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摘要：沥青路面的水损害是目前国内外普通存在的路面病害之一，成为困扰公路工程质量的世界性难题。文中分析了沥青路面水损坏的主要现象及其发生机理与相关因素，提出了预防沥青路面水损坏的对策。本文论述了沥青路面水损害原因，并对其相关因素进行分析，提出了预防沥青路面水损害的措施。
关键词：沥青路面；水损害；防治方法；空隙率。
中图分类号：U416文献标识码： A
前言
沥青路面水损害，就是指沥青路面施工完成后，水和空气通过混合料中的空隙与外界的连隙空隙会进入混合料的内部，如果水分不能及时排出，水就会存留混合料内，在车辆荷载的动水压力和温度的共同作用下，循环反复，将使沥青和矿料发生剥离，造成强度下降，如果水分进一步发展，就会导致其他的一系列诸如唧浆、松散、坑槽、车辙等多种形式的破坏。
沥青路面施工工期短、表面平整、噪声小、养护维修方便，是路面的主要形式之一，然而沥青路面早期破坏现象普遍存在，沥青路面水损害在我国具有普遍性，水损害破坏速度快，性质严重，已成为沥青路面的主要破坏因素之一。
一、沥青路面水损害形成机理及特点
1、沥青路面水损害形成机理有两种，粘附力的损失和粘结力的损失。
①粘附性理论
影响沥青与矿料的粘附性的因素有沥青与矿料的表面张力，沥青与矿料的化学组成，沥青的粘度，矿料表面纹理，多孔性和清洁度，混合料拌和时矿料含水量和温度。集料与沥青的粘附热力值较小，极易被热力值较高的集料与水的粘附所取代，水一旦侵入集料与沥青界面，必将取代沥青而使其剥离。
②粘结性理论
在压实沥青混合料中，粘结力一般表现为沥青混合料在遭受荷载或应力时的整体性。粘结力与沥青膜厚度等因素有关。水通过侵入沥青膜或者引起空隙的膨胀来影响粘结力。
2、沥青路面水损害的特点
经调查，近年来不论是普通公路沥青路面，还是高速公路沥青路面均发生了不同程度的水损害破坏，而且具有一些相似的特点：
(1)水损害多发生在雨季和冻融季节；
(2)重车行驶的行车道较严重，超车道较轻；
(3)破坏初始一般先小块网裂唧浆而局部松散，然后大面积脱粒，进而形成坑槽；
(4)破坏一般发生在透水严重或排水不畅的部位。
二、沥青路面水损害的影响因素
造成沥青路面水损害因素有很多，可分为内部因素和外部因素。
1.外部因素
①水是产生水损害的先决条件。路面施工完成以后，水一旦进入沥青路面结构层内，由于表面张力的作用，使沥青和石料间粘结水变弱甚至失效，最终导致水损害。
② 交通荷载。在交通荷载反复的作用下，沥青和矿料的界面及矿料间发生剪切作用，界面一旦造成剪切破坏，水分就会很快渗入。特别是现在大量超载车辆在路面上行驶，更易造成沥青路面水损害的提早发生，现在宁波绕城高速公路东段第三车道水损害破坏严重，其中原因之一就是这点。
③施工工艺的影响。施工工艺对混合料的水稳定性影响主要体现在碾压上。压实度不足是直接导致水损害的最直接原因，在实际施工时，往往由于压路机操作不规范，碾压不均匀，碾压遍数不够，碾压温度控制不好，片面追求平整度，忽视压实度，导致空隙率大，带来水损害破坏。
2.内部因素
①在集料的方面。集料的酸碱性，集料表面构造及粗糙度、集料的表面洁净程度、集料的致密程度、集料吸水率等均严重影响沥青与集料间的黏附性。
②沥青方面。沥青的黏性大小、矿料表面沥青膜的界面张力、沥青的化学组分对黏附性起着重要作用。
③沥青混合料空隙率影响。当沥青路面空隙率在8%-15%之间时水容易进入混合料内部，且在荷载作用下，易产生较大的动水压力，易造成沥青混合料的水损坏。
