沥青路面的渗水性检测方法及影响因素

沥青路面的渗水性检测方法及影响因素 作者：孙兆伟

来源：《建筑工程技术与设计》2015年第01期

【摘要】由于自身的渗水性，导致沥青路面出现严重的水破坏现象。本文针对沥青路面的渗水性进行了分析和介绍，同时还介绍了几种常用的检测方法以及试验方法，希望能够有效的促进沥青路面的渗水性能的提升。

【关键词】沥青路面；渗水性；影响因素；

沥青路面由于行车速度、交通组成和交通量、降水等外界因素导致的水破坏现象，再加上沥青路面本身沥青与碎石具有较小的压实度、较大的空隙率以及不充分的粘接力等内部因素，因此导致水破坏的现象变得非常严重而普遍。在产生水破坏之后会导致表面层产生网裂、唧浆、坑洞以及其他的路面破坏，而渗水现象是导致沥青路面水破坏的最为根本的原因。因此要想有效地防治水破坏就必须要对沥青路面的渗水性进行分析和研究。

1. 沥青路面的渗水性的相关理论以及计算方法

如果沥青混合料具有低8%的空隙率，那么通过连通的空隙路面雨水就会从表面层当中向底面层或者中面层流入，在严重的情况下还会从基层渗过，如果要想将其及时的消除掉，就需要将整个路面层建设成连通的状态。如果具有高8%的空隙率，那么连通的状态会出现在整个沥青混合料内部的空隙当中，这样在有坡降、遇雨水的情况下，水就会沿着接近的空隙流动，最终很好的排出去。尤其是渗水性沥青路面具有20%左右的空隙率，那么水会在其中具有特别快的渗流速度，可以采用达西定律针对其渗水能力进行计算：

V=KI

在公式当中：雨水渗透速度为V，cm/s；渗透系数为K，cm/s；水力坡降为I。

在渗水性沥青路面当中，水力坡降I就是1，所以V=K。如果具有20%左右的空隙率，那么其就会具有保持在（4～10）×10-2cm/s的渗透系数[1]。

2. 沥青路面的渗水性检测以及试验的方法

通常会采用渗透系数来表示沥青路面的渗水性，因此对其渗水性进行检测实际上就是在测定其渗透系数，然而直到现在为止，对沥青混合料的测定仍然没有像测定土壤试验那样的标准试验方法，因此世界各国具有不同的试验方式。日本针对土壤参透的实验方法进行了借用；美国则在密实的混合料上放置待测定的沥青混合料，然后对一定的水龙头进行测定，以水平降低某一高度在单位的时间内渗透的水量对其进行计算；比利时选择使用一种流量计，以一定数量

的水渗透的时间为根据对其进行表示。我国则以公路行业标准规定的路面渗水仪作为工具对其进行测定。下面就介绍我国常用的一种沥青路面的渗水性现场检测试验方法。

首先随机的在测试路段的行车道路面上，将测试位置选择好，每一个检测路段必须要将五个测点测定出来，首先对其表面进行清扫，然后将测试标记做好；将几点红墨水滴在洁净水里面，让水变成淡红色；随后将路面渗水仪装好[2]。

将一种薄层密封材料涂抹在路面的底座周围，在一边涂的过程中要用手将其压紧，这样密封材料就会在缝隙当中嵌满，同时也会在路面上牢固地粘接，密封材料圈必须要保持与基座内径相同的内径，大约在十五公分左右，在路面的密封材料圈上用力的将组合好的渗水试验仪底座压上去，然后再将压实铁圈加上去，一直压到仪器底座，这样就能够有效的避免从底座与路面间的缝隙当中有水流出去。将细管下方的开关关掉，然后将淡红色的水注满在仪器的上方量筒中，保证600 mL的总量。将全部的开关迅速的打开，从细管的下部就会有水流出，直到水面出现了大约100 mL的下降幅度时，就要将秒表立即开动，每间隔1分钟就要对记仪器管的刻度进行一次读数，直到水面出现了大约500 mL的下降幅度为止。在具体的试验过程中，如果在底座与密封材料的缝隙当中有水渗出来，就表明底座与路面之间具有较差的密封性，这时候就需要将其移动到附近干燥的路面当中实施重新操作。一旦水面具有很大的下降速度，这时候就需要在水面出现了大约100 mL的下降幅度开始，直到3 min的渗水量就可以停止操作。如果水面在试验的过程中出现了一定程度的下降幅度之后，就开始基本保持不动，这就表明路面具有基本不渗水或者根本不渗水的性能。

以上述的步骤为根据，在同一个检测路段将5个检测点选择出来，然后对其渗水系数进行测定，最后选取其平均值，将这个平均值作为最终的检测结果。

3. 沥青路面的渗水性变化规律以及影响因素

大量的实验表明，在沥青用量相同的情况下，沥青混合料空隙率越大，则就具有越短的渗水时间，就表明其具有越快的渗透速度。实验表明，沥青路面的沥青用量与空隙率与其渗透系数具有十分密切的关系，也就是说沥青路面的渗水性与其沥青用量和空隙率具有密切关系。一般来说，沥青路面空隙率越大，就表明其具有越好的路面渗水性，具有越好的排水能力。如果把3.7%的沥青用量提升0.5%的沥青用量，沥青路面的渗水系数就会下降。因此可以说随着沥青用量的不断增大，沥青路面的渗透排水能力会逐渐下降[3]。

之所以会出现这种现象，主要是由于沥青混合料孔隙率越大，那么其就会具有越大的内部流通空间。这样在具有同样的降水量的时候，如果在单位的时间内有越大的流量，以及越快的流速，那么其就会具有越大的渗水速度。沥青混合料当中连通孔隙率会随着沥青含量的增加而逐渐的减小，而且矿料游离状态也会不断的减少，这样就保证了结合料以及矿料之间具有更加紧密的结合，从而将有更加密实的结构形成，最终使得混合料内水分的行走路径不断的减小，也就是说水力坡降在减小，因此其会具有相应的减小的渗水系数，最终导致渗透排水能力的下降。

4.结语

一般来讲，沥青混合料的渗透能力在具有8%的空隙率时具有特征值，如果具有小于8%的空隙率那么就会具有较差的渗水性，如果具有大于8%的空隙率，那么其就会具有较高的渗水性。一般在对沥青混合料的渗水性进行检测或测定时采用的方法主要包括路面现场检测法等。沥青路面的沥青用量以及空隙率决定了其渗水性，其具有越大的空隙率就具有越好的渗水性，其具有越大的沥青用量就具有越差的渗水性。除此之外，影响因素还有很多，涉及到混合料配合比设计，施工摊铺、碾压和路面厚度等。

参考文献：

[1] 王牧，刘长军，刘明.多孔排水性沥青混合料性能的研究.公路，2012（5）.

[2] 黄勇生，项新星.排水沥青路面混合料试验研究.国外公路，2011（1）.

[3] 谢洪斌，姚祖康，等.沥青稳定碎石排水层材料的透水能力.中国公路学报，2012（2）.