半刚性基层反射裂缝成因及防控

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半刚性基层沥青路面反射裂缝成因及其防治措施

半刚性基层沥青路面反射裂缝成因及其防治措施

半刚性基层沥青路面反射裂缝成因及其防治措施本文结合坦桑尼亚尼雷尔大桥引道工程,首先详细阐述归纳反射裂缝形成与原因,然后针对防治措施,从原材料控制、混合料设计和级配设计等方面出发,提出一种新型应力吸收层夹层,并对其混凝土材料抗弯拉强度和抗压性能进行评价。

标签:半刚性基层;反射裂缝;防治在东非国家的国家主干道路中,沥青路面因连续施工、表面平整且易于养护维修等特点得到较广泛的应用,同时沥青混凝土道路基层99%以上都是采用级配机砸碎石、水泥稳定粒料土等半刚性材料,但半刚性基层最大特点为易产生裂缝,并在荷载、环境温度等因素共同作用下,基层裂缝会逐渐扩展延伸到沥青混凝土面层,进而形成反射裂缝,影响道路使用性能和使用寿命。

现如今,相关学者针对反射裂缝的防治措施进行了大量研究与实践,其中包括基层预切缝、增设土工布加层等方法,本文结合坦桑尼亚尼雷尔大桥引道工程项目,在应力吸收层研究的基础上,提出一种新型应力吸收层夹层,对应力吸收层混凝土材料抗弯拉性能和抗压性能进行评价研究。

一、反射裂缝形成与成因(一)反射裂缝形成该项目临近坦桑尼亚经济首都达累斯萨拉姆港口,引道及匝道桥区域具有车流量大、集装箱拖车载重大、车速快等特点,路面表面在一定期限内出现横向、纵向裂缝和龟裂等病害,其中较大部分裂缝是属于反射裂缝,目前反射裂缝主要存在温度型反射裂缝和荷载型反射裂缝两种。

