沥青混凝土路面细观结构和水破坏研究

魏巍

摘 要：受经济与社会快速发展的影响，我国公路建设领域近年来实现了较为长足的进步，但在这一进步背后沥青混凝土路面存在的各类弊端也因此真正暴露在我们眼前，为此本文就沥青混凝土路面细观结构和水破坏展开了具体研究，希望这一研究能够为我国交通事业的更好发展带来一定启发。

关键词：沥青混凝土路面；细观结构；水破坏

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）16-0075-01

对于我国当下的沥青混凝土路面损坏来说，水破坏在其中扮演着极为重要的角色，表面坑洞、网裂和形变、唧浆等都属于水破坏所带来影响的直接展现，而为了能够更为深入了解沥青混凝土路面的水破坏，正是本文就沥青混凝土路面细观结构和水破坏展开具体研究的原因所在。

1 沥青混凝土路面水破坏细观结构试验

为了能够较高质量完成本文研究，笔者确定了通过开展沥青混凝土路面水破坏细观结构试验获取用于本文研究的相关数据，这样后续关于沥青混凝土路面水破坏原理与原因研究的展开就将获得较为有力的数据支持。

1.1 试验准备

在沥青混凝土路面水破坏细观结构试验的准备阶段中，笔者确定了应用单轴无反向应力的轴向压缩试验，而应用的试验设备则选择了高频疲劳试验机、多层螺旋扫描CT机，试件则为实际路面钻芯方式取样，厚度为160～200mm，可细分为表面层、中面层、底面层。

1.2 试验过程

在具体的试验中，笔者就试件开展了饱水疲劳试验、CT扫描试验，试验中试件的强度极限取2.5Mpa、应力水平则选用极限强度0.7倍、加载频率选择了60Hz；而在CT扫描试验过程中，笔者选定扫描厚度为0.5mm、电压为120kV、电流为300A、层间隔5mm，而由此分别就进行了初始状态、加载60万次、加载200万次、加载240万次、加载270万次的5次扫描。

1.3 试验结果

沥青混凝土细观构造存在非均一性且不存在定向趋势；初始状态的巨大孔隙到240万次左右时进入不稳定扩展阶段；裂纹张开度可达5mm左右；加载后期裂纹扩展速度较快，这说明疲劳破坏具有突发性。

2 沥青混凝土路面水破坏原理

结合上文内容我们对于沥青混凝土路面的水破坏产生了一定认知，而为了能够更为深入完成本文研究，笔者将在下文中就水破坏的原理进行深入分析[1]。

2.1 沥青、集料间粘附力和粘结力的降低

结合上文试验我们不难发现，之所以沥青混凝土路面会在水破坏下出现较为严重的破损，主要是由于水的进入导致了沥青混凝土的粘附性损坏，这种粘附性损坏主要是由于水剥离了沥青薄膜、导致了骨料裸露所致。沥青本身属于表面活性物质在非极性碳氢化合物中的溶液，而这种溶液在形成混合料后仍旧是基于沥青本身的特性通过吸附实现粘附，这就使得沥青混凝土路面的沥青本身属于物理意义上的吸附，水能够将其进行剥离也就不足为奇。

对于一般的沥青混凝土路面来说，沥青与各集料能够实现合理的级配，但这种级配并不能完全消除水破坏的影响，而由于高速行驶过程中高压水流的产生必不可免，沥青混凝土路面就很容易从底部到顶部逐渐松散，由此可见水破坏对于沥青混凝土路面所带来的影响。

2.2 内部动力水压的冲刷破坏

除了沥青、集料间粘附力和粘结力的降低外，内部动力水压的冲刷破坏也是沥青混凝土路面水破坏原理之一。在降水过程中，一部分水渗透入路面结构中无可避免，但这种水渗透在路面结构内形成的自由水往往无法实现渗出，这就使得基层材料结合料往往由此处于长期受浸泡和冲刷状态，而同时形成的超孔隙水压力将导致沥青混合料直接承担冲刷压力，由此沥青混凝土路面就很容易出现各种各样的破坏[2]。

3 沥青混凝土路面水破坏原因

结合上文内容我们较为全面了解了沥青混凝土路面水破坏原理，而由此我们还需要就这一水破坏的原因进行分析。

3.1 路面设计和施工因素

之所以沥青混凝土路面会出现水破坏，路面设计和施工因素在其中发挥着不小的作用，沥青和集料的粘附性不足、沥青混合料级配和孔隙率不满足标准要求、沥青混合料抗水破坏能力不足、沥青混合料离析等都会导致沥青混凝土路面水破坏的出现，而这些就与材料与配比的选择，施工过程的各环节操作存在较强联系。

3.2 外部环境因素

除了路面设计和施工因素外，外部环境因素同样会导致沥青混凝土路面的水破坏，这里的外部环境因素主要是指排水设施不善、交通量与道路承载超过设计值、温度变化的影响，在这些外部环境因素的作用下，沥青混凝土路面就很容易出现破坏。

4 结语

在本文就沥青混凝土路面细观结构和水破坏展开的研究中，笔者基于沥青混凝土路面水破坏细观结构试验，就沥青混凝土路面水破坏原理、沥青混凝土路面水破坏原因进行了详细论述，而结合这一系列内容我们就能够较为直观且深入的认识到沥青混凝土路面水破坏的严重性，希望这一系列认知能够为我国道路交通事业的更好发展带来一定启发。

参考文献

[1]胡靖.基于沥青混凝土三维细观结構的路面性能及安全评估研究[D].东南大学，2015.

[2]伍光涛.基于三维有限元的沥青混凝土路面结构可靠性分析[J].公路，2010，02：87-90.endprint