反射裂缝成因与防治

合集下载

混凝土路面反射裂缝治理技术及应用

混凝土路面反射裂缝治理技术及应用

混凝土路面反射裂缝治理技术及应用一、前言近年来,随着城市化进程的加速,道路建设越来越重要。

而道路的使用寿命和安全性往往受到路面裂缝的影响。

随着反射裂缝的加剧,路面的损坏程度也会逐渐加重,给行车安全带来极大的隐患。

因此,混凝土路面反射裂缝治理技术应运而生。

二、混凝土路面反射裂缝的成因混凝土路面反射裂缝是由于路面下方的基础或者地面发生变形,引起路面应力集中,从而导致路面的开裂。

这种开裂多数出现在道路的交叉口、桥梁、隧道等处,这些地方的负荷较大,路面的承载能力较差,加之交通量大,路面的疲劳程度也会加剧。

同时,气温的变化也会导致路面的收缩和膨胀,从而加速路面反射裂缝的产生。

三、混凝土路面反射裂缝治理技术1. 路面加筋剂路面加筋剂的原理是利用其强度和韧性,通过在路面表层形成一个高强度的网格结构,从而有效地抑制路面反射裂缝的产生。

添加路面加筋剂一般是在路面施工的时候进行,可以有效地提高路面的承载能力和耐久性。

2. 活性矿物粉混合料活性矿物粉混合料是一种由水泥、石灰、煤渣等多种原材料混合而成的混凝土,它具有优异的耐久性和抗裂性能。

在路面反射裂缝治理中,活性矿物粉混合料可以通过填充路面裂缝和表层的细小孔隙,从而增强路面的密实性和抗水性,提高路面的承载能力和耐久性。

3. 路面修补剂路面修补剂是一种特殊的材料,其主要成分是高性能聚合物。

它可以通过填充路面裂缝和表层的细小孔隙,从而修补路面的损坏部位,提高路面的承载能力和耐久性。

此外,路面修补剂还具有防水、防腐、防蚀等功能,可以有效地延长路面的使用寿命。

4. 路面加固技术路面加固技术是一种通过加固路基和路面的方法来提高路面的承载能力和耐久性。

通过在路基和路面之间加入钢筋网格或者玻璃纤维网格等材料,可以有效地抑制路面反射裂缝的产生,提高路面的承载能力和耐久性。

四、混凝土路面反射裂缝治理技术的应用混凝土路面反射裂缝治理技术的应用可以提高路面的承载能力和耐久性,降低路面维护成本和安全隐患。

防止反射裂缝的3个措施

防止反射裂缝的3个措施

防止反射裂缝的3个措施反射裂缝是指沥青路面中出现的裂缝,这些裂缝通常是由于路面下层结构的变形、沥青路面老化或者温度变化等因素引起的。

反射裂缝不仅会影响道路的美观度,还会对行车安全造成威胁。

因此,采取措施防止反射裂缝的出现是非常必要的。

1. 加强路面下层结构的支撑反射裂缝的主要原因之一是路面下层结构的变形。

因此,加强路面下层结构的支撑是防止反射裂缝的重要措施之一。

具体来说,可以采用加厚路基、加强路基的排水系统、加强路基的稳定性等措施来增强路面下层结构的支撑能力。

这样可以有效地减少路面下层结构的变形,从而降低反射裂缝的出现概率。

2. 采用高弹性沥青混合料反射裂缝的另一个主要原因是沥青路面老化。

为了延长沥青路面的使用寿命,可以采用高弹性沥青混合料。

高弹性沥青混合料具有较高的柔性和弹性,可以有效地抵抗路面的变形和老化,从而减少反射裂缝的出现。

此外,高弹性沥青混合料还可以提高路面的抗滑性和降噪性能,提高行车的安全性和舒适性。

3. 加强路面维护和管理加强路面维护和管理也是防止反射裂缝的重要措施之一。

具体来说,可以采用定期巡查、及时修补、加强清洗等措施来保持路面的平整和光滑。

此外,还可以采用路面加固、路面改造等措施来加强路面的承载能力和稳定性,从而减少反射裂缝的出现。

同时,加强路面维护和管理还可以提高路面的使用寿命,降低维护成本,为公众提供更加安全、舒适的行车环境。

综上所述,防止反射裂缝的措施包括加强路面下层结构的支撑、采用高弹性沥青混合料、加强路面维护和管理等。

这些措施可以有效地减少反射裂缝的出现,提高道路的使用寿命和行车安全性。

在实际工程中,应根据具体情况采取相应的措施,以达到最佳的防止反射裂缝的效果。

混凝土路面的反射裂缝原因分析和处理方法

混凝土路面的反射裂缝原因分析和处理方法

混凝土路面的反射裂缝原因分析和处理方法浅谈混凝土路面的反射裂缝原因及处理方法1. 引言混凝土路面是我们日常生活中常见的道路类型之一,其具备较好的耐久性和承载能力。

