沥青路面渗水性能测试研究.doc

1、沥青路面渗水性能测试研究摘要：采用改进的渗水系数测试试验对高速公路沥青路面进行渗水系数测试。根据测试结果结合沥青路面渗水性能的评价方法对沥青路面各面层的渗水性能进行评价分析，得出了沥青路面不同沥青混合料类型的渗水性能差异，提出了沥青混合料不同公称最大粒径的沥青混合料路面检验用的建议指标。最后对路面结构层的透水性能的差异性进行了定性分析，分析表明：沥青路面各面层的渗水性表现出很大的变异性；粗粒式沥青混合料类型更易渗水；粗粒式沥青混合料掺入抗车辙剂其渗水性能会有所降低；渗水系数随着面层厚度的增加而增大；施工质量变异性造成了渗水系数沿路面横向的分布表现为超车道大于行车道。 关键词：沥青路面 渗水性能

2、 测试 中图分类号：P632+.6 文献标识码：A 前言 采用现有公路路基路面现场测试规程 （JTG E60-2008）中 T0971-2008“沥青路面渗水系数测试方法” ，检测已建成沥青路面的渗水系数，不能反映路面结构层内部不同深度处的渗水性能。 沥青路面为分层施工的层状结构，如果路面结构的表面层不渗水，而其下的结构层透水，使用一段时间后，在车辆荷载、环境温度和雨水等作用下造成表面层的磨耗、开裂等均会导致路面结构透水，发生水损害，丧失使用性能。因此，按照现有方法检测路面的渗水系数，不能评价路面结构层内部不同深度处的渗水性能，根据检测结果制定的路面养护措施缺乏针对性，容易贻误养护时机，造成路

3、面结构大面积的损坏。 为了克服现有 T0971-2008“沥青路面渗水系数测试方法”的不足，提供一种钻孔后测试沥青路面内部渗水性能的方法，并应用于检测已建成的沥青路面内部不同结构层的渗透性。为制定预防性的养护措施，及时、科学地预防沥青路面水损害提供依据。 1 试验方法 某高速公路沥青路面的路面结构为 3 层，上面层沥青混合料的厚度为 4cm；中面层沥青混合料的厚度为 6cm；下面层沥青混合料的厚度为8cm。通车运营 1 年后，在路表选择一个固定测点，采用现有公路路基路面现场测试规程 （JTG E60-2008）中 T0971-2008“沥青路面渗水系数测试方法” ，检测的路面渗水系数为 50

4、mL/min。 采用本方法检测了上面层、中面层和下面层沥青混合料的渗透性。首先检测上面层沥青混合料的渗透性。 （1）钻孔 （2）孔底填充 采用密封材料填充孔底，使得剩余深度为 4cm，即：上面层厚度。密封材料采用橡皮泥。 （3）渗水试验 改进现有路面渗水仪。现有路面渗水仪的透明有机玻璃制盛水量筒的高度为 300mm，容积为 600mL。用于测试路面结构层内部材料渗透性时，容积偏小，水量不足，影响测试结果的精度。因此，将盛水量筒的高度增加到 800mm，容积增加到 1600mL。 采用改进的路面渗水仪进行渗水试验。首先，将路面渗水仪的塑料圈置于以所钻的孔为中心的圆上，用粉笔分别沿塑料圈的内侧和外

5、侧画上圈。用橡皮泥对外圈和内圈之间的路面进行密封处理。将渗水仪放在条状密封材料表面，安装压重钢圈，以防止压力水从底座与路面间流出。（4）继续钻孔、孔底填充和渗水试验，检测中面层沥青混合料的渗透性能。 卸除路面渗水仪。采用冲击钻在同一测点处继续钻孔。孔径为 5mm。深度为 12cm，超出上面层和中面层厚度之和 2cm。 再次采用密封材料填充孔底，使得剩余深度为上面层和中面层厚度之和。密封材料采用橡皮泥。 再次采用改进的路面渗水仪进行渗水试验。试验结果为：为 200mL；为 1000mL； 为 300s。渗水系数为 160 mL/min。可见，中面层与上面层同时检测时，渗水系数明显大于上面层的检测

