浅谈高等级公路沥青路面常见病害及成因2012 .doc

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1、浅谈高等级公路沥青路面常见病害及成因摘要：沥青路面在交通荷载的作用下，同时经受着持续变化的各种环境因素的综合作用，沥青混合料的材料性能随着时间的增长而逐步衰减，导致沥青路面使用性能逐渐降低，并出现车辙、裂缝以及水损害等各种病害现象。关键词：沥青路面常见病害成因   我国沥青路面主要病害形式表现为车辙病害、水损害和裂缝类病害三大类。   1、沥青路面车辙病害车辙病害严重影响沥青路面的使用性能和使用寿命，它的产生直接影响路面的平整度，导致行车舒适性降低；使轮迹带沥青层厚度减薄，降低面层以及路面结构的整体强度，进一步引起裂

2、缝、坑槽等其他路面破损；存在较大辙槽的路段，车辆变向难以控制；雨天时路表排水不畅、行驶车辆易发生漂滑而影响高速行车的安全；并且车辙病害难处治。车辙分为四类，结构性车辙，指基层或路基软弱，各结构层发生永久变形；失稳性车辙，指沥青混合料抗剪切能力不足，沥青层内发生剪切流动变形；磨耗性车辙，指汽车轮胎磨耗，表面颗粒逐渐散失而形成；压密性车辙，指沥青混合料面层施工压实不足，在通车后混合料继续被压密并逐渐趋于稳定而形成。在1962年美国AASHO试验路研究期间，Hofstra提出的报告认为产生车辙的主要原因是剪切应力，而198

3、7年Eisenman的报告指出，车辙表现出轮胎下方的下沉以及同时出现的两侧的隆起，是压密变形和流动变形的综合作用引起的。而车辙的形成过程，大体上可分为三个阶段：(1)初始阶段的压密过程在沥青路面碾压成型开放交通以后，沥青面层以及各结构层材料中均存在一些空隙，在汽车荷载作用下，仍会有进一步的压密过程。(2)沥青混合料的流动过程高温下的沥青混合料处于以粘性为主的粘弹性状态，在车轮荷载作用下，沥青及沥青胶浆便产生流动，从而使混合料的网络骨架结构失稳，而向两侧隆起。(3)矿质集料的重新排列及矿质骨架的破坏高温下处于半固体状态

4、的沥青混合料，由于沥青及沥青胶浆在荷载作用下的流动，此时矿质骨架逐渐成为荷载的主要承担者，再加上沥青的润滑作用，矿质集料会产生错动，促使沥青及胶浆向其富集区流动。影响沥青路面车辙及混合料高温性能的因素是很多的，可总体归纳为内在因素和外部条件。内在因素主要反映在材料本身的质量及混合料的组成上，而外部条件则主要包括气候条件和交通条件。当外部条件与材料的内在因素结合在一起时就会对沥青路面产生综合影响。此外，路基、路面基层和路面结构组成及其施工质量也会对沥青路面车辙形成产生综合影响。车辙影响因素主要有集料、结合料、混合料类型

5、、荷载、环境条件等。2、沥青路面水损害“公路百害水为先”，所谓水损害即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水损害主要表现为路面出现松散、坑槽、唧浆、辙槽、沉陷等病害形式。水破坏的产生往往使路面平整度明显变差，路面使用质量和服务水平显著降低。沥青路面水损害表现形式多样。一般可归纳为三类即松散类（路表麻面、松散、掉粒、坑洞）、裂缝类（唧浆、网裂、坑洞）和变形类（辙槽）。以上的早期水损害现象有时单独出现，但大多数是组合出现的。比如产生唧浆的地方通常会

6、出现网裂和形变，并随着时间的推移很快会出现松散和坑洞。此外，水损害按照水对路面损害的部位，可以分为路表水对路面的损害和进入路面结构内的水对路面的损害；按照形成过程的不同，可以分为自上而下的表面层水损害和自下而上的水损害。许多初期的路面水损害都是由上往下发生的，它往往局限于表面层发生松散和坑槽，当表面的水从裂缝和孔隙较大的裂隙中进入路面内，即形成路面内自下而上的水损害。造成沥青路面水损害的因素很多，可分为外部因素和内部因素。外部因素主要为：水、载荷和施工方法；内部因素主要为：集料性质、沥青性质、沥青混合料的空隙率、沥青

7、混合料的离析和路面结构排水系统。水损害的发生往往是各种因素共同作用的结果。沥青与石料的黏附性不足和混合料空隙率过大是造成沥青路面水损害的主要原因。国内关于水损害的作用机理的研究主要涉及到以下几种理论：　　普遍认为黏附-剥落理论是水损害的主要作用机理。黏附是指一种物体与另一种物体黏结时的物理作用。黏附-剥落理论主要体现为两种作用过程，即黏附力和黏结力的损失。黏附力损失是指水进入沥青和矿料之间的界面上，矿料对水的吸力比对沥青的吸力大，造成沥青剥落；黏结力损失是指沥青内部的水使沥青软化，黏性降低，从而使沥青混合料的整体性与

8、强度降低。对于沥青与集料间的黏附性有四种理论来解释：力学理论、化学反应理论、表面能理论和分子定向理论。　　静水压力作用沥青路面的水损害与软化和剥落两种过程有关。首先，水能进入沥青中使沥青黏附性减小，从而导致混合料的强度减小；其次，水能进入沥青膜和集料之间，阻断沥青和集料的相互黏结。由于集料表面对水的吸附力比对沥青的吸附力强，致使沥青与集料表面的