冻融循环对沥青混合料内水气扩散的影响

来源：中国血液净化杂志2018年第9期北京时间：

作者：罗蓉, 柳子尧, 黄婷婷, 涂崇志, 冯光乐

单位：1. 武汉理工大学 交通学院, 湖北 武汉 430063;2. 湖北省公路工程技术研究中心, 湖北 武汉 430063;3. 湖北省交通运输厅工程质量监督局, 湖北 武汉 430014

摘要：水气是沥青混合料水损害的重要来源之一，沥青混合料内部的水气运动不容忽视。大部分沥青路面常年经受冻融循环作用，为探究冻融循环前后沥青混合料内水气运动的变化规律，设计以相对湿度梯度为驱动力的水气扩散试验装置，以密级配沥青混合料AC-20C和开级配沥青混合料OGFC-13为研究对象，测量冻融循环前后沥青混合料水气穿透量随时间的变化情况，并采用菲克第一定律计算水气扩散系数。试验结果表明：5 cm厚OGFC-13试件在常压、20℃、100%~60%湿度差下的水气穿透量与时间呈线性正相关，可获得其扩散系数，而相同条件下的AC-20试件内水气较难穿透，水气穿透量与时间呈不规则变化，无法计算得到扩散系数，OGFC试件水气扩散速率明显大于AC试件，说明空隙结构对混合料水气扩散影响较大，但经历1个冻融循环后2类试件相同时间段内水气穿透量均有显著提高；负压环境下（13.325 kPa）进行试验可以增大AC-20试件的水气扩散速率，使水气穿透量与时间呈线性正相关，从而测量得到冻融循环前后AC试件的扩散系数；经冻融循环作用后，相同时间内2种沥青混合料水气扩散系数均显著增长，OGFC试件连通空隙率明显增大，说明冻融循环作用使沥青混合料内部结构发生变化，水气在沥青混合料内部的运动路径增多，更易进入沥青内部及沥青与集料界面，进一步加速沥青混合料水损害进程。

关键词：道路工程,沥青混合料,冻融循环,水气扩散,扩散系数

基金资助：国家重点基础研究发展计划（“九七三”计划）青年科学家专题项目（2015CB060100）