半刚性基层裂缝形成机理及防治
半刚性基层裂缝产生的原因及预防措施

关键 词:半 刚性基Байду номын сангаас 裂缝产生原 践证 明, 拌制混合料时 , 含水量宜略大于
因 防治
最佳含水量 ,一般可控制大于 l %一2 %
左右 ,使混合料运到现场摊铺后碾压时 低一 定水 泥剂 量 的情 况下 也 能 够达 到设
一
、
引言
的含水量不小于最佳含水量 ( 控制不大 计强度。 因此 , 不能为追求强度而盲 目地
基 层 裂缝 的预 防提 出 了相 应 的对 策 和 方 混合料压不实 。 另外 , 混合料大量蒸发散 大 , 宽度大的裂缝传荷能力差 , 容易使沥
法。
失水分 , 也容易产生严重的干缩裂缝。 实 青面层产生反射裂缝。 ( ) - 通过改善级配来降低水泥剂量 实践证明 ,良好 的混合料级配在降
不 均匀 的裂纹 。 三 、 刚性 基层 裂 缝的 预 防措 施 半 ( ) 水 泥稳 定基 层 材料 的 强度 一 限制
展,半 刚性路 面基层这种结构形式被越 来越 多地应用到公路建设 中。 但是 , 刚 半
性基层的裂缝 问题却 一直 困扰着施工单 度和干缩应变有很大影 响。 含水量过小 ,
半刚性路面基层具有强度高 、承载 于最佳含水量 的 1 %为宜 ) 。水泥稳定碎 增加水泥剂量 ,要在混合料级配上进行 对原材料规格进行分级, 尽 力强 、 水稳性好 、 抗冻性 强 、 冲刷等特 石基层干缩应变随混合料 的含水量增加 改善和优化 , 耐 点, 在我国高等级公路施工中得到普遍的 而增大。 施工碾压 时含水量越大 , 结构层 量细分, 材料分级越多就越容易掺配, 才 推广和应用。 然而, 多年来的实践表明, 尽 越易产生干缩性裂缝 。即使铺 筑了沥青 能得到最佳的配合比。通过改善级配提 从 降低 很多, 使用范 面层 ,在 旱季 或 冬季 也 可 能产 生 干 燥 裂 高混合料的密实性 , 而保证强度 , 围很广, 但也暴露出一些不容忽视的缺陷 缝 。 因此 , 施 工 时 , 根 据天 气 情 况适 水泥用量 ,减小因水泥用量大而产生裂 在 应 和不足。半刚性基层最致命的缺点是收 当增加或减少拌和用水量。 缩系数大 、 抗变形能力低 , 自身的干缩 、 在 ( 混合料 ≤0 7 mm粉尘含量或 四) .5 0 温缩作用下会产生裂缝并反射到路面, 导 含 泥 量超 标
半刚性基层裂缝形成机理及防治措施

浅谈半刚性基层裂缝形成机理及防治措施摘要半刚性基层在我国高等级公路建设中得到广泛应用,裂缝问题是其主要缺陷。
本文对半刚性基层裂缝形成机理进行了分析,并提出了相应的防治措施。
关键词半刚性基层裂缝形成机理防治措施1.引言由于半刚性基层具有强度高、水稳性和冰冻稳定性好、刚性较大、材料板体性好,利于机械化施工且工程造价低,能适应重交通发展的需要等优点,我国高等级公路建设中越来越多地采用了半刚性材料基层。
国内已建成高速公路使用调查表明,半刚性基层沥青路面通车后一年最迟两年均出现了大量裂缝,裂缝率最高达640m/1000m2面开裂的原因很多,主要分为两大类,即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。
非荷载型裂缝又可分为沥青面层自身的温缩裂缝和由基层温缩、干缩、疲劳引起的反射裂缝和对应裂缝。
在上述诸多类型的裂缝中,非荷载型裂缝是最主要的,尤其是由半刚性基层材料温缩和干缩引起的裂缝问题最为严重,所占比例超过50%。
