
水泥混凝土路面在長期使用過程中,由于溫度、交通荷載、氣候因素等諸多原因,不可避免的出現表面光滑、破損、斷裂等各種病害。水泥混凝土路面病害加固補強的有效方法之一是在舊水泥混凝土路面上加鋪一層瀝青罩面層。以往常規做法是直接在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青罩面層,但由于舊水泥混凝土板在溫縮與荷載作用下的變形,造成瀝青罩面層在原接縫處反射開裂,從而引起瀝青罩面層的破壞。
瀝青罩面層的開裂主要是由于舊水泥混凝土板的水平及豎向位移產生的反射裂縫,水平位移主要是由于水泥混凝土板水平向溫縮和熱脹引起的,豎向位移主要是由于行車荷載作用引起的。當瀝青罩面層計算較大拉應變及較大剪應變大于瀝青罩面層允許拉應變與剪應變時,罩面層開裂,處理方法有增加罩面層厚度、設置粘結間斷層、設置應變消散夾層和罩面層加筋。
設置抗裂貼應力消減夾層是防止舊水泥混凝土路面接縫上瀝青罩面層反射裂縫的有效措施,加入抗裂貼后,瀝青罩面層位于裂縫處的正應力有明顯降低。
在實施過程中可根據舊路路況確定滿鋪或縫鋪方案,當舊路面混凝土板無斷裂現象時,應采取縫鋪方案,否則采用滿鋪方案。
在一般車輛荷載作用下,公路三層結構的動穩定度基本取決于表層,而與中、下層關系不大。在目前廣泛使用重交通道路瀝青和規范規定的混合料骨料級配條件下,如果在面層下部或底面合理采用適合的防裂貼(抗裂貼),既可提高面層的抗裂、防滲性能,還可以對基層或路基承載能力的提高發揮作用,不僅能夠相對節省造價和不增加施工難度,而且維修周期將有效延長,破損程度也將減輕。
根據以往實踐經驗為了減少或延緩新建道路基層(因干縮作用)或舊路面(各種拉應力作用)已有裂縫向上新鋪面層反射,可以選用防裂貼,抗拉強度不小于8kN/m,耐溫性宜在170℃以上。防裂貼或抗裂貼在面層下面實際所起的作用機理和效果是多方面的(不于反射裂縫)。
抗裂貼能自行愈合較小的穿刺破損,可自動填塞愈合較小的裂縫。抗撕裂強度高,耐久性優良,能有效阻止裂縫再擴張。能有效阻止和防止基層裂縫的發生和發展,能有效對放射性裂縫及分叉裂縫進行處理。工藝簡單,不會對環境造成污染。經濟效益明顯,人工投入少、無設備投入,防水效果,由于其低溫柔韌性好、黏結力大,貼接壓實后形成無縫隙黏結層,使雨水不能進入基層裂縫。
抗裂貼作用機理分析
瀝青路面基層抗裂貼的力學效應表明,高聚合物材料作為一個應力吸收膜,本身屬于一種柔性、韌性、高彈材料可吸收基層裂縫向上發展的應變應力,從而延緩裂縫反射到路面結構部分的時間。抗裂貼還具有嵌鎖咬合作用,能顯著提高開裂斷面抗剪切和傳荷能力,間接地提高了基層強度和穩定性。瀝青基的高材料具有良好的高低溫特性,可使材料在高溫時不顯著變形和流動,低溫時不會發生脆裂破壞,保持形狀和作用機理不發生變化。
對施工環節把關,尤其對混合料攤鋪、壓實、接縫質量控制要一絲不茍。重視每道工序細節,細節決定成敗。立面防水貼和抗裂貼的應用不僅是重視科技創新和大膽應用新材料的結果,也是養護施工精細化的具體體現。同時也是一種低碳、環保、綠色的施工方法,可明顯降低養護費用、節約資源、節約能源、減少環境污染,有利于公路養護可持續發展。
本文提供的是一種抗裂貼及其施工方法,抗裂貼設置在新、舊公路結合處或是白改黑道路裂縫上,為倒梯形或倒三角形溝槽,溝槽內填筑瀝青碎石或改性瀝青碎石。抗裂貼可以有效吸收和消減應力,防止新、舊路面銜接部位因應力作用而產生的路面病害。
技術原理和創造性:抗裂貼作為一個縱向彈性模量過渡帶,采用瀝青碎石或改性瀝青碎石處理新、舊結構層縱向結合部,瀝青碎石結構層抗壓縮能力較強,吸收消散兩種路面結構的自身及受荷變形應力,防止新、舊結構層因受力變形不同而產生破壞應力,從而防止路面縱向開裂。由于瀝青碎石具有柔性的特點,可以與彈性模量較小的舊路結構層整體結合協調受力;同時利用倒梯形或倒三角形溝槽的斜面和瀝青碎石具有抗壓縮能力較強的作用,能夠與彈性模量不同的水泥穩定碎(礫)石、二灰碎石、級配碎石、瀝青混凝土、水泥穩定墊層等路面結構層結合形成嵌擠斜面,吸收各方應力。另外,在抗裂貼與新的面層之間可使水平方向的應力通過抗裂貼擴展至更大范圍,從而緩解接縫處的應力集中,起到吸收部分拉伸能量的作用,有效改善路面結構應力分布,同時,也減小了面層與基層間的結合力,從而使面層的拉應變也減小。該技術能解決舊路政擴建后的路面病害,有效提高路面使用性能,延長路面使用壽命,降低后期公路養護成本。
山東乾通工程材料有限公司注冊資本5000萬元,主要生產防裂貼,抗裂貼、灌縫膠、貼縫帶、抗裂防水粘結膜、封縫帶、土工布、土工膜、土工格柵等土工合成材料,年生產能力2千萬平方米以上。
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