然而,长期使用后,混凝土路面可能出现反射裂缝现象,这不仅影响公路的美观度,还会加速路面的破损速度。

本文将深入探讨混凝土路面反射裂缝产生的原因,并提供相应的处理方法。

2. 原因分析2.1 温度变化引起的热应力在气候变化过程中,温度是一个主要因素。

由于混凝土是热胀冷缩的材料,暴露在极端温度的环境下,由于温度变化引起的热应力会导致路面产生反射裂缝。

2.2 基层缺陷混凝土路面的基层是支撑整个路面结构的组成部分,因此基层质量的好坏直接关系到路面的稳定性。

如果基层存在缺陷,例如土壤不均匀沉降、基层不够坚实等,会在路面上产生应力集中,进而导致反射裂缝的产生。

2.3 车辆荷载作用车辆荷载是指行驶车辆对路面施加的载荷,它在长期使用过程中可能会引起路面的变形和损伤。

当车辆荷载超过路面的承载能力时,路面可能会出现裂缝,其中包括反射裂缝。

3. 处理方法3.1 控制温度变化为了减少温度变化引起的热应力,可以采取在混凝土路面上铺设防护层的方式。

这种防护层可以吸收部分温度变化产生的热应力,从而降低对混凝土的不利影响。

3.2 加强基层建设为了预防反射裂缝的产生,需要加强对基层的建设。

在基层施工过程中,要确保土壤均匀沉降,并采取适当的加固措施,以提高基层的承载能力,减少应力集中的可能性。

3.3 加强路面维护定期进行路面维护是预防反射裂缝产生的重要环节。

维修期间,可以采用补充混凝土、重铺板块等方式,修复已产生的反射裂缝,并且必要时加固基层,保证道路的平整度和稳定性。

4. 观点与理解在混凝土路面反射裂缝的产生过程中,温度变化、基层缺陷和车辆荷载是主要的原因。

通过控制温度变化、加强基层建设和加强路面维护等措施,可以减少混凝土路面反射裂缝的发生。

适当的路面设计和选择高质量的材料也能延长路面使用寿命,减少反射裂缝的产生。

沥青混凝土路面反射裂缝的分析和防治

沥青混凝土路面反射裂缝的分析和防治

沥青混凝土路面反射裂缝的分析和防治背景路面裂缝是指路面长时间承受车辆荷载和气候环境精神而产生的裂缝,严重影响道路使用寿命和车辆行驶舒适度。

特别是沥青混凝土路面,易出现反射裂缝,其是从基层裂缝扩大形成的,非常危险。

本文就沥青混凝土路面反射裂缝的分析和防治进行简要介绍。

反射裂缝的形成在高速公路或其他大型道路上,反射裂缝是最常见的路面裂缝形式之一。

反射裂缝的形成常常起源于基层裂缝,那么基层裂缝又是什么呢?基层裂缝是混凝土或沥青水泥混合料在负荷下受到不均匀沉降、受到热膨胀和收缩等因素影响出现的裂缝。

当存在基层裂缝时,道路上车辆通行所产生的荷载、气象系统的影响等外力都会对这些裂缝造成负面影响,导致它们不断地扩大。

由于反射裂缝的扩大形成了一个重复的周期,所以被称为反射裂缝。

分析反射裂缝不仅会对车辆行驶造成不良影响,也会让整条路面的力学平衡失去均衡,直接影响路面的平整度和使用寿命。

1.裂缝宽度、长度、深度、间距裂缝的宽度、长度、深度和间距对路面反射裂缝的发生和发展具有极大的影响。

通常来说,道路上裂缝的扩展越快,整个道路的使用寿命就越短。

因此,在开展路面反射裂缝的分析研究时,必须深入了解裂缝的基本特征参数。

2.沥青混凝土反射裂缝多发原因我国沥青混凝土路面在使用过程中,由于自身材料的缺陷及基层情况的影响,反射裂缝在某些情况下会大量产生。

影响反射裂缝发生的主要因素在于路面结构的设计情况,包括材料及材料厚度的选择设置等。

防治针对沥青混凝土路面反射裂缝的特点,可以采用以下措施加以防治:1.采取基础处理措施仔细分析反射裂缝的出现主要原因,提高路面的设计质量,关注基础处理问题。

2.加强层间粘结性能通过在沥青混合料中加入聚合物改性剂和胶粘剂,在沥青混合料中适量添加颗粒粘结剂和筛筛制量更细的细集料,由此增加沥青与骨料之间的黏附力,显著提高了材料的层间粘结性能。

