沥青路面的裂缝及预防实用版
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沥青路面的裂缝及预防姓名:XXX部门:XXX日期:XXX沥青路面的裂缝及预防沥青路面在使用期开裂是世界各国普遍存在的问题,且不论其基层是柔性的还是半刚性的。
路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分,使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,产生唧浆、台阶、网裂等病害,从而加速路面破坏。
1沥青路面开裂原因(1)沥青路面开裂的主要原因可分为两大类:一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。
另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝。
(2)由于我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥青路面采用半刚性基层。
所以还存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。
此类裂缝主要是非荷载型的,在某些情况下也可能是由温度和荷载共同完成的。
2沥青路面裂缝应力分析2.1结构性破坏裂缝(1)沥青路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。
在车轮荷载作用下,大于半刚性基层材料的抗拉强度时,半刚性基层的底部就会很快开裂。
在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,并使沥青面层也产生开裂破坏。
影响拉应力主要因素有面层的厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。
选取不同的沥青面层厚度和半刚性基层厚度,通过试验得出半刚性基层底部的拉应力与半刚性材料回弹模量间的关系曲线。
第 2 页共 8 页(2)在半刚性基层下采用半刚性材料做底基层,可使基层底面由行车荷载产生的拉应力明显减小,甚至还小于半刚性底基层底面产生的拉应力,这对半刚性基层承受行车荷载的反复作用是十分有利的。
2.2温度裂缝沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝。
温度裂缝有两种,一种是低温收缩裂缝或简称低温裂缝,另一种是温度疲劳裂缝。
2.2.1低温裂缝沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松驰性能,温度升降产生的变形不致于产生过大的温度应力,但当气温大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩。
沥青路面裂缝的原因分析及防治措施1.外界环境因素:气候变化是最常见的外界因素。
夏季高温日照下,路面沥青会膨胀,冬季低温下则会收缩,这种温差的频繁变化使得路面沥青易于开裂。
此外,雨水渗入路面裂缝,冻融循环作用也会导致路面开裂。
2.施工质量问题:不合理的施工方式和工艺也是裂缝形成的一个重要原因。
比如施工时沥青材料的温度不能掌控好、路面厚度不均匀、基层处理不到位等问题都会引起路面开裂。
3.车辆负荷:沥青路面经过长期的交通负荷作用,会造成路面断裂、沉陷等现象。
特别是在路口等交通流量大的地方,车辆频繁的刹车和加速过程中,将给路面带来巨大的拉伸和压缩力,导致沥青路面裂缝。
1.加强施工质量管理:合理的施工方式和工艺是防治沥青路面裂缝的基础。
对沥青的温度和厚度进行控制,确保施工过程中的质量,对基层进行适当的处理,提高沥青路面的承载力和耐久性。
2.路面维护保养:定期对路面进行维护和保养,及时修复和处理出现的裂缝。
采用填料或填充材料对裂缝进行封堵,保证路面的平整和连续性。
3.加强路面排水系统:合理设计和维护路面的排水系统,确保雨水能够迅速排除路面,减少冻融循环对路面的影响。
4.使用改性沥青:改性沥青具有更好的抗裂性能和柔韧性,能够有效减少路面裂缝的产生。
在施工中选用改性沥青进行路面铺设,能够提高路面的抗开裂数。
5.加强交通管理:合理分配车辆负荷,减少交通拥堵和交通变道,避免车辆频繁刹车和加速,减少对路面的损害。
综上所述,沥青路面裂缝的原因有多种,需要从施工质量、路面维护和车辆管理等多个方面进行综合治理。
只有加强对路面的质量和维护管理,才能够延长沥青路面的使用寿命,提高交通道路的安全性和舒适度。
沥青路面破损防治方案沥青路面早期破损有几种不同的类型,要对沥青路面早期破损进行防止,需要分析各种类型破损的成因。
