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根據有關研究，瀝青路面的早期破壞70%以上直接或間接與路面的水穩性有關，即是由水損壞引起的。水損壞己成為我國瀝青路面嚴重的破壞形式之一。無論是在濕熱的南方，還是寒冷的北方，在通車后不久，都不同程度出現水損害問題。因此對瀝青路面水損害測試進行評價和分析，有著重大的經濟和社會意義。

瀝青路面水損壞概述

瀝青路面的水損害是瀝青路面在存在水分的條件下，在水和車輛荷載的反復作用下，瀝青膜逐漸從骨料上脫落，進而出現瀝青混合料松散、掉粒、逐漸發展成為坑槽，甚至會引起翻漿、唧泥等病害。常見的水損害破壞形式有：坑洞、網裂、龜裂、車轍等。

殘留穩定度就是反映瀝青路面受水損害時抵抗剝落的能力，即水穩定性。隨著高速公路的飛速發展，國內外對瀝青路面的水損害問題越來越重視，對瀝青路面水穩定性指標也進行了比較系統的研究。

國內測試現狀

目前我國測定瀝青路面水穩定性主要是《JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》規定的三種方法：浸水馬歇爾試驗、真空飽和馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗。三種方法對比如下：

路面真實水損壞機理是：路面在水和重復車輪荷載的雙重作用下，瀝青路面內部粘附力(瀝青和集料)和粘聚力(瀝青與瀝青)被破壞。

國內三種水穩性試驗主要側重于路面在水作用下，瀝青路面內部粘附力(瀝青與集料)在靜態水情況下的損失，而忽視了車輪輪載壓力和空隙水壓力的對粘聚力(瀝青與瀝青)的破壞。

粘附力破壞：由于集料對水分的吸引力比瀝青大，水分可以進入瀝青與集料之間，使瀝青與集料表面接觸面積減少，粘結力降低，從而導致瀝青薄膜剝離，使集料裸露而破壞。

粘聚力破壞：由于水分侵入，使瀝青變軟、粘度降低從而導致瀝青內部粘聚力降低，從而導致瀝青混合料整體破壞。

粘附力                                                                            粘聚力

注：灰色代表集料，黑色代表瀝青

綜上可知，當前國內主要幾種測試瀝青路面水穩定性的方法均無法全面還原瀝青路面水損壞的真實破壞機理。

國外

美國INSTROTEK公司研發的MIST水敏感性測試儀在試件的飽和水過程中加入了動力沖刷的功能，用于模擬現場路面受到輪胎荷載作用下形成的孔隙水壓力和水力沖刷現象，符合現場路面產生水損壞的機理。試驗艙內的試件將同時受到浸水、高溫和循環壓強三種作用，這樣不僅可以使瀝青和集料之間的粘附力降低而產生破壞，還可以使瀝青變軟，從而降低瀝青內部之間的粘聚力降低而產生破壞。

MIST水敏感性測試儀

2010年研發成功并應用

瀝青路面水損壞環境模擬系統

在美國，主要用于試驗研究工具

在美國，作為傳統試驗方法AASHTO T-283(TSR)的替代方法

2013年成為ASTM規范規定測試方法，ASTM D7870

MIST水敏感性測試儀原理

Mist使用增壓箱模擬路面在輪載作用下的破壞機理

Mist使用液壓泵和氣動活塞模擬路面在輪載作用下的破壞機理

瀝青混合料試件放入Mist模擬倉內，盛滿水

倉蓋關閉后，設置倉內溫度、氣壓壓力和氣壓循環次數，三個參數均可調節

通過氣壓循環(有壓、無壓)來模擬試件內空隙水壓，破壞試件內部粘附力(瀝青和集料)和粘聚力(瀝青與瀝青)

MIST水穩定性判斷標準

測試前后試件毛體積密度變化率<1.5%，認為水穩定性良好

測試前后試件劈裂強度比，80%以上，認為水穩定性較好

視覺評定

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