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试析沥青沥青道路路面裂缝理由与防治

收藏本文 2024-03-16 点赞:18994 浏览:83053 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着国民经济与建设的发展,沥青道路路面被越来越多地应用到城市道路建设中。城市道路是否畅通、平整是体现城市环境建设的重要指标。近年来汽车工业不断发展,车辆的行驶速度愈来愈快,车辆对路面行驶条件的要求也提高。因此对沥青道

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路路面产生裂缝的预防与处理,是保证行车质量,延长道路使用周期的关键。文章从反射裂缝、温度裂缝、水损害裂缝这三个方面介绍了沥青路面裂缝的成因及其控制对策。
关键词:反射裂缝;温度裂缝;水损害裂缝;

0.引言
随着我国公路建设的发展,沥青路面在高等级公路建设当中成为了首选路面类型, 但是不容忽视的一个问题是,由于汽车数量的增多,加之超载现象突出,沥青路面的早期破坏越来越严重。众所周知,高速公路沥青路面的设计基准期是 15年,而很多沥青路面为何在早期就必须小修甚至是大中修呢?通过调查发现,沥青路面早期损害中,有很大一部分病害属于沥青路面的裂缝或者由于裂缝没有及时修补而产生的次生病害。由于沥青路面裂缝对行车安全、行车舒适性以及沥青路面的使用寿命有很大的关联性,因此,研究沥青路面的裂缝具有很重大的意义。

1.沥青道路路面裂缝的原因

2.1反射裂缝形成的原因

反射裂缝是在受拉疲劳、剪切屈服和受拉屈服等作用下产生的。由于温度变化会引起下卧层的涨缩,逐渐传递到面层使其受到扯裂作用,产生裂缝并沿竖向扩展到路表。这种疲劳作用在下卧层板块较长或面层较薄的路面上较为常见。

2.2温度裂缝形成的原因

温度裂缝是沥青路面最常见的裂缝,它与当地的环境气候、路面材料特性和路面结构的组合设计有关。当气温降低时,路面材料会逐渐收缩变硬,产生的收缩应力超过路面材料的抗拉强度时,裂缝便会产生。

2.3水损害裂缝形成的原因

沥青—集料体系中有粘附性破坏和粘聚性破坏这两种失效的形式:前者是由于集料对水分的吸引力比沥青大,使得水分进入集料与沥青之间,减少了沥青与集料表面接触角,降低了粘结力,使沥青与集料分离而形成裂缝;后者是由于水分浸入,使沥青变软,降低粘度,从而降低沥青混合料的整体性和强度,就容易形成裂缝。

3.沥青道路路面裂缝的防治对策

3.1反射裂缝的防治

(1)土工织物防治。土工织物具有隔离、防渗、加筋补强、过滤排水、防护等功能。将土工织物与沥青进行有机复合而形成的加筋沥青面层,能提高沥青面层的整体性和抗拉力学特性,从而减少反射裂缝的发生几率。
(2)采用沥青大碎石应力吸收层进行防治。为进一步吸收混凝土路面结构所产生的集中应力,可设置一层大碎石应力吸收层,即沥青路面柔性基层。由于大碎石的骨架结构和大孔隙率,可消解分散破碎后的旧混凝土板块之间的集中应力,防止“反射裂缝”上延。此外,大碎石应力吸收层还可起到疏导、排除路面结构层间水的作用。
(3)对半刚性基层开裂的防治措施。
①原材料控制。路面基层集料的最大粒径不应超过31.5mm,且大粒径含量不应过多,以免造成离析。集料级配要控制好,对于级配不好的缺细集料的天然砂砾,要添加一定的水泥进行稳定,以满足规定的强度要求。
②优化施工配合比。应加强细集料尤其是石屑的质量控制,尽量采用较小的水泥用量,优化粗细集料配合比,上基层水泥含量尽量控制在5%左右。
③拌和料质量的控制。严格控制进场原材料质量,凡不符合规定的集料一律拒收,现场不同集料进行分别堆放。并按设计配合比严格控制水泥用量,将水泥用量误差控制在规范允许范围内,并且严格控制用水量。为提高半刚性材料的抗压强度,应控制好搅拌时间,保证材料搅拌均匀。
④严格控制施工工艺。施工过程中严禁随意浇水、提浆,以减少干缩,保证在最佳含水量的条件下碾压成型。
⑤加强基层的养护。重视基层的养护,薄膜养护时应及早覆盖,并覆盖严实,保证薄膜内湿度,并适当地进行补水,防止水分损失过快。