沥青路面早期破损主要有开裂、麻面、松散、坑槽、啃边、沉陷、泛油、拥包、波浪、脱皮、光面、弹簧翻浆十二种类型。
现对各种破损进行分析,结合多年的施工经验,提出相应的防止措施:(1)开裂开裂按外观分有横裂、纵裂、网裂三种。
横裂缝主要是基层反射裂缝,是由于基层粉煤灰干缩开裂引起的,所以横裂的防止重在确保粉煤灰基层适当的用水量充分的养护。
网裂也有好几种,但早期主要是沥青老化网裂,产生原因是拌制沥青混合料时温度过高,这就需要在沥青混合料的生产过程中控制好温度。
其它网裂缝产生的原因与沉陷、麻面等有关,所以防止方法将下面分析提出。
(2)麻面麻面系路面矿料局部散失,粗细不匀,有渗水现象,产生的原因是沥青混合料油石比偏小,混合料中粗矿料偏多、细料偏少。
(3)松散产生松散的原因主要是用油偏少、矿料与沥青结合不好。
矿料与沥青结合不好和石料的酸碱性、含水率有关。
(4)坑槽坑槽产生的原因主要是未及时处理松散、网裂等破损,所以防止措施不赘述。
(5)沉陷和弹簧翻浆沉陷和弹簧翻浆发生的原因是基局部强度不足、稳定性差、土基压实不好。
这就表明在基层施工时要把好路基关,确保路基的强度。
(6)啃边啃边产生的原因主要是路肩积水,路面边缘处基层湿软。
防止方法在于路面的施工时控制好路面的横坡,使雨水能顺利排除;切实做好边坡的排水工作,保证边沟畅通。
(7)泛油、拥包和光面泛油、拥包和光面产生的根本原因都是沥青混合料或下封层用油偏多,当路面气温很高时,沥青向上泛出形成泛油或局部向低处积聚在行车作用下形成拥包,光面除了用油偏多外还与矿料过细有关。
分析泛油和拥包形成的原因后,我们不难发现解决问题的关键是控制沥青用量,严格按照设计油石比和矿料级配进行沥青混合料的生产。
(8)波浪波浪产生的原因除了和基层稳定性不好,路基平整和强度不足外还与施工时沥青混合料摊铺不平整有关。
沥青路面的裂缝及预防沥青路面是一种常见的道路结构材料,常用于公路、高速公路、机场跑道等道路工程中。
然而,随着时间的推移,沥青路面会出现裂缝,这会降低道路的使用寿命和安全性。
本文将介绍沥青路面裂缝的原因以及预防方法。
一、沥青路面裂缝的原因1. 车辆和交通负荷:车辆的重量和交通负荷是导致沥青路面裂缝的主要原因之一。
长时间承受车辆的重压会导致路面产生应力和变形,从而加剧裂缝的发展。
2. 温度变化:沥青路面对温度的变化非常敏感。
当温度升高时,沥青会膨胀,而温度下降时,沥青会收缩。
这种温度变化导致沥青路面出现裂缝。
3. 湿度变化:湿度的变化也会影响沥青路面的稳定性。
在干燥的情况下,沥青会变得脆弱,容易开裂。
而在潮湿的情况下,沥青会变得柔软,容易发生塌陷。
4. 材料质量:沥青路面的质量对裂缝的产生和发展起着重要的作用。
低质量的沥青会导致路面出现裂缝的风险增加。
二、预防沥青路面裂缝的方法1. 路面设计和施工:正确的路面设计和施工是预防沥青路面裂缝的关键。
在设计过程中应考虑交通负荷、温度和湿度变化等因素,并合理选择材料和施工方法,以提高路面的抗裂性能。
2. 增加路面厚度:增加沥青路面的厚度可以增强路面的承载能力,减少裂缝的产生。
同时,适当增加沥青层的厚度可以提高路面的柔韧性,减少温度和湿度变化对沥青路面的影响。
3. 使用高质量的沥青材料:选择高质量的沥青材料可以提高路面的抗裂性能。
高质量的沥青具有较好的可塑性和抗老化性能,能有效延缓裂缝的发展。
4. 补充和维护:定期对沥青路面进行补充和维护是预防沥青路面裂缝的有效方法。
及时修补裂缝和破损的路面可以延长路面的使用寿命,并降低进一步破坏的风险。
5. 使用辅助材料:在沥青路面上使用辅助材料可以提高路面的耐久性和抗裂性能。
例如,使用玻璃纤维网格可以增强路面的强度和稳定性,减少裂缝的产生。
6. 预防性维护:定期进行预防性维护可以延长沥青路面的使用寿命。
例如,及时清理路面上的杂物和积水,以减少温度和湿度变化对路面的影响。
公路沥青路面裂缝的预防和处理公路沥青路面裂缝是常见的路面病害,如果不及时预防和处理,会给行车和行人带来安全隐患,同时也会增加维护成本。
本文将从预防和处理两个方面进行介绍。
预防预防是最好的治理方法,以下措施可以有效预防公路沥青路面出现裂缝。
1. 建立合理的路基结构路基结构是公路的基础,合理的路基结构能够有效分担荷载压力,减轻路面的承载压力,从而减少路面裂缝的发生。
因此,在设计、施工路基时,应根据交通量、车辆类型、土地地质信息等因素采用合理的路基结构,使其与路面衔接。
同时,还应根据当地气候和交通运行情况加强路基排水和加固工作。
2. 选择合适的材料材料的选择直接关系到公路的使用寿命和耐久性,可以选择在材料中加入削弱滞后性的化学成分或添加一定的改性剂来提高材料的柔性,从而在一定程度上延长路面的使用寿命。
3. 按规定施工施工的过程是否符合规范性要求直接影响到路面的质量。
