沥青路面破损类型与成因分析

1、1,沥青路面早期破损成因与防治,同济大学道路与机场工程系 黄琴龙 2006年06月,2,主要内容, 沥青路面早期破损的类型 沥青路面早期破损的形成原因 沥青路面早期破损的防护,3,沥青路面的特点,使用性能好：路面平整无接缝，减震吸声，行车舒适； 具有一定粗糙度，无强烈反光，行车安全 施工方便：机械化施工，控制质量； 不需养护、及时开放交通 再生利用：资源与环境保护 存在问题： 高温稳定性 低温抗裂性 水稳定性,4,沥青路面早期破损的主要类型,1.桥头跳车 台背填土压实不足，导致填土在台背后数十米范围内下沉 2.沉陷 由基层局部成形不足，强度不够，在行车载荷和自然因素等作用下形成的。 3.裂缝

2、横向裂缝:荷载性裂缝和非荷载性裂缝 纵裂缝 :半填半挖处的裂缝 ,分幅摊铺时纵缝 龟裂:又称网裂，路面整体强度不足，基层软化，稳定性不良等引起的，沥青路面老化变脆，也会成网状裂缝。,5,沥青路面早期破损的主要类型,4. 车辙变形 结构性车辙：由于荷载的作用，发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形。 磨损性车辙：由于车辆不断地磨损路面，特别是大量重型超载车辆渠化行驶在主车道上，磨损路面也会形成车辙。 流动性车辙：在高温条件下，车轮碾压反复作用，荷载应力超过沥青混合料的稳定度极限，使流动变形不断积累形成车辙。,6,沥青路面早期破损的主要类型,5.坑槽 压实不足性坑槽 ：施工时混合料温度

3、太高，使沥青老化，粘结力降低，脆性增加，导致压实不够，粘结不牢，在行车载荷作用下，形成坑槽；混合料温度太低，摊铺不均匀，压实不充分，导致压实度不够形成坑槽。 厚度不够性坑槽 ：路面下面层局部标高控制不严，导致沥青上面层个别地方厚度不够，在行车作用下，部分混合料易被“带走”，形成坑槽。 水损害性坑槽 ：开始影响沥青与集料的粘附性 ，沥青膜与集料开始剥离路面开始麻面、松散、掉粒。最后形成坑槽,7,沥青路面早期破损的主要类型,5.坑槽 压实不足性坑槽 ：施工时混合料温度太高，使沥青老化，粘结力降低，脆性增加，导致压实不够，粘结不牢，在行车载荷作用下，形成坑槽；混合料温度太低，摊铺不均匀，压实不充分，

4、导致压实度不够形成坑槽。 厚度不够性坑槽 ：路面下面层局部标高控制不严，导致沥青上面层个别地方厚度不够，在行车作用下，部分混合料易被“带走”，形成坑槽。 水损害性坑槽 ：开始影响沥青与集料的粘附性 ，沥青膜与集料开始剥离路面开始麻面、松散、掉粒。最后形成坑槽,8,沥青路面早期破损的主要类型,6.沥青路面的表面功能衰减 沥青路面的表面功能是指沥青路面的平整、抗滑、噪音、溅水和水雾等。主要说明路面抗滑性能的衰减。 原因：第一是沥青标号过大，针入度偏大，沥青用量可能过多，路面渐渐泛油，构造深度下降，直到变成光滑的路面；第二是粗集料不耐磨，迅速磨光。,9,沥青路面的车辙现象,10, 结构性车辙 施工时

5、严重压实不足 道路交通的影响 水损害 失稳性车辙 沥青粘度较低 沥青混合料中沥青用量过多 马歇尔密度标准与现代交通状况不适应 磨损性车辙,11,理论计算： 路面竣工时初始空隙率为10%，经过行车压实空隙率降低到4%，10cm厚的沥青层的车辙深度67mm 室内试验： 试验条件相同时沥青混合料试件的车辙深度随着 空隙率的增加而增大,施工时严重压实不足,12,道路交通的影响,大型、慢速、高温,13,马歇尔密度标准与现代交通状况不适应,马歇尔试验得到的标准密度相对于现代交通偏低 击实功小 路面在经过行车压实后很快地再次被压密而出现车辙,14,沥青混合料设计不良，沥青用量过多,15, 材料设计的措施 沥

