辛媛媛
(滄州市市政設(shè)施管理處, 河北 滄州 061000)
目前,水損壞已經(jīng)成了影響城市道路正常使用的主要破壞類型。路面中的水在車輛荷載的反復(fù)作用下,層間粘結(jié)性降低,路面出現(xiàn)坑槽、松散等早期破壞。因此,深入分析城市道路瀝青路面水損壞成因,有針對性的進(jìn)行預(yù)防,對于保證城市道路的正常運(yùn)行很有必要。本文通過對城市道路常用的瀝青混合料進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn),分析路面溫度、浸水時(shí)間以及壓實(shí)度對路面水損壞的影響。
許多城市道路采用AC-13密級配瀝青混合料,實(shí)驗(yàn)中AC-13的礦料級配為:10~15mm碎石:5~10mm碎石:3~5mm碎石:0~3mm石屑=39:8:3:50,篩孔通過率如表1所示。
表1 AC-13各篩孔通過率
通過馬歇爾試驗(yàn),繪制不同油石比馬歇爾指標(biāo)關(guān)系圖,確定最佳瀝青用量為3.81%。
采用三因素三水平的正交浸水馬歇爾試驗(yàn),分析的因素及其對應(yīng)的水平如表2所示。試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
表2 正交分析因素水平表
表3 浸水馬歇爾試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果
對浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析,如表4所示。其中,Ki為同一水平下不同因素試驗(yàn)結(jié)果的總和。Ki為同一因素不同水平試驗(yàn)結(jié)果的總和。R為試驗(yàn)結(jié)果的極差,R越大,影響水平越高。
表4 正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析
從表 4中可以看出,擊實(shí)次數(shù)、浸水時(shí)間和試驗(yàn)溫度對瀝青混合料水穩(wěn)定性均有一定的影響。其中,擊實(shí)次數(shù)影響最大,其次是浸水時(shí)間,試驗(yàn)溫度影響較小。
擊實(shí)次數(shù)對應(yīng)瀝青混合料壓實(shí)度,在實(shí)際施工中,由于城市道路地下管線復(fù)雜、夜間施工、工期緊張等特點(diǎn),施工過程中往往達(dá)不到最佳壓實(shí)度。壓實(shí)度不足,瀝青混合料穩(wěn)定度明顯下降,路面坑槽、脫落等現(xiàn)象明顯。
浸水時(shí)間越長,面層水穩(wěn)定性越差。目前城市道路路面結(jié)構(gòu)基本都采用半剛性基層,路面采用兩層或三層瀝青混合料。半剛性基層路面剛性較大,在行車荷載的作用下,抗彎拉強(qiáng)度大,彎沉變形很小。但半剛性基層非常致密,透水性很差,致使水分滯留在面層中無法排出,面層長期處于浸水狀態(tài)。
試驗(yàn)溫度對應(yīng)實(shí)際路面溫度,瀝青混合料在高溫狀況下穩(wěn)定度下降。
(1)本文通過三因素三水平的正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),浸水時(shí)間、擊實(shí)次數(shù)及浸水溫度對瀝青混合料的水穩(wěn)定性均有一定的影響。浸水時(shí)間越長,進(jìn)水溫度越高,水穩(wěn)定性越差;擊實(shí)次數(shù)即對應(yīng)路面壓實(shí)度越低,水穩(wěn)定性越差。
(2)路面壓實(shí)度對水穩(wěn)定性影響最大,其次是浸水時(shí)間,高溫浸水的瀝青混合料更易發(fā)生水損壞。
(3)為了提高城市道路的使用年限,設(shè)計(jì)時(shí)做好路面排水系統(tǒng),保證施工質(zhì)量,確保路面壓實(shí)度。同時(shí)也要做好日常的養(yǎng)護(hù)工作,減少水分滲入路面系統(tǒng)。
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