摘取 要：主要对高速公路路面砂砾病害的预防问题展开了研究，首先阐述了高速公路路面砂砾病害的危害，然后分析了高速公路路面砂砾病害的构成机理，最后探究了高速公路路面砂砾病害的预防措施。 　　关键词：高速公路；路面；砂砾；病害；预防 　　中图分类号：F54 文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）07-0343-01 　　 　　1 高速公路路面砂砾病害的危害 　　 　　根据权威部门的，水导致的伤害是我国高速公路沥青混凝土路面最相当严重的早期毁坏原因之一，同时水伤害也是一个世界性的问题。沥青混凝土的耐久性主要依赖沥青与集料之间的黏附性程度，虽然施工方法、条件、因素以及混合料的性质也对沥青混凝土的路面变质有一定影响，但水和水分的起到是影响沥青混凝土耐久性的主要因素之一。

路面水通过各种途径透入路面与半刚性基层之间产生的毁坏起到更为严重，由水引发的沥青路面的毁坏过程主要是：沥青路面施工已完成以后，水和空气通过混合料和外界的相连空隙转入混合料内部，如果水分无法及时排泄，水就不会留存在混合料内，在车辆荷载的动水压力和温度的联合起到下循环反复，将使沥青和矿料再次发生挤压，导致强度上升。如果更进一步发展，就不会造成其他的一系列诸如唧浆、牢固、坑槽、车辙等多种形式的毁坏。 　　水引发的路面毁坏有以下特点：（1）毁坏再次发生在雨季或者春融季节，有时一场倒数几天的大雨就不会造成严重破坏；（2）行车道毁坏相当严重，超车道一般没毁坏，似乎与重车、失灵有关；（3）毁坏之初一般都再行有小块的网裂、冒白浆（唧浆），然后牢固出坑槽；（4）再次发生水损毁的地方一般是砂砾较相当严重，且灌溉通畅的部位，如挖出可见下面有积水或浮浆；（5）一般会全路同时毁坏，这似乎与沥青混合料的不均匀分布有关，有些不均匀分布程度较相当严重的路段甚至不会同时再次发生泛油。

 　　 　　2 高速公路路面砂砾病害的构成机理分析 　　 　　2.1 黏附理论 　　指出沥青与集料之间的黏附性主要是来自二者间的分子力，集料的表面一般来说坚硬且多孔，从微观角度来看集料表面高低不平，这种坚硬减少了矿料的表面积，使沥青与矿料的黏合面积减少。另外，集料表面不存在着各种形状、各种倾向与各种大小的孔隙和微裂缝，沥青在高温时呈圆形液相，能渗透到集料的孔隙与微裂缝中，当温度下降时沥青则在孔隙中再次发生胶凝硬化，这种楔入与锚固起到，构成了沥青与矿料的黏合起到，是一个十分复杂的过程，机械粘合力只是其中的一部分。 　　2.2 化学反应理论 　　化学反应理论指出，沥青中的酸性成分与集料表面碱性活性成分不会再次发生反应，使碱性集料与沥青的黏附性较好。沥青的酸性越大，集料的碱性就越强劲，集料与沥青的粘结性能就越少，外用破损能力也就就越强劲。

沥青中所含表面活性组分，按其活性的高低排序顺序为：地沥青酸＞地沥青酸酐＞地沥青质＞树脂＞油分。地沥青酸和地沥青酸酐的表面活性最弱，而且都是阴离子型的，即酸性的。沥青的酸性越大，它与集料的粘合就越好，外用破损能力也就就越强劲。

碱性集料与沥青的黏附性较好，而酸性集料则忽略。酸性矿料由于缺少碱性活性成分，与沥青的化学反应较强，所以与沥青黏附性差，不易再次发生挤压，目前以岩石中的SiO2含量来区分碱性矿料和酸性矿料，SiO2含量越高，岩石的酸性就越强劲，与沥青的黏附性越差。

 　　2.3 表面能理论 　　将近 30 多年来，随着表面化学的发展，许多研究者应用于了表面化学的成果来说明沥青与矿料的黏附－破损机理。对于沥青与矿料黏附性的研究，一般来说应用于经典的润湿理论来解释沥青膜在矿料表面的“铺展”或被水所移位而“破损”的过程。表面能理论指出，沥青与集料之间的黏附性是由于能量起到原理即沥青润湿集料表面而构成的，沥青的润湿能力是指沥青与集料表面的密切认识能力，与自身的黏附力有关。

