秦 臻 (銅陵市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測有限公司,安徽 銅陵 244000)
瀝青質(zhì)量對于瀝青混合料的路用性能起到至關(guān)重要的作用。一般情況下瀝青性能不佳是導(dǎo)致瀝青路面松散的主要因素,從而致使瀝青和集料之間的粘結(jié)吸附作用下降,出現(xiàn)脫落、松散,甚至坑洞等現(xiàn)象。對于當(dāng)前的道路來說,道路表面與局部都可能產(chǎn)生這一問題,尤其是在雨水作用下,水分滲透至結(jié)構(gòu)材料或路基土?xí)r,使道路性能與強度下降,承載力降低,從而使整個路面的使用功能迅速變壞,直接影響到道路使用壽命。
松散破壞一般情況下是因為荷載作用與水分滲透作用而產(chǎn)生,雨水通過瀝青路面進(jìn)入縫隙當(dāng)中,從而讓水分經(jīng)過集料表面,對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞,最終影響集料的使用性能。通常情況下,如果公路處于雨水較少的地區(qū),在長時間的使用環(huán)境下可以保持良好的使用性能,但一旦面臨降水影響,水分迅速地從裂隙區(qū)域進(jìn)入,在短時間內(nèi)便達(dá)到飽和狀態(tài),再加上反復(fù)行車荷載造成的影響,最終導(dǎo)致水損壞。水損壞的破壞機理中,首先離不開水的作用,而汽車外力荷載影響、環(huán)境因素、產(chǎn)生的真空吸力等起到的反復(fù)泵吸則是導(dǎo)致瀝青膜不斷剝離、脫落、松散、孔洞形成的主要原因??梢钥闯?,荷載產(chǎn)生的影響非常明顯,例如在初期破壞階段,集料之間也會發(fā)生剪切作用,伴有剪切應(yīng)力的出現(xiàn)。
2 .1 .1 瀝青材料的品種與性能問題
如果在面層用改性瀝青代替普通瀝青,由于改性瀝青含蠟量比普通瀝青要小得多,改性瀝青與礦料的粘結(jié)力要好,其次,改性瀝青的低溫抗裂性能優(yōu)良,用改性瀝青生產(chǎn)的瀝青混合料的動穩(wěn)定度要大很多,瀝青路面裂縫就少,水分就很難滲入。
2 .1 .2 粗細(xì)集料不符合要求
粗細(xì)集料在質(zhì)量方面存在著缺陷,含泥量過大的前提下顆粒被粉塵包裹后,瀝青膜會粘結(jié)在粉塵之上,而非集料顆粒。表面在產(chǎn)生摩擦的情況下,瀝青膜出現(xiàn)磨損現(xiàn)象,出現(xiàn)脫離等。此外,如風(fēng)化顆粒存在,水分滲透之后風(fēng)化顆粒同樣會導(dǎo)致瀝青剝落。需要注意的是使用酸性骨料也會導(dǎo)致瀝青混合料出現(xiàn)松散,在未來工作中還應(yīng)該進(jìn)行針對性的原材料控制工作。
2 .1 .3 礦粉親水系數(shù)問題
瀝青混合料對于礦粉的干燥要求較高,且親水系數(shù)較小。這樣,才能使礦粉與瀝青有良好的粘附能力,促成瀝青混合料具有更高的黏度,獲得更大的黏聚力。
2 .2 .1 瀝青用量不足
瀝青與礦料混合之后,礦料表面會形成一層擴(kuò)散結(jié)構(gòu)膜,在厚度以內(nèi)的瀝青為結(jié)構(gòu)瀝青,其余為自由瀝青。一般情況下擴(kuò)散結(jié)構(gòu)膜較薄,因此瀝青用量需要一定的保障。但某些單位過于追求成本,導(dǎo)致施工中的瀝青用量下降,進(jìn)一步影響到油石比,此時瀝青無法針對結(jié)構(gòu)膜過薄的情況進(jìn)行覆蓋,骨料間粘接力下降,最終受到水分與荷載的共同影響而出現(xiàn)瀝青松散。
2 .2 .2 瀝青混合料的拌合不均勻
瀝青混合料的拌合工作應(yīng)該明確質(zhì)量要求,尤其是對于拌合均勻程度的要求。如果出現(xiàn)粗細(xì)料分離現(xiàn)象,產(chǎn)生局部松散的可能性也相對較高。
2 .2 .3 瀝青混合料的拌合溫度控制不當(dāng)
普通瀝青混合料的瀝青膜厚度在10μm以下,但是在施工階段,受到環(huán)境因素與溫度因素的影響,瀝青組分出現(xiàn)氧化、揮發(fā)狀況,此時瀝青面臨了因溫度升高而出現(xiàn)的老化問題。對于這一方面的研究工作,有相關(guān)學(xué)者針對混合料的拌合溫度進(jìn)行了分析,并最終得出結(jié)論,溫度提升,也會加速瀝青的老化速度。尤其是當(dāng)溫度超過150℃之后,瀝青老化程度會達(dá)到非常嚴(yán)重的水平,材料性能此時急劇下降,嚴(yán)重影響礦料和瀝青之間的粘接力。最終工程完工后,產(chǎn)生路面松散的風(fēng)險大大增加。
2 .2 .4 瀝青混合料在低溫下施工
