城市沥青路面泛白的成因探析和对策.doc

城市沥青路面泛白的成因探析和对策SpecialResearch专题研究THEORIGlNANDC0UNTERMEASURE0FBlTUMIN0USPA,/EMENTBEC0MlNGBLANCHEDINCITY李森田云江苏省淮安市规划局江苏省淮安市清河市政工程总公司LJ【摘要】为解决沥青路面泛白,提高路面的耐久性,从沥青混合料中材料的选择,施工配合比和集料级配的性能检验,空隙率和压实度控制以及日常养护等方面探析了沥青路面泛白的成因,并提出相应的防治措施.【关键词】沥青路面;泛白;成因;防治措施AbstractInordertosolvetheproblemthatbituminouspavementbecomeblanchedandimprovethedurabilityoftheroad,theessaytalksabouttheoriginofthebituminouspavementwhichbecomesbranchedonthefollowingaspectssuchasthechoosingofmeterials,constructionmixproportioning,theperformancetestofaggregategradation,thecontrolofvoidfractionandcompactnessanddailymaintenance,thenappropriatethecontrollingmeasurestothem.Keywordsbituminouspavement;blanched;origin;controllingmeasures2010年第10舾?37?专题研究lzPn高级道路路面按其材料分为黑色路面(沥青混凝土)和白色路面(水泥混凝土),因沥青混凝土路面平整,行车条件好,开放交通早,易维修以及黄,白色的交通标线色彩清晰等优点,深受各个城市的喜爱,但沥青路面返修率高,特别是路面在使用不长时间就会泛白,使初始建设的黑色路面变得黑不黑,白不白,就象若干年前沥青路面泛油一样困扰着人们,究其原因,沥青路面泛白与设计阶段对路面材料的选择,施工阶段的质量控制和使用阶段的养护手段等密切相关.以下对沥青路面泛白的成因进行探析并提出相应的防治措施.-,面层材料的选择1.1沥青材料的选择沥青路面泛白,在沥青材料方面主要反映在沥青的黏度小,对集料的裹覆力不足,经水的侵蚀或其他外荷载的振动,推挤,造成沥青和粒料分离,道路表面的沥青被车轮,雨水或路面清扫设备带走,表面层集料裸露,直接与车轮和自然环境接触,日子久了,集料磨耗面加大,路面变白,甚至造成路面整体松散破坏.设计时应选择黏性较大的沥青品种,当没有合适的品种时,可用不同标号的沥青通过试验,进行掺配调制,也可以使用改性沥青或橡胶沥青.表面层使用稠度低的沥青,对集料的裹覆厚度小,在高温条件下,沥青容易流淌,造成集料外露,经碰撞,磨擦,集料的棱角被磨耗成面,使得路面泛白.对路面的中,表面层的沥青混合料选用稠度高的沥青不仅可以提高表面的耐磨性,防止表面层骨料裸露,同时又可提高热稳定性,防止因推挤形成拥包和车辙.当按公路自然区划选择的沥青达不到要求时,可提高一级温度分区水平选用沥青,即选用低一级标号的沥青的标号.上稠下稀的做法虽与相关规范各层应使用同一标号的沥青的要求不一致,但对路面的性能改善非常奏效,而且符合规范要求采取性能检验的规定.另外,在路面养护修复时,不应采用乳化沥青作为表面层混合料的结合料,因为乳化沥青在破乳后,乳化剂还在沥青中,当路面受水浸泡后,沥青又反乳化,使沥青流淌而被水带走,造成骨料外露.?38?2010年第l0期1.2面层集料的选择沥青路面面层集料的物理,化学性能和级配优劣是决定沥青路面的质量能否保证,耐久性能否提高,使用要求能否得到满足的关键.1.2.1选择高强度的粗集料粗集料的压碎值指标对沥青路面的重要性远大于水泥混凝土胶凝材料.一定几何形状和粒径的集料,其压碎值由生产它的石料的抗压强度所决定,石料的强度高,其轧制的集料压碎值肯定小,在路面结构受力时不容易因压碎而体积增大,挣脱沥青的裹覆而裸露.常用的岩浆岩中玄武岩的抗压强度在100-500Mpa,沉积岩中的石灰岩的抗压强度在20-120Mpa,虽玄武岩的抗压强度比石灰岩的抗压强度高,但因其开采困难,价格不菲,所以只在重交通道路或重要地位的道路路面中才使用,一般道路可选择压碎值较小的石灰岩集料,并要求软弱颗粒的含量小于5%.