在施工时应根据设计方案按照规范进行施工,尽量减少施工时的误差和抗拉强度的降低。
处理即使是做好了预防措施,裂缝也是不可避免的。
必须及时处理,以保证公路的安全性和功能性。
1. 加强维护定期进行维护,及时处理路面上的裂缝。
可以采用不同的方法进行补修,提高路面的平整度,延缓修路时间,减少额外费用支出。
2. 采用不同的填充材料填缝材料是一种经济有效的路面裂缝处理方式。
在选择填缝材料时应结合实际情况进行选型,包括灌注剂、沥青刮刀料、非沥青弹性体、热塑性材料和聚氨酯填缝材料等。
3. 采用新技术随着科技的发展,科技技术有可能会成为新型的解决方案。
比如利用生物材料修补路面,电化学溶解法、微生物净化砂等。
结论公路沥青路面裂缝的处理,首先需要做好预防工作,包括建立合理的路基结构、选择合适的材料和按规定施工。
当出现裂缝时,及时采用加强维护、填缝材料或新技术的方式进行处理,以保证公路的安全性和功能性。
沥青路面的裂缝及预防沥青路面是目前常见的道路材料之一,具有耐久性高、施工便利、维护成本较低等优点。
然而,长期以来,沥青路面在使用过程中经常会出现裂缝现象,给道路的安全和使用寿命带来了一定的影响。
下面将对沥青路面裂缝的成因和预防措施进行详细探讨。
一、沥青路面裂缝的成因1. 温度引起的裂缝:沥青路面经受气候变化,温度的周期性变化会导致沥青的收缩和膨胀,从而产生裂缝。
在高温季节,沥青变得软化,容易发生变形;而在低温季节,沥青变得脆硬,容易开裂。
2. 交通荷载引起的裂缝:路面上不断重复来往的车辆荷载会导致沥青层的变形或破坏,进而形成裂缝。
特别是大型货车或超重载车辆经过时,对路面的冲击更加剧烈,容易加速裂缝的产生。
3. 基层沉降引起的裂缝:如果路面的基层没有得到很好的处理,或者基层不均匀沉降,就容易导致沥青表层产生应力集中,进而引起裂缝的出现。
4. 随机裂缝:随机裂缝是指在沥青路面中突然出现的裂缝,这种裂缝大多是由材料或施工缺陷引起。
比如沥青配比不合理、施工工艺不当等。
二、沥青路面裂缝的预防1. 设计合理:在建设新的沥青路面时,应该对路面进行合理的设计,考虑路面的承载能力和荷载分布。
采用适当的沥青配合比和合理的沥青厚度,以增强路面的耐久性和抗裂能力。
2. 加强施工质量管控:在施工过程中,应加强对沥青路面施工质量的管控。
比如确保沥青材料的质量达到标准要求、控制施工温度等。
同时,严格按照设计要求进行施工,确保路面的均匀性和紧密度。
3. 增加基层强度:沥青路面的基层是承载整个路面荷载的重要部分,增加基层的强度可以减少裂缝的产生。
可以采用加强基层结构、选择适当的材料等方式进行改进。
4. 定期养护:定期维护路面是防止裂缝产生和扩大的有效手段。
养护包括补充修补路面表层的破损部分、进行防水涂料处理等。
同时,也要定期清理路面积水,防止水分进入沥青层,导致松软和开裂。
5. 合理使用:道路使用者也可以通过合理的使用方式来减少道路裂缝的产生。
2024年沥青路面的裂缝及预防引言随着城市化的不断发展,交通基础设施的重要性愈发凸显。
而沥青路面是目前世界范围内应用最广泛的道路铺设材料之一。
然而,随着时间的推移,沥青路面会出现裂缝问题,给交通运输带来不便。
因此,本文将探讨2024年沥青路面裂缝的预防方法,以保障道路的使用寿命和安全。
一、裂缝形成原因1. 交通负荷: 交通流量和车辆荷载是导致沥青路面裂缝的主要原因之一。
随着城市交通的日益繁忙,车辆荷载不断增加,超过了路面的耐受能力,从而导致路面裂缝的形成。
2. 温度变化: 气候变化对沥青路面的影响也不可忽视。
高温时,沥青会软化,造成变形和开裂;低温时,沥青会变得脆硬,容易出现裂缝。
气候变化是导致沥青路面开裂的另一个重要因素。
3. 水分侵入: 水分是导致沥青路面裂缝的重要因素之一。
当水分进入路面中,温度变化引起的膨胀和收缩将导致路面开裂。
此外,水分还会导致路面的松散和沉降,进一步破坏沥青路面的完整性。
二、裂缝预防方法1. 设计阶段的预防措施在沥青路面的设计阶段,可以采取一些措施来预防裂缝的形成。
- 合理的路面厚度设计: 在设计沥青路面时,应根据交通负荷和预期的使用寿命合理确定路面的厚度。
适当增加路面的厚度可以提高其承载能力,从而减少裂缝的发生。
- 使用高质量的沥青混合料: 选择质量好的沥青混合料,可以提供更好的抗裂缝性能。
- 路面基层筑设: 加强路面基层的施工质量,确保其均匀、稳定和具有良好的排水性能,可以有效减少裂缝的形成。
2. 施工阶段的预防措施在沥青路面的施工阶段,也可以采取一些措施来预防裂缝的形成。
- 控制沥青温度: 在施工过程中,控制沥青的温度是预防裂缝的关键。
确保沥青温度在适宜的范围内,并根据天气条件进行调整。
高温下使用低温沥青,低温下使用高温沥青,可以减少温度变化引起的裂缝。
- 加强路面的密实: 在施工过程中,采用合适的振动器和滚筒进行密实,以确保沥青材料的均匀分布和较高的密实度。
