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瀝青路面出現(xiàn)裂縫的探討及貼縫帶的使用

　　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”，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青路面施工中的造成低溫裂縫會(huì)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。

瀝青路面裂縫的機(jī)理及的應(yīng)用

1、瀝青路面發(fā)生裂縫的原因概述

　　資料表明，瀝青與砂石形成的面層在建成后和使用過(guò)程中受環(huán)境和基層的影響，漸漸喪失粘結(jié)力，從而降低路面抗剪和抗拉能力，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)延。普遍認(rèn)為裂縫的產(chǎn)生是自基層裂縫向上擴(kuò)展的結(jié)果，稱(chēng)之為反射裂縫，但有的專(zhuān)家提出裂縫通常是從路面外露表面開(kāi)始，向下擴(kuò)展與基層裂縫相接，向外延伸形成縱、橫、網(wǎng)裂的。

瀝青路面裂縫的機(jī)理

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(chēng)之為受拉屈服。

　　基層由于開(kāi)裂而形成板塊，當(dāng)車(chē)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，可地防止產(chǎn)生反射裂縫。

2、溫度裂縫的機(jī)理

　　調(diào)查研究表明，許多瀝青路面在建成后正式通車(chē)前就產(chǎn)生裂縫，不管這些裂縫是那一類(lèi)，它們都是由溫度變化所引起溫度裂縫，不僅與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境氣候條件有關(guān)，而且還與路面材料特性和路面結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)密切相關(guān)。當(dāng)外界溫度下降，路面材料逐漸變硬，并開(kāi)始收縮，收縮產(chǎn)生的拉引力超過(guò)路面材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，瀝青路面就開(kāi)裂。由于路面結(jié)構(gòu)寬度有限，收縮受路面結(jié)構(gòu)的相互約束小，所以溫度收縮裂縫主要是橫向的。

　　較薄的瀝青路面，基層受到較大的溫差作用，基層對(duì)瀝青面層的阻力矩也較大，部分地抵消臨近的拉應(yīng)力，從而使裂縫的應(yīng)力強(qiáng)度減小，隨著基層溫縮系數(shù)的增加，基層及面層底部的拉應(yīng)力逐漸增大，于是在一定條件下，在瀝青面層底部裂縫的相對(duì)位置處開(kāi)裂，并向上擴(kuò)展直至貫通面層厚度，當(dāng)基層已經(jīng)開(kāi)裂，的應(yīng)力集中將加劇上述裂縫的擴(kuò)展。

　　當(dāng)瀝青層較厚時(shí)，基層受到的溫差作用較小，基層對(duì)面層的摩阻力，不足以抵消由于基層溫縮增大對(duì)瀝青面層裂縫臨近產(chǎn)生的拉應(yīng)力的增大部分，從而使裂縫的應(yīng)力強(qiáng)度繼續(xù)增加。

　　利用有關(guān)理論研究成果，經(jīng)計(jì)算表明：1.在我國(guó)華中、華北地區(qū)，日溫差達(dá)15℃－20℃，路表沿線方向的拉力為2－3Mpa以上。2.在我國(guó)南方地區(qū)，雖在高溫情況下路面開(kāi)裂較少，但其日溫差也可達(dá)到 13－14 ℃ ，路面結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的拉引力亦可高達(dá)1.5MPa。且就路面材料的疲勞壽命而言，作用時(shí)間越長(zhǎng)，即頻率降低，則壽命越短。當(dāng)溫度高時(shí)，其壽命也短，即在高溫情況下，溫度疲勞對(duì)材料的疲勞壽命的影響較之低溫更為嚴(yán)重。溫度應(yīng)力分析結(jié)果指出，在半剛性基層瀝青路面中，溫度應(yīng)力是導(dǎo)致路面開(kāi)裂的主要因素。開(kāi)裂是從路表面往下進(jìn)展，裂縫呈上寬下窄形式，不僅易在冬季生產(chǎn)，夏季日溫差較大也會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。