3.加强维护保养对现有已经出现反射裂缝的路面进行补强处理,采用高性能的修补产品,对反射裂缝及时进行维修养护。

水泥混凝土道路路面反射裂缝的研究

水泥混凝土道路路面反射裂缝的研究

水泥混凝土道路路面反射裂缝的研究一、引言水泥混凝土道路是现代道路建设中最常用的路面结构之一。

然而,在道路使用过程中,路面会受到机动车辆的不断行驶和气候变化等多种因素的影响,可能会出现反射裂缝,这会影响道路的使用寿命和行车安全。

因此,研究水泥混凝土道路路面反射裂缝的成因和防治方法具有重要意义。

二、反射裂缝的成因1. 温度变化温度变化是导致路面反射裂缝的主要因素之一。

当道路表面温度发生变化时,路面材料的体积也会发生变化,这种变化会导致路面产生应力,当应力达到材料的承载极限时就会出现反射裂缝。

2. 交通荷载车辆的不断行驶也是导致路面反射裂缝的原因之一。

车辆的轮胎会对路面施加压力,这种压力会导致路面材料的应力增加,当应力超过材料的承载能力时,就会出现反射裂缝。

3. 基层不均匀沉降道路基层的沉降不均匀也会导致路面反射裂缝的出现。

当基层沉降不均匀时,路面的应力也会不均匀,这会导致反射裂缝的出现。

三、反射裂缝的防治方法1. 加强路面设计选择合适的路面结构和材料,加强路面的耐久性和抗裂性能,可以减少反射裂缝的出现。

2. 采用材料弹性模量匹配技术材料弹性模量匹配技术是指在路面中采用不同弹性模量的材料,使路面能够更好地承受温度变化和交通荷载,从而减少反射裂缝的出现。

3. 基层处理基层的平整度、密实度和强度等都对路面反射裂缝的出现有影响。

因此,在建造道路时,应加强基层处理,使基层的性能得到提升,从而减少路面反射裂缝的出现。

4. 维护管理定期检查路面状况,及时维护路面,清理路面上的杂物,及时填补裂缝,加强路面的维护管理,可以延长路面的使用寿命,减少反射裂缝的出现。

四、结论路面反射裂缝是由多种因素共同作用所导致的,只有综合采取多种措施,才能够有效地减少反射裂缝的出现。

加强路面设计,采用材料弹性模量匹配技术,基层处理和维护管理都是减少路面反射裂缝的有效措施。

在未来的道路建设中,应更加注重路面的质量和维护管理,从而减少路面反射裂缝的出现,提高道路的使用寿命和行车安全。

混凝土路面反射裂缝的治理技术

混凝土路面反射裂缝的治理技术

混凝土路面反射裂缝的治理技术一、引言随着城市化进程的加快,道路建设也日益发展。

混凝土路面作为一种常见的道路结构,具有使用寿命长、承载能力强等优点,得到了广泛应用。

但是,在使用过程中,混凝土路面上会出现反射裂缝,给行车安全带来了很大的隐患。

因此,对混凝土路面反射裂缝的治理技术进行研究和探讨,对道路的安全和畅通具有重要意义。

二、混凝土路面反射裂缝的成因混凝土路面反射裂缝是指原本不存在于混凝土路面上的裂缝,由于路面下部分存在裂缝,导致路面上出现的一种特殊裂缝。

混凝土路面反射裂缝的成因主要有以下几点:1.基础不均匀沉降:当混凝土路面下的基础沉降不均匀时,就会产生反射裂缝。