(二)反射裂缝成因分析1、干缩开裂。

该项目半刚性基层是由水泥和G15粒料高强度土等材料按照设计配合比由路拌机均匀拌和、碾压而成,其强度的形成过程主要依靠大量的水泥物理化学反应。

而当基层含水率或养护不足时,基层材料会因缺乏水分而使水泥化学反应不充分,其强度无法达到设计要求,从而容易因体积收缩而产生开裂。

2、原材料不合格。

半刚性基层施工过程中,原材料不合格或施工不规范均会引起路面运营过程中产生裂缝。

第一是基层粒料土强度低于G15,或者是塑限值(PI)偏高等原材料不合格造成的裂缝。

半刚性基层沥青路面反射性裂缝的成因及控制方法

半刚性基层沥青路面反射性裂缝的成因及控制方法

半刚性基层沥青路面反射性裂缝的成因及控制方法采取一些預防措施和设计理念可以最大限度的减少半刚性基层沥青路面的收缩开裂。

本文针对半刚性基层沥青路面结构特点,对采取合理的施工和养生方案、预裂和在半刚性基层和面层间设置应力吸收层等三种控制半刚性基层产生反射性裂缝的方法进行探讨。

标签:半刚性基层;沥青路面;预裂引言:引发沥青路面出现裂缝的原因有很多,裂缝类型也各不相同。

疲劳开裂或由基层损坏引起的裂缝属于路面结构性破坏。

而水泥稳定碎石基层产生的反射性裂缝虽然并不影响路面的路用性能,但如果裂缝宽度较大(>6mm),最终会对路面使用性能造成影响。

材料特性、施工工艺、交通荷载和层间接触状态都是相关影响因素。

相比于无结合料基层而言,水泥稳定类基层具有强度高,整体性和水稳性好等特点,其荷载分布的范围更大,从而可为沥青路面提供良好的支撑。

水泥稳定土、水泥稳定碎石基层和全深式再生技术的应用可以减少基层和路基间层分离引起的路面开裂。

由于水泥稳定基层可以减小沥青路面的弯沉和层底拉应变,因而能够有效降低路面结构中出现的疲劳开裂开裂的程度。

水泥稳定基层还可以将水分阻隔在基层之外,提高了路面结构的抗冻性能,进而可以减少基层破坏和由此引发的路面开裂及坑槽等损坏类型。

此外水泥稳定基层可以将荷载分布在更大的范围内,因此可以跨越不良路基,减少路基破坏。

但半刚性基层也有其自身的缺点,半刚性材料容易在温度变化及水分散失时产生很大的收缩变形,进而会形成基层的收缩裂缝,并通过基层反射到沥青面层上。

反射性裂缝产生三个必备条件:基层中的宽裂缝造成沥青面层出现应力集中;应力集中无法缓解;沥青脆性大,应力集中导致表面开裂。

1.影响路面产生裂缝的主要因素路面产生裂缝的主要原因有材料特性、施工步骤、交通荷载和层间接触状态。

在材料特性方面,裂缝的产生主要由于水泥稳定基层的干缩现象。

一般来说半刚性基层的干缩程度受集料类型、压实度、养生、水泥含量和温湿度等因素的影响。

半刚性基层裂缝产生的原因及预防措施

半刚性基层裂缝产生的原因及预防措施
措施
关键 词:半 刚性基Байду номын сангаас 裂缝产生原 践证 明, 拌制混合料时 , 含水量宜略大于
因 防治
最佳含水量 ,一般可控制大于 l %一2 %
左右 ,使混合料运到现场摊铺后碾压时 低一 定水 泥剂 量 的情 况下 也 能 够达 到设


引言
的含水量不小于最佳含水量 ( 控制不大 计强度。 因此 , 不能为追求强度而盲 目地
基 层 裂缝 的预 防提 出 了相 应 的对 策 和 方 混合料压不实 。 另外 , 混合料大量蒸发散 大 , 宽度大的裂缝传荷能力差 , 容易使沥
法。
失水分 , 也容易产生严重的干缩裂缝。 实 青面层产生反射裂缝。 ( ) - 通过改善级配来降低水泥剂量 实践证明 ,良好 的混合料级配在降
不 均匀 的裂纹 。 三 、 刚性 基层 裂 缝的 预 防措 施 半 ( ) 水 泥稳 定基 层 材料 的 强度 一 限制
展,半 刚性路 面基层这种结构形式被越 来越 多地应用到公路建设 中。 但是 , 刚 半
性基层的裂缝 问题却 一直 困扰着施工单 度和干缩应变有很大影 响。 含水量过小 ,
半刚性路面基层具有强度高 、承载 于最佳含水量 的 1 %为宜 ) 。水泥稳定碎 增加水泥剂量 ,要在混合料级配上进行 对原材料规格进行分级, 尽 力强 、 水稳性好 、 抗冻性 强 、 冲刷等特 石基层干缩应变随混合料 的含水量增加 改善和优化 , 耐 点, 在我国高等级公路施工中得到普遍的 而增大。 施工碾压 时含水量越大 , 结构层 量细分, 材料分级越多就越容易掺配, 才 推广和应用。 然而, 多年来的实践表明, 尽 越易产生干缩性裂缝 。即使铺 筑了沥青 能得到最佳的配合比。通过改善级配提 从 降低 很多, 使用范 面层 ,在 旱季 或 冬季 也 可 能产 生 干 燥 裂 高混合料的密实性 , 而保证强度 , 围很广, 但也暴露出一些不容忽视的缺陷 缝 。 因此 , 施 工 时 , 根 据天 气 情 况适 水泥用量 ,减小因水泥用量大而产生裂 在 应 和不足。半刚性基层最致命的缺点是收 当增加或减少拌和用水量。 缩系数大 、 抗变形能力低 , 自身的干缩 、 在 ( 混合料 ≤0 7 mm粉尘含量或 四) .5 0 温缩作用下会产生裂缝并反射到路面, 导 含 泥 量超 标

