浅析沥青路面水损害现象及防治措施 刘摘红刘领 （平顶山市公路工程公司 河南平顶山４６７０００） 要：沥青路面的水损害问题是公路工程的通病之一，本文从水损害产生的原因入手，对沥青路面水损害产生机理进行了较详 细的分析，并针对性地提出了预防水损害出现的相应措施。 关键词：沥青路面；水损害；防治措施 我国早期沥青路面的破坏形式主要表现为车辙、低温开裂和疲 劳开裂。近年来，另外两种破坏形式：水损害和反射裂缝也逐渐引 起人们的注意，也已形成世界性范围的问题。所谓沥青路面的水损 面干净、粗糙。对于集料本身的结构，如太致密，不利于集料对沥 青的选择性吸附；如是大孔隙结构，则沥青组分会大量渗入，使沥 青用量增加，而粘结效果并不会有明显改变。此外，应优先选择碱 害，是指沥青路面在存在水分的条件下，经受交通荷载和温度胀缩 的反复作用，水分逐步侵入到沥青与集料的界面上，同时由于水动 力的作用，沥青膜渐渐地从集料表面剥落，并导致集料之间的粘结 力丧失而发生的路面破坏过程。水损害主要表现为：路面的颜色愈 来愈黑，表面层出现松散、网裂乃至坑洞，松散的集料表面光溜溜 的，集料与沥青膜剥离，这是典型水损害现象。 一、损害机理 ‘ 沥青路面水损害的根源是沥青从集料表面剥落，其必要条件 是水分介入到沥青与集料界面上，改变了沥青、集料和水分三者 之间的关系，所以分析沥青路面的水损害机理，必须从以下２个 关键方面予以考虑： （一）沥青与集料粘附性不足。这与沥青、集料性质密切相 关。当前道路建设中，使用的沥青都能满足规范的要求，但集料 的性质比较复杂，相差比较大，对于粘附性的影响要远大于沥青 的影响。集料的性质主要包括化学成分及表面性质，目前人们已 经认识到表观纹理良好的碱性石料与沥青的粘附性要比表观纹 理差的酸性石料的要好。实际生产中，目前碎石材料的加工、供 应、运输和储存方式，均会使碎石材料受到不同程度的污染，在 很多情况下往往被人们所忽视。 （二）水分渗入道路沥青混合料内部，使水分侵入到沥青一 集料界面上。沥青路面渗水，混合料的空隙率过大是主要原因， 雨水通过空隙渗入到沥青路面中，在行车荷载的作用下，产生动 水压力，在动水压力的作用下，水不断冲刷沥青混合料，使得沥 青从集料表面上剥落。因此防止渗水，关键是控制空隙率。 二、损害原因 调查表明，造成沥青路面水损害的原因非常复杂，有路面渗 水、压实度不足、排水设施不完善等外因，但究其混合料本身的 内因无非有两点：空隙率和路面材料性质。 （一）空隙率 研究表明，热拌沥青混合料４％ ５％的空隙率是不透水的， 与水损害无关。大多数沥青混合料设计空隙率为３％一５％，当施 工完毕，大多数要求达到９４％的最大理论密度，也就是说空隙率 为６％，２￣３年后，可以认为是达到了设计空隙率。路面没有压好， 空隙率高于６％，就易渗水，会引起路面松散。根据调查表明， 表面空隙率在６％－￣１３％之间时，是发生水损害最危险的空隙率， 因为空隙率大于１３％时，水很容易流走，空隙率小于６％时，水 不容易流进去。 （二）路面材料性质 众所周知，碱性石料与沥青的粘附性好，酸性石料与沥青的 粘附性不好，遇水极易剥落。目前以岩石中ＳｉＯ２的含量来区分 碱性矿料和酸性矿料。Ｓｉ０２含量高于６５％的矿料称酸性矿料， 如石英岩和花岗岩等。Ｓｉ０２含量小于５２％的矿料称碱性矿料， 如石灰岩。