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路面反射裂缝的处理技术

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浅谈对 沥青混合料设计认识 
文◎赵进魏娜(江苏交通工程咨询监理有限公司 江苏南京) 
摘要:本文对superpave沥青混合料设计 
谈谈粗略看法。 
关键词:浅谈superpav ̄沥青混合料设 计 随着美国superpave沥青混合料设计问 世以来,受到许多国家道路工作者的认可, 人们对该项技术表现出浓厚的兴趣,本人对 superpave沥青混合料设计谈谈粗略看法: 1、superpave设计方法较传统的马歇尔 设计方法的优点 1.1原材料上的要求: 1.1.1石料上注重了集料的棱角性,因为 棱角性的好坏直接影响道路的质量,抗剪强 度主要依赖于集料的抗滑移能力,棱角性越 好,集料的内摩擦力就大,集料之间的相互 嵌挤就强,从而混合料的抗剪能力就大; 1.1.2集料的针片状要求越高,一般控制 在lO%以内针片状便于混合料的嵌挤和现场施 工,防止现场施工因碾压而将针片状压断, 人为造成断开的集料无法粘接; 1.1.3沥青的选用考虑了温度的明感性, 对温度的要求和基质沥青的要求比马氏要 高,下面层为70号沥青PG70—22,中面层为改 性SBS沥青PG70—22,有的地方用PG76—22,温 度提高了两个等级,适应当地路面的高温和 低温要求。 1.2试验成型的仪器采用旋转压实仪 1.2.1旋转压实仪模拟现场施工的碾压方 式,它的原理实际上是一种搓揉运动,集料 通过搓揉重新调整位置,从而获得密实,不 会产生像马氏一样重锤击碎集料现象; 1.2.2旋转压实仪试模直径为150mm(马 氏为1 01.6mm),比较客观地反映集料的嵌 挤; 1.2.3压实次数与交通量的设计有关 交通量不同,试件成型的压实次数不 同,它们是成相关关系,这种设计是科学合 理的,而马氏只是击5O次或75次; 1.3混合料压实或成型前要进行短期老化 该设计方法要求沥青混合料压实成型前 要进行短期老化(约2小时),目的是模拟现 场施工过程(因为沥青混合料从拌和楼放入 运料车再运输到现场摊铺碾压前一段时间就 是混合料的老化时间),这样做比较接近施 工现场工作,得出的试验数据比较科学; 1.4设计中该沥青饱和度VFA与交通量 有关,该设计方法根据交通量小,VFA为 7O~80%,交通量大,VFA为65~75%,交通 量的大小对路面压实程度不同,交通量大, 初始沥青饱和度小一些,以便预留较多的空 隙,防止在车辆较多的反复碾压下空隙率减 小而使混合料失去稳定。 2、superpave设计方法存在的问题 
2.1设计沥青量偏低 
从国外的研究资料和近年我国国内的施 
工实践经验来看superpave设计的沥青用量 
偏低约0.2%~0.4%点,路面有渗水引起的病 
害,如松散、坑洞等现象,用油量偏小,导 
致混合料密度偏大,现场压实较困难,路面 
的空隙率较大,影响路面耐久性; 
2.2设计限制区不合理 
设计规范设计限制区0.3~2.36或4.75 
之间细集料不能通过这一区域,也就是常被 
称为“驼峰”级配,这种设计出的混合料在 
施工过程中较难压实,且抗拉永久变形能力 
差; 
2.3设备相对昂贵和设计过程相对复杂 
购一台旋转压实仪设备费用约二十万 
元,每个工程工地都配较难,因此该方法推 
广起来较难,目前只停留在体积法阶段, 
并未能与沥青混合料路用性直接挂起钩来, 
设计过程公式较多较复杂,需要花费时间较 
长,设计过程没有完全按设计规定的步骤进 
行,设计过程过于理想化。 
3、对superpave几点看法(下转119页) 