④沥青混合料离析和温度不均匀影响。沥青混合料离析造成粗集料集中部位空隙率过大，沥青含量偏少，加速出现水损害。沥青混合料温度不均匀造成压实度不均匀，压实度不够的地方易出现水损害。往往造成沥青混合料离析和温度不均匀由拌和、运输、摊铺、碾压等多方面原因造成。
⑤路面排水的影響。目前路面排水往往是重视路基范围内路面表面水排除，对路面结构内部排水不够重视。进入路基路面的水如果没有出路，则滞留在路面结构中，引起路基路面的各种损坏，甚至结构性的破坏。
三、沥青路面水损害防治方法
①沥青选用与矿料粘附性等级高的沥青，可选用SBS改性沥青。在沥青方面沥青的黏性大小、矿料表面的沥青膜的界面张力、沥青的化学组分对黏性影响起着重要作用。黏度大的沥青中含有更多的极性物质，并有良好的润湿性，有利于包裹矿料，形成较好的黏结膜。
②集料选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤性作用好与沥青黏附性好的集料。材料的性质影响着沥青混合料的质量，其中一个重要指标就是沥青与集料间的黏附性，黏附性的好坏取决于集料和沥青性质。在通常情况下，石灰石等碱性集料，与沥青的粘附性好；而与花岗石、砂岩、石英石等碱性岩石，石质坚硬、致密、耐磨性强，能充分发挥集料之间的嵌挤作用。
③控制路面孔隙率，提高压实度，严防碾压过程的质量。施工工艺对混合料的水稳定性的影响集中在混合料压实上，没有得到很好压实的混合料，其空隙率加大，对混合料的各种路用性能都有影响，尤其是运营后，行车碾压会造成混合料压实变形，由此而形成的不正常的车辙，成为水浸入路面结构层空隙形成水损害的祸根。另外，施工时对混合料进行强振或过压会使骨料破碎，降低结构层的强度和密实性，为损害的发生提供可能。
④合理控制矿料级配和施工温度。尤其是在沥青混合料拌制过程中，拌和的温度高低、时间长短、配料准确和沥青含量多少变异，均影响沥青混合料的均匀性、密实性。
⑤改善沥青路面排水条件。路面设计必须考虑混合料内部层间水和缝隙水的排水问题，保证渗入路面内部的水能排出路外。如在中下面层边缘设置碎石层盲沟，采用纵向排水方式，加强沥青层间的粘层，改进透层或下封层施工，达到防水作用。
⑥通过交通管理减少水损害，限制超载车辆通行和进行合理的交通组织。经调查，近年来超载车辆大幅度增加，干线公路上50%以上的货车是超限车辆，按标准轴载换算，多数超限车辆的超限相当于2~3倍标准车载重量，个别超载车辆的轮胎气压达到1.2MPa，远高于0.7MPa标准气压，从而破坏路面结构强度。尤其在水和高速行车的综合作用下，面层底部的沥青膜从集料表面剥落，使面层底部集料间丧失黏结而发生松散，随着松散逐渐从底面向顶面发展，面层的结构强度逐渐下降，直到在行车荷载的作用下发生整层局部碎裂，加速了水损害的破坏，使路面使用寿命大为缩短。因此，控制超载车辆，对延长沥青路面的使用寿命，减少水损害有着非常大的积极作用。
⑦进行对沥青路面预防性养护如稀浆封层、微表处、灌缝等。我公司在宁波绕城高速和宁波杭州湾跨海大桥南连接线进行雷诺锋沥青路面预防性养护，对沥青路面减少水损害有很大效果。
四、结论
现阶段沥青路面水损害现象的日益严重，我们要重视沥青路面水损害问题，通过对沥青路面水损害影响因素分析，要积极认识，在设计、施工和养护管理中加以控制，提高沥青路面使用性能，延长沥青路面使用寿命。
参考文献：
[1] 徐世法. 《沥青铺装层病害防治与典型实例》， 人民交通出版社， 2005.
