沥青路面的水稳定性

潘英泽

(黑龙江省龙建路桥第三公工程有限公司)

沥青路面的耐久性主要依靠沥青与集料之间的黏附程度，水和矿料的作用破坏了沥青与集料之间的黏附性，是影响沥青路面耐久性的主要因素之一。在我国水损害问题仍是一个尚未被充分认识的潜在危险。无论在冰冻地区，还是在南方多雨地区，水损害都有可能发生。水害发生后使得沥青与集料脱离，从而使路面出现松散、剥离、坑洞等病害，严重危害道路的使用性能。

1 沥青路面水稳性作用机理

沥青路面的水损坏包括两种过程，首先水浸入沥青中使沥青黏附性减小，导致混合料的强度和劲度减小;其次水进入沥青薄膜和集料之间，阻断沥青与集料的相互黏结，由于集料表面对水比对沥青有更强的吸附力，从而使沥青与集料表面的接触面减小，使沥青从集料表面剥落。

水稳性破坏作用机理的主要依据是黏附理论。站附是指一种物体与另一物体黏结时的物理作用或分子力作用。目前用来解释沥青集料间的黏附理论包括力学理论、化学反应理论、表面能理论及分子定向理论等。影响沥青与集料之间黏结力的因素包括:沥青与集料表面的界面张力，沥青与集料的化学组成，沥青黏性，集料的表面构造，集料的孔隙率，集料的清洁度及集料的含水率，集料与沥青拌和的温度。

2 沥青路面水稳定性的评价方法

对于沥青路面水稳定性的评价方法分为两类:

(1)用沥青裹覆标准集料，在松散状态下浸入水中煮沸，观察沥青从集料上剥离的情况;

(2)使用击实试件(或路面岩心取样)，在浸水条件下，对路面结构的服务条件进行评估。

测试方法包括:煮沸试验，浸水马歇尔试验，浸水间接拉伸试验，浸水车辙试验，冻融台座试验，Lottman条件下的间接拉伸试验等。

①煮沸试验

煮沸试验为区分拥青膜剥落与未剥落提供了直观的结果，可作为最先选用的试验，也可用于施工现场的质量控制。但是沥青含量、等级、集料等级以及水煮时间均会影响试验结果。该试验只能反映黏附力损失或沥青剥落的情况，但却忽视了黏聚力的损失。同时由于该方法采用主观评价，评定结果往往因人而异。

②浸水马歇尔试验

浸水马歇尔试验是我国常用的评价沥青路面水稳定性的方法。该方法试验简单，易于操作，且能区分开不同沥青等级、不同性质集料水稳性的优劣，不失为一种衡量沥青路面水稳性的有效方法。

③冻融台座试验法

冻融台座试验试图模拟在路面使用5年时，沥青黏结力发生的变化。标准试件用较好的单一粒径集料拌制的沥青混合料制作而成，然后放在台座上，在水中重复冻融循环;直到与路面设计寿命相关的裂纹出现为止。该试验结果对判定混合料抗剥落潜力，能得到较好的结果。

④浸水间接拉伸试验

浸水间接拉伸试验要求试件在程水真空压力下达到55%～80%饱和度。试验结果是通过浸水与不浸水条件下试件的间接抗拉强度比来评定。该方法应用范围广，一般具有较好的相关性。

⑤冻融劈裂试验

冻融劈裂试验方法与浸水间接拉伸试验方法相似，只是增加了冻融循环的条件，主要为了模拟冰冻地区沥青面层的工作环境，加剧水对混合料的破坏程度。

⑥浸水车辙试验

浸水车辙试验方法是把车辙试验放在浸水条件下进行。通过浸水与不浸水条件不分别得出的动稳定度值之间的比值来评价混合料的水稳定性。

我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定用煮沸法检验沥青与集料之间的黏附性，用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验检验沥青混合料的水稳定性。

3 提高沥青路面水稳定性技术措施

(1)完善路面结构排水系统。路面结构设计应保证地表水、地下水及时排出结构之外。

(2)沥青材料选择应考虑选取黏度大的沥青和表面活性成分含量高的沥青。

(3)集料选择，在其他各项指标满足要求的前提下，尽量选择SiO2含量低的碱性集料，若不可能得到碱性集料时，应掺加外掺剂，以改善黏附性，如消石灰、抗剥离剂等。

(4)施工时保持集料干燥，无杂质，拌和充分，摊铺时不产生离析，碾压时保证达到压实要求等。