这有助于提高路面的抗压强度,减少裂缝的发生。
2024年沥青路面的裂缝及预防
沥青路面裂缝是常见的道路维护问题,主要有以下几种类型:
1. 热胀冷缩裂缝:由于温度变化引起的热胀冷缩所致。
在高温季节,沥青路面会膨胀,而在低温和冷却过程中会收缩,导致出现裂缝。
2. 反射裂缝:当下层基础或旧沥青路面出现裂缝时,新铺设的沥青路面会随着裂缝的扩大而出现反射裂缝。
3. 疲劳裂缝:长期承受车辆荷载和交通压力,使沥青路面发生疲劳变形,最终导致裂缝。
为了预防和减少沥青路面裂缝的发生,可以采取以下措施:
1. 正确的路面设计:在规划和设计阶段,要根据预计的交通负荷和气候条件,采用合适的路面结构和厚度。
这可以减少因压力和温度变化引起的裂缝。
2. 预防维护:定期进行路面维护和检查,以确保及时发现和修复路面上的小裂缝和损坏,防止其进一步扩大。
3. 抗裂剂的使用:在沥青混合料中添加抗裂剂可以增加路面的抗裂性能,减少裂缝的出现。
抗裂剂一般有沥青胶体和聚合物改性材料等。
4. 渗透性修复:对已经出现的小裂缝进行渗透性修复,一般采用填充剂或封孔剂注入裂缝内部,防止裂缝进一步扩大,确保路面的平整度。
5. 热稳定性改良:可以采用添加剂来改善沥青混合料的热稳定性,减少热胀冷缩引起的裂缝。
请注意,以上只是一些常见的预防措施,具体的措施还需要根据当地的气候条件、交通负荷和路面状况来确定。
建议您与路面维护专业人员咨询,以获得更详细的建议和方案。
公路沥青路面裂缝的原因分析及预防措施公路沥青路面裂缝的原因分析及预防措施在道路的运营中常出现横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝、反射裂缝等常见病害,下面就结合具体现象进行分析。
1 横向裂缝1.1现象裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长有的贯穿整个路幅,也有的贯穿部分路幅。
1.2原因分析1.2.1施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良。
1.2.2沥青未达到适合于本地区气候条件和使用要求的质量标准,致使沥青面层温度收缩或温度疲劳应力(应变)大于沥青混合料的抗拉强度(应变)。
1.2.3半刚性基层收缩裂缝的反射缝。
1.2.4桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降。
1.3预防措施1.3.1合理组织施工,摊铺作业连续进行,减少冷接缝。
冷接缝的处理,应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料,然后用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化;铲除敷贴料,对缝壁涂刷0.3~粘层沥青,再铺筑新混合料。
1.3.2充分压实横向接缝。
碾压时,压路机在已压实的横幅上,钢轮伸入新铺层15cm左右,每压一遍向新铺层移动15~20cm,直到压路机全部在新铺层为止,再改为纵向碾压。
1.3.3根据《沥青路面施工及验收规范》(gb50092)要求,按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型。
以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。
采用优质沥青更有效。
1.3.4桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理;沉降严重地段,事前应进行软土地基处理和合理的路基施工组织。
1.3.5反射裂缝预防详见4.3。
1.4治理措施为防止雨水由裂缝渗透至路面结构,对于细裂缝(2~5mm)可用改性乳化沥青灌缝。
对大于5mm的粗裂缝,可用改性沥青(如sbs 改性沥青)灌缝。
灌缝前,必须清除缝内、缝边碎粒、垃圾,并使缝内干燥。
灌缝后,表面撒上粗砂或3~5mm石屑。
2 纵向裂缝2.1现象裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。
2.2原因分析2.2.1前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开。
YF-ED-J6912
可按资料类型定义编号
沥青路面的裂缝及预防实
用版
In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.
(示范文稿)
二零XX年XX月XX日
沥青路面的裂缝及预防实用版