3.2温度裂缝的防治

(1)沥青及沥青混合料的控制。选择沥青时,选用温度敏感性小的沥青和应力松弛性能好的聚合物改性沥青有利于减少温度裂缝。寒冷地区宜采用粘度较低和针入度较大的沥青,采用100%轧制碎石集料,并且集料吸水率应小于2%;满足设计要求的前提下,适当减少沥青用量。
(2)改善路面结构。增加沥青面层厚度,采用柔性基层,可防治沥青路面低温开裂。路面结构层选择空隙率小的密级配沥青混凝土,表面层应选用优质石料,同时采用聚合物改性沥青铺筑的抗滑路面。
(3)加强施工控制。沥青路面一定要充分碾压,压实度应达98%以上。取样钻芯的孔应仔细回填,不致留下缺陷。同时要做好接缝,避免冷接缝,做好与排水井等构造物交接处的处理。还要采用收缩系数小、低温不易开裂的标线漆。

3.3水损害裂缝的防治

(1)增强防水,优化级配。级配的指标性能,决定着集料的结构稳定性,不同级配混合料之间的结构显然是不同的,其防水性能也不尽相同。在沥青混合料的级配中,必须优化控制孔隙率,空隙率在7%~17%范围内,水极易渗透,但是很难通过自身排出,所以实际工程中,应避免孔隙率在7%~17%之间,理想的空隙率应小于7%。足够的压实可以减少空隙的连通性。
(2)优化排水系统,增强排水性能。毫无疑问,水是路面水损害直接因素,水的有效排出,是减少水损害最有效的方法,加强路面排水系统优化,是当前解决水损害的主要途径。在设计以及路面施工过程中,采用处置碎石集料排水基层,对路面排水效果最为有效。

3.4裂缝的修补

(1)灌油修补法。将纵横裂缝处清扫干净,直接灌入加热的沥青油,通常沥青油凉后进入不到缝纹深处,可用乳化沥青进行灌缝处理。有的在灌油前,先气将缝壁加热至粘性状态后,再将沥青砂浆或沥青油喷抹到缝中,并将热砂或石屑撒布在缝口表面加以保护。
(2)乳化沥青稀浆封层。在强机械剪力作用下,将沥青、水和化学物质的混合物进行混合,使其形成乳化沥青悬浮液,并以50%石屑、30%粗砂、20%细砂组分的骨料,2%普通水泥作填充料,按油石比8%~12%掺入乳化沥青,形成稀浆。在旧的沥青路面铺设0.5~

1.0cm厚,使乳化沥青将渗入裂缝中,达到修补裂缝的目的。

4.结束语

沥青路面的裂缝是受原材料性能质量、道路结构设计、施工质量、行车荷载、外部自然条件等因素的综合作用造成的。如今沥青路面裂缝已成为沥肯路面的主要危害之一,应在工程施工中根据其成因从设计、路基、基层施工、沥青层施工到原材料控制,有针对性地采取一系列预防和改善措施。同时按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工的过程、每道工序的质量进行严格的检查、控制,才能减少沥青路面裂缝的发生,从而提高沥青路面的建设质量,延长市政沥青路面使用寿命。
参考文献
周向梅.沥青混凝土路面施工质量控制要点[J].黑龙江交通科技,2009(8).
程四清.沥青路面裂缝的形成及防治[J].山西建筑,2007(36).
[3] 胡长顺.高等级公路路基路面施工技术[M].北京:人民交通出版社,2003.

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