路面反射裂缝的处理技术 

沥青路面、水泥混凝土路面建成投入使 用后,随着使用年限的延长,会出现各种不 同的病害,反射裂缝则是最普遍,也是对公 路损害最严重的一种病害。交通部公路司曾 组织有关科研院校进行了课题研究,提出了 包括沥青碎石联结层、级配碎石过渡层、土 工布沥青膜的应力吸收等防止反射裂缝的多 种方法。工程界也一直在研究、寻找一种能 够较经济地解决此难题的新材料,经大量工 程实践,业内专家发现,在道路罩面工程中 应用无纺土工布,对解决路面反射裂缝病害 有很大的促进作用。 无纺土工布的特点 无纺土工布的性能直接影响到防止反 射裂缝的效果,某些型号规格的无纺土工布 防止反射裂缝的效果很明显,而另一些型 号规格的无纺土工布则会对沥青层产生不良 反应。为了避免不适当的选用,各地应根据 对已使用的无纺土工布的使用特性、材料特 性、施工方法等进行调查分析,以便选用合 适的无纺土工布布。用于道路路面结构防止 反射裂缝的无纺土工布应具有以下工程特 性: (1)良好的耐温性。沥青混合料热铺时 的温度达150 ̄C左右,改性沥青温度更高,要 求无纺土工布材料在此温度下不仅不能溶化 或软化,且能保持正常工作,要求能耐l70 ̄C 以上的高温。 (2)抗拉强度大于或等于8kN/m,单位 面积质量小于或等于200g/m 。 (3)良好的沥青吸附性。一般施工次序 是先均匀喷洒沥青透层,再铺无纺土工布, l20 文◎曹艳春 田锋(集贤县公路管理站) 无纺土工布应能吸收沥青并达到饱和。 (4)良好的柔性。良好的柔性包括韧性 与表面硬度两种含义,韧性反映无纺土工布 吸取冲击能量的能力,它可以近似地以材料 的抗拉强度与延伸率之积量度、表面硬度一 般以CBR(承载比)试验顶破度表示。 (5)良好的均匀性。无纺土工布为各向 异性材料。为保证强度均匀,双向强度比不 应大于1.2。一般应采用无纺土工布而不采用 纺织土工布。 (6)抗耐老性。要求无纺土工布在路面 使用年限内保持正常的工作状态。 (7)厚度要求。为防止加铺无纺土工 布后造成沥青面层的不良效应(沥青层剥离 破坏),应对无纺土工布的厚度进行严格控 制,一般应小于2.Omm。 防止反射裂缝作用分析 由于基础有裂缝,沥青面层在使用中裂 缝位置处容易产生开裂,形成反射裂缝。反 射裂缝不仅使路面的使用性能老化,影响了 行车的舒适性,而且还会导致路表水下浸, 影响路基的强度和稳定性。更重要的是,在 行车荷载的反复作用和周期性变化的环境温 度影响下,裂缝会迅速向四周扩展,大大地 缩短了沥青面层的使用寿命。 一般认为,反射裂缝的产生和发展是 由于温度变化和行车荷载及两者综合作用所 致。由温度变化引起的反射裂缝称之为温度 型反射裂缝,由行车荷载引起的反射裂缝称 之为荷载型反射裂缝。 当车轮荷载位于裂缝正上方时,裂缝两 侧无相对移动或相对位移较小,由于裂缝处 的半刚性结构层不能承受拉应力,所以裂缝 
处顶面沥青层中弯拉应力最大,容易引起弯 
拉型反射裂缝。当车轮荷载位于裂缝某一侧 
时,裂缝两侧产生相对位移差使得沥青面层 
中的剪应力增大,造成剪切型反射裂缝。温 
度型反射裂缝主要是横向裂缝,这类裂缝在 
我国很多地方都相当普遍。温度型裂缝主要 
有2种:低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝往往是 
低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝之和。 
无纺土工布防止反射裂缝的作用机理如 
下。 
(1)由于基础温缩位移是连续的,无纺 
土工布减少了面层与基层的结合力。加铺无 
纺土工布后,原两层界面处的结合力明显减 
少,由此使沥青层最大拉应力减少。 
(2)由于无纺土工布具有较大的延伸 
性,基础裂缝位移可通过无纺土工布使应力 
扩展至更宽的范围,从而缓解裂缝顶端处的 
应力集中。大量的理论计算表明,加入无纺 
土工布后,路面结构位于裂缝顶端处的正应 
力明显降低。 
(3)由于无纺土工布浸透沥青可有效防 
止地表水渗入基层,故能避免基层进一步恶 
化。 
(4)无纺土工布浸透沥青可有效防止地 
下水渗入界面,减少沥青层在反射裂缝处的 
剥离破坏。 
(5)无纺土工布应力吸收软弱夹层温 
度,可减缓基础温降,减少基础裂缝处的位 
移量。

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