2.半刚性基层裂缝形成机理半刚性基层的裂缝是由其温度收缩、干燥收缩和疲劳荷载作用产生的,而疲劳荷载作用是次要的,主要因素是温度收缩和干燥收缩。
因而,半刚性基层材料的温度收缩机理和干燥收缩机理便构成了半刚性基层裂缝形成的主要机理。
2.1温度收缩机理半刚性基层材料的基本结构是由固相(组成其空间骨架原材料的颗粒和其间的胶结料)、液相(存在于固相表面与空隙中的水和水溶液)、气相(存在于空隙中的气体)组成,因而半刚性基层材料的外观胀缩性是固、液、气三相不同温度收缩性的综合效应,使得基层材料产生体积收缩即温度收缩。
一般气相大部分与大气贯通,在综合效应中影响较小,可以忽略。
就组成固相的矿物颗粒而言,原材料中砂粒以上颗粒温度收缩系数较小,粉粒以下颗粒,特别是粘土矿物的温度收缩性较大。
存在于半刚性基层材料内部大空隙、毛细孔、凝胶孔中的水主要是通过“扩张作用”、“表面张力作用”和“冰冻作用”这三种过程对半刚性材料产生较大影响的。
半刚性材料在干燥和饱水状态下有较小的温度收缩值,而在一般含水量下有较大的温度收缩值。
半刚性基层裂缝防治措施

半刚性基层裂缝防治措施摘要:文章分析了反射裂缝形成机理,针对半刚性基层产生裂缝防治措施进行了探讨。
关键词:半刚性基层;裂缝;防治由于半刚性基层材料是整体稳定性材料,容易开裂,当半刚性基层开裂后,在交通荷载和温度的共同作用下,会在面层形成反射裂缝。
如果反射裂缝没有得到及时有效的处理,会进一步造成路面网裂。
开裂的路面,雨水和其他形式水会渗入基层甚至路基,将降低基层和路基的强度,在车辆的反复作用下,将造成唧泥和脱空,加速整个路面结构的破坏,降低公路服务水平。
因此,采用有效措施减少或延缓半刚性基层开裂及其反射裂缝形成具有十分重要的意义。
一、半刚性基层裂缝机理(一)温度收缩机理温度收缩机理半刚性基层的无机结合料稳定料是由固相(组成其空间骨架的原材料的颗粒和其间的胶结料)﹑液相(存在于固相表面与空隙中的水和水溶液)和气相(存在空隙中的气体)组成。
无机结合料温度材料的外观胀缩性是三相在降温过程中相互作用,使无机结合料稳定材料产生体积收缩即温度收缩。
一般气相大部分与大气贯通,在综合效应中影响较小,可以忽略;原材料中砂砾以上颗粒的温度收缩系数较小,粉粒以下的颗粒温度收缩性较大。
(二)干燥收缩机理干燥收缩是无机结合料稳定材料内部含水量变化而引起体积收缩的现象。
其基本原理是由于水分蒸发而发生的毛细管张力作用﹑吸附水及分子间力作用﹑矿物晶体或凝胶体的层间水作用﹑碳化脱水作用而引起的整体的宏观体变化。
半刚性基层材料毛细管中水的弯液面存在毛细管张力,以压力的形式作用于毛细管壁,其大小与毛细管的半径成反比。
当水分蒸发时,毛细管水面下降,弯液面的曲率半径变小,致使毛细管压力增大,从而产生收缩。
毛细水蒸发完结后,随着相对湿度的继续减小,半刚性基层材料的吸附水开始蒸发,使颗粒表面水膜变薄,颗粒间距离变小,分子力增大,导致其宏观体积进一步收缩。
其收缩量要比毛细管作用的影响大得多。
当吸附水膜减薄到一定程度后,收缩量逐渐减小,直至终止收缩。
半刚性基层的反射裂缝机理和防治措施

2反 射裂缝 的扩展 分 析 对于反射裂 缝的产生和 发展, 目前一般 认为是 由于温 度变 化引起 的混 凝土 板伸缩 和行车荷 载驶过接缝 或裂缝, 缝端附近 的沥青混凝 土材料 内产 生应力 在 集 中, 接缝或 裂缝处 不能很 好地传 递拉应 力或剪 应力, 而 导致 反射裂 缝的产 生 和 发展 。行车荷 载驶 过接缝 或裂缝 处时 , 拉伸裂 缝之外 , 缝两边 的路 面结 除 裂 构也 将对 上面 各层 或下 面 各层产 生剪 切 作用, 诱发 反射 裂缝 产生 和发 展 。