[2] 沙庆林.《高速公路沥青路面早期破坏现象级预防》，人民交通出版社 ，2001.
关键词：沥青路面；水损害；防治方法；空隙率。
中图分类号：U416文献标识码： A
前言
沥青路面水损害，就是指沥青路面施工完成后，水和空气通过混合料中的空隙与外界的连隙空隙会进入混合料的内部，如果水分不能及时排出，水就会存留混合料内，在车辆荷载的动水压力和温度的共同作用下，循环反复，将使沥青和矿料发生剥离，造成强度下降，如果水分进一步发展，就会导致其他的一系列诸如唧浆、松散、坑槽、车辙等多种形式的破坏。
沥青路面施工工期短、表面平整、噪声小、养护维修方便，是路面的主要形式之一，然而沥青路面早期破坏现象普遍存在，沥青路面水损害在我国具有普遍性，水损害破坏速度快，性质严重，已成为沥青路面的主要破坏因素之一。
一、沥青路面水损害形成机理及特点
1、沥青路面水损害形成机理有两种，粘附力的损失和粘结力的损失。
①粘附性理论
影响沥青与矿料的粘附性的因素有沥青与矿料的表面张力，沥青与矿料的化学组成，沥青的粘度，矿料表面纹理，多孔性和清洁度，混合料拌和时矿料含水量和温度。集料与沥青的粘附热力值较小，极易被热力值较高的集料与水的粘附所取代，水一旦侵入集料与沥青界面，必将取代沥青而使其剥离。
②粘结性理论
在压实沥青混合料中，粘结力一般表现为沥青混合料在遭受荷载或应力时的整体性。粘结力与沥青膜厚度等因素有关。水通过侵入沥青膜或者引起空隙的膨胀来影响粘结力。
2、沥青路面水损害的特点
经调查，近年来不论是普通公路沥青路面，还是高速公路沥青路面均发生了不同程度的水损害破坏，而且具有一些相似的特点：
(1)水损害多发生在雨季和冻融季节；
(2)重车行驶的行车道较严重，超车道较轻；
(3)破坏初始一般先小块网裂唧浆而局部松散，然后大面积脱粒，进而形成坑槽；
(4)破坏一般发生在透水严重或排水不畅的部位。
二、沥青路面水损害的影响因素
造成沥青路面水损害因素有很多，可分为内部因素和外部因素。
1.外部因素
①水是产生水损害的先决条件。路面施工完成以后，水一旦进入沥青路面结构层内，由于表面张力的作用，使沥青和石料间粘结水变弱甚至失效，最终导致水损害。
② 交通荷载。在交通荷载反复的作用下，沥青和矿料的界面及矿料间发生剪切作用，界面一旦造成剪切破坏，水分就会很快渗入。特别是现在大量超载车辆在路面上行驶，更易造成沥青路面水损害的提早发生，现在宁波绕城高速公路东段第三车道水损害破坏严重，其中原因之一就是这点。
③施工工艺的影响。施工工艺对混合料的水稳定性影响主要体现在碾压上。压实度不足是直接导致水损害的最直接原因，在实际施工时，往往由于压路机操作不规范，碾压不均匀，碾压遍数不够，碾压温度控制不好，片面追求平整度，忽视压实度，导致空隙率大，带来水损害破坏。
2.内部因素
①在集料的方面。集料的酸碱性，集料表面构造及粗糙度、集料的表面洁净程度、集料的致密程度、集料吸水率等均严重影响沥青与集料间的黏附性。
②沥青方面。沥青的黏性大小、矿料表面沥青膜的界面张力、沥青的化学组分对黏附性起着重要作用。
③沥青混合料空隙率影响。当沥青路面空隙率在8%-15%之间时水容易进入混合料内部，且在荷载作用下，易产生较大的动水压力，易造成沥青混合料的水损坏。
④沥青混合料离析和温度不均匀影响。沥青混合料离析造成粗集料集中部位空隙率过大，沥青含量偏少，加速出现水损害。沥青混合料温度不均匀造成压实度不均匀，压实度不够的地方易出现水损害。往往造成沥青混合料离析和温度不均匀由拌和、运输、摊铺、碾压等多方面原因造成。