6、青混合料高温强度的构成：C+tg 提高沥青混合料的粘结力C 严格控制沥青用量 选择高粘度沥青（使用改性沥青） 提高沥青混合料的内摩阻角： 选择纹理粗糙，多棱角的集料 采用适当的矿料级配，增加粗骨料含量 选择合适的级配、最大粒径 设计时考虑交通组成和环境温度的影响,16, 提高施工质量与管理水平，杜绝以下现象 不恰当地强调平整度而忽视压实度 为避免摊铺机停顿影响平整度，而不恰当地强调连续摊铺，以致等待时间过长料温下降而导致严重压实不足,17,裂缝类型： 反射裂缝 温度裂缝 结构承载力不足导致的各类裂缝 沥青老化：路表形成微裂缝到块裂,18,沥青路面裂缝防治对策, 反射裂缝的控制与延缓 提高沥青面

7、层厚度 改善基层材料性能 采用高强度沥青混合料 设置应力吸收层等 对沥青与沥青混合料的要求 选择应变能力强、抗拉强度高的沥青和沥青混合料 降低基层上方沥青层的空隙率 控制基层施工条件 控制施工时的含水量,19,沥青路面坑槽损害现象,20, 沥青混合料的松散 损坏的直接原因：沥青与集料的粘附性不足或沥青老化 松散损坏特征：坑洞损坏由上向下发展，多呈“口大底小”的特征。,沥青与集料的粘附性,21, 沥青混合料的剥落 沥青混合料强度降低、松散而逐渐向上发展为坑洞，常常具有“底大口小”或“平底锅”的特征 表面征象：车辙、泛油、推挤、波浪、松散、坑槽和开裂等,22,泛油 车辙 推挤 波浪 坑槽 开裂 翻

8、浆,路面空隙率 动水压力 沥青-集料的粘附性,沥青混合料剥落 沥青在路面中的迁移 沥青混合料强度下降,23,沥青混合料的离析：粗、细集料分离,24,25,一个芯样的两面,26, 重视路面排水，防止沥青面层的滞水 目前的高等级道路的路幅较宽，路表横向排水速度较慢。 半刚性基层相对较为密实，进入沥青面层的水分沿着横坡方向向道路外侧车道迁移。这些水分被外侧路缘石阻挡，无法排除，在较长时间内集聚在外侧车道的沥青面层中。当进入混合料空隙中的水分不能及时排出时，在交通荷载尤其是在重载的作用下，所形成的水循环作用和水压力作用，导致沥青混合料强度进一步降低直至松散破坏。因此，需要设置排水系统，及时地将进入面层

9、中的水排除至道路结构之外,27, 提高沥青路面压实密度，降低空隙率 沥青路面施工压实不足是造成结构性车辙的主要原因，也是造成路面渗水导致水损害的主要因素。,28, 降低沥青混合料的离析程度 离析是大量存在的，一旦发生离析，沥青混合料的设计形同虚设，失去意义，路面不能表现出预期的性能，,29, 重视组成材料设计 选择适宜的级配组成 选择洁净集料 使用改性沥青及抗剥落剂提高沥青与集料的粘附性,提高沥青路面抗早期坑槽破损的对策,30, 重视组成材料设计 选择适宜的级配组成 选择洁净集料 使用改性沥青及抗剥落剂提高沥青与集料的粘附性,提高沥青路面抗早期坑槽破损的对策,31, 路面结构设计上的问题 路基路面应作为整体进行综合设计 结构层设计厚度太小 路面原材料 沥青材料性能不过关 骨料的表面特性、形状、磨耗值、级配不能满足使用要求，以及矿粉的质量难以保证，导致沥青混合料的内摩阻力和内聚力、粘结力下降 施工质量问题 摊铺面层前基层不洒粘层油，或洒布工艺控制不严造成计量不准、油膜不均匀、不连续稠度；基层清扫不净，残余浮土、碎石、油污等形成隔离层。 面层铺筑过程中易出现