)設(shè)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(shí)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(jìn)行路面鋪設(shè)施工，減少自然環(huán)境中的水分因素對(duì)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(duì)瀝青路面表面可能出現(xiàn)松散原因進(jìn)行全面的分析：首先分析產(chǎn)生松散的主要機(jī)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(gè)方面的主要原因；最后有針對(duì)性地提出了瀝青路面表面避免產(chǎn)生松散的主要對(duì)策。需要嚴(yán)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(shè)計(jì)以及瀝青路面施工工藝水平。希望通過本文的研究，能夠進(jìn)一步提升我國瀝青路面的施工質(zhì)量。