规范规定城市快速路,主干路表面层粗集料的压碎值应26%,其他层次应28%,与高速公路和一级公路的要求基本相同.1.2.2选择多棱角的块体集料骨料的形状对压碎值和磨耗值影响较大,扁平细长形状的骨料极易被压碎,所以要求扁平细长骨料的含量应不超过一定的比例,对城市快速路和主干路,其含量应小于l8%.骨料应以多棱角的块体为主.1.2.3选用硬度较大的集料硬度决定着集料的耐磨耗程度,对硬度较大的集料,即使集料裸露时,在车轮及其他外力的撞击,剪切和摩擦作用下也不至于将骨料的棱角磨成平面,导致路面大面积泛白.常用的玄武岩的硬度在5以上,石灰岩的硬度甚至低于3.1.2.4不宜选用酸性集料石料按SiO,的含量多少定为酸性,碱性和中性,SiO,的含量超过66%的石料为酸性石料,少于52%的盐基性石料为碱性石料.酸性石料表面带有负电荷,是亲水性的;碱性石料表面带有正电荷,是亲油性和憎水性的.集料的酸碱度决定了集料与沥青的黏附性的强弱,瞎.辔0.j妻.:.一1i.%|酸性集料与沥青几乎不黏结,骨料与沥青问呈游离状态,两种材料之间界面清晰,在外力作用或经水侵蚀后,沥青极易剥落,集料裸露松散,路面泛白且破坏.而碱性集料与沥青的黏附性较强,裹覆集料的沥青不易剥落,所以沥青混凝土中一般选用玄武岩和石灰岩等碱性集料.当缺乏碱性集料时,亦可采用弱碱性或中性集料,并掺入抗剥落剂,消石灰是最简单也最经济的抗剥落剂,可采用25-30%浓度的石灰水对集料进行预处理,亦可在混合料中掺入混合料总重1.5-2%的消石灰或2-2.5%的水泥等来代替矿粉(相当于减少30%的矿粉用量)以加强沥青与集料之间的黏结,掺消石灰还可比掺水泥降低成本20%左右.实际上,新规范还规定沥青混合料中使用的矿粉必须采用石灰石等碱性石料磨细的石粉,也是为了加强沥青和集料之问的黏结.施工质量控制在路面施工环节上防止沥青路面的泛白,应着重于混合料的配合比和集料的级配设计和压实度的控制.2.1混合料的配合比及工程级配设计我国现行的施工规范对混合料的配合比及工程级配设计的理念已从性能设计向性能检验方向转变,无论按成功经验,设计文件还是规范规定的配合比进行设计时,都必须进行马歇尔试验,当稳定度,密度,空隙率,沥青饱和度等技术指标达到要求后方可确定矿料级配,标准配合比和沥青用量.道路面层混合料应尽量采用密级配,可以防止水对路面的侵蚀.2.2沥青用量的控制沥青用量关系到混合料的饱和度和路面的耐久性,通过沥青用量可估算粉胶比和集料表面的沥青膜厚度.原规范公路沥青路面设计规范)(JTJ014-97)不仅给出了混合料的级配类型,同时还给出了相应级配的沥青参考用量,而新规范公路沥青路面设计规范(JTGD502006)则要求通过性能检验的手段去得出最佳沥青用量,要求粉胶比(0.075mm的通过率和有效沥青质量的比值)应控制在0.8-1.2之问(不宜过大,否则易导致车辙),同时要求密级配沥青混凝土骨料表面的沥青膜厚度不应小于6In,以保证沥青完全有效地裹覆集料,不致集料裸露而遭磨耗使路面泛白.2.3严格控制面层的压实度和空隙率沥青混合料的空隙率对沥青路面是否会遭水侵蚀,削弱骨料和沥青之间的黏结而使骨料裸露导致路面泛白影响很大.路面空隙率大,路面渗水严重会直接影响集料和沥青之间的稳定结合.空隙率与压实度密切相关,研究表明,7%的空隙率(渗透系数约为10cm/s)是判定面层是否透水的界限值,此时的压实度大致在93%附近,当压实度达到96%-98%,空隙率约在3%一5%,渗透系数约在10-10一cm/s,沥青路面几乎不透水,此时,压实度每提高1%,空隙率可减小1-1.5%,所以,沥青混合料的密实标准应以空隙率和压实度两个指标进行双重控制为宜.沥青混合料的压实度与压实机械的类型(胶轮,钢轮),吨位(重型,轻型),压实方式(静压,振动)以及碾压时沥青混合料和气候的温度密切相关,在施工时既要参照规范,更要按照试铺试压得出的经验和21)1lj年i1(糊-39?7eciaZResearch应与级配匹配5cmAC-25的沥青混合料在碾压过:况比较严重,压实后的空隙率达8%度应与集料的级配匹配,不应小于实厚度.护:应及时排出土路面损坏的最大祸首,它既可问的黏结,也可能在轮胎和路面的界将沥青剥离并带走,使集料裸露,路,甚至造成路面松散破坏,所以路面的及时清除因车辆等滴漏在路面上