2.路面龟裂:混凝土路面在使用过程中,由于温度、湿度等因素的作用,容易出现龟裂,从而导致反射裂缝的出现。

3.路面压实不良:在混凝土路面施工过程中,如果压实不良,就会使路面出现反射裂缝。

三、混凝土路面反射裂缝的治理技术1.路面封闭剂填充法路面封闭剂填充法是一种常见的混凝土路面反射裂缝治理技术。

这种方法通过将路面封闭剂填充到反射裂缝中,从而达到填平裂缝、防止水进入、延长路面使用寿命等效果。

路面封闭剂填充法的优点是可以快速施工、便于维护,但缺点是填充材料的粘合力较差,可能存在掉落、脱落的情况。

2.注浆法注浆法是一种常见的混凝土路面反射裂缝治理技术。

这种方法通过将专用注浆材料注入反射裂缝中,从而达到填平裂缝、加固路面等效果。

注浆法的优点是填充材料的粘合力较强,可以加固路面,但缺点是施工难度较大,需要专业的设备和技术。

3.热补法热补法是一种常见的混凝土路面反射裂缝治理技术。

这种方法通过使用加热设备将热补材料加热至一定温度,然后将其倒入反射裂缝中,从而达到填平裂缝、加固路面等效果。

热补法的优点是施工速度快、填充材料粘合力强,但缺点是需要专业的设备和技术,施工难度较大。

4.橡胶微粒填充法橡胶微粒填充法是一种常见的混凝土路面反射裂缝治理技术。

这种方法通过将橡胶微粒填充到反射裂缝中,从而达到填平裂缝、防止水进入、延长路面使用寿命等效果。

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治-精品文档

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治近年来,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,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。

1 路面开裂的类型沥青路面按裂缝成因可将其分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两类。

荷载型裂缝主要指剪切型裂缝,由于行车荷载作用下沥青面层产生较大的剪切应力,当产生剪切强度超过路面材料的极限抗剪强度就会发生剪切开裂,这种裂缝在初始阶段一般是路表纵向开裂,随着荷载的反复作用逐渐发展为网状裂缝。

非荷载型裂缝主要是指温度裂缝,沥青混凝土与其它材料一样也具有热胀冷缩的性质,这种裂缝不仅与荷载作用下产生,而且与环境因素也有很大关系。

一般认为沥青混凝土的低温开裂有两种形式:一种是由于气温骤降造成面层温度收缩,在有约束的沥青层内产生温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度时造成的开裂。

此类裂缝多从路表面产生,向下发展。

温度开裂的另一种形式是温度疲劳裂缝,这是由于沥青混凝土经过长时间的温度循环,是沥青混凝土的极限拉伸应力变小,应力松弛性能降低,将在温度应力小于其抗拉强度时产生开裂。