1引言 随着我 国交 通量的迅速 增加和重载 的 日益增 多, 传统 的以单一粒料基层 为 主 的路面 结构 已不能 适应 重载 交通 的需要, 以水泥稳定 碎石 为主 的半刚性基 而 层 沥青路 面, 因为其 板体 性强, 承载 能力 高的特 点而得 到广泛 的应用 。但 由于 半 刚性材 料本身 的温缩 和干缩 性质 , 外界温 、湿 度变 化时, 易导致基 层开 在 容 裂[ ] 。 。开裂后在 温度 梯度 和温度 变化 产生 的温度 应力 的共 同作用 下, 裂缝 沿 开裂 基层 向上 扩展 至面 层, 使沥 青 面层也 出现裂 缝 。 裂缝出现后 , 在行车 和降水 的共 同作用下, 加速裂缝 的发展, 终导致路 会 最 面 结构层 的损坏 , 响道路 的行车 功能, 影 如何 正确认 识半刚性 基层沥 青路 面的 反射 裂缝, 深入分析 反射裂缝 的扩展机 理, 然后 根据不 同状况采取相 应的措施 , 对 减少 路面 的早 期损 坏, 降低 养护 维修 成本 , 延长 路面 使用 寿命 具有 重要 意 义 。
应 用 技 术
I ■
CoiedcoyV h e ho i iccnengew n naT 1Re s
半刚性基层沥青路面反射裂缝形成试验及扩展机理研究

半刚性基层沥青路面反射裂缝形成试验及扩展机理研究利维康道让旧路更具价值摘要基于应变水平进行道路结构起裂层位预估并应用断裂力学理论阐述裂缝形成及扩展原因,采用室内试验测试沥青路面各结构层的极限弯拉应变,研究荷载作用下半刚性基层沥青路面裂缝形成及扩展机理。
在试验路段的各层位布设XYJ-2型应变传感器,监测道路结构的应变规律。
结果表明:土基回弹模量较低时,原始开裂点在基层及底基层发生;裂缝尖端的应力强度因子均高于材料的断裂韧度,原始裂缝将会由于荷载作用而持续扩张,直至形成贯通裂缝。
关键词:沥青路面;半刚性基层;反射裂缝;起始层位;应变水平;裂缝扩展;应力强度因子;断裂韧度引言半刚性基层沥青路面在我国广泛应用[1],如水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾、石灰粉煤灰稳定碎石、石灰粉煤灰稳定沙砾、石灰稳定土等[2]。
水泥稳定碎石及石灰粉煤灰稳定碎石具备较高的抗压强度,并具备一定的水稳定性,广泛应用在道路结构的基层和底基层[3];石灰稳定土等可自成板体,且具备一定抗压强度,广泛应用在底基层中[4]。
采用半刚性材料的高等级公路一般选用15~20 cm面层材料,包括上面层、中面层及下面层;25~40 cm基层材料,15~30 cm底基层材料[5]。
该种路面结构由于半刚性基层具备较大的刚度,所以道路结构承载能力较强,路面车辙现象较轻[6]。
调查发现:在使用2~3年,路表开裂病害就开始出现,且随应用年限增长,开裂病害更严重,与实际路面设计寿命不一致[7]。
半刚性基层沥青路面设计过程中采用弹性层状体系理论进行道路结构力学计算。
在该种理论体系下,半刚性道路结构多数层位为受压状态,个别层位承受较小的拉应力。
按照应变疲劳破坏或者应力疲劳破坏的基本准则,道路结构开裂的几率较小,使用寿命将会很长,而这种结果显然与道路实际使用状况有很大差别[8]。
