沥青砼路面裂缝的产生原因及防治措施

2016-12-02 17:58张海峰
现代农业研究 2016年8期
关键词:面层橡胶低温

张海峰

裂缝是沥青砼路面主要的病害,它破坏了沥青砼路面的连续性,不利于车辆的运行,缩短了道路的使用年限。为了提高沥青砼路面的工程质量,保证其使用年限,分析沥青砼路面产生裂缝原因和研究其防治措施是非常必要的。

1横向裂缝

1.1低温时产生的裂缝

低温裂缝是由于温度下降路面收缩时引起的开裂,以沥青为胶结料的沥青砼性质随温度变化而改变,随温度升降而引起粘性沥青的膨胀和收缩。气温低时路面温度下降,沥青砼路面收缩。当室外温度降到一定程度时,粘弹性沥青趋于固体,沥青砼受基层的约束而不能收缩,因此路面产生很大的温度应力,当该应力超过路面沥青砼的抗拉强度时路面开裂,产生横向低温裂缝。

沥青路面的低温裂缝大致可分为二类:一类是温度下降而造成路面开裂;另一类是属于路基或基层收缩与冰冻共同作用下而产生的裂缝。低温裂缝大多是横向的,裂缝间距几乎是相等的,间距一般为6~10mm。

1.2低温裂缝的防治措施

产生低温裂缝原因很多,其中最主要的是路面所使用的沥青的性质、气温状况、沥青的老化程度、路基的种类和路面层次的厚度等,另外路面面层与基层的粘着状态,基层所用材料的特性等对开裂也有一定的作用。

设计时季节性冰冻地区,中湿、潮湿路段应设置防冻层,路面结构总厚度不应小于相应的路面的防冻最小厚度。

在施工中注重碾压环节,提高路基和路面材料的密实度,减少路基路面中的含水量并采用重型压实标准。

使用劲度小、脆点低、线收缩系数小的沥青材料。在保证热季不发生拥包、推挤等热稳定性病害的前提下,尽量选用针入度值大的沥青,针入度一般控制在200~300(1/lOOcm)。

使用掺加橡胶的改性沥青。橡胶沥青具有低温性能好,线收缩系数小,脆点低等良好的低温性能。另外,在道路工程中使用土工织物也能取得控制低温裂缝的效果。提高沥青砼的抗拉伸强度,提高抵抗永久变形能力和抗疲劳能力。

当路面产生低温裂缝后,应当及时处理,目前常用沥青或橡胶沥青(75%沥青,25%废轮胎胶粉)灌缝。用橡胶沥青灌缝的路面,平整度好,造价低,路面使用期长等优点。在北方地区使用取得了良好的效果。

1.2反射裂缝

反射裂缝产生原因:主要是因基层不稳定而引起。目前由于粉煤灰、白灰、水泥及矿渣、钢渣等广泛应用于道路工程,形成板体的半刚性基层应用较多。板体结构产生过大的干缩和温缩裂缝,使基层出现收缩干裂,导致了道路面层出现裂缝。

在基层和面层之间设置联结层。联结层的形式采用松散颗粒料。沥青稳定碎石,贯入式或黑色碎石,也有的将双层式路面中的粗粒式沥青砼加厚来取代。

在半刚性基层中掺入粗集料,其含量达30%或50%以上时可以减少反射裂缝的产生。

在半刚性基层设置收缩缝可以减少裂缝的产生。在有条件的地方,可以采用分期铺筑的办法,有效减少面层的开裂。在半刚性基层的强度形成期内,待其产生收缩裂缝后再铺筑沥青砼面层。

在半刚性基层施工时,还应严格控制压实含水量,应在不大于最佳含水量时压实,最好控制在最佳含水量的0.9倍左右。

横向裂缝的间距与路面结构形式和厚度有关,基层越厚,裂缝间距越大。

在路面面层和基层之间用沥青橡胶混合料铺设一层应力吸收薄膜夹层或铺设土工布也能有效地防治路面的反射开裂。

2纵向裂缝

纵向裂缝产生的原因:一般由于路面结构组合不合理、基层面层较薄、路基路面辗压不足产生不均匀沉陷、管道渗水和管沟回填夯实不好、摊铺机摊铺时工作缝过长、接缝处理不当等原因,在行车作用下形成纵向裂缝。

3网裂和龟裂

产生原因:路面的整体强度不足,沥青和沥青砼的质量不佳,沥青面层老化等。

在设计上应加强路面的整体性,保证路面的结构强度。在沥青砼的加工和施工中应按有关规程施工。保证辗压质量,确保路基路面的密实度。做好沥青改性,同时可以在沥青砼中掺加2%的石棉,以提高路面的耐久性和抗冲击性。在面层和基层间铺设土工织物或橡胶薄层。

对于已出现的网裂、龟裂应及时处理,可加铺封层、沥青表面处治、补强或重新翻建。

沥青砼路面出现裂缝的原因较为复杂,今后还应在理论,实践和试验上做进一步探讨。

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