综述了提高沥青路面抗水损伤能力的措施

    综述了提高沥青路面抗水损伤能力的措施,水损伤是指水侵入道路结构,导致混合物强度降低,在车辆荷载的作用下逐渐导致道路颗粒、松动和结构损坏[1].水损伤是我国公路沥青路面早期损坏的主要形式,严重降低了沥青路面的道路性能,缩短了道路的使用寿命.因此,采取综合措施提高沥青路面的抗水损伤能力尤为重要.

    1沥青路面水损伤机理.

    水损伤通常以两种内部形式出现,即粘附损伤和粘附损伤,如图1所示.粘附损伤是指沥青在水的作用下变软,导致骨料之间的沥青开裂;粘附损伤是指水进入沥青和骨料界面,更换、乳化,导致沥青和骨料粘附,沥青从骨料表面剥离.

    目前的研究更倾向于沥青和骨料之间的粘附损伤[2].研究人员提出了一系列理论,如机械粘附理论、化学反应理论、表面能理论、极性理论等,定性描述了沥青和骨料的粘附机理,并根据上述粘附理论揭示了水损伤机理[3].然而,沥青路面的水损伤机理尚未统一.目前,主要有以下理[4、5、6、7、8]:

    (1)置换:

    水对骨料的润湿效果强于沥青.渗透到骨料和沥青界面后,减少了沥青和骨料的粘结面积,终使沥青膜完全沿骨料表面分离,但沥青膜没有严重损坏.当水分消散,沥青和骨料再次加热时,两者都能形成良好的粘结力.道路的实际环境不能提供这样的条件,因此沥青混合物在车辆负荷下逐渐松散.

    (2)撕裂:

    当沥青膜损坏时,水沿损坏的部位进入骨料表面,并扩散到周围,使沥青膜剥落.骨料表面粘附不完整,骨料尖锐角沥青膜破裂,骨料表面沥青膜上的孔会导致沥青膜剥落,导致沥青从骨料表面分离.

    (3)乳化:

    沥青与水接触时会乳化.当乳化到一定程度时,沥青和骨料就会失去粘结,然后出现剥离、剥落等问题.

    (4)冻胀:

    当温度较低时,进入路面结构的水结冰体积会增加,强大的膨胀力会破坏沥青混合物的粘结.

    (5)间隙水压:

    沥青混合物中的间隙不能相互接触.在车辆荷载反复作用下,间隙中的水产生的应力梯度促进了水流产生的水压.间隙水压使胶浆产生微裂缝,并逐渐使沥青膜破裂脱落.

    (6)水力冲刷:

    在车辆荷载作用下,饱水面层的结果.渗透和抽水是水力冲刷的机制.此外,当骨料孔中有盐或盐溶液时,会产生渗透梯度,驱动水穿透沥青膜,从而加速沥青膜的破坏.

    (7)pH失衡:

    沥青和骨料的附着力受到入侵水的pH值的很大影响.沥青和骨料界面pH值稳定,可以大限度地降低粘附失效的可能性,形成强大而持久的粘附能力.水的pH值影响沥青和骨料的接触角.当进入路面结构的水受到盐溶液的影响,pH值发生变化时,沥青膜剥落的可能性就会增加.