沥青混凝土路面渗水试验的探讨

胡雪荣

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西晋中 030600)

沥青混凝土路面的水破坏主要是由路面的渗水性引起的，这会造成一定的经济损失和社会影响，所以，我们要充分的了解和探讨沥青混凝土路面的渗水特性和影响沥青混凝土路面渗水性能的因素，最大程度的保证路面免受水破坏。以下是对沥青混凝土路面渗水试验的探讨。

1 测试渗水性的方法

1)沥青混凝土路面的透水形式。因为在沥青的混合料路面里出现了相通的孔隙，形成了连通器，所以路面出现了透水，水从一个孔洞中进去然后从其他的孔洞中出来，目前来说，我们无法确定从四周跑出的水占总渗水量的百分比，但是，无论怎么渗透，水都是存在于路面之中并且渗透到路面结构层中的，这会对路面产生一定的破坏作用，垂直渗入或者水平渗入都会对路面产生不良的损害，因此对沥青混凝土路面的渗水能力的评价不可以局限在上下和水平这两个方向，对于渗水系数值，单方面是不能确定的，要将测试的值综合起来进行评估。

2)怎样检测渗水性。铺筑沥青混凝土路面的一点就是沥青层可以封闭雨水的下渗，因此，沥青路面的渗水性能是反映沥青混合料级配组成的一个间接的指标。渗水系数:就是指在水压力是既定的情况下，水在单位时间内通过一定面积的路面渗入下层的数量，单位是mL/min。a.剩余空隙率越大，路面的渗水系数越大，路面渗水越严重，空隙率包括开空隙和闭空隙，只有开空隙可以渗水;b.渗水系数是直观的，只控制好空隙率和压实度是不能完全地保证渗水性能的;c.渗水系数的测试应该在路面施工结束后进行，因为正在使用中的路面灰尘多，容易堵塞空隙，从而渗水试验没有办法做好;d.公路的最大粒径大于26.5 mm的基层混合料或者下层面不适用于渗水系数的测定的。

我们用路面渗水仪检测渗水性能。第一步要做的是选取要进行测试的路段，然后不要特定选取某个路段进行测试，要具有随机性，并且在各个需要测试的路段上标注五个测定点。随后，将选取的路段进行清扫，不要有多余的杂质，并用笔或者涂料做上标记。在干净的水桶里滴入几滴红墨水，让水变色。然后安装路面渗水仪。

试验步骤如下:用粉笔按照测试仪底座的大小在清扫后的路面上画圈进行标记，在路面上沿着仪器底座的圈抹上薄薄的一层密封材料，一边涂一边用手进行按压，将其压紧，让密封材料将缝隙嵌满并牢固的贴在路面上，密封材料圈和仪器底座的内径相同，把组合好的渗水仪底座和路面密封的材料圈牢牢的结合上，然后用压重铁圈将仪器的底座固定住，防止水从路面和底座之间流出去(见图1)。

图1 现场测试布置（单位：cm）

做好准备工作之后，我们开始通过测验来获取试验数据，先将细管底部的开关关上，然后将滴入红墨水的液体倒进渗水仪上面的量筒中，大约控制在600 mL，这时我们要快速的把所有的开关都打开，这时水就会开始从细管的下面流出来，当水面下降100 mL时，马上使用秒表，记录渗水仪管内的刻度数，间隔是1 min，当水面下降了500 mL时，我们就可以停止记录了。在做这个测试的过程里，我们要注意底座和路面是否密封性良好，如果其中有水渗出，那么就说明它们没有密封好，对于这种情况，我们应该撤离试验器具，重新选择一个路线相对干燥的地方，然后重新进行测试。如果水面下降的速度非常的缓慢，那么从水下降到100 mL开始，测3 min的渗水量就行了，如果试验的过程中水面下降到一定高度或者水面基本保持不变，则说明路面透水少或者可以说根本不透水，那么我们可以在报告中注明。跟上面所叙述的一样，接下来的五个测点我们都按照同样的方法，测出五个测点的渗水系数值后，算出五个测点的平均值，那么这个平均值就是我们所需要检测的结果。计算沥青混凝土路面的渗水系数按照CW=V2－V1/T2－T1×60来计算(CW为路面渗水系数;V1为第一次水量的读数，通常记作100 mL;V2为第二次的读数，一般为500 mL;T1为读第一次数的时间;T2为读第二次数的时间)。计算过程中以水面从100 mL降至500 mL所需要的时间为参照，如果渗水的时间非常长，可以考虑将时间设定为3 min时所通过的渗水量来计算。在报告里面，我们要表示的数据有很多:五个测点测试出来的平均值，它们的变异系数和标准差;还有检测点的渗水系数值。如果路面不透水，应在报告中标注为0。