这种裂缝主要发生于温度变化频繁的温和地区,无论是低温荷载裂缝、冻胀裂缝还是反射裂缝都是在外因作用下由于沥青混合料老化所致,而低温缩裂则是温度下降时内部应力所致,属于材料问题。

另外,由于半刚性基层材料本身固有的收缩特性使沥青路面存在着严重的反射裂缝问题,半刚性基层开裂之后,沥青面层与半刚性基层之间存在受力薄弱点,在温度、荷载、外界环境作用下,沥青面层底部出现应力集中现象,面层底部开裂,在荷载反复作用下裂缝向上扩展,直至路表面。

混凝土路面的反射裂缝原因分析和处理方法

混凝土路面的反射裂缝原因分析和处理方法一、前言混凝土路面长期使用后,常常会出现反射裂缝,给道路安全带来严重威胁。

因此,对混凝土路面的反射裂缝进行原因分析和处理方法研究,对于提高道路使用寿命,保障行车安全具有重要意义。

二、反射裂缝的原因分析混凝土路面的反射裂缝是由于路面下层强度不足,或路面温度应力过大,导致路面出现不均匀收缩、膨胀和变形而引起的。

主要原因如下:1. 基层不均匀沉降当基层沉降不均匀时,混凝土路面的应力也不均匀,会导致路面裂缝。

特别是在路面上有重载车辆通过的情况下,反射裂缝更容易出现。

2. 温度变化混凝土路面的温度变化也会导致反射裂缝的产生,特别是在高温条件下,路面的膨胀系数增大,路面的收缩应力也会随之增加,这样就会导致路面开裂。

3. 路面设计不合理路面设计不合理也是导致反射裂缝产生的原因之一。

如果路面的结构和厚度不合理,就会引起反射裂缝。

三、处理方法针对混凝土路面反射裂缝的原因,可以采取以下处理方法:1. 增加基层强度为了解决基层不均匀沉降导致的路面反射裂缝,需要加强基层的承载力。

可以在路面下面增加一层被称为砼底基层的混凝土层,来增加基层的强度。

通过采用这种方法,可以有效地防止路面反射裂缝的出现。

2. 采用高抗裂强度的混凝土选择高抗裂强度的混凝土,可以有效地减少路面反射裂缝的产生。

可以根据路面的使用情况,选择适合的混凝土材料,以提高路面的抗裂强度。

3. 采用适当的路面设计在路面设计中,要选择适当的路面结构和厚度,以避免路面反射裂缝的产生。

可以通过采用适当的路面设计方案,来减少路面反射裂缝的出现。

4. 定期维护对于已经出现反射裂缝的路面,需要及时进行维护。

可以采用填缝、切口等方法,将裂缝填充或者修复。

通过定期维护,可以延长路面的使用寿命,减少路面反射裂缝的产生。

四、结论混凝土路面反射裂缝的产生是多种因素综合作用的结果。

为了有效地解决这个问题,需要对混凝土路面反射裂缝的原因进行分析,采取相应的处理方法。

高等级公路沥青路面反射裂缝与防治探讨

高等级公路沥青路面反射裂缝与防治探讨沥青路面产生反射裂缝的主要原因,是由于基层的温干缩应力导致基层先开裂,而后在温差应力和荷载应力共同作用下向面层发展。

面层厚度和基层材料的温缩性能,是影响反射裂缝多少和发展快慢的主要因素。

一、高等级公路反射裂缝产生的原因和危害分析1、反射裂缝产生的原因(1)交通荷载产生的应力反射裂缝大多是由交通荷载或者温度变化引起的,当基层出现裂缝,周围忽吉层也会被破坏,很容易造成面层底部出现悬空清况,而且底部弯拉应力开始增大。

