密封胶在处理沥青混凝土路面裂缝中的应用

CRAFCO密封胶在处理沥青混凝土路面裂缝中的应用
钟声亮1胡庆进2曹先星1
(1 江西公路开发总公司南昌 330006)
（2 景德镇市公路管理局景德镇 333000）
摘要：通过采用美国科来福(CRAFCO)密封胶处治沥青混凝土路面反射型裂缝的实践，介绍了灌缝技术封闭沥青混凝土路面裂缝的原理、灌缝材料、施工工艺及其质量控制。

关键词：公路工程；沥青混凝土路面裂缝；密封胶处治；科来福CRAFCO
0 前言
沥青路面建成后，不论基层是柔性的还是半刚性的，都会因各种原因产生不同形式的裂缝。

裂缝根据产生的原因的不同，主要分为：一由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝；二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温度疲劳裂缝的非荷载裂缝。

国内外研究表明，半刚性基层沥青路面的反射裂缝的对应的是非荷载型的，是由温度变化引起的，在某些情况下也可能由温度和荷载共同作用而产生的。

通常第一类裂缝即破坏性裂缝，其产生原因是沥青砼路面产生了结构性的破坏，即是“面”破坏，只能做挖除“手术”，进行类似坑槽修补的养护工作，本文不作分析。

而第二类裂缝即反射性裂缝，刚出现时属于“线”破坏，应抓住时机，立即对裂缝进行灌缝处理，原沥青混凝土路面良好衔接，形成弹性伸缩缝性质的拉伸效果，封闭路面雨（雪）水及杂物侵入，延缓路面破损速度，达到预防性养护效果。

否则，裂缝随着雨（雪）水及杂物侵入，会不断扩大，发展成第一类裂缝即破坏性裂缝，最后只能进行挖除“手术”，做坑槽修补，从而影响高速公路安全畅通，增大养护成本。

本文主要介绍在梨温高速公路对第二种裂缝进行科来福密封胶灌缝处理的成功做法。

美国科来福公司成立于1976年，隶属于美国ERGON财团。

是世界上路面早期养护的倡导者和领先者。

科来福产品主要包括裂缝处理系列产品（开槽机、灌缝机、90多项密封胶），坑槽处理系列产品（路面修补机及多种材料）、龟裂处理系列产品（喷注机及材料）、机场场道处理系列产品、防水处理系列产品等。

养护范围包括机场、公路、水坝、桥梁、隧道、人行道等。

1 沥青路面裂缝分析
1.1 产生原因分析
收稿日期：2005-03-15
2003冬季，梨温高速公路部分路段出现了的裂缝。

为此，梨温高速公路养护部门对裂缝进行了调查，并进行了钻芯取样。

1.2裂缝数量
全线共514条，缝长2107.4m，平均每条4.1m。

1.3钻芯取样
养护部门对梨温高速公路的部分裂缝进行了钻芯取样，共钻取了36个芯样，其中有12条裂缝长度≤4m，24条裂缝大于4m。

除裂缝长≤4m的有4条裂缝至上面层，1条裂至中面层，1条裂至下面层共余6条裂缝直达基层，大于4m长裂缝基层均开裂。

1.4裂缝分析
由于气温起伏较大，在沥青面层中产生较大的温度梯度，直接与大气接触的沥青面层表面温度迅速下降，而温度向沥青面层底部传递需要一定的时间，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，始终有一温度差，沥青面层表面产生的温度收缩应力超过沥青面层薄弱点（或面）的混合料的抗拉强度，就产生裂缝。

从实际钻芯分析来看，裂缝长度大于4m的上基层均开裂（下基层不明），且基层裂缝宽度比面层的要大，下面层缝宽比上面层的大。

这说明此类裂缝是上基层开裂而反射到面层产生的。

而小于等于4m长的裂缝有6条是由上基层反射产生的，占50%。

4条裂缝反射到上面层占33.4%。

1条裂缝至中面层占8.3%。

1条裂缝至下面层占8.3%。

推论：沥青面层裂缝是由基层反射产生，可采用美国科来福(CRAFCO)密封胶进行灌缝处理。

2 用密封胶处治路面反射型裂缝
2.1密封胶处治路面反射型裂缝的机理
通过对裂缝进行开槽、清理，使用道路密封胶进行灌填、修补，使密封胶与原沥青混凝土路面良好衔接，形成弹性伸缩缝性质的拉伸效果，从而封闭路面雨（雪）水及杂物侵入，延缓路面破损速度，达到预防性养护效果。