当前,有学者采用黏弹塑性有限元数值模拟技术得到的计算结果与采用弹性层状体系计算的结果有一定的差别,交通荷载作用下,半刚性基层道路结构原始开裂点存在争议[9]。
半刚性基层沥青路面裂缝原因及防治措施

1疲劳裂缝 如车辙—样,沥青路面的疲劳开裂同样是由于重复荷载的作用在 行车道出现的一种破坏。疲劳开裂的早期现象是路面在纵横向出现间断 的裂缝,之后,路面出现更多的变形。这种疲劳开裂有时被称为“龟 裂”,因为路面的破坏形状类似于龟的背部形状。对一些极端的情况, 疲劳 开裂 的最 终结 果是 路面 出现 坑槽 。 沥青混合料如果具有较高刚度,路面结构在荷载作用下的变形较 小,则路面的疲劳开裂较小。柔的材料,高的变形,高的应力水平,则 路面的疲劳寿命较低。因此,路面的疲劳开裂的机理很容易被了解,但 产生的原因却不十分容易被说明。它不能简单地说是材料的问题,疲劳 开裂一般由多种原因引起,很明显,必须有重复的疲劳荷载作用。一些 其他的原固如差的路基排水将导致路面强度减弱、弯沉增大,路面出现 疲劳开裂。差的设计、差的施工赁量同样可导致路面出现疲劳开裂。因
此,弱的路面结构、高的路面弯沉和重复荷载将很容易产生路面疲劳开 裂。在许多情况下,重复荷载作用下的路面结构出现疲劳开裂没有很多 初期迹象,因此,必须加强路面的评价与养护。当路面在短于设j 十年限 的时 间内 出现 开裂 ,可 能是 路面 受到 重的 荷载 。
—般克服路面过早出现疲劳开裂有以下途径:1) 充分考虑路面设 计年限内 的重载交通;2) 利用隔水措施,保 证路面土基干燥 ;3) 用 厚的路面;4)利用的路面材料在水 的作用下不致出现多的减弱;5) 路面 材料有 一定 的刚度 。
l I {( 土黼) 类为沥基青层;、路沥面青混; 凝裂土缝为;面措层施的丰刚性路面被大量用于高等级岔璐路面。
半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治措施

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治措施摘要:半刚性基层沥青路面在我国公路建设中得到了广泛的运用,但半性基层在运营期间易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝,在交通荷载和温度荷载的重复作用下,半刚性基层的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝。
反射裂缝大大的缩短了路面的使用寿命。
关键词:沥青路面半刚性基层反射裂缝1、前言近年来,随着交通运输业的快速发展,公路等级越来越高,半刚性路面在高等级公路中的应用也日益广泛[1],随之而来的是裂缝问题。
调查表明,裂缝中有50%以上为半刚性基层先开裂而导致沥青面层开裂的反射裂缝。
道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象。
基层反射裂缝是指半刚基层先于沥青面层开裂,在荷载应力与温度应力的共同作用下,在基层开裂处的面层底部产生应力集中而导致面层底部在上方大体对应的位置开裂,然后逐渐向上或向下扩展而使裂缝贯穿。
反射裂缝的产生,往往是沥青路面损坏加剧的开始,导致雨水沿裂缝下渗软化半刚性基层造成基层刚度不足而形成唧浆、沉陷等病害。