Ｓｉ０２含量介于５２％６５％之间的岩石为中性矿料，如 安山岩。研究表明，石灰岩碎石沥青混凝土的水稳定性最好，片 麻岩居中，花岗岩沥青混凝土的水稳定性差。 三、防治办法 （一）提高沥青混合料的水稳性 提高沥青混合料的水稳性，关键在于提高沥青与矿料的粘结强 度。这可以从以下几个方面着手：１．对集料，要求其尺寸均匀，表 性集料，使之与沥青之间产生有益的化学吸附作用，或对集料表面 进行抗剥落处理。２．优先选用粘性好的优质沥青，或对沥青进行 改性处治。３．注意沥青混合料的级配。沥青用量要控制好，应使 其形成密实骨架结构。同时要将孔隙率控制在一定范围内，以减 少路表水的渗入量。４．提高沥青混合料的高温稳定性，防止产生 车辙，而造成路表积水。５．提高沥青混合料的低温抗裂性，避免产 生过多的裂缝而加速水的下渗。６．处理好路面的结构缝。 （二）优化路面结构排水设计 这里不但要求要有完善的路界、路基排水系统，更强调应该 有一个合理的路面结构排水体系。因为仅靠提高路面结构自身的 水稳性能是远远不够的。 １．路表排水：要求路表水能迅速排除不滞留。同时路表抗透 水性能要好，特别是在路肩边缘处要处理好。路表坡面排水的方 法主要是通过路表的横坡（即路拱）和路线纵坡使水流向路肩，然 后采用集中排水和分散排水方法通过路基边坡和排水边沟进行 排除。其中分散排水方法主要适用对路基填方高度不大，并且边 坡坡面不会受到水冲刷的情况，对于路基边坡坡面存在可能被水 冲刷的情况，采用集中排水方法。 ２．中央分隔带排水：中央分隔带排水是高速公路排水的一项 重要内容，因为水很容易通过此处进入到路基、路面结构中去。 其排水方式主要是根据表面处理情况来确定，而表面处理方式主 要有铺面封闭和无铺面封闭两种。对于铺面封闭的中央分隔带侧 重表面排水，而对于铺面未封闭的中央分隔带则侧重中央分隔带 内的地下排水。 ３．路面结构层内部排水及边缘排水：如果下层结构的抗透水 性能足够好的话，层内自由水将无法继续下渗，在重力作用下会 沿横向渗透。为此，要减少水的下渗量，就要求提高面层的沥青 混合料的密实程度，并做好各层之间的封闭工作。但想单凭面层 来横向排出所有的水是不现实的。因而，必须在面层下设置排水 基层或排水垫层，同时配以合理的边缘排水系统。对于排水基层 既要求有较好的密实性，又要求有较大的孔隙率以便于排水。所 以，在选择排水层透水性材料时，应根据室内强度试验、透水性 试验和级配试验，通过不同配合比材料或处治情况的试验结果， 来确定符合排水要求的路面透水层，并给出其集料级配的范围、 孔隙率的要求和对集料的要求以及结合料的含量等等。 四、结束语 由于水损害是因为水分介入沥青与集料界面上，改变了沥 青、集料与水分的关系，造成沥青膜从集料表面的剥离所形成的。 所以要有效地防止沥青路面水损害，除了保证沥青混凝土品质以 外，必须处理好沥青路面渗水，做到“封”与“排”结合。“封” 就是做好下封层，防止雨水下渗；“排”就是做好路面排水设计 和施工，让雨水尽快从沥青路面内部排出，减少对沥青路面的损 害。 参考文献： 【１］ＪＴＧＦ４０—２００４公路沥青路面施工技术规范【Ｓ】北京：人民 交通出版社２００４ ［２】交通世界．ＣＮＩＩ．２２７９／１５．２００６年１１期 ［３】王金龙；沥青路面水损坏及防治措施研究［Ｊ】潍坊学院学 报２００９年０２期 时代报告２０１５．９ ２６３