当车轮通过时,产生的应力会通过基层传递到土基中,在这个传递过程中,裂缝处就会出现剪应力,要把面层剪断。

剪应力大小要看半刚胜基层的裂缝处传递剪力的能力。

如果裂缝比较大,裂缝两侧没有啮合作用,剪应力传递也就失去载体。

这样就会造成裂缝端应力集中,路面损士不会越来越严重。

(2)温度发生变化引起的应力温度裂缝主要有低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝两种。

低温裂缝是指大气温度急速下降时,沥青材料变硬并开始收缩,在面层中就会产生收缩应力。

这种应力一旦续旦过沥青昆合料白钳亢拉强度,就会出现沥青面层裂缝。

路基面层中的温度应力大小要看沥青昆合料收缩系数。

如果使用流变性较好的沥青,它的温度应力就比较小。

温磨痛劳裂缝主要发生在日温变化较大的地区。

当日温差变化较大时,因为温度反复升降,很容易导致沥青温度应力疲劳。

2、反射裂缝的危害反射裂缝对路面的危害是极为严重的。

首先会降低路面的防水性能,路面出现裂缝,雨水会自然渗透到路基内部。

特别是路基土,一旦出现松软,变形是必然结果。

其次是路基要承受过大应力,裂缝一旦出现,路面板体不连续,路面荷载时,从裂缝处传递的过大压力就会直接传递到路基顶面,造成路基变形。

再就是会导致路面结构板体边缘变形。

由于裂缝存在,路基内部各个层面在荷载作用下都会发生损伤,结构层寿命缩短。

最后是裂缝产生磨耗,由于裂缝出现,荷载压力、水分、温度等外部因素都会作用于磨损层,当然就出现磨损层骨半杯口沥青的剥落,由裂缝变成坑洞了。

浅谈防止反射裂缝的措施

浅谈防止反射裂缝的措施1. 了解反射裂缝的形成机制反射裂缝是由于基层结构与表层结构之间的应力差异导致的路面裂缝。

一般来说,反射裂缝是由于基层结构或者地面运动引起的应力集中,再加上表层结构的承载作用不足导致的。

反射裂缝表面通常呈现出弓形状,有时会从裂缝中毛发状的细微裂缝扩展而来。

2. 预先设计好路面结构反射裂缝的预防是最优秀的解决方案,因此,在进行设施建设时,应该充分考虑路面的结构和设计。

在建造地基时,必须确保基层的平整度和强度,以承载表面的轮胎荷载,并分析影响表面设计的主要因素。

3. 加强基础结构的支撑确保基础结构的稳定性非常重要。

如果在路面底层和基层之间设置支承结构来改善路面承载能力,可以减小分布荷载产生的应力,从而减少了反射裂缝的发生。

4. 维护路面表面层的平整度路面表层的平整度直接影响到路面的承载能力,因此,如果表面层出现凹陷,裂缝和沥青剥落等现象,也会增加反射裂缝的发生。

因此,应定期对路面进行维护保养,及时修补,并加强道路表面的定期检查和维修。

5. 选择合适的材料选择高质量的材料作为反射裂缝的填充物,比如聚合物材料、沥青复合材料等,以增强路面的承载能力。

使用高质量的材料可以有效地阻止反射裂缝的发生,并延长道路的寿命。

6. 采用高效的加固技术在道路建设过程中,可以采用一些科技手段来增强路面的承载能力。

比如利用纤维增强、钢筋加固等技术手段,以加强该区域的力学性能,从而有效减少反射裂缝的发生。

7. 加强施工质量管理施工质量是决定道路使用寿命和性能的主要因素之一,严格控制施工质量,加强质量管理,固然能够有效减少反射裂缝的发生。

结论在确保基层结构和表层结构之间应力均衡的基础上,加强基础结构的支撑,维护路面表面层的平整度,选择合适的材料和采用高效的加固技术等措施都是防止反射裂缝发生的有效方法。

因此,在进行建设工作时,必须充分考虑这些因素,并采取相应的技术措施,以确保道路的安全性和可靠性。

  1. 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. 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. 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)。