半刚性基层裂缝原因分析及防治措施

半刚性基层裂缝原因分析及防治措施

半刚性基层裂缝原因分析及防治措施1、表现特征半刚性基层产生收缩裂缝,主要表现为温缩、干缩和水泥硬化收缩三种裂缝形式,导致沥青路面产生反射裂缝或对应裂缝。

2、原因分析(1)水泥剂量偏大或水泥稳定性差。

(2)原材料塑性指数高,石料含泥量超过规范规定,细集料、石粉塑性指数超标。

(3)混合料拌合计量不准,含水量偏大,成型后因水分散失出现干缩裂缝。

(4)基层强度形成之前,未按要求进行养生。

(5)养护结束后未及时铺筑封层,水泥稳定碎石强度未达到龄期即开放交通。

(6)高温季节施工因结构内部水分急剧散失,强度升高,导致基层内部产生干缩应力,产生体积收缩应变,从而出现横向收缩裂缝。

(7)压实度不够,基层孔隙率大。

3、防治措施(1)混合料的级配设计宜采用骨架密实结构,在满足设计强度的条件下尽量降低水泥用量。

(2)选择合适的原材料并确保料源稳定,水泥初凝时间、细度、比表面积、凝结时间、安定性、抗压强度等指标必须满足规范要求;碎石材料加工生产的同时必须配备振动预筛和除尘装置,以减少集料的含泥量。

(3)严格控制拌和和碾压时的含水量,保证计量的准确,在碾压时混合料含水量宜较试验得出的最佳含水量大0.5%~1%。

(4)压实成形后应及时用透水土工布覆盖,保证在7d内及时洒水保湿养生,严禁在终凝前失水影响强度形成,纵横向施工接缝严格按规范要求进行处理。

(5)严禁车辆在基层强度未达到龄期前通行;在水泥稳定基层养生结束后应及时喷洒透层沥青或做下封层,有条件时应立即铺筑沥青面层。

(6) 地表温度低于2~3℃时不宜施工,严防霜冻。

夏天高温施工时,在摊铺前对下层洒水湿润,摊铺压实施工应连续紧凑。

(8)压实要及时,压实度应满足要求。

半刚性基层沥青路面开裂原因及防治措施

半刚性基层沥青路面开裂原因及防治措施

半刚性基层沥青路面开裂原因及防治措施时代发展推动了物流业发展,人们生活水平的提高,也使私家车保有量增长,人们对交通的关注度越来越高,这也就给公路建设提出了更高的质量目标。

随着我国高等级公路不断增加,各种路面问题严重影响了人们交通出行,阻碍了区域经济健康发展。

要想保证公路质量,则需要在施工流程中做好技术控制,确保公路整体通行效果。

在公路建设过程中,多数公路路面均是采用了半刚性基层沥青路面技术,这种施工技术,能够有效保障公路行车安全、全面延长公路使用寿命。

只有全面做好对半刚性基层沥青路面质量控制与管理,才能有效避免出现公路路面病害,确保通行安全。

文章主要通过对半刚性基层沥青路面施工中影响路面质量的问题进行分析,全面提出治理半刚性基层沥青路面开裂的措施与方法,以此提升公路使用效果。

标签:半刚性基层沥青路面;开裂原因;防治措施经济发展建设,推动了物流行业迅猛发展,同时私家车拥有量的成倍增加,给现在交通带来巨大压力,交通运输安全性得不到保障。

为了全面满足日益增长的交通需求,则需要不断提高公路施工质量,建成高等级标准公路,提升公路容载客量,公路施工质量对使用质量有着重要的影响,只有不断强化管理,提高路面承载能力,才能确保公路交通安全稳定,公路路面施工中主要采用强度、刚度及稳定性良好的半刚性沥青路面,这是当前使用较多的一种施工技术方法,在施工过程中,需要有效管理与控制,全面保证材料对湿度、温度抗性的需要,才能保证公路路面不出现开裂,损坏等问题,全面提升路面安全能力,实现优质交通环境。

1 半刚性基层沥青路面开裂原因分析当前,半刚性基层沥青路面施工是最为常见的一种施工技术,在公路建设中广泛得到应用,但是,这种施工技术也存在一些问题,比如说裂缝现象,就对交通安全产生影响,路面出现裂缝的成因多种多样,形态各异,不同的因素诱导下,出现的裂缝也不一致,一般来讲,公路裂缝有结构性裂缝、疲劳裂缝、收缩裂缝及反射裂缝四种情况。

半刚性基层裂缝成因分析及防治措施

半刚性基层裂缝成因分析及防治措施

半刚性基层裂缝成因分析及防治措施半刚性基层作为沥青路面结构的主要承重层,在目前高速公路及高等级路面中普遍应用。

而半刚性基层的裂缝成为沥青路面早期破坏的主要原因,因此分析半刚性基层开裂原因及寻求有效防治措施十分必要。

标签:半刚性基层收缩裂缝成因分析防治措施半刚性基层具有结构强度高、稳定性好、刚度大、荷载分布均匀、水稳性可靠及施工成本低等优点,因此,广泛用于修建高等级路面的基层。

