高速公路路面透水病害的防治措施探讨

王晓龙

摘要：文章讲述了高速路的路面透水现象，以及其应对措施等，目的是为了更好的促进我国的道路建设事业的发展。

关键词：高速公路；路面；透水；病害；防治

1 路面透水问题带来的影响

结合有关机构的分析，我们发现，由于水导致的不利现象是我们国家的高速路出现问题的关键要素之一，而且因为水影响还是全球范围中非常重要的内容。作为这种道路的构成材料，沥青混凝土的耐久性主要依靠沥青与集料之间的粘附性程度，也许有人会认为建设措施以及交通要素和环境等对路面的品质有很大的干扰，不过水的干扰是众多要素中最为关键的。路面水通过各种途径透入路面与半刚性基层之间产生的破坏作用更为严重，具体的讲，它的影响步骤如下，当路面建设完工之后，水以及气体等经由材料和外在的连接空隙流到材料之中，假如其中的水无法有效地排放的话，此时其会残存在材料之中，当遇到通行的力量以及气温的干扰的时候，此时沥青就容易脱离矿料，进而影响到强度。假如继续的恶化的话，就容易导致很多不利现象，如松散以及车印等现象。

由于水导致的问题有如下的几种特征。第一，问题一般出现在雨季或者是春天的时候，一些时候因为连续的阴雨天就容易使得其出现非常恶劣的现象。第二，通行道被大面积的破坏，而超车道却未受到影响，很明显这和重量以及超载等有着显著的关联。第三，在刚开始的时候，通常都会有非常小面积的缝隙，进而发展为松散等现象。第四，出现水破损的区域通常是非常容易透水，而且无法有效地排放的区域，假如将其挖开的话会发现有非常少的存水现象。第五，通常不会出现整个道路一起受到影响的现象，很明显和材料的不均匀有着非常显著地关联。

2 透水病害是如何产生的

2.1 机械粘附理论

认为沥青与集料之间的粘附性主要是来自二者间的分子力，集料的表面通常粗糙且多孔，站在细微的层次上分析，集料的表层不匀称，这种粗糙增加了矿料的表面积，此时材料和矿料间的连接区域就变大了。除此之外，它的表层有许多种的状态和各种取向与各种大小的孔隙和微裂缝，当温度高度时候，材料就是液体状的，能够流进空隙之中，如果气温变小的话，就会出现凝结，这种楔入与锚固作用，形成了沥青与矿料的粘合作用，属于非常繁琐的步骤。

2.2 化学反应理论

沥青中的酸性成分与集料表面碱性活性成分会发生反应，使碱性集料与沥青的粘附性较好。沥青的酸性越大，集料的碱性越强，此时粘结力就高，还能抗剥落。沥青中含有表面活性组分，按其活性的强弱排列顺序为：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强，即酸性的。如果它的酸性高的话，其粘结力就优秀，而且抵御脱落的水平也就更好。碱性集料与沥青的粘附性较好，而酸性集料则相反。酸性矿料由于缺乏碱性活性成分，不容易产生化学作用，因此其粘附力不高，容易出现脱落，目前以岩石中的SiO2含量来区分碱性矿料和酸性矿料，SiO2含量越高，酸性和粘附力是反比例的关系。

2.3 表面能理论

最近的几十年的时间中，由于表面化学获取了非常显著的成就，很多科研人员通过此理论来分析沥青和矿料之间的连接特征。对于沥青与矿料粘附性的研究，通常应用经典的润湿理论来说明沥青膜在矿料表面的“铺展”或被水所置换而“剥落”的过程。其认为，粘附性是由于能量作用原理即沥青润湿集料表面而形成的，沥青的润湿能力是指沥青与集料表面的紧密接触能力。在无水且温度较高的情况下，沥青-矿料界面张力小于矿料-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-矿料界面张力总是大于矿料-水界面张力，易于剥落。

3 针对问题开展的应对方法

3.1 合理的选择路面用材

容易引起沥青混合料水稳定性不足的集料是SiO2含量较高、吸水性大的集料，酸性集料沥青混合料容易发生水损害的原因是其表面带负电荷，碱性的相反。沥青呈酸性，与酸性集料的粘附性差，应选非亲水性碱性集料。当地碱性集料取材困难，运输耗资，必须用质地坚硬的酸性集料时，可用添加消石灰、水泥、或经验证耐高温且具有长期使用效果的抗剥落剂的方法，来提高沥青混和料的水稳定性能，沥青的粘度对其与集料的粘结强度有重大影响，沥青粘度大则粘结力强。所以，要在全面的分析所在区域的天气状态以及沥青的特征的背景之下，最好是使用那些酸性高的材料，或者是对其改性，这样能够提升其和集料之间的粘附性。使用改性的材料是提升其稳定性的关键方法，通过长时间的分析我们发现，它和多种成分的集料都可以有效地连接到一起，大多数情况下都能够超过四级，使用一般的材料无法符合规定的时候，使用这种性质的就可以实现意义。

3.2 认真的掌控空隙率

在我们国家，早些时候修筑的道路中，大多数是使用密实型的材料，其一般不会渗水，出现病害的几率也很低。在后续的时间段，由于对车印和构造尺寸的关注，表面层又较多采用了AK类抗滑表层级配，这种级配设计空隙率在6%左右，路面实际空隙率大，导致经常性的出现透水问题，我国的规范建议级配是一个很宽泛的范围。在落实条例时，要结合所在区域的具体状态，如果有需要的话，还要对其认真地调节，各个区域要结合所在地区的物料以及建设工艺和经济性等等的多项要素来得到合理地指标内容。

我国《公路沥青路面施工技术规范》对公称最大粒径小于20mm的混合料，提出了渗水系数的指标要求。在配合比设计阶段，密级配沥青混合料和SMA混合料应不大于120mL/min和80mL/min，当分析建设品质的时候，规定普通沥青路面路表渗水系数不大于300mL/min，SMA路面不大于200mL/min。在本人看来此项规定意义非常的重大，水破坏主要是因为水而导致的，也就是说水流到路面中，才会引起集料等的脱离，渗水系数与空隙率有所不同，空隙率包括开口孔隙和闭口孔隙，对混合料水稳定性有影响，引起渗水的只是开口孔隙部分，所以，对其开展渗水测试活动意义非常关键。

3.3 没有落实好防排水的规划活动

水破坏现象不能脱离水而单独存在，假如水无法进到路面中的话，此时就不称为水破坏了。因此在传统的设置中，通常是通过多种措施来封水，防止其流到路面之中。而通过分析实际情况我们发现，如果希望有效地避免水进入是几乎不能实现的，就算是封堵也无法确保有效。我们国家的路基一般是使用半刚性的材料，最近一段时间中对于强度的规定不断的增加，基层开始朝着细致化的方向发展，目前大多数是使用二灰碎石，比水泥稳定碎石透水性更差。我们无法确保水不流入路面之中，基层本身不透水，之上的区域流进表层中的水等残存在基层中，此时会严重的干扰到路面。所以，首先要开着那好防水活动，降低流到路面中的水分。其次要积极的开展排水活动，把流到其中的水认真地排除。此时才可以减少水破坏的产生几率。

参考文献

[1]王铭远.路面早期损坏的原因探析[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探讨[J].中国科技信息，2007，（10）.