营口地区沥青混凝土面层质量问题的分析与应对

气候条件

营口市属暖温带半湿润气候区，四季分明，日平均气温稳定超过0 ℃的初日在3月中旬，终日在11月中旬，时间为245～249天。稳定超过10 ℃的初日在4月中旬，终日在10月中旬，时间为160～180天。在冬季气温下降时，特别是急骤降温时，沥青混合料会发生收缩，产生拉应力，当应力超过沥青混合料的抗拉强度时，路面就产生开裂。

沥青路面的低温开裂有初冻（或初融）时开裂、冻胀裂缝和低温收缩裂缝。因为路面主要是在沿路面长度方向收缩受拉，故裂缝主要是横向，且大多是等间距。裂缝始于路表，逐渐向下伸展，在许多情况下，向下进展不超过5 cm。裂缝产生后进展极快，如不及时进行修补，在交通荷载和气候的作用下，路面便会产生变形、松散和凹坑等破坏。这类裂缝采用普通填封方法修补通常并不能取得满意的效果，在短时间内裂缝还会反映到路面上来，被填封的裂缝常在下一个冬季重新开裂，且裂缝宽度逐年增加。在冬季产生缩裂的路面，到夏季高温时仍将保持其原有宽度。

沥青混凝土配合比及材料

沥青类型的选择、材料组成结构设计合理与否，是影响面层裂缝的重要因素。

沥青的类型和性能  较软的沥青在低温时有较好的黏滞流动性，使用高黏度、软级别、温度敏感性低的沥青有利于提高路面的开裂性能。沥青性能除与沥青种类有关外，还与油源和炼制方法有关，通常烷烃馏分含量较高的沥青比含量较低的对温度更敏感。

沥青的温度敏感性用针入度指数PI表示，PI＜－2的沥青属溶胶型，具有较大的温度敏感性；PI＞2的沥青属凝胶型，具有较低的温度敏感性，但低温缩性较差；PI为2～－2的沥青属溶凝胶型，具有黏弹性和触变性，属于优良的路用沥青。PI可用来预测沥青路面产生低温裂缝的数量，低温裂缝的数量随PI增大而减少，当路用沥青的PI大于0时，则对防裂有利。营口地区通常采用90号道路石油沥青，PI为－1.5～1.0。

沥青混合料空隙和材料组成  通常，含石量较高的混合料，其抗拉强度高于含砂量较高的混合料。根据实地观测表明，比较多孔的路面往往呈现出较少的路面开裂，而石料含量较高且沥青含量较多的混合料，则产生的横向裂缝较少。

路面结构类型的设计  路面结构也是影响裂缝的关键因素之一，例如采用15 cm厚和10 cm厚沥青混凝土分别与40 cm粒料基层结构的道路，前者裂缝相对较少。这主要是因为较厚的沥青面层在结构上强度较大，在温度拉应力作用下不易产生开裂。沥青混凝土应尽量用骨架空隙结构或骨架密实结构，当路面的结构类型相同时，砂土路基则比黏土路基产生的收缩裂缝多。在上列因素中，国内外的试验研究资料都表明，所用沥青类型、性质和用量是影响路面裂缝的最主要因素。

提高沥青路面防裂性的措施有三：一是调整矿料级配，并正确选用沥青种类及用量；二是规范施工过程，严格按照标准处理好施工工艺；三是掺加聚氯乙烯、聚苯和橡胶等高分子聚合物。掺加聚氯乙烯、聚苯和橡胶等高分子聚合物不仅能提高混合料的低温延性，而且还可以改进高温稳定性、耐久性及石料与沥青黏附性。其用量一般为沥青用量的1％～2％左右，当掺入2％～3％用量时，混合料的低温延度已有改善，当掺加量达5％时，延度可增至3倍左右。

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责任编辑：Ben