瀝青路面裂縫的探討和維修
瀝青路面修筑后,往往會(huì)出現(xiàn)程度不同的裂縫。各種裂縫的出現(xiàn)會(huì)影響瀝青路面的質(zhì)量,縮短路面的使用壽命和影響路面的使用性能。俗話說(shuō)“萬(wàn)害水為先”,有效處治各種路面裂縫,防止路表水順裂縫進(jìn)人到基層,同時(shí)也防止地下水順裂縫進(jìn)人到路表面,可明顯延長(zhǎng)路面使用壽命。
路面裂縫的成因主要有以下幾種。1、因?yàn)r青路面整體強(qiáng)度不足引起的裂縫,使路面迅速破壞。2、因?yàn)r青路面施工中的缺陷造成低溫裂縫迅速出現(xiàn)。3、水泥穩(wěn)定碎石,石灰、粉煤灰穩(wěn)定碎石基層所引起的反射裂縫。4、因路面老化,集料間粘接力變差而形成的自然裂縫。
瀝青路面發(fā)生裂縫的原因概述
1、反射裂縫的機(jī)理
大量研究表明,反射裂縫產(chǎn)生的基本機(jī)理是受拉疲勞、受拉屈服于剪切屈服。在他們的聯(lián)合或單獨(dú)作用下導(dǎo)致產(chǎn)生反射裂縫。天長(zhǎng)日久的溫度變化和基層的漲縮,使面層承受拉力作用引起受拉疲勞,產(chǎn)生裂縫并導(dǎo)致裂縫沿豎向擴(kuò)展到路表。擴(kuò)展速率是基層溫度變化的幅度、基層板的長(zhǎng)度、基層材料的溫度特性以及面層對(duì)這種疲勞的抵抗性能等因素決定的,這種疲勞作用在面層較薄或基層板塊較長(zhǎng)的路面上尤其明顯。 在面層上,由于瀝青混合料熱性能差,其上、中、下層的溫度變化幅度不同,加之寒冷的氣候及表層與基層的收縮、翹曲聯(lián)合作用,造成溫度變化大的表層產(chǎn)生大的拉應(yīng)變超過(guò)所用材料的極限屈服應(yīng)變,在拉力作用下產(chǎn)生裂縫,逐漸向下擴(kuò)展,形成“上寬、下窄”的裂縫,稱之為受拉屈服。 基層由于開(kāi)裂而形成板塊,當(dāng)車輛通過(guò)時(shí),相鄰板塊端部之間的豎向位移差,在面層中引起面層的剪切疲勞導(dǎo)致開(kāi)裂,在相鄰基層板塊的嵌鎖聯(lián)結(jié)作用完全破壞后,這種剪切疲勞便是裂縫產(chǎn)生的原因。反射裂縫的擴(kuò)展速度受半剛性基層板長(zhǎng)、基層裂縫率的影響,較小的板長(zhǎng)和增加裂縫率降低面層屈服破壞。瀝青混凝料中的瀝青含量、瀝青等級(jí)、礦料級(jí)配、空隙率以及鋪筑的面層厚度都對(duì)受拉疲勞壽命有影響。路面結(jié)構(gòu)在外荷載作用下,應(yīng)力狀況比較復(fù)雜,在采用三維光彈模型試驗(yàn)研究剛性基層開(kāi)裂后,在交通荷載作用下,裂縫附近應(yīng)力狀態(tài)和裂縫的穩(wěn)定性,以及應(yīng)力吸收膜的防裂效果,得出結(jié)論認(rèn)為:半剛性基層開(kāi)裂后,這種裂縫是不穩(wěn)定的,裂縫尖端應(yīng)力條紋十分密集,在偏荷作用下將治平行裂縫方向擴(kuò)展至路表面。提高半剛性基層材料的斷韌性,可預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。采用低模量高變形材料的應(yīng)力吸收薄膜,可有效地防止產(chǎn)生反射裂縫。