2、沥青路面半刚性基层特点半刚性基层指无机结合料稳定类基层,其结合料一般采用水泥、石灰、工业废渣等材料,具有承载力大、刚度大、压缩模量高、板体性能强、弯沉小等优点,但这种材料温缩、干缩变形大,易开裂,属于脆性材料。
由于半刚性基层材料温缩和干缩特性和本身的脆性,所以不可避免地会产生反射裂缝。
首先,当车轮从裂缝的一侧经过到达裂缝的另一侧时,路面所受应力产生突变,并在路面裂缝处产生较大的应力集中,同时在温度应力的反复作用下,导致面层疲劳而产生反射裂缝;再者,由于界面上水的存在改变了层间接触条件,路基路面结构间不再连续,成为半连续甚至光滑接触模式,沥青层底在荷载作用下将出现超过极限拉应力状态,导致沥青面层开裂,承载力降低,产生车辙等病害。
半刚性基层路面的破坏一般从半刚性基层的缩裂开始,然后破坏由基层向面层及向路基延伸,最终发展为整个路面结构的破坏,因此这种路面破坏模式属于路面的结构性破坏,一旦损坏很难进行维修。
半刚性基层裂缝成因分析及防治措施

半刚性基层裂缝成因分析及防治措施半刚性基层作为沥青路面结构的主要承重层,在目前高速公路及高等级路面中普遍应用。
而半刚性基层的裂缝成为沥青路面早期破坏的主要原因,因此分析半刚性基层开裂原因及寻求有效防治措施十分必要。
标签:半刚性基层收缩裂缝成因分析防治措施半刚性基层具有结构强度高、稳定性好、刚度大、荷载分布均匀、水稳性可靠及施工成本低等优点,因此,广泛用于修建高等级路面的基层。
但半刚性基层沥青路面最大的缺陷之一,是随温度和湿度的变化容易产生收缩裂缝,然后自基层向上扩展到沥青表面形成反射裂缝。
反射裂缝是由于受拉疲劳、受拉屈服与剪切屈服单独或联合作用的结果。
在荷载作用特别是重车的反复作用下,使沥青结构层产生拉应力超过材料的疲劳强度,底面先裂并逐渐向上扩展到路表面,当行车通过时,基层裂缝两端之间产生竖向位移,在面层中引起面层剪切搓动和剪切疲劳破坏而导致开裂,随着大面积的使用,人们逐渐发现半刚性基层在强度形成过程中及运营期间容易产生干缩和温缩裂缝进而使沥青面层过早开裂,并引起路面早期破坏。
1 实例分析某路面工程,水稳碎石基层设计厚度20cm,设计强度3.0MPa(7d无侧限抗压强度),水泥计量4.0%,摊铺机摊铺,重型振动压路机+大吨位胶轮压路机组合碾压。
当天施工温度为16~20℃,采用薄膜养生;一周后施工透层和改性乳化沥青稀浆封层,封层厚5mm,做渗水试验,满足规范要求;二周后温度下降10℃,低温天气持续一个星期。
裂缝调查:1道/30米(封层施工前),1道/20米(封层施工两周后),所有裂缝均为横向裂缝。
相关参数如下表:■上述实例表明:水稳碎石基层在施工后一周内已出现了收缩裂缝,主要表现形式是基层顶面出现规则的横向裂缝;封层施工后,随着气温骤降,裂缝数量增多,并继续发展,已反射到封层上。
2 半刚性基层裂缝成因机理分析半刚性基层形成裂缝的直接原因是:材料收缩产生收缩应力,当收缩应力大于材料的抗拉强度时出现裂缝。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
半刚性基层裂缝形成机理及防治
摘要:半刚性基层材料具有刚度大、强度高、水稳性和冰冻性好等优点,我国大多数公路都采用此材料作为基层材料,但是他的抗裂性能较差,基于以上背景,本文分析了半刚性基层材料裂缝产生的机理主要是干缩和温缩,并依据裂缝产生机理提出半刚性基层材料的防裂措施。
关键词:半刚性基层; 裂缝; 机理; 干缩; 防治措施