在氯气且温度较高的情况下，沥青－矿料界面张力大于矿料－空气界面张力和沥青－空气界面张力，所以沥青可以在矿料表面铺展为薄层，当遇水时，沥青－矿料界面张力总是小于矿料－水界面张力，所以沥青更容易破损。 　　 　　3 高速公路路面砂砾病害的预防措施探究 　　 　　3.1 路面的搭配 　　更容易引发沥青混合料水稳定性严重不足的集料是SiO2含量较高（酸性）、吸水性大的集料，酸性集料沥青混合料更容易再次发生水伤害的原因是其表面带上负电荷，而碱性集料则忽略。由于沥青呈酸性，与酸性集料的黏附性差，对于集料的搭配，不应优先搭配孔隙率小的、表面坚硬的非亲水性碱性集料。当地碱性集料取材于艰难，而远运又太高，或者为符合表面层的抗滑性能，被迫使用质地柔软、耐磨性好的酸性集料时，能用加到消石灰、水泥、或经验证耐高温且具备长年用于效果的抗破损剂的方法，来提升沥青混和料的水稳定性能，沥青的粘度对其与集料的粘合强度有根本性影响，沥青粘度大则粘结力强劲。

因此，不应在综合考虑到当地的气候条件和沥青路用性能的条件下，尽可能挑选活性成份含量低（即酸值大）的沥青，也可对沥青展开改性，以提升沥青与集料的黏附性能。使用改性沥青是提升沥青混合料水稳定性很有效地的途径，多年的研究和实践中应用于都证明，改性沥青与各种性质的集料都有较好的黏附性，基本都能超过四级以上，使用普通沥青无法满足要求时，转用改性沥青一般都能满足要求，一般也不必再行采行掺加消石灰、水泥或外用破损剂的措施。

 　　3.2 严格控制路面空隙率 　　我国早期修筑的高速公路使用了密实型沥青混凝土，路面渗漏很少，砂砾病害再次发生的也很少。后来，随着对车辙和结构深度的推崇，表面层又较多使用了 AK 类抗滑表层级配上，这种级配上设计空隙率在 6%左右，路面实际空隙率大，使砂砾病害很易再次发生，我国的规范建议级配上是一个很明确的范围，并无法一味的使用或相似其中值。

在继续执行规范的时候，必需考虑到当地的实际情况，适当时对技术拒绝不作必要的调整，各地应当根据当地的材料、施工水平、实力、习惯等，并糅合用于多年的顺利的经验，规定更加明确的指标。 　　我国《公路沥青路面施工技术规范》对公称仅次于粒径大于 20mm的混合料，明确提出了渗漏系数的指标拒绝。

在因应比设计阶段，密级配上沥青混合料和 SMA 混合料不应不小于120mL/min和80 mL/min，在施工质量检测时，拒绝普通沥青路面路表渗漏系数不小于 300mL /min，SMA 路面不小于 200mL/min。可以说道这一规定是十分有适当的，沥青路面的水损毁源于水，只有水能渗透到路面才有可能引起沥青膜和集料挤压，渗漏系数与空隙率有所不同，空隙率还包括开口孔隙和闭口孔隙，对混合料水稳定性有影响，引发渗漏的只是开口孔隙部分，因此，对混合料展开渗漏性质的试验是十分有适当的。

 　　3.3 以防灌溉设计 　　沥青路面的水损毁必不可少水，如果水无法转入路面也就谈不上路面的水伤害，所以以前的路面设计施工中千方百计地封水，企图制止水分转入路面，实践证明，要想要几乎避免沥青路面入水是不有可能的，封也不有可能几乎挡住。我国路面基层广泛使用半刚性基层，近年来对半刚性基层的强度拒绝也更加低，基层更加颗粒，现在广泛使用的二灰碎石比水泥平稳碎石透水性更差。

水转入路面是不可避免的，基层又不透水，上面层渗透到路面的水和冻融的水积存在基层表面，这样对路面的危害更大，因此，一方面不应强化透气，增加转入路面的水；另一方面不应作好灌溉，将转入路面的水及时排走。只有这样才能贯彻减少水伤害再次发生的机率。

 　　 　　参考文献 　　［1］王铭远. 路面早期损毁的原因探析［J］. 黑龙江科技信息 ， 2007，（7）. 　　［2］ 杨翠花. 柔性基层沥青路面结构的应用于探究［J］. 中国科技信息，2007，（10）. 　　［3］ 蒲研. 推广应用新技术提升城市路面性能［J］. 甘肃科技 ， 2005，（3）. 　　［4］ 常广伟， 常旭. 路面早期损毁的深层次原因探析［J］. 内江科技，2006，（6）.。

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