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瀝青路麵裂縫的成因及解決措施

發布日期:2018-12-22點擊:84

裂縫對於瀝青路麵使用性能產生了不利影響。初期裂縫對瀝青路麵的性能影響不大,但經過一段時間的蔓延之後,裂縫則會越變越大,導致路麵病害日趨嚴重。針對這一點,本文重點研究了造成瀝青路麵裂縫產生的原因,且提出了有效的處理方法。
1.導致瀝青路麵出現裂縫的因素
   1.1瀝青麵層的彎拉過度
   瀝青屬於一種粘彈性材料,受溫度的影響較大。瀝青材料處於高溫度環境時,常會出現不同程度的疏鬆。而溫度升降形成的變形雖不會造成嚴重的溫度應力,但若長期處於這種溫度環境,瀝青材料則會不斷發硬並開始收縮,其低溫性能與工程設計中的標準不相符合。另外,因半剛性基層底部會出現拉應力,當瀝青混合料的應力鬆弛到一定狀態後,混合料勁度快速增大,瀝青麵層在路麵裏的受壓程度更大,這樣就會導致瀝青混合料的抗拉強度減小而導致裂縫形成。
   1.2 路基壓實度不夠
   車輛荷載在路基路麵設計中主要是結合公路建築標準進行,在公路施工結束之後必須要保證達到使用性能的要求,而此時路基工作區的深度就固定成型了。在公路交付運用中,如果公路上車輛存在超載運行將會造成路基工作區的深度變大。因超載問題的發生就直接導致路基工作區的實際深度超過標準範圍,而沒有接受處理的超出部分的路基深度、穩定性、剛度等則隨之變得異常,經過一段時間的車輛行駛,路麵則會出現不同程度的裂縫、沉陷、車轍、變形等問題。
  1.3 反射裂縫
  基層開裂反射帶動麵層開裂、麵層帶動基層開裂等現象的影響,常會造成瀝青路麵出現反射裂縫。溫度裂縫一般的狀態都是上大下小,少數裂縫屬於麵層和基層通裂,還有的則是麵層單獨開裂。若根據溫度膨脹係數角度看,瀝青麵層明顯大於無機結合料穩定土,這使得相同的時間、位置、溫度環境下,瀝青麵層溫縮應力要超出基層,這些都是導致溫度裂縫出現的關鍵因素。對於新鋪的半剛性基層,由於混合料中水分含量降低,對於路麵基層內部結構的影響同樣不可忽視。對已出現幹縮裂縫的半剛性基層上鋪築瀝青麵層,若瀝青麵層較薄,則半剛性基層的裂縫常因溫度應力而造成麵層底部先開裂,且加快了反射裂縫形成的速度。
  1.4 基層的幹縮和溫縮
  受到混合料水分散失過多的影響,則會導致半剛性基層的幹燥收縮開裂的產生。而幹縮與材料的性質與用水量大小存在直接聯係,無機料穩定細粒土比穩定粗粒土幹縮變形大,更容易出現開裂問題。若失水量達到25%時,石灰土的幹縮係數則達(1200~1500)×10-6,且出現(3000~3750)×10-6的幹縮應變,水泥穩定碎石的失水量達50%水分時,則其幹縮係數在(5.3~8)×10-6,幹縮應變為(13~18)×10-6。
   低溫收縮開裂多數是因為半剛性基層施工的環境不同,主要出現在夏季施工裏。而入冬後由於溫度下降,混合料處於低溫狀態會不斷收縮,這些都造成了收縮應力達不到要求,當收縮應力超過當時混合料的極限抗拉強度時,則會造成溫度收縮裂縫的形成。經過檢測得出這種裂縫的寬度一般在2~16 mm,溫差越大則混合料則更容易開裂。根據施工經驗情況看,瀝青路麵開裂存在的一定規律:當混合料由於溫度降低造成的拉應力大於其材料抗拉強度時,則會形成第一批裂縫。
  2.防範瀝青路麵裂縫的方法
  2.1選擇材料,滿足需要
  通常選擇的混合料必須要達到相關方麵的標準,如:高溫穩定性、低溫抗裂性、抗車轍性、使用壽命長等都是良好的混合材料。選擇瀝青混合料的集料時,也要保證所選材料的性能達到要求,通常選擇石質堅硬、耐磨性強、嵌擠性好,與瀝青材料能有效結合的材料。若集料呈酸性,就需要添加適量的抗剝落劑或石灰粉,這樣可以保證混合料的抗剝落性能。
  2.2保證強度,維持穩定
  路基對於路麵來說是最基本的結構,是承載路麵符合的主要部分。因此,路基的強度和穩定性對整個路麵結構的強度和穩定性都有著很大的影響,這就需要施工人員做好這兩方麵的控製。對於路基的填築工藝需嚴格控製,對填築材料要按照施工標準選擇,材料不合格的都必須禁止使用。對新建公路會出現碾壓不均勻等問題,還會存在路基局部未壓實或兩側壓實度達不到要求的現象,這對於路麵使用性能的影響甚大,常會導致不同程度的裂縫。這就需要施工人員能做好多方麵的檢測工作,保證各個指標都能處於理想狀態。
  2.3分布應力,加快吸收
  在仔細研究導致對反射裂縫形成的原因之後,我們需要在基層和麵層之間鋪設彈性模量小的材料,如:橡膠瀝青中間層、砂、石屑。這些中間層能有效吸收由基層反射造成的應力,可顯著降低裂縫引起的不利影響,維持了路麵性能的有效性。
  2.4 調整基層,增加厚度
  水分和溫度是影響基層材料性質的重要因素,這就需要在半剛性路麵設計過程中采取抗衝刷性能好、幹縮係數低、溫縮係數小、抗拉強度高的半剛性材料構成基層。此外,使用水泥代替石灰做水泥穩定碎石能夠發揮出更強的抗裂性能,而施工人員操作時必須要對半剛性基層施工碾壓時的含水量加以控製,保證混合料的含水量達到工程標準的要求。經過施工檢測得出,基層厚度從10 cm增大到25 cm後,其承載能力要比之前高出3倍,這就需要工程單位盡可能讓基層厚度更大些。
  總之,導致瀝青路麵裂縫出現的因素是多方麵的,施工人員應該嚴格挑天然瀝青選施工材料,運用先進的施工方法與工藝完成作業,這些都是保證瀝青路麵使用性能的重點。

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