浅谈空隙率对沥青路面的影响

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1、浅谈空隙率对沥青路面的影响摘要：主要研究了沥青混合料空隙率影响沥青混凝土路面透水性及泛油的主要因素，为了评价沥青混合料透水性及泛油与空隙率的关系以及沥青混凝土路面施工中空隙率的控制方法，本文主要对沥青混凝土路面透水性及泛油等等对空隙率的关系做了详细的分析与如何控制空隙率大小。关键词：空隙率沥青路面压实度中图分类号：U416文献标识码：A1概述沥青混合料的空隙率是影响其路用性能的一个重要指标目前国内一些高速公路的沥青面层由于空隙率较大导致沥青路面的早期破坏大量的研究表明，沥青砼的空隙率大，会影响沥青砼的耐久性、抗老化性和抗水害能力，然而如何测定沥青混合料的空隙率是一个值得研究

2、的问题，沥青混合料的空隙率是如何计算的。因此要确定空隙率旨先要准确确定这两个密度首先讨论这两个密度的确定方法，然后再探讨有关空隙率的问题。沥青混合料的孔隙率是指沥青混合料内矿料及沥青以外的空隙（不包括矿料自身内部已被沥青封闭的孔隙）的体积占试件总体积的百分率，以VV表示。通过混合料实际密度和理论密度的比值计算得出的即：VV=（l-rf/rt）*100,VV—试件的孔隙率;rf一试件的毛体积密度；rt一混合料的最大理论密度。沥青混合料体积组成的研究如图1所示，沥青混合料的体积由粗集料（碎石）、细集料（石屑或砂）、填料（矿粉）、沥青及空隙的体积组成，如图1所示。沥青混合料的体积

3、组成沥青混合料的力学特性依赖于沥青胶结料的粘接力和集料之间的内磨阻力。当沥青性能被确定后，粗集料、细集料、填料、沥青及空隙的体积组成即对沥青混合料的路用性能起决定性作用。沥青砼中存在一定的空隙有利于沥青混合料的热胀冷缩，但另一方面也带来一定的负面影响，如空气雨水顺着这些空隙进入砼的内部，造成砼的老化及水害、沥青膜的剥落。1如下：2与沥青路面的关系大量路况调查发现，沥青路面的空隙率较比严重地不一致。粗集料集中的部位空隙率过大、沥青含量偏小，混合料的拉伸强度低，抗裂性能差，易导致开裂、坑槽；细集料集中的部位则沥青含量偏多，空隙率过小，易导致车辙、泛油。2.1空隙率与沥青路面水稳

4、定性的关系沥青混合料的空隙率是影响沥青里面渗水性的主要因素，沥青混凝土的空障率（即空气率）过大，水容易渗入结构层中，使沥青路面产生各种各样的水破坏。路面渗水率大将严重影响使用寿命和耐久性并危机基层的强度和稳定性。空隙率越大的沥青混合料，为大气水分停留与存储提供的空间越大。如图2，国内外的研究表明沥青混合料的孔隙率小于8%时，渗水系数就很小，当空隙率大于8%时，渗水系数就急剧增大。可以说8%的空隙率是路面的渗水的临界值。当空隙率较大，那么沥青混合料将面临非常严重的水侵蚀。如果沥青路面中的孔隙较大，使得水和空气就会通过这些相对较大的与外界连通的孔隙进入混合料内部。水分进入沥青路

5、面结构层内，并侵入矿质集料内，使沥青与石料间的连接被削弱或完全剝离，汽车轮胎对路面的挤压揉搓作用及路面间的真空吸附作用加速了剥离的进程，致使路面很快损2：空隙率是控制沥青混凝土性能的一项重要指标。空隙率过小，沥青混凝土在行车荷载的反复作用下进一步压实，夏季高温时沥青膨胀会泛到表面，进而影响沥青混凝土的高温稳定性和表面层的抗滑性能。空隙率过大，沥青混凝土的透水性也大，水就容易进入沥青混凝土内部或透过沥青面层到达半刚性基层顶面。在高速行车作用下，滞留在沥青混凝土层内的自由水，产生反复的动水压力。动水容易使沥青剥落并挤出到表面，使沥青面层产生松散和坑洞。由于空隙率过大而造成水损害

6、已成为沥青路面早期破坏的最主要形式。2.2空隙率与高温稳定性的关系路面的高温稳定性主要表现为抗车辙的能力，过大的车辙深度不仅造成行车舒适度的降低，更严重的是使驾驶员操作出现困难，造成了安全隐患，同时加快了道路的水损害病害的进程。当空隙率过小时，由于沥青相对过剩，高温时沥青膨胀造成混合料失稳，变形速率增大，面层容易产生车辙和推挤现象。因此为了减少车辙的发生和发展，除了严格控制混合料的沥青量外，应使压实后空隙率在较合理的范内。车辙试验发现，对相同的级配及沥青用量，空隙率大的变形速率也大。随着试验继续，空隙率达到某一最小值以后，空隙率再变小，变形速率又有所增加。这是因为，过多的沥

7、青成为流动变形的润滑剂使车辙加大。因此当矿料级配决定后，沥青用量适当减少，可使极限空隙率变大，从而使流动变形造成的车辙减少。相反沥青用量过多，空隙率过小，反而使车辙增大。在实际工程中，空隙率越大，车辙深度越大。因此根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的规定，控制施工现场沥青混凝土的实际空隙率不大于8%。这对保证沥青混凝土的抗永久形变能力有现实意义。2.3空隙率与沥青路面耐久性的的影响沥青老化可归纳为轻质油份挥发，氧化缩合和结构位阻硬化。这些现象主要是路面使用过程中沥青受空气、紫外线及水的作用下发生的。空隙率较小