反射裂缝成因与防治
发表时间:2018-11-27T16:23:16.210Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第21期作者:杨栋
[导读] 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。

反射裂缝的产生,往往是沥青路面损坏加剧的开始,由此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。

因此如何提高半刚性基层沥青路面的使用质量,减少沥青路面的反射裂缝是目前国内外研究者所面临的共同问题。

杨栋
山东建筑大学山东济南 250101
摘要:近年来,随着交通运输业的快速发展,公路的等级越来越高,半刚性路面在高等级公路设计中的应用也日益广泛,然而随之而来的是裂缝问题。

国内已建高速公路使用调查表明,不论南方还是北方,通车后一年最迟第二年均出现了大量裂缝,裂缝率最高达
640m/1000m2,现场钻芯取样观察表明,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。

反射裂缝的产生,往往是沥青路面损坏加剧的开始,由此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。

因此如何提高半刚性基层沥青路面的使用质量,减少沥青路面的反射裂缝是目前国内外研究者所面临的共同问题。

关键词:反射裂缝、基层刚度、沥青面层
前言:国内已建高速公路调查表明,通车一至两年间大多数公路路面都会出现不同程度的裂缝,而且其中50%以上是由于基层先开裂而引发的反射裂缝。

反射裂缝对路面结构的整体性和连续性产生严重的破坏并在一定程度上削弱了路面结构的强度,而且随着雨水的浸入会导致基层变软造成路面强度大大降低,在大量行车荷载反复作用下会产生冲刷和唧泥现象,从而严重影响路用性能甚至导致路面很快产生结构性破坏。

1 半刚性基层裂缝产生机理
1.1 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(存在于空隙中的气体)组成,固液气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。

无机结合料稳定材料温缩主要受组成矿物单元的含量比例、结构强度及各组成矿物单元的影响。

水是影响此类材料温度收缩的主要因素,特别是在非饱水状态时影响较大。

水对无机结合料的影响主要通过扩张作用、毛细管张力和冰冻作用实现。

1.2 干燥收缩机理
干燥收缩是无机结合料稳定材料因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宏观体积变化。

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。

因此,无机结合料的矿物成分对分散度影响最大;集料增加对水的作用减小;龄期增加,强度增高,可使干缩降低。

可见初期养护不良或含水量太大,必将导致很大干缩。

2 反射裂缝的扩展
2.1 反射裂缝的纵向扩展
断裂力学认为,裂缝的扩展有三种位移模式:张开模式、剪切模式和撕开模式。

其中温度应力对反射裂缝影响的模式为张开模式,行车荷载对反射裂缝影响的主要模式是张开模式和剪切模式。

当车轮驶经裂缝的正上方时,以张开模式来引起反射裂缝,当车轮驶在裂缝之前和之后的位置时,以剪切模式影响反射裂缝。

撕开模式在罩面层中不常出现。

与张开模式相对应的温度型反射裂缝通常产生于罩面层的底部,而后向上逐渐扩展到罩面层顶面。

2.2 反射裂缝的横向扩展
反射裂缝在瞬间是不可能贯穿整个路面宽度,除非在应力作用时,裂缝的长度已经等于或大于相对整个路面宽度的临界长度(这里的临界长度是指当裂缝的长度接近或大于该长度时,裂缝的扩展非常快而且是不稳定的)。

较为合理的发展过程是裂缝首先在路表面某些位置产生,然后再向两侧扩展。

一般情况下,反射裂缝多出现在轮迹处,因为温度对反射裂缝的影响在整个路面宽度内都是相同的,而行车荷载则是以一定的频率分布在车道上的,尤其在渠化交通的道路上。

反射裂缝一经出现,水分的浸入、氧化以及行车的反复作用,常常使得反射裂缝加速向四周扩展,即使裂缝贯穿整个路面宽度,也不会立即影响到行车的舒适性。

3 预防半刚性基层沥青路面反射裂缝的主要措施
3.1 改性沥青的使用
使用改性沥青,能大大改善普通沥青路面的特性,能有效的防止裂缝的进一步扩展,延长沥青路面的寿命,此措施虽不能根除裂缝,但能延缓裂缝的发展,增长使用周期。

