路面早期破坏,水损害是其中一个主要原因。水损害产生的原因除了施工和配合比设计 方面的原因以外,沥青结合料与集料表面的粘结力丧失而导致集料松散剥离是其中的主要原 因。沥青与混合料的水稳性取决于沥青与集料的粘结性。
路面早期破坏,水损害是其中一个主要原因。水损害产生的原因除了施工和配合比设计 方面的原因以外,沥青结合料与集料表面的粘结力丧失而导致集料松散剥离是其中的主要原 因。沥青与混合料的水稳性取决于沥青与集料的粘结性。因此,提高沥青与集料的粘结性,对 提高路面的水稳性,改善路面的性能起着至关重要的作用。沥青与集料的粘附性和抗剥离性 能,是防止路面破坏的最基本条件之一。因此,我们有必要认真研究其粘附一剥离的机理,然 后再有针对性地提出改善粘附性的措施。
(一)沥青与矿料表面的粘咐一剥离的机理分析
路面所要求的矿料的表面是粗糙的,都有一定的纹理深度C这种粗糙的表面纹理增加了 骨料的表面积,使沥青与集料的结合面增大,总粘力增加。此外,矿料表面的孔隙和裂缝,由于 吸附和毛细作用,也起着加大沥青的吸附表面积和增加附着力的作用。这种机械粘附是吸附 的重要方面。
下面用表面能理论对沥青在石料表面的粘附或被水置换而“剥离”的过程进行分析。
1. 沥青在石料表面的粘附
在空气中,当液相与固相互相接触时,液相与固相接触时发生的情况取决于表面能的大小,沥青滴到固相表面开始自由流动,最 后达到平衡状态。
沥青对石料的粘附可以用接触角«表示:
式中:S(5-a)——石料一空气表面张力;
S(5 -
b)——石料一沥青表面张力;
S(6-a)——沥青一空气的表面张力。
如果新形成的两个表面能量小于初始的固一气界面的能量,即
S(s - 6) + S(
b - a) < S(
s - a)
则a趋于0,沥青将完全粘附于骨料表面;若S(5 - 6) > S(5 -
a)则a = 180。,沥青完全不粘附在碎石表面。
在通常情况下,由于固一液界面上未满足的结合键较少,因此,经常处于固一液表面能小 于相应的固一气或液气表面能,即所以干燥的石料在高温条件下容易为沥青粘附,亦即沥青能在石料表面铺展为薄层。
1. 水对沥青薄膜的“剥离”
沥青薄膜在石料表面铺展后,遇到水时,水对沥青的置换作用或水对沥青薄膜的剥离可用 石料一沥青一水体系的平衡表示,在不加剥离剂的情况下,常是S(5-w)<S(s-6),即沥青容易被水置换,因此,大多数沥 青与石料粘附后容易被水剥落。