沥青路面表面从上到下裂缝形成原因分析

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1、第26卷第3期108中外公路2006年6月文章编号:1671-2579(2006)03-0108-03沥青路面表面从上到下裂缝形成原因分析1,23王鹏,曾凡奇编译(1.郑州大学,河南郑州450002;2.东南大学;3.河南省交通基本建设质量检测监督站)摘要:沥青路面从上到下的裂缝有纵向和横向裂缝,这些裂缝起始于路面表面并向下扩展。该文通过对密歇根州多条试验路段的观测和一系列现场调查及试验室试验分析,得出离析可以增加沥青混合料对水损害的敏感性,从而促使从上到下裂缝的产生。基于病害调查数据开发了裂缝扩展模型。同时开发验证了从上到下裂缝的识别过程,

2、为选择合适的路面改建方案提供了依据。关键词:表面裂缝;离析;沥青路面;湿度敏感性1研究背景2现场调查和试验室试验沥青路面从上到下的裂缝大多数表现为纵向裂2.1路段的选择缝,正好在轮迹外侧。随着时间的推移,纵向裂缝逐渐密歇根州交通厅和Excellence路面研究中心在密扩展,并与一些横向短裂缝相连接,最终缩短路面的使歇根州选出13段柔性路面和5段碎石路面进行现场用寿命。调查和试验室试验。选择的路段都是在轮迹附近出现国外的沥青路面已越来越多地出现从上到下的裂纵向从上到下的裂缝。缝,许多国家包括日本、肯尼亚、南非、法国、荷兰等,已2.2现场调查对从

3、上到下的裂缝展开调查并将其列为沥青路面的主在每条选择的路面上,建立一段长85m、宽3.7要病害。在美国,对这类表面裂缝分别在密歇根、华盛m的测试路段,再将测试路段分成两个27.5m长和顿、弗罗里达等几个州展开调查。在科罗拉多州对25一个30m长的三段,30m长位于中间,在两端27.5个路段进行调查,调查方式主要是在裂缝上钻孔取芯,m长的路段上进行检测,在检测路段的路面上划分网观察是从上到下裂缝还是从下往上的反射裂缝。结果格,标出FWD和钻孔的位置并进行编号。发现,其中18个路段出现从上到下的裂缝,占72%,(1)病害调查其余28%出现的是反射

4、裂缝。在72%的从上到下的现场调查时对每个测试点位绘制病害图,其目的裂缝中,有48%出现在离析区,24%出现在非离析区。有:¹对从上到下裂缝的表现方式进行分类描述;º在密歇根州对60多条路段进行调查,其中有13段出确定与从上到下裂缝可能相关的其他病害类型;»根现从上到下裂缝。密歇根州对这13段有从上到下裂据裂缝随着时间的变化确定裂缝扩展的速度。缝的路段进行了详细的调查,包括现场钻孔取芯、在绘制病害图时把可以看到的离析面也绘制出FWD测试及核子密度仪测试与试验室系列试验。目来,用来判别在离析面内的裂缝。同时根据以下规定的在于确定从上到下裂缝产生

5、的原因以及寻找影响此来直接判别属于哪种离析程度:¹现场有细颗粒,与类裂缝出现的因素。了解其影响因素是改善路面使用周围块体相比有较多的石子出现,属轻度离析;º周寿命的第一步,以后可以提出相应的设计方法并预测围缺少细粒料,有更多的石子出现,属中度离析;»石从上到下裂缝的出现。子对石子,几乎没有细颗粒,属重度离析。收稿日期:2005-12-133期沥青路面表面从上到下裂缝形成原因分析109(2)落锤式弯沉仪(FWD)检测量,然后根据试件的几何尺寸确定试件的抗拉强度。对所有的测试点位使用FWD进行无损弯沉检(4)抽提确定沥青含量及粒料级配测。测试目的

6、为:¹测量平行和垂直路面弯沉的变使用压力空气燃烧炉预热到450e进行抽提试化;º反算路面层模量;»评价路面对荷载响应的线验。每个样本试件先放于盘内再放进燃烧炉内燃烧直性相关性。到内部成分稳定,抽提过程结束,然后提取粒料进行筛(3)核子密度仪检测分。通过测量燃烧前后样本的质量,按下式计算出沥应用核子密度仪对标注在路表面的每个测试点位青的含量:进行密度测量。根据离析和非离析区域间密度的差异Cc=(Ac-Bc)/Bc@100%来确定观测点的离析水平。式中:Ac为燃烧前试件的质量(g);B为燃烧后试件的(4)钻孔取芯质量(g)。所有的无损检测完成后,

7、使用电动螺旋钻在指定抽提试验完成后,根据ASTM的标准试验方法D的位置进行钻孔取芯并编号。-5444提取粒料,对回收的集料进行筛分,确定颗粒(5)钻洞的级配。根据混合料级配在测点位置的变化及沥青含钻孔完成后,使用手工螺旋钻钻出最大深度1.2量的变化来判定混合料是否离析。m的洞,检查提取的材料,记录基层、底基层的材料类(5)制作试验试件型和厚度以及路床土类型。在现场调查中发现,从上到下裂缝首先出现在离2.3试验室试验析区,因此希望获得离析区混合料的工程特性,故需从试验室试验目的是确定出现从上到下裂缝的沥青现场采集试样进行试验,然而离析区路面通常

8、恶化并混合料的物理性质和工程特性。芯样送到试验室后,出现裂缝,获取适合试验室试验的离析材料很难。而冲洗每个芯样去掉在钻孔或取样时粘附的粒料和其他且离析区大多只出现在