3.2 增加沥青面层的厚度
通过增加沥青面层厚度以防止基层反射裂缝,国际上通用的结论是需要将沥青面层增加至15~25cm。

增加加铺层厚度,一方面可以减少旧面层的温度变化,并降低加铺层的拉应力,另一方面可以增加路面结构的弯曲刚度,降低接缝处的弯沉差,减少加铺层的剪切应力。

同时,可以延长其疲劳断裂寿命。

3.3 进行半刚性材料的合理组成设计
通过进行半刚性基层材料的合理设计,如:调整结合料用量与比例,增加粗骨料含量并严格设计级配,以尽可能的减小其温缩和干缩系数,增加半刚性基层材料的抗裂性能,但是不能从根本上消除半刚性材料的开裂而导致的路面反射裂缝。

3.4 在面层与基层之间增加级配碎石层
采用具有一定厚度的优质级配碎石作为上基层,而用半刚性材料作为下卧层,这种上柔下刚式的“组合基层”在很大程度上能够防止和减少半刚性基层反射裂缝,同时级配碎石基层还能充当具有排水功能的基层。

3.5 加铺土工织物或格栅
包括聚丙烯或聚醋织物和聚乙烯、聚丙烯或聚醋无纺织物。

无纺织物厚度为0.4mm~4mm,模量为10MPa~160MPa,临界应5MPa~20MPa,临界应变40%~140%。

织物的厚度较薄些,为0.4mm~0.7mm,模量则高些,为400MPa~1500Mpa,临界应力和应变相应为40MPa~140MPa和8%~15%。

无纺织物夹层的主要作用与橡胶沥青应力吸附夹层相似。

而织物由于模量稍高,可对加铺层起少量加筋作用。

3.6 基层预切缝
基层预切缝方法是在铺沥青面层前将半刚性基层按一定间距设置预锯缝,且设法让这种裂缝仅保留在基层本层,而不反射到面层。

基层采用预锯缝来减少沥青面层反射裂缝的措施在国内外工程实践中有一定的应用,且国外应用也较早,在锯缝防裂基础上铺设一定宽度土工织物,既起到了防渗作用,又在一定程度上缓解了裂缝处沥青面层应力集中,从而延缓或消除了面层反射裂缝的产生。

实践证明,这些措施达到了一定的防裂效果,但是各种防裂效果的防裂效果和机理不相同,且各类措施防裂效果很有限。

因此,如何采取措施以较少或延缓路面的反射裂缝还应根据路面结构的实际情况,综合利用多种防裂措施与方法以达到最佳的防裂效果。

4 结语
通过对沥青路面反射裂缝的成因分析可知,反射裂缝是在基层开裂的前提下,经温度应力和外荷载的作用,使沥青铺层下表面出现拉应力,当此拉应力超过沥青铺层的抗拉强度时,就会出现裂缝,裂缝随之向上延伸反映到沥青表面,就形成了反射裂缝。

防治的措施可从基层和沥青两个方面入手:加强基层的设计与施工环节,保证基层的强度的同时,减弱外部因素如地质条件,气候条件对基层的影响,尽量避免基层因各种原因出现拉应力;适当增加沥青铺层的厚度,降低沥青铺层的温干缩系数,延缓反射裂缝的发展。

由于沥青路面反射裂缝的普遍性,决定了研究沥青反射裂缝这一问题不会终止,更应该实践总结探索更有效的方法。

参考文献:
[1]郑健龙,张起森,半刚性路面反射裂缝及其应力强度因子的有限元分析[J],岩土工程学报,1990,12(3):22-31
[2]马金海,李运恒,半刚性基层沥青路面裂缝浅析[J],公路与汽运,2002(6):31-33。

相关文档
最新文档