但半刚性基层沥青路面最大的缺陷之一,是随温度和湿度的变化容易产生收缩裂缝,然后自基层向上扩展到沥青表面形成反射裂缝。

反射裂缝是由于受拉疲劳、受拉屈服与剪切屈服单独或联合作用的结果。

在荷载作用特别是重车的反复作用下,使沥青结构层产生拉应力超过材料的疲劳强度,底面先裂并逐渐向上扩展到路表面,当行车通过时,基层裂缝两端之间产生竖向位移,在面层中引起面层剪切搓动和剪切疲劳破坏而导致开裂,随着大面积的使用,人们逐渐发现半刚性基层在强度形成过程中及运营期间容易产生干缩和温缩裂缝进而使沥青面层过早开裂,并引起路面早期破坏。

1 实例分析某路面工程,水稳碎石基层设计厚度20cm,设计强度3.0MPa(7d无侧限抗压强度),水泥计量4.0%,摊铺机摊铺,重型振动压路机+大吨位胶轮压路机组合碾压。

当天施工温度为16~20℃,采用薄膜养生;一周后施工透层和改性乳化沥青稀浆封层,封层厚5mm,做渗水试验,满足规范要求;二周后温度下降10℃,低温天气持续一个星期。

裂缝调查:1道/30米(封层施工前),1道/20米(封层施工两周后),所有裂缝均为横向裂缝。

相关参数如下表:■上述实例表明:水稳碎石基层在施工后一周内已出现了收缩裂缝,主要表现形式是基层顶面出现规则的横向裂缝;封层施工后,随着气温骤降,裂缝数量增多,并继续发展,已反射到封层上。

2 半刚性基层裂缝成因机理分析半刚性基层形成裂缝的直接原因是:材料收缩产生收缩应力,当收缩应力大于材料的抗拉强度时出现裂缝。

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治措施

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治措施

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治措施摘要:半刚性基层沥青路面在我国公路建设中得到了广泛的运用,但半性基层在运营期间易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝,在交通荷载和温度荷载的重复作用下,半刚性基层的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝。

反射裂缝大大的缩短了路面的使用寿命。

关键词:沥青路面半刚性基层反射裂缝1、前言近年来,随着交通运输业的快速发展,公路等级越来越高,半刚性路面在高等级公路中的应用也日益广泛[1],随之而来的是裂缝问题。

调查表明,裂缝中有50%以上为半刚性基层先开裂而导致沥青面层开裂的反射裂缝。

道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象。

基层反射裂缝是指半刚基层先于沥青面层开裂,在荷载应力与温度应力的共同作用下,在基层开裂处的面层底部产生应力集中而导致面层底部在上方大体对应的位置开裂,然后逐渐向上或向下扩展而使裂缝贯穿。

反射裂缝的产生,往往是沥青路面损坏加剧的开始,导致雨水沿裂缝下渗软化半刚性基层造成基层刚度不足而形成唧浆、沉陷等病害。

2、沥青路面半刚性基层特点半刚性基层指无机结合料稳定类基层,其结合料一般采用水泥、石灰、工业废渣等材料,具有承载力大、刚度大、压缩模量高、板体性能强、弯沉小等优点,但这种材料温缩、干缩变形大,易开裂,属于脆性材料。

由于半刚性基层材料温缩和干缩特性和本身的脆性,所以不可避免地会产生反射裂缝。

首先,当车轮从裂缝的一侧经过到达裂缝的另一侧时,路面所受应力产生突变,并在路面裂缝处产生较大的应力集中,同时在温度应力的反复作用下,导致面层疲劳而产生反射裂缝;再者,由于界面上水的存在改变了层间接触条件,路基路面结构间不再连续,成为半连续甚至光滑接触模式,沥青层底在荷载作用下将出现超过极限拉应力状态,导致沥青面层开裂,承载力降低,产生车辙等病害。

半刚性基层路面的破坏一般从半刚性基层的缩裂开始,然后破坏由基层向面层及向路基延伸,最终发展为整个路面结构的破坏,因此这种路面破坏模式属于路面的结构性破坏,一旦损坏很难进行维修。