纵观我国高速公路路面现状,主要以半刚性基层路面结构为主,目前我国90%以上的高速公路路面基层和底层采用了半刚性材料。
虽然半刚性基层材料具有诸多优点和广阔的使用前景,但是半刚性材料的裂缝问题已经成为该结构的主要缺陷。
1 半刚性基层裂缝形成机理
半刚性基层开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的。
影响裂缝轻重程度的主要因素有:基层材料的性质,气候条件(特别是冬季气温及其变化)、交通量和车辆类型以及施工因素等。
但就基层材料的主要原因而论,主要是由于基层温缩、干缩、疲劳引起的面层开裂。
1.1温度收缩机理
组成半刚性材料的三个相,即不同矿物颗粒组成的固相、液相(水)和气相在降温过程中相互作用的结果,使半刚性材料产生体积收缩,及温度收缩。
就组成固相的矿物颗粒而言,原材料中沙粒以上颗粒的温宿收
缩系数较小;粉粒以下颗粒,特别是粘土矿物的温度收缩性较大。
粘土及其他交替颗粒的温度收缩性的大小与扩散厚度成正比。
半刚性基层材料中的固相颗粒大部分为结晶体及部分为非结晶体,其热学性质由质点间的键性和热运动以及结构组成所决定。
组成晶体的质点在空间是很有规律地排列着,质点的热运动只是在其平衡位置附近的热震荡。
由于组成固相复合材料的各矿物有不同热胀缩性,但又是胶结为整体的材料,所以其热胀缩性是各组成单元体间相互作用的“综合效应”。
半刚性材料中胶结物各矿料也有较大的温度收缩性,存在于半刚性基层材料内部大孔隙、毛细孔和凝胶孔中的水主要是通过“扩张作用”、“表面张力作用”和“冰冻作用”三个作用过程,对半刚性材料的温度收缩性质产生较大的影响,使半刚性材料在干燥和饱和水状态下有较小的温度收缩值,而在一般含水量下有较大是的收缩值。
1.2干燥收缩机理
干燥收缩是指半刚性基层材料内部含水量变化而引起体积收缩现象。
干燥收缩的基本原理是由于水分蒸发而发生的“毛细管张力作用”、“吸附水及分子间力作用”、矿物晶体或胶凝体的“层间水作用”、以及“碳化脱水作用”而引起的整体宏观体积的变化。
(1)毛细管张力作用。
(2)吸附水分子间力作用。
(3)干燥收缩的层间水作用。
(4)碳化收缩作用。
除此以外,含有集料的半刚性基层材料,集料本身的收缩也会
影响整体材料的干燥收缩性能。
通常,孔隙率大、吸水率高、模量值低的集料具有较大的干燥收缩率。
把引起半刚性基层材料干燥收缩的三个主要作用过程的收缩力与含水量之间的关系绘制成曲线,大致呈抛物线形变化。
对于含水量较大水泥稳定碎石材料,干燥收缩形式总是从毛细管张力作用开始,然后是吸附水和分子间力作用到层间水作用。
2 半刚性基层路面裂缝的主要类型
以高速公路半刚性基层沥青路面为例,其路面的开裂包括沥青面层自身的开裂和由于基层的温缩、干缩和疲劳引起的面层开裂。
本文主要研究由于半刚性基层材料破坏引起的面层的开裂。
由于基层的温缩、干缩和疲劳引起的面层开裂形式主要是反射裂缝和对应裂缝。
2.1反射裂缝
在冰冻或寒冷地区,特别是重冰冻地区,因温度收缩或干燥收缩已开裂的半刚性基层在由温度变化引起的膨胀和收缩作用下会产生水平位移。
当行车荷载通过时,基层裂缝两端之间会引起下部路面结构在裂缝处产生竖向位移差,在面层中引起面层剪切错动,使基层的裂缝反复张开和缩小并产生剪切疲劳破坏而导致开裂。
图1为半刚性基层沥青路面反射裂缝示意图。
图1 反射裂缝示意图
2.2对应裂缝
在已产生裂缝的半刚性基层上或是已开裂的老路面上铺筑较厚