2.2灌缝材料及主要设备
2.2.1密封胶选用橡胶沥青4型（34234）密封胶，它由改性沥青和回收橡胶碎末制成，固体形状，使用
灌缝机很容易加热使用。

加热期间，沥青和橡胶发生反应，形成一种具有弹性和粘性的混合物，能有效密封沥青和水泥路面的裂缝。

4型由硬性沥青制成，用于夏季温度不常超过40℃，冬季很少低于-1℃的地区。

2.2.2主要设备
开槽机：旋转冲击式开槽机，能自动跟踪裂缝，操作方便。

灌缝机：具有双层保温层，间接导热油加热的锅炉式搅拌器；全屏温度控制系统，能准确反映密封胶的实际温度，并便于观察；输送管保持恒温，能保证密封胶在喷松末端出料时的温度；材料泵系统可自动将剩余密封胶回抽到料箱内，保证软管的良好性能；加热仓在材料仓底部，具有较高的加热效率。

2.3施工工艺
2.3.1半幅局部封闭交通按中华人民共和国国家标准《道路交通标志和标线》（GB5768-1999）摆放施工标志，并根据施工进展情况及时移动施工标志。

2.3.2施工放样将需要封闭的裂缝用粉笔进行标示，登记桩号位置，丈量长度，计算材料用量和成本。

2.3.3裂缝开槽按照裂缝标志，根据裂缝的宽度和深度，调整好开槽机的开槽宽度和深度，对准裂缝的中线切割出均匀U型凹槽。

我们根据实际情况，开槽宽度、深度分别为15mm、20mm。

2.3.4清理切缝后需采用鼓风机对裂缝进行清理，将裂缝中的灰尘、杂物及周边的松动物体彻底清除干净，以保持裂缝的清洁和干燥，确保密封材料与接触面能够长久地粘合，必要时还应采用人工清理的方法进行辅助工作。

2.3.5加热根据施工温度和路面实际状况，采用热空气加热处理凹槽边缘，祛除潮气，提高路面与密封胶的粘结性能。

2.3.6填封使用灌缝机对清理后的凹槽进行密封胶填注。

首先对密封胶进行加热搅拌。

当加热温度到190℃时，用灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀灌入槽内，并运用小拖靴在裂缝两侧拖成5cm 宽度的贴封层，形成T型密封层。

灌注过程中注意控制密封胶灌注数量，春季比路面持平或略低，秋冬季高于路面2mm～3mm，每条裂缝的灌注工作必须连续，如出现未完全填封的裂缝需要再次进行填封处理。

2.3.7养护修缮对规则单条裂缝灌填完成后，可适当洒少许矿粉或石屑覆盖，冷却20min后开放交通，避免车轮行驶粘带密封胶。

对单条裂缝周围出现的不规则纹裂缝，可进行表面封闭后再行覆盖通车。

2.3.8现场清理通车前清理开槽及工作过程中产生的废料、养护料、尘土等。

3 渗水试验
渗水试验按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）执行，对经过灌缝处理的裂缝进行渗水试验，检测结果渗水系数为0.04，说明裂缝经过科来福密封胶的处理后，已不渗水。

4 使用效果
通过使用一年来观测,密封胶能有效地阻断表面水的渗入，遏制路面因裂缝渗水造成的路面病害和早期破坏，提高了路面好路率，延长了路面的使用寿命，降低了养护成本，使用效果十分明显，经济效益也十分可观,如图4。

5 两种沥青路面裂缝处理方案经济成本对比分析
对沥青路面裂缝的处理，目前主要采取两种施工方案，即用科来福密封胶灌缝处理和用“挖除”手术的类似坑槽处理。

根据高速公路养护现状，采用科来福密封胶胶处理，成本在20元/延米左右；而采用“挖除”手术处理，目前梨温高速公路处理宽度最小为80cm，以满足小型压路机的最小作业空间。

这样对比分析，如反射型裂缝不及时处理，发展成破坏性裂缝，则每延米裂缝将发生0.8m2的沥青路面“挖除”修补，按处理基层裂缝考虑，发生费用0.8 m2×338元/ m2＝270元/m, 按不处理基层裂缝考虑，发生费用也有0.8 m2×300元/ m2＝240元/m之多,分别相当于科来福灌缝处理的13.5倍和12倍，可见，用科来福密封胶灌缝处理沥青路面裂缝，经济效益十分可观。

同时其施工过程中，对高速公路行车干扰少，社会效益也十分显著。

6 结语
采用密封胶开槽处治沥青混凝土路面裂缝是一种有效的路面预防性养护技术，它不仅能够有效地延长路面的使用寿命，而且具备施工简单、效率高、不断绝交通等优点，但在应用该技术时应把握好以下几
点：一是，灌缝时机越早越好；二是，要选用好的灌缝设备和灌缝材料；三是，要严格按照施工工艺要求进行作业。

这样才能更好地起到预防性养护的作用，使该项技术在今后的公路养护中得到更广泛的应用。

参考文献：
[1] 郝培文.沥青路面施工与维修技术[M].北京:人民交通
出版社，2001年5月。

[2] 美国科来福公司资料.。