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沥青路面在使用期开裂是世界各国普遍存在的问题,且不论其基层是柔性的还是半刚性的。
路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分,使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,产生唧浆、台阶、网裂等病害,从而加速路面破坏。
1 沥青路面开裂原因
(1)沥青路面开裂的主要原因可分为两大类:一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。
另一种
主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝。
(2)由于我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥青路面采用半刚性基层。
所以还存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。
此类裂缝主要是非荷载型的,在某些情况下也可能是由温度和荷载共同完成的。
2 沥青路面裂缝应力分析
2.1结构性破坏裂缝
(1)沥青路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。
在车轮荷载作用下,大于半刚性基层材料的抗拉强度时,半刚性基层的底部就会很快开裂。
在行车荷载的反复作用下,
底部的裂缝会逐渐扩展到上部,并使沥青面层也产生开裂破坏。
影响拉应力主要因素有面层的厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。
选取不同的沥青面层厚度和半刚性基层厚度,通过试验得出半刚性基层底部的拉应力与半刚性材料回弹模量间的关系曲线。
(2)在半刚性基层下采用半刚性材料做底基层,可使基层底面由行车荷载产生的拉应力明显减小,甚至还小于半刚性底基层底面产生的拉应力,这对半刚性基层承受行车荷载的反复作用是十分有利的。
2.2温度裂缝
沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝。
温度裂缝有两种,一种是低温收缩裂缝或简称低温裂缝,另一种是温度疲劳裂缝。
2.2.1低温裂缝
沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松驰性能,温度升降产生的变形不致于产生过大的温度应力,但当气温大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩。
此时半刚性基层的底部将产生拉应力,当拉应力沥青混合料的应力松驰赶不上温度应力增长,混合料劲度急剧增大。
由于沥青面层在路面中是受到约束的,面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度,沥青面层就会开裂。
这种情况在沥青面层与基层的附着力不够
好、允许有一定的自由收缩时,裂缝就更容易发生。
由于沥青路面宽度有限,收缩受路面结构的相互约束小,所以低温裂缝主要是横向的。
2.2.2温度疲劳裂缝
这种裂缝主要发生在日温差大的地区。
由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳,使沥青混合料的极限拉伸应变(或劲度模量)变小,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松驰性能降低,最终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。
2.2.3光弹试验
在面层和基层均无裂缝的情况下,表面降
温30℃,在沥青面层中产生的温度应力分布。
在面层已有裂缝时,光弹试验得到的温度应力分布状况。
一方面温度向沥青面层底部传递需要一定的时间,不是瞬时完成的,而且沥青面层内部和底部的温度不可能与其暴露表面的温度相同,始终有温度差,即沥青面层中会产生较大的温度梯度。
沥青面层愈厚,表面温度与底部温度差愈大,层间温度梯度也愈大。
另一方面沥青面层表面的温度应力随着面层的增厚而增加,面层内的应力随深度而很快减小,同时面层表面的温度应力随降温幅度变小而减小。
沥青面层的表面一旦开裂,随着持续低温或另一次降温,在裂缝尖端会产生较大
的应力集中,使裂缝向下延伸并逐渐穿透整个沥青面层;由于面层底部与基层表面的粘结作用,裂缝呈现上宽下窄现象。
2.3半刚性路面的反射裂缝和对应裂缝
2.3.1由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝
通常假设导致反射裂缝的机理是处于沥青面层下的半刚性基层已经开裂,并且允许有垂直位移和水平位移。