2 讨论沥青混凝土路面渗水系数分布的规律

1)渗水系数的横向分布。测试的测点主要是超车道和中央的行车道上，在这里，我们以AC20+为例，样本取整体样本，其渗水系数分布如表1所示。

表1 AC20+车辙王横向渗水系数分布

在横向分布中，当施工铺完下层面之后道路上就会开始通车，运输车辆和其他路面行驶的车辆主要是行驶在中央区域，路面边缘的受压机会相对减少，造成了路面的超车道的渗水性要高于行车道。

2)渗水系数的纵向分布。路面纵向渗水规律与路面结构方案有关，还和施工的质量控制有关系，有时500 m L的水可以在9 s内就完全渗入并且在路面不表现出渗入的现象，出现这种现象，那么就说明集料的离析情况很严重。因为并不是所有的区域都透水，有的地段并不透水，所以，我们不能用死板的规律来说明纵向的渗水性。

3 影响渗水系数的因素

沥青的渗水性能与路面的材料空隙率有关，影响沥青混凝土路面渗水性能的因素有:沥青混合料有哪些类型;面层厚度;施工带来的各种问题。

1)沥青混合料的类型。从路面的整理上来看，中面层的渗水性能要比下面层的渗水性能弱，而中面层渗水系数的变异性要大于下面层，这就说明中面层的施工质量控制不如下面层。纵观各个资料上的数据，我们可以了解到，其渗水能力从大到小的顺序为:AC25+Domix，ATB25，AC25，AC20，AC20+ 车辙王、AC20+Domix。中粒式沥青混凝土的压实空隙率小于粗粒式沥青混凝土，所以，也反映出来公称最大粒径和空隙率、公称最大粒径和路面层厚度的关系。

2)面层厚度的影响。通过我们查找的各种资料数据来看，ATB25和AC25的沥青混合料，其渗水系数值会因为面层厚度的变化而变化，面层越厚，其值就越大。面层的厚度变厚了，就会便于我们压实，密实度就会变大，那么空隙率就会相应的变小，此时的渗水就会减少。渗水问题所考虑到的综合因素较多，所以我们不能因为某一个测验得出的结果来判断它。

3)施工的影响。施工对于渗水系数的影响主要表现在碾压施工和摊铺中，施工的影响不容易在定量上给出影响量，在沥青混合料摊铺的过程中，中部的沥青混合料要比摊铺机旁边的沥青混合料细。摊铺宽度越大，在同一个断面上的其离析的程度就会越大。并且离析后的混合料会对沥青混合料的性能产生明显的影响，所以为了降低摊铺过程中沥青混合料的离析程度，摊铺的宽度不宜过大。

在对沥青混合料进行加工时，要把配合比弄好，如果混合料不匀，集料很容易发生离析。压路机在压实混合料时，不可能将遍数、温度和速度都一样，所以压实度不均匀现象的发生很平常。路面压实度不均匀和沥青混合料的离析是路面相对薄弱的环节，而路面渗水部位是这些环节的开始，因此这些地方的渗水系数必定会增大，而压实密实的地方和没有发生离析的地方其渗水系数必然相对较小。因此，我们建议在施工的过程中采用红外线温度探测器来测定温度的离析，严格的加强压实度和摊铺的宽度，让混合料的离析限度将达最低，减小渗水的程度，防止水破坏的现象发生。

4 试验结果

1)路面分很多层，每层所使用的材料不同，它的透水性能也是不同的，中粒式相对于粗粒式的来说，透水性小。2)要想提高粗粒式沥青混合料的渗水性，我们可以加入抗车辙剂，加入后，它的压实性就会降低，但是掺入抗车辙剂后的中粒式沥青混合料其渗水系数会降低。3)现场施工对于材料渗水性的分布影响非常大，所以现场施工过程中，混合料的拌合、运输和摊铺碾压等环节要严格按照要求操作，达到性能的稳定。

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