沥青混凝土路面裂缝防治.pdf

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1、交通建设碡朔日曩晦2012年2月沥青混凝土路面裂缝防郑庆春吕峰(江西省上饶市公路管理局上饶分局)引言路面裂缝是沥青混凝土路面早期常见的病害之一，若得不到及时修护，路表水通过裂缝进入基层结构，甚至渗入土基，导致路面结构加速破坏。从洛阳开元大道及屯留至老爷山公路工程水泥稳定碎石基层沥青混凝土路面施工和保修期内维护过程中的情况看，通车‘年后部分沥青路面即出现裂缝，且随着通车时间的延长，裂缝会继续增加。路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的，但早期反射裂缝问题最为突出，现场取芯及修护情况表明，路面反射裂缝占路面裂缝50％以上。目前，针对半刚性基层沥青路面反射

2、裂缝问题，国内外公路工作者提出了一些行之有效的措施，归纳起来，大致可分为两个方面：①从半刚性基层材料本身的原材料及配合比设计入手，减少或延缓半刚性基层开裂；⑦从半刚性基层沥青混凝土路面结构设计、层间设置以及施工工艺等方面入手，抑制或延缓基层开裂及沥青面层反射裂缝的形成和发展。本文将着重从这两方面入手进行水泥稳定碎石基层沥青混凝土路面结构反射裂缝防治研究。1水泥稳定碎石基层收缩开裂及反射裂缝产生机理分析1．1水泥稳定碎石基层收缩开裂分析水泥稳定碎石基层收缩开裂主要包括干燥收缩开裂和温度收缩开裂两种。国内研究表明：基层的收缩开裂，对于含土较多的材料以干缩

3、为主，对十含集料较多的半刚性基层材料以温缩为主。而干缩主要发生在完工后初期阶段，当基层上铺筑沥青面层后，除了少数干湿变化较大的路段外，基层的含水量一般变化不大，此时基层的收缩以温缩为主。1．1．1干燥收缩开裂十燥收缩开裂是指水泥稳定碎石基层材料因内部含水量变化(水分蒸发)而引起的体积收缩开裂现象。干燥收缩的基本原理是由于水分蒸发而发生的“毛细管张力作用”、“吸附水及分子间力作用”、矿物晶体或胶凝体的“层间水作用”以及“碳化脱水作用”而引起的整体宏观体积的变化。一般首先散失大孔隙中的重力水，但这很对体积变化影响较小。接着是毛细管孔中的水的毛细管张力作用

4、，随着水分的散失，毛细管孔径越来越细，引起收缩。在毛细管张力作用的后期，随着相对湿度的继续变3厶，口小，吸附水和分子间力开始起作用，颗粒表而吸附水膜变薄，间距变小，分子力逐渐增加，引起体积收缩。另外，碳化收缩也会引起基层材料的整体收缩，由于Ca(0H)：和CO：生成CaC03结晶物和水，水分散失后引起碳化收缩。因此，混合料的矿物成分和分散度对基层材料干缩性影响最大，含有较多黏土矿物和分散度大、比表而大的材料有较大的干缩性：集料含量增加可减少基层整体材料的孔隙率、比表面和含水量，从而较大幅度的降低干缩性；此外，养生龄期增加，强度与刚度增加，可使干缩降低

5、，可见初期养生不良或含水量太大，必将导致很大干缩。1．1．2温度收缩开裂水泥稳定碎石基层材料的温度收缩特性对沥青路面的开裂有重要影响。基层内部的温度变化而产生的温差会产生温度应力。从宏观来看，随着温度下降，基层材料开始收缩，而由于基层在路面结构中受到约束，当气温大幅度下降时，基层材料中的拉应力或拉应变日超过材料本身的抗拉强度或极限拉应变时就会引起基层的开裂。从微观上看，温缩是由固相胀缩和液相胀缩引起的。由丁混合料中固相颗粒间的键力、离了电荷、间距及空间结构不同，温度变化时，各向胀缩性不同，导致温缩。同时，由于水的热胀缩，温度升高时，水的扩张压力使颗粒

6、间距离增大而产生膨胀，反之，则产生收缩。水泥稳定碎石基层材料中固相部分的收缩取决于各固相的成分及其含量配比。就组成固相的矿物颗粒而言，原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小，粉粒以下颗粒，特别是黏土矿物的温度收缩性较大，因此减少混合料中细集料含量或通过掺加胀缩性小的材料，可以减少混合料温缩系数。此外，水对水泥稳定碎石基层材料的胀缩性影响极大，当温度高于冰点时，水的存在会使其收缩系数显著增大：当温度低于冰点时，在含水量较大的情况下，水的冻结会引起整体材料胀缩，因此，应严格控制混合料的含水量。1．2半刚性基层沥青路面反射裂缝1．2．1由半刚性基层温缩开裂

7、引起的反射裂缝通常假设导致反射裂缝的机理是处于沥青下的半刚性基层已经开{k业业jkj

8、}业誊业蜚鞋业誊jk业坐誊业鼙jk业业盥誊jk业逝业誊jk誊业{k业业颦船业业{妇{k葺}誊9妇日k业妊jk船在下列范围内一般应选用渗水性十填筑：台背顺路线方向，上部距翼墙尾端不少于台高加2m，下部距基础内缘不少于2m，拱桥台背不少子台高的3．4倍：涵洞两侧不少于孔的2倍；档土墙墙背回填部分。如果台背采用渗水土有困难时，在冰冻地区白路堤项面起25m下，非冰冻地区高水位以下，可用与路堤相同的填料填筑。应注意，／卜要将构造物基础挖出来的劣质土混入填料中。3．2填筑桥台背

9、后填土应与锥坡填土同时进行，涵洞、管道缺口填土，应在两侧对称均匀回填；涵顶填土的松铺厚度小于50～100cm