垂直位移是由行车荷载引起的下卧路面结构在裂缝处的差动位移,水平位移是由温度变化或水分变化引起的膨胀和收缩。
冬季或在寒冷地区,在结合得好的沥青面层下,开裂的半刚性基层的水平位移使得直接在裂缝上的面层内产生大的拉应力或拉应变,
由于在较低温度下沥青面层通常较硬,它只能承受小的拉应力或拉应变,因此容易被拉裂,并且裂缝的扩展途径是由下至上的。
沥青面层的厚度愈薄,反射裂缝形成的愈早和愈多。
2.3.2由半刚性基层干缩开裂引起的反射裂缝或对应裂缝
对于新铺的半刚性基层,随着混合料中水分的减少,要产生干缩和干缩应力;水分减少得愈多愈快,产生的干缩应力和干缩应变就愈大。
在已经产生干缩裂缝的半刚性基层上铺筑沥青面层,在较薄沥青面层的情况下,半刚性基层的裂缝会由于温度应力而使面层底部先开裂,并较快形成反射裂缝。
一旦行车产生的拉应力与温度应力相结合,反射裂缝会形成得更
快。
在较厚沥青面层的情况下,由于温度应力在表面最大,基层的裂缝将促使面层先从表面开裂,然后逐渐向下传播形成对应裂缝。
以上结论已被长沙交通学院光弹模型试验所证实,表面降温30℃时,不同厚度沥青面层内下层裂缝上方的温度应力分布规律。
不同的应力分布规律不难推断,通过进一步的试验或计算,将会得到一个临界面层厚度。
面层厚于此临界厚度时,裂缝将主要从表面开始;薄于此临界厚度时,裂缝可能主要从底部开始。
此临界厚度与气候条件、面层混合料的劲度模量、温缩性以及基层混合料的温缩性有关。
3 影响裂缝产生的主要因素
3.1沥青及沥青混合料的性质
沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因,沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素,沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。
在沥青性能指标中,影响更大的是温度敏感性,温度敏感性大的沥青更容易开裂。
3.2基层材料的性质
基层材料的收缩性愈小,面层裂缝愈少。
基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的,基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。
3.3气候条件
极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。
3.4交通量和车辆类型
半刚性基层中的最大拉应力,通常是由最重的车轮荷载产生的;并且对于半刚性路面,不同轴载对路面的破坏作用远不是4次方的关系,而11~13次方的关系,即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。
3.5施工因素
主要指半刚性基层材料的碾压含水量,半刚性基层完成后的暴晒时间等因素。
4 减轻沥青路面裂缝的措施
根据规范,通过路面结构设计和厚度计算可以满足沥青路面强度和承载能力要求,基本解决荷载型裂缝产生的问题。
对于如何避免或减轻非荷载型裂缝的产生,应从设计与施工两个方面来进行考虑。
4.1设计方面
(1)在进行半刚性路面设计时,首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。
(2)选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。
在缺少优质沥青的情况下,应采取改善沥青性质的措施。
(3)在稳定度满足要求的前提下,优先选用针入度较大的沥青做沥青面层。
(4)沥青面层采用密实型沥青混凝土。
(5)采用合适的沥青面层厚度,确保半刚性基层在使用期间一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。
(6)为进一步提高表面层抗温度裂缝性能,可采用橡胶沥青或聚合物沥青在沥青混凝土表面做一封层。
(7)设置应力消减(应力吸收)中间层。
4.2施工方面
(1)严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。
(2)半刚性基层碾压完成后,要及时养生。
(3)半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。
(4)透层或粘层完成后,应尽快铺筑沥青面层。
5 结束语
实际上按照现行沥青路面设计规范要求,沥青路面厚度设计相对偏厚,目前采用的半刚性基层收缩性都比较小,施工工艺水平有很大提高,所以新建半刚性沥青路面上出现的裂缝绝大多数是沥青路面本身产生的温度裂缝。
如何提高沥青面层的防裂性能、改善沥青及沥青混合料的使用品质应是我们今后研究的主要方向。