6、结果，说明中面层沥青混合料的渗透性大于上面层沥青混合料。 （5）继续钻孔、孔底填充和渗水试验，检测下面层沥青混合料的渗透性能。 卸除路面渗水仪。采用冲击钻在同一测点处继续钻孔。孔径为 5mm。深度为 19cm，超出上面层、中面层、下面层厚度之和 1cm。 再次采用密封材料填充孔底，使得剩余深度为上面层、中面层、下面层厚度之和。密封材料采用橡皮泥。 再次采用改进的路面渗水仪进行渗水试验。试验结果为：为 150mL；为 950mL；为 120s。渗水系数为 400 mL/min。可见，上面层、中面层与下面层同时检测时，渗水系数又明显大于上面层和中面层同时检测的试验结果，说明下面层沥青混合料的渗透性

7、大于上面层和中面层沥青混合料。 （6）填孔 采用快凝快硬硅酸盐水泥制备的水泥浆填孔。质量比率为：35%的水、65%的快凝快硬硅酸盐水泥。 2 试验结果分析 上述试验结果表明，现有公路路基路面现场测试规程 （JTG E60-2008）中 T0971-2008“沥青路面渗水系数测试方法” ，检测的路面渗水系数为 50 mL/min。而采用本文所提出的方法，钻孔至上面层层底时，检测的渗水系数为 80 mL/min；钻孔至中面层层底时，检测的渗水系数为 160 mL/min；钻孔至下面层层底时，检测的渗水系数为 400 mL/min。说明该路面的结构层沥青混合料的渗透系数沿深度方向逐渐增加，按照现有方

8、法，无法反映路面内部不同结构层的渗水性能。而本文通过钻孔渗水试验，能够检测已建成沥青路面内部不同结构层的渗透性，为制定预防性的养护措施，及时、科学地预防沥青路面水损害提供依据。 3 结论 与现有技术相比，本文所提出的方法具有如下优点和技术效果：公路路基路面现场测试规程 （JTG E60-2008）中 T0971-2008“沥青路面渗水系数测试方法” ，检测已建成沥青路面的渗水系数，不能反映路面内部不同结构层的渗水性能。本文通过钻孔渗水试验，能够检测已建成沥青路面内部不同结构层的渗透性，为制定预防性的养护措施，及时、科学地预防沥青路面水损害提供依据。现有路面渗水仪的透明有机玻璃制盛水量筒的高度为

9、 300mm，容积为 600mL。用于测试路面结构层内部材料渗透性时，容积偏小，水量不足，影响测试结果的精度。本文将现有路面渗水仪的盛水量筒的高度增加到 600mm800mm，容积增加到1200mL1600mL。从而延长了渗水时间，提高了测试精度。 参考文献： 1 刘克.考虑油石比波动的沥青混合料可靠度设计J. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2 王元元,董强,李昌洲.废塑胶粉复合改性沥青及混合料性能研究J. 重庆交通大学学报(自然科学版). 3 孙 璐 1,2,辛宪涛 1,王鸿遥 3,顾文钧 1.纳米材料改性沥青路用结合料的性能J. 硅酸盐学报. 2012(08) 4 潘礼清,王岚,孟晓慧,张继全.冻融循环条件下 SBS 改性沥青混合料的水稳定性研究J. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2012(03) 5 綦举胜,王国忠.沥青路面不同层位车辙分布的模拟分析J. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2012(03) 6 王黎明,谭忆秋,石振武,刘双.基于冲击贯入法的温拌沥青混合料合理压实温度确定J. 吉林大学学报(工学版). 7 刘黎萍,胡晓,孙立军,曹德洪.基于抗剪性能的混凝土桥沥青铺装设计方法J. 同济大学学报(自然科学版). 2013(01) 8 梁慧,吕斌.纳米 TiO2 材料对沥青抗紫外光老化的作用J. 重庆交通大学学报(自然科学版).