低溫下施工即瀝青混合料在室外溫度在5℃以下進(jìn)行施工,這與當(dāng)前瀝青混合料鋪筑時的氣溫要求相違背。如果施工溫度與周圍環(huán)境之間的溫差較大,混合料散熱速度必然加快,熱量損失帶來的結(jié)果即混合料溫度迅速下降。同時低溫季節(jié)的風(fēng)向與風(fēng)速問題同樣會導(dǎo)致瀝青混合料的粘滯度處于較高水平,路面壓實環(huán)節(jié)無法保障,在壓實度不足的前提下,車輛行駛產(chǎn)生的動荷載與水分滲透極會導(dǎo)致松散問題出現(xiàn)。
2 .2 .5 瀝青混合料的施工壓實度控制
我國采用的瀝青混合料類型為SMA與AC,即對路面壓實度具有一定的質(zhì)量要求,在不影響壓實度目標(biāo)值的前提下達(dá)到良好的封水效果,讓滲水系數(shù)保持在較低的水平。如果壓實度達(dá)不到規(guī)范要求,瀝青混合料就會出現(xiàn)一定的空隙,水分就會進(jìn)入縫隙。尤其是連通孔隙,一旦混合料、承受較大的行車荷載,路面松散也就無法避免。
優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)設(shè)計,在瀝青面層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計中,在瀝青路面的封層工作中,需要對材料進(jìn)行合理控制,例如選擇細(xì)粒式瀝青混凝土就可以大幅降低混合料孔隙率,在保障路面防滲水能力的同時提升路面的受力強度,基層和面層的應(yīng)力處于合理水平。此外,瀝青混合料配合比工作中,為了減少面層滲水情況出現(xiàn),可設(shè)置隔水層,并且在干凈的基層表面設(shè)置稀漿封層,避免路基內(nèi)滲入水分,也能避免基層直接受到路面水分的沖刷,讓已經(jīng)滲入的水分可以正常排出。最后在面層與基層的結(jié)合區(qū)域可以設(shè)置土工布以控制變形,抵抗收縮應(yīng)力,還可以減少因縮變而引起的反射裂縫。
對于公路路面工程來說,對其質(zhì)量造成影響的首要因素就是材料的質(zhì)量,瀝青路面的主要材料是瀝青、集料和礦粉。因此,在材料進(jìn)廠時質(zhì)量檢測人員就需要對它們進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,嚴(yán)把進(jìn)場材料質(zhì)量關(guān)。在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場時,對材料質(zhì)檢報告、生產(chǎn)日期等進(jìn)行嚴(yán)格的核查。在實際施工過程中,要根據(jù)公路現(xiàn)場條件,通過實驗和技術(shù)測定等方式來做好瀝青材料的選定。瀝青路面材料是公路質(zhì)量的物質(zhì)保障,只有嚴(yán)格把控材料質(zhì)量,才能在一定程度上保證瀝青路面的質(zhì)量。
保證公路瀝青路面的質(zhì)量,必須做好攤鋪、碾壓工作。在攤鋪之前需要根據(jù)具體情況確定公路瀝青路面的寬度、厚度,并且結(jié)合攤鋪機的產(chǎn)量和運行速度來確定攤鋪的機械和方法。選擇合適的機械,改善碾壓組合,確定科學(xué)合理的施工速度,保障壓實度。
做好瀝青路面的質(zhì)量檢測是保證路面質(zhì)量、防止松散的重要保障。這個檢測工作必須是涉及施工前、施工中和施工后的全面的檢測。施工前的檢測主要是原材料的檢測,材料的檢測是一切質(zhì)量檢測的前提,也是必須嚴(yán)格把控的質(zhì)量影響要素。在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場之后,需要對材料進(jìn)行抽查,杜絕不合格材料的出現(xiàn)。施工中的檢測主要是對其外觀進(jìn)行檢測,觀察路面是否有松散、油丁、面料散失等現(xiàn)象的發(fā)生,要保證瀝青路面的表面沒有明顯的碾壓痕跡。施工后檢測主要是施工完成后,嚴(yán)格按照驗收規(guī)范的要求,檢測其壓實度、彎沉值、油石比等項目。
造成瀝青路面松散破壞的因素很多,也很復(fù)雜,本文首先分析了瀝青路面出現(xiàn)松散的主要因素,之后針對性地分析了相關(guān)的防治措施與質(zhì)量控制方案,旨在為今后的相關(guān)工作提供技術(shù)參考借鑒。我們需要從根源上杜絕產(chǎn)生路面松散的原因,從施工開始直到竣工驗收環(huán)節(jié),在技術(shù)與施工工藝上進(jìn)行合理規(guī)劃,保障公路的正常使用,在不影響公路性能的前提下,更好地提升社會效益與交通安全性。