的沥青面层后,基层或老路面的变形会集中反映在裂缝处。
它将给也在产生温度收缩和翘曲的新铺沥青面层一个附加拉应力,此附加应力和沥青面层的低温收缩应力之和一旦超过沥青混合料的抗拉
强度,则新沥青面层的表面在基层或老路面裂缝的上方首先开裂,并逐渐向下传播,直到与基层或者老路面的裂缝相连而形成对应裂缝。
图2为半刚性基层沥青路面对应裂缝示意图
图2对应裂缝示意图
3半刚性基层材料开裂防治措施
半刚性基层材料的开裂主要是由于温缩和干缩导致的反射裂缝,随着雨水或雪水的侵入会导致基层变软,造成路面强度大大降低,在车辆的反复荷载作用下导致面层底部应力集中,随着荷载作用次数的增加不断向上发展,最终形成贯穿整个面层的裂缝,使得路面产生结构性破坏。
针对以上裂缝产生的机理分析,半刚性基层材料的裂缝防治措施主要有:
3.1改善半刚性材料性能
基层的开裂与材料的选择、水泥剂量、外加剂的使用、混合料的级配、碾压、养护、管理等都有关系。
首先应该选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小和抗拉强度高的半刚性材料做基层。
室内外实验表明,稳定粉粒含量少的粒料的抗冲刷性最好,水泥稳定粒料和密实式石灰粉煤灰稳定粒料是所有半刚性材料中收缩系数
最小的材料,应该首选这两种材料做路面的基层。
粒料可以是碎石、砂砾、矿渣和其他具有一定强度的粒状废渣。
3.2设置预切缝
在基层设置预切缝可减少基层裂缝的产生。
在铺筑沥青面层前,通过对基层采用预切缝处理的措施来减小基层的相对“长度”,以此来减小基层内部积累的温缩、干缩应力效应,并可削弱基层的约束条件。
但应注意预切缝的间距、深度等尺寸参数,应通过试验和实际情况确定。
预切缝间距小,接缝多,不仅增加施工的复杂性,而且影响路面的整体强度。
3.3在半刚性基层与面层就爱你设置应力吸收中间层
设置应力吸收中间层,即在沥青面层与半刚性基层之间加铺一层弹性模量低、韧性较高、能承受较大应变而不破坏的材料,该层成为上、下接触面间的弹性联结,由于此弹性联结,面层和基层间可以错动而不承受由于基层移动造成的应力,使基层裂缝向上反射而产生的结构应力可以在该层的界面上被消散,从而吸收半刚性基层的收缩应力或应变。
该应力吸收中间层在国外称之为 sami,在国内外工程中尝试最多的是将高掺量的橡胶粉沥青、低稠度沥青混凝土、开级配沥青混凝土底层、级配碎石、土工织物、预制纤维膜布等作为应力吸收中间层。
应力吸收中间层对减缓反射裂缝的产生与扩张有明显的效果。
结语
半刚性基层开裂的原因,具有行车荷载方面的因素,又半刚性基层材料方面的因素,既有设计方面的因素,又有施工方面的因素。
减少半刚性基层温度收缩和干燥收缩产生的裂缝成为整个道路裂
缝的关键。
实践表明,采用优质的沥青混合料和抗拉强度高且干缩系数、温缩系数较小的半刚性基层材料,必要时在半刚性基层与面层之间设置合适的应力吸收中间层,同时保证施工质量对预防半刚性基层裂缝的产生有较好的效果。
参考文献
[1] 沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[m].北京:人民交通出版社,1998 .
[2] 张宏君.基于路用要求的半刚性基层抗裂评价与改善措施研究.长安大学,2009.
[3] 陈冬燕.半刚性基层材料抗裂性能研究.长安大学,2005
[4] 张鹏.高等级公路半刚性基层材料的抗裂性能研究.大连理工大学,2007。