沥青路面面层渗透性研究

窦木亭

（山东恒建工程监理咨询有限公司山东潍坊）

1 前言

现阶段在我国经济建设过程中道路交通发挥着不可替代的关键性作用，作为基础工程，道路路面水损害对道路应用功能产生了极为严重的影响，路面水渗入到道路结构内是导致这一情况出现的主要原因，基于此，国内外学者加大了路面渗水特性的研究，以此来实现对路面水损害的有效降低，从而促进道路使用性能的极大提升[1]。渗透系数是对道路抗渗能力给予准确反应的最综合直观的指标，但是孔隙率、沥青性质、矿料级配以及油石比均对渗透系数产生了影响，所以相关学者必须加强沥青路面渗透多种影响因素的深入研究，从而对其规律给予探讨与总结，实现对路面规划及路面结构设计的科学合理指导，最大程度上降低路面水损害情况的出现。

2 我国公路工程沥青路面面层的机理与作用

2.1 路面面层机理探讨

公路工程路面面层油施工完成之后，其中有一部分残留在路面表面，还有一部分会渗入到半刚性基层，面层油的深入一定程度上能够实现基层材料模量的减少，从无机结合结构层向有机结合料过渡的耦合作用进行充分发挥，在渗透深度范围内，有机物质会填充道路基层表面，形成特殊结构层。通常情况下耦合作用机理在在有机物质介入半刚性基层一定深度后，其有路面层间具有较好的粘结效果，但是本身耦合层就是道路半刚性基层的重要组成部分，所以能够有效解决半刚性路面基层与柔性路面之间存在的粘接问题[2]。

2.2 路面面层作用分析

1）抗变形能力

路面面层在外界荷载作用之下，起到了良好的抗水平剪力及出垂直荷载力传递作用，并且道路路面基层与路基之间主要起到了垂直荷载承受作用。在此基础上，连续性较好时抗变形效果随着路面结构厚度的增大而提升，半刚性基层材料中柔性材料的有效添加，增强了路面面层的抗变形能力，一定程度上等于柔性材料结构层厚度的显著增加，对道路路面整体抗变形能力的提升产生了积极的促进作用。

2）层间连续性的有效提升

为了与道路承受荷载要求相符合，路面需要在结构上以及级配上成为连续的整体，但是因为工程施工质量的具体要求以及施工工艺技术的限制，路面结构必须进行多层组合体系的设计[3]。在这种情况下极有可能会出现层与层间的界面，层与层之间未能够实现连续，分析沥青路面受力能够得出，层之间部分结合受力会存在较大的突变，在标准轴作用下，典型路面结构以单元荷载中心0.1598m和双圆轮隙中心0m两个位置，通过BISAR3.0软件对应随半刚性基层沥青面层之间接触状态的变化的受力情况进行了计算，下面层与中面层的应力突变问题在整个道路中表现最为严重，该结合面结合质量很大程度上对路面产生了极为严重的影响，并且也对工程中面层油渗透理由给予了验证。

2.3 抗防水能力

路基面层能够很好的填充基层表面空隙，及时有效的封闭基层材料的开口空隙，防水层在此基础上得以形成，有效阻止了路面水渗入路基，显著提升了路面基层抵御水破坏能力，尤其是与下封层油膜的结合，能够对下封层存在的粘接问题给予合理解决，并且对基层防水产生了较好作用[4]。

3 沥青路面面层渗透材料的合理选择

3.1 透层油的选择

按照我国《公路沥青路面施工技术规范》中相关规范要求可知，需要严格按照路面基层类型进行渗透性较强的乳化沥青、液体沥青以及煤沥青的选择，作为整个公路沥青路面施工的透层油。喷洒后通过挖掘或者钻孔对透层油渗入基层深度给予确认，将其与基层有机连接成一体。相关学者与研究人员通过大量室内试验及透层施工经验的总结，提出了高等级沥青路面基层透层所应用的沥青材料需要具备以下性能：渗透能力要好（5mm～10mm）；残留沥青需要具有较高的温度耐久性与稳定性、并且抗老化能力要强；确保沥青透入基层数量的足够性，并且挥发干燥速度较快；不能应用有毒性或者易燃的沥青材料，避免其在火灾而危害周围环境与人体健康[5]。

3.2 乳化沥青

在高等级沥青公路路面施工中，作为面层材料，乳化沥青得到了较为广泛的应用，长期施工经验总结得出，缺乏对乳化沥青基层种类及类型匹配上的充足考虑，相关规范严格指出在同时应用水泥、碱性石料、石灰以及粉煤灰等，需应用阴离子乳化沥青材料，但是在具体工程施工中，工作人员却未能够严格按照规范要求进行实施。在道路半刚性基层中阳离子乳化沥青作用效果十分不理想，因为半刚性基层自身呈碱性并且致密性强，阳离子乳化沥青的应用会造成破乳速度过快，而导致其无法有效融入道路基层[6]。因此不能起到良好的防渗透作用，只有进一步提升乳化沥青材料自身的均匀性与分散性，整个沥青渗透能力才能够得到切实提升，并且不能无限制进行乳化沥青中水分的增加而实现道路面层渗透能力的进一步增强。

3.3 稀释沥青

柴油、煤油以及汽油等稀释剂回配到石油沥青中获得稀释沥青，按照稀释剂挥发速度将其分为快凝、中凝以及慢凝三种类型。其掺配工艺是在渗透一定程度前提下，尽可能降低稀释剂比例，确保其黏度的有效保持，稀释基质沥青标号需要与面层沥青混凝土标号相一致，不能应用低粘度、高标号的沥青材料。相关施工经验总结得出，掺配25%～35%范围内的轻柴油以及25%～35%范围内的煤油，能够配成AL（M）-1型稀释沥青。

综上所述，通过煤油稀释沥青材料的应用能够提升整个路面面层的渗透性，虽然乳化沥青渗透效果不好，但是作为层间具有较好的粘接性，并且不同面层材料显著影响了基面层抗剪强度。

4 结语

文章首先分析了现阶段我国公路工程沥青路面面层的机理与作用。之后从透层油的选择、乳化沥青以及稀释沥青三个部分阐述了沥青路面面层渗透材料的合理选择，目的是为了促进整个沥青路面面层渗透性能的提升，保障整个公路的应用质量。