3、美国Superpave关于水损害的技术指标美国公路战略研究计划（SHRP）沥青课题的主要研究成果——Superpave，产生了一个胶结料规范、一个混合料设计方法和沥青混合料性能评估。

　　Superpave混合料设计方法中关于沥青混合料水敏感性评价，应用于AASHTO T283“压实沥青混合料水损害试验方法”，并要求间接抗拉强度比（TSR）≥80%作为沥青混合料水敏感性评价指标。

　　事实上Superpave的指标不是新东西，它完全挪用了美国在八十年代进行的全国公路联合攻关项目（NCHRP）的研究成果，虽然AASHTO T283不是一个十全十美的方法，但在九十年代初期已是全美国普遍接受的试验方法。初期TSR各州规范不一，有的州要求TSR≥70%，有的州TSR≥80%，目前Superpave统一规范为TSR≥80%.

　　下面将AASTHO T283的试验方法简述如下：用SGC旋转压实仪成型6个试件，试件的孔隙率控制在（7±1）％之内。6个试件按空隙率大致相等分成二组，每组三个，其中一组采用非条件试验，另一组采用条件试验。非条件试验是将试件放在塑料袋里封好，放入25℃水浴中至少2h后进行试验。条件试验是先将试件放在水中加真空（254～660mmHg）5～10min，然后让试件在常压下使试件饱水率达到55％～80％，在（-18±2）℃条件下冷冻处理16h后，放在（60±1）℃的水浴中24h，最后再放入25℃水浴中2h后进行试验。所有试件均采用50mm/min的加荷速率测定间接抗拉强度。当两组试件的劈裂强度比＜80％时，便认为沥青混合料水敏感性不合格，则应添加抗剥落剂并重新进行上述试验，直至TSR≥80%时为止。

　　采用AASHTO T 283方法进行制件与试验，试验结果如表2所示。

　　沪宁路沥青混合料抗水剥落试验结果计算表　　　　表2

　　从表2试验结果发现，一致认为质量最好的金坛玄武岩集料的抗水损害能力最差，而且不满足Superpave TRS≥ 80%的要求。为此，我们又重新对金坛玄武岩进行了试验，其结果如表3所示，抗水损害能力仍不合格，与净吸附试验结果比较，也是金坛玄武岩与沥青粘附性最差，其结果也是吻合的。

　　沪宁路和Superpave沥青混合料抗水损害试验结果计算表　　　　表3

　　沪宁路混合料平均TSR为64%，Superpave 混合料的TSR 为70.5%，但也不满足要求。

　　因此，我们认为沪宁路将来可能的路面损坏主要为水损害破坏。

　　在SHRP研究期间，开发了一种净吸附试验方法，用来评价沥青-集料的兼容性。SHRP研究计划中评价沥青-集料兼容性采用的是用紫外分光光度计来量测沥青与集料的粘附性。此方法是基于在沥青-水-矿料体系中，矿料表面对沥青有吸附作用以及遇水后水对沥青的置换作用使沥青薄膜剥落这一特性，将一定粒级的矿料放入沥青-甲苯溶液中一段时间，则会有一部分沥青吸附在矿料表面上，之后向沥青-甲苯溶液中加入一定量的水，那么水就会对吸附在矿料表面上的沥青进行置换。这一系列的过程会使沥青甲苯溶液中沥青的浓度改变，用分光光度计测出浓度，即可算出矿料对沥青的吸附量及加水后沥青的剥落量，从而可以计算出矿料表面上的沥青的剥落率或吸附率，以表征沥青与矿料的粘附性。

　　净吸附试验方法简述如下：——准备沥青胶结料甲苯溶液，分出一部分溶液，稀释，然后用紫外分光光度计测定初始吸附读数。

　　——将一定量的沥青甲苯溶液加入小于4.75mm的集料中，并在振动台上振动约6h.——从烧瓶中倒出一部分溶液，稀释，测定其6h吸附读数。

　　——向烧瓶中加水，再振动至少8h，使其充分解吸。

　　——从烧瓶中取出一部分溶液，稀释，测定水解吸后的吸附读数。

　　——计算并得出净吸附百分率。

　　我们对沪宁路所用的东阳、金坛、天王寺、*四种玄武岩与新加坡壳牌沥青分别进行净吸附试验，试验结果如表4所示。

　　沪宁路不同集料净吸附试验结果计算表　　　　　表4

　　对于沪宁高速公路上所使用的壳牌、埃索和加德士三种沥青，用同一种玄武岩与其分别进行净吸附试验，试验结果如表5所示。

　　沪宁路不同沥青净吸附试验结果计算表　　　　　　表5

　　分析以上试验结果可知：沪宁高速公路所使用的沥青与矿料的粘附性均能满足净吸附百分率大于80%的要求。

　　在四种玄武岩中净吸附百分率最大的为天王寺玄武岩，其次分别为东阳、*和金坛，也就是说天王寺玄武岩沥青-集料兼容性最好，东阳次之，金坛的沥青-集料兼容性最差。

　　对于同一种矿料，不同沥青的净吸附百分率由大至小分别为埃索、壳牌、加德士，也就是说，埃索与此种矿料的兼容性最好，壳牌次之，加德士最差。

　　由以上试验结果可以看出，此种评价矿料-沥青兼容性的方法是一种将兼容性量化了的方法，受外界因素干扰较小，同传统的水煮法、水浸法等方法相比，更具有客观性，因此是一种较为科学的评价方法，值得推广使用。但同时更应注意试验条件和试验操作的严格性和统一性，以保证试验结果的精确。

　　4、结论

　　（1）沥青混合料和沥青路面施工质量及一些外部因素可能会导致沥青路面剥落，这些因素主要是：路面排水系统不健全，路面压实度不足，路面离析以及集料表面粉尘太多等。

　　（2）现行沥青路面施工技术规范关于水损害的三个指标，即粘附性大于4级强度、浸水马歇尔稳定度大于80%，以及简化洛特曼法间接抗拉强度比TSR≥70%，存在一些缺陷，还控制不了水损害。

　　（3）AASHTO T 283利用空隙率为7%的试件来进行试验，模拟刚施工好的路面空隙率，更为科学合理，真空饱水条件更为严密，加上冻融循环，适合作为南方多雨有冰冻地区抗水损害的指标。

　　（4）添加抗剥落剂能改善和提高沥青混合料抗水损害能力，但抗剥落剂（液体和石灰添加剂）对集料和沥青有选择性。因此，不能轻易得出某种抗剥落剂不好或是劣质产品的结论，应通过周密的试验设计来进行筛选。石灰是一种很有效的抗剥落剂，但使用比较困难。

　　（5）即使通过了AASHTO T283的TSR≥80%的要求，也只表明这种混合料水损害潜在的危险较小，还要有健全的排水系统、通过良好的压实等其它措施来保证。

　　参考文献

　　1、公路沥青路面施工技术规范（JTJ032-94）。北京：人民交通出版社。1994

　　2、江苏宁沪高速公路股份有限公司；江苏省交通科学研究所；交通部重庆公路研究所。沪宁高速公路江苏段沥青与沥青混合料路用性能试验与评估-沥青混合料路用性能试验与评估报告。1998.6