⑤路面排水的影響。目前路面排水往往是重视路基范围内路面表面水排除，对路面结构内部排水不够重视。进入路基路面的水如果没有出路，则滞留在路面结构中，引起路基路面的各种损坏，甚至结构性的破坏。
三、沥青路面水损害防治方法
①沥青选用与矿料粘附性等级高的沥青，可选用SBS改性沥青。在沥青方面沥青的黏性大小、矿料表面的沥青膜的界面张力、沥青的化学组分对黏性影响起着重要作用。黏度大的沥青中含有更多的极性物质，并有良好的润湿性，有利于包裹矿料，形成较好的黏结膜。
②集料选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤性作用好与沥青黏附性好的集料。材料的性质影响着沥青混合料的质量，其中一个重要指标就是沥青与集料间的黏附性，黏附性的好坏取决于集料和沥青性质。在通常情况下，石灰石等碱性集料，与沥青的粘附性好；而与花岗石、砂岩、石英石等碱性岩石，石质坚硬、致密、耐磨性强，能充分发挥集料之间的嵌挤作用。
③控制路面孔隙率，提高压实度，严防碾压过程的质量。施工工艺对混合料的水稳定性的影响集中在混合料压实上，没有得到很好压实的混合料，其空隙率加大，对混合料的各种路用性能都有影响，尤其是运营后，行车碾压会造成混合料压实变形，由此而形成的不正常的车辙，成为水浸入路面结构层空隙形成水损害的祸根。另外，施工时对混合料进行强振或过压会使骨料破碎，降低结构层的强度和密实性，为损害的发生提供可能。
④合理控制矿料级配和施工温度。尤其是在沥青混合料拌制过程中，拌和的温度高低、时间长短、配料准确和沥青含量多少变异，均影响沥青混合料的均匀性、密实性。
⑤改善沥青路面排水条件。路面设计必须考虑混合料内部层间水和缝隙水的排水问题，保证渗入路面内部的水能排出路外。如在中下面层边缘设置碎石层盲沟，采用纵向排水方式，加强沥青层间的粘层，改进透层或下封层施工，达到防水作用。
⑥通过交通管理减少水损害，限制超载车辆通行和进行合理的交通组织。经调查，近年来超载车辆大幅度增加，干线公路上50%以上的货车是超限车辆，按标准轴载换算，多数超限车辆的超限相当于2~3倍标准车载重量，个别超载车辆的轮胎气压达到1.2MPa，远高于0.7MPa标准气压，从而破坏路面结构强度。尤其在水和高速行车的综合作用下，面层底部的沥青膜从集料表面剥落，使面层底部集料间丧失黏结而发生松散，随着松散逐渐从底面向顶面发展，面层的结构强度逐渐下降，直到在行车荷载的作用下发生整层局部碎裂，加速了水损害的破坏，使路面使用寿命大为缩短。因此，控制超载车辆，对延长沥青路面的使用寿命，减少水损害有着非常大的积极作用。
⑦进行对沥青路面预防性养护如稀浆封层、微表处、灌缝等。我公司在宁波绕城高速和宁波杭州湾跨海大桥南连接线进行雷诺锋沥青路面预防性养护，对沥青路面减少水损害有很大效果。
四、结论
现阶段沥青路面水损害现象的日益严重，我们要重视沥青路面水损害问题，通过对沥青路面水损害影响因素分析，要积极认识，在设计、施工和养护管理中加以控制，提高沥青路面使用性能，延长沥青路面使用寿命。
参考文献：
[1] 徐世法. 《沥青铺装层病害防治与典型实例》， 人民交通出版社， 2005.
[2] 沙庆林.《高速公路沥青路面早期破坏现象级预防》，人民交通出版社 ，2001.