一条通车不到三年的二级公路，雨后出现成片的掉粒。扫起来是一层小石子，看着像沥青老化，但掰开钻取的芯样能看到另一回事：集料表面裸露，几乎没有沥青包裹，而沥青本身并没有明显发脆。

这不是老化，是水损害。

一、破坏发生在界面，不在沥青本身

沥青和集料的结合靠的是界面黏附，而这件事跟石料的岩性关系极大。

石灰岩这类碱性石料表面带极性，与沥青中的沥青酸容易形成化学吸附，界面结合牢；花岗岩、砂岩、石英岩这类酸性石料则相反，界面以物理吸附为主，水分子更容易挤进去。

水的极性很强，对亲水表面的亲和力远大于沥青。一旦水从微裂缝、空隙或路面边缘渗入界面，沥青膜就从石料表面开始剥离：先是一小块失黏，然后扩展成松散、掉粒、坑槽。

南方多雨加上冬季冻融循环，是水损害最典型的外部条件。北方用盐除冰的地区还要多一层，盐分渗入会加速界面破坏。所以同一条配合比，在干旱区和潮湿区的服役表现可能完全不是一回事。

二、三个试验指标，判断水稳定性

按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011），与水稳定性直接相关的主要是三项：

试验

方法编号

看什么

沥青与粗集料黏附性试验（水煮法）

T0616

黏附等级，1—5 级

浸水马歇尔试验

T0709

残留稳定度

冻融劈裂试验

T0729

冻融劈裂强度比（TSR）

行业里通常把 TSR 低于 75% 视为水稳定性存疑的警戒区间，重交通和潮湿多雨地区的要求更严。这三项里，T0729 最接近实际服役条件，因为它同时包含了水和冻融循环两个因素。

单一指标容易误判：水煮法只反映集料与沥青的黏附倾向，不受级配、空隙率和压实度的影响；TSR 对级配和空隙率又非常敏感。同一批石料，换个级配，TSR 能差出好几个百分点。

三、抗剥落剂真正在做的是

抗剥落剂的本质不是胶水，而是界面改性剂。

常见有胺类和非胺类两条技术路线，作用机理是降低沥青与石料界面的表面张力，让沥青重新愿意润湿石料表面，把原本被水占据的界面抢回来。

掺量通常按沥青质量的 0.3%—0.5% 计，但不同产品差异较大，实际掺量必须以产品技术说明和试验验证为准，不能照抄别人的配合比。

在试验室对照条件下（同岩性石料、同级配、同油石比、同拌和温度），掺加抗剥落剂后 TSR 从 65%—70% 区间提升到 80%—85% 区间，是行业里比较常见的改善幅度。但改善上限由石料岩性和沥青标号决定，不是线性增长。

这里有个反直觉的点：掺量不是越大越好。界面吸附存在饱和，超过饱和点后多余的组分留在沥青里起增塑作用，软化点下降，高温稳定性反而受损。加了抗剥落剂、车辙却变严重的案例，多半出在这里。

四、车辙是另一个方向的账

车辙用 T0719 车辙试验评定，核心指标是动稳定度（DS）。

它的成因是高温下沥青胶浆的黏性流动，加上集料骨架的失稳。重载、渠化交通、长纵坡、夏季持续高温，是四个放大器。所以山区长上坡路段的车辙往往比平直路段早出现两三年。

常见的材料手段有四个方向：

  • 采用改性沥青，提高软化点和弹性恢复能力；
  • 外掺抗车辙剂，常见掺量按混合料质量的 0.3%—0.5% 计；
  • 采用骨架密实型级配，提高粗集料嵌挤；
  • 严格控制油石比和现场空隙率。

四个方向里，前两个是材料，后两个是设计与施工。工程上真正决定车辙深浅的，往往是后两个。

五、这两本账是互相拉扯的

这是整件事最容易被忽略的地方：水稳定性和高温稳定性，很多时候是互相拉扯的两本账。

提高油石比、加厚沥青膜，水稳定性和疲劳耐久会更好，但抗车辙变差；提高改性程度、加抗车辙剂、加纤维，抗车辙变好，但拌和和易性下降、压实窗口变窄——现场控制不好就会留下偏大的空隙率，而空隙率偏大又会反过来加剧水损害。

所以这类问题从来不是「加什么材料」能单独回答的。得先把三个前提算清楚：

  1. 项目所在的气候分区（降雨量、冻融循环次数、极端高温）；
  2. 交通等级与轴载谱（重载比例、渠化程度）；
  3. 石料岩性与级配类型（酸性还是碱性、公称最大粒径、空隙率目标）。

三个前提清了，材料才有补差的空间；前提不清，加什么都只是在赌。

你们那边的路面病害，主要是雨后掉粒，还是夏天车辙？留言说一下大致桩号和季节，我按气候分区再拆一次。

数据说明：文中试验方法引自 JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，各类指标区间为行业常见经验范围，非特定项目实测结果，具体工程应以项目实测数据为准。文中部分试验室对照数据由江苏文昌新材料技术部门提供，仅用于技术讨论。

打开网易新闻 查看精彩图片