争鸣2020之三 | 新建沥青桥面、路面铺装的“泛白”问题

概述

沥青桥面、路面铺装的“泛白”问题，通常表现为沥青铺装完成后，在降雨等外来水的作用下，经过一段时间的反复作用，沥青铺装层表面呈现黄、白斑点，并逐步发展成不规则片状。“泛白”与交通量不直接相关，往往铺装面还没有通车只经过几次晴雨天气循环后就出现“泛白”现象。

沥青路面“泛白”现象，常发生在沥青桥面铺装层上。但是近年来，据称在某些新建高速公路路基段沥青路面上也出现大量“泛白”问题，在一定程度上引起了项目参建各方注意。

沥青桥面铺装“泛白”问题

胡关华等人对此研究：采用pH值试纸，针对桥面铺装“泛白”析出物，进行化学性质分析，pH值试纸显示在10~12附近。从酸碱性检测结果可知，桥面铺装“泛白”析出物为碱性。为进一步确定桥面“泛白”部位析出的碱性物质种类，对提取的析出物进行电镜扫描和能谱分析，最终确定桥面铺装泛白析出物的主要成份为“碳酸钙”和“硅酸盐”等物质。所以有人也称“泛白”问题为“泛碱”问题。一般认为这些“碳酸钙”和“硅酸盐”等物质来源于桥面水泥混凝土铺装层浮浆中的可溶物。

经浸泡、冲刷、溶解的桥面水泥混凝土铺装层浮浆中的可溶物，在蒸发作用或者车轮挤压作用下顺毛细孔流出，水分蒸发后留下白色结晶物，就产生“泛白”现象。沥青结构层的层间水淤积在不平整处或低洼处容易产生“浴缸效应”，无法顺利通过横坡排出；在车辆荷载作用下，此时“动水压力”的真空负压抽吸作用很强，极易析出水泥浮浆中的可溶物，导致明显“泛白”现象。

针对沥青桥面铺装的“泛白”问题，关键是保证水泥混凝土下承层的平整度，及时使用环氧树脂类材料填充低洼的“坑塘”；同步施工排水盲沟，尽早施做泄水口，有条件可考虑在伸缩缝位置下缘处开口排纵向流动的层间水。

沥青路面铺装“泛白”问题

由于沥青路面铺装与沥青桥面铺装的水动力条件不同，“泛白”问题之前未见在路基段报道。根据黄志勇博士等人研究推测：碱性物质源头来自于沥青混合料和雨水，雨后，沥青路面表面孔洞中会渗入一定量的水分，这些水分会溶解沥青混合料中失控的部分碱性物质而形成碱液。阳光照射下，沥青路面温度会升高，从而使沥青混合料发生热膨胀，表面孔洞也会跟着收缩，将孔洞中的碱液挤出路面表面，水分蒸发后，在路表留下散点状分布的泛碱。

对于“沥青路面铺装‘泛白’析出物是沥青混合料里的矿粉或水泥”这一观点，本人不敢苟同。主要基于以下理由：

第一，任何沥青混合料填料中必然包括矿粉；为提高抗剥落能力，填料中增加水泥也是司空见惯。如果“泛白”析出物为沥青混合料中的矿粉与水泥，那早就应该在路基段沥青路面暴露此问题。在实际中，沥青桥面铺装“泛白”病害经常听说，但沥青路面铺装“泛白”病害却绝少听说。对于一般的沥青路面而言，路基段占线路全长的多数；如果有类似问题，那应该成为“质量通病”而众所周知。

第二，在本文中讨论的沥青路面铺装“泛白”问题是在新建路面，基本没有交通量，只经过几次晴雨天气循环后就出现“泛白”现象。在此情况下，基本无“动水压力”下的车轮抽吸作用；剥离沥青混合料胶浆中的已与沥青结合的矿粉与水泥将非常困难。

沥青路面铺装“泛白”的物质来源

在新建路面条件下，沥青路面铺装“泛白”物质的来源只可能是“遇水可溶物”。个人推测：沥青路面铺装路段的“遇水可溶物”可能为热沥青同步封层中封层碎石携带的粉尘以及松散的水稳基层顶面的细料。

根据黄志勇博士等人观察发现：下封层结构是稀浆封层，“泛白”现象明显减少；中央分隔带常浇绿化用水，超车道范围“泛白”现象严重。

第一，热沥青同步封层中封层碎石携带的粉尘。根据规范，沥青路面粗集料含泥量不超过1%。如果不采用预拌工艺，相当于这些粉尘也倾倒、游离在沥青路面铺装之下，只经过几次晴雨天气循环后就可能出现“泛白”现象。

第二，半刚性基层的强度不高，顶面在冲刷作用易析出松散细料。热沥青或改性乳化沥青同步封层工艺下，封层碎石碾压后可能刺穿沥青膜，形成疏水的毛细通道；其中，改性乳化沥青封层由于改性沥青洒布后流淌影响，导致局部封水能力不足。

由此，可以解释黄志勇博士等人观察到的现象。稀浆封层主要由细集料构成，不存在游离的粉尘；未有大颗粒集料刺穿界面，封水效果好。中央分隔带位置隔水效果差，绿化水进入基层界面，导致松散的水稳基层顶面冲刷出细料，形成“超主道”范围严重的“泛白”现象。

我们在路基段沥青路面铺装上观察到的“泛白”现象应该是各种不利条件的叠加。

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