动水冲刷加速沥青混合料水损坏规律研究

张甫田,高俊启,鲁洪强

(1.青岛市市政工程设计研究院有限责任公司,山东 青岛 266000; 2.南京航空航天大学 民航学院,江苏 南京 210016)

动水压力存在于雨天路面积水的情况下,也存在于雨后路面空隙或裂缝存水的情况下。对于后一种情况,美国AASHTO研究表明，自由水渗入沥青路面结构内部,并在车载荷载的作用下形成超孔隙水流,沥青混合料承受孔隙水冲刷和荷载应力的双重作用产生结构损坏,相比于路面干燥时要高出40倍以上[1],加剧了道路病害的产生与发展。

沥青混合料的水稳定性是影响沥青路面水损坏的关键指标,目前这方面的相关研究较多。文献[2-3]将沥青路面早期破坏的主要原因归结到水-荷载的耦合作用;文献[4]将沥青混合料老化试验与冻融劈裂试验有机结合,设计了一种能够反映混合料初期和中后期水稳定性能的新方法——全程评价法,藉此方法得到了沥青混合料不同使用阶段的水稳定性能评价;文献[5]研究认为，沥青路面水损坏的原因是动水压力引起的抽水效应,动态水渗透系数随着空隙率的增加而增加并最终趋于稳定;文献[6] 将水损坏机理归结于沥青和集料间的黏附性损失以及沥青混合料的黏聚性损失;文献[7]通过设计的动水压力装置模拟动水冲刷作用,结果表明，经过动水冲刷的试件其冻融劈裂强度比(tensile strength ratio,TSR)逐渐降低,同时还进行了高温时动水冲刷试验;文献[8]基于对沥青膜剥落原因的分析,把剥落机理归纳为撕裂、破裂、置换、瞬间乳化、孔隙水压力、动水冲刷等;文献[9]指出空隙率超过8%时,沥青路面严重透水,将加速水损坏。……