浅析基层反射裂缝的成因及处理措施

浅析基层反射裂缝的成因及处理措施

浅析基层反射裂缝的成因及处理措施摘要:本文通过某公路路面大修对基层裂缝的处理方法,分析半刚性基层反射裂缝的成因及采用抗裂贴修复的特点。

关键词:公路基层;裂缝;处理措施概述我国公路基层设计基本上采用半刚性或刚性结构型式。

其中半刚性基层为柔性土基结构向刚性路面采用的过度结构层。

其优点是强度高、承载能力大、易于集中拌合施工特点,但易受到养护条件、温度变化的影响,特别是对沥青结构的路面来说比较容易形成反射裂缝缺点。

沥青路面由于半刚性基层产生的反射裂缝造成路面开裂,进而造成雨水下渗,给沥青路面带来了龟裂、沉陷、坑槽、车辙等病害。

1、基层反射裂缝的现状某公路全长238.3km,地处平原区,于2003 年底建成通车。

全线虽有部分软基,但对裂缝分析后得出,因路基沉降而引起的裂缝极少,只占裂缝的5%左右,可以忽略不计。

汇总数据并分析后,该路段平均路面裂缝(单幅)长 228m/km,裂缝宽度在 0.2~1cm 以内,平均间距为16.8 m,SMA路段平均间距为34m。

2、病害形成机理纵观我国已建的公路路面基层结构,基本上是采用半刚性基层,如二灰稳定碎石、水泥稳定级配碎石等,其中水泥稳定级配碎石基层是采用最多的基层结构型式。

因其为半刚性结构特点,在建设过程中或是使用过程中,因为环境、路面使用状况等被动、主动力的作用,产生反射裂缝,造成路面出现龟裂、沉陷、坑槽、车辙等病害。

在反射裂缝形成初期,其对沥青路面的使用性能无太大的影响,但随着裂缝周围应力的集中,裂缝逐步扩大,延伸至路面面层,使路面面层形成裂缝。

雨水或雪水随裂缝进入基层,导致裂缝两侧的基层含水量加大,造成结构强度明显降低,同时在车辆动荷载反复作用下,基层内部随之产生唧浆现象,基层整体性结构很快就遭到了破坏。

路面进而形成网裂、沉陷、坑槽、车辙等病害。

二、基层裂缝成因分析产生路面裂缝归根主要是基层存在反射裂缝。

基层反射裂缝形成的主要原因是:基层裂缝基本上为非荷载型的裂缝(干缩、温缩)。

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治-精品文档

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治-精品文档

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治近年来,随着交通运输业的快速发展,公路等级越来越高,半刚性路面在高等级公路中的应用也日益广泛,随之而来的是裂缝问题。

调查表明,裂缝中有50%以上为半刚性基层先开裂而导致沥青面层开裂的反射裂缝。

道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象。

基层反射裂缝是指半刚基层先于沥青面层开裂,在荷载应力与温度应力的共同作用下,在基层开裂处的面层底部产生应力集中而导致面层底部在上方大体对应的位置开裂,然后逐渐向上或向下扩展而使裂缝贯穿。

反射裂缝的产生,往往是沥青路面损坏加剧的开始,导致雨水沿裂缝下渗软化半刚性基层造成基层刚度不足而形成唧浆、沉陷等病害。

1 路面开裂的类型沥青路面按裂缝成因可将其分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两类。

荷载型裂缝主要指剪切型裂缝,由于行车荷载作用下沥青面层产生较大的剪切应力,当产生剪切强度超过路面材料的极限抗剪强度就会发生剪切开裂,这种裂缝在初始阶段一般是路表纵向开裂,随着荷载的反复作用逐渐发展为网状裂缝。

非荷载型裂缝主要是指温度裂缝,沥青混凝土与其它材料一样也具有热胀冷缩的性质,这种裂缝不仅与荷载作用下产生,而且与环境因素也有很大关系。

一般认为沥青混凝土的低温开裂有两种形式:一种是由于气温骤降造成面层温度收缩,在有约束的沥青层内产生温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度时造成的开裂。

此类裂缝多从路表面产生,向下发展。

温度开裂的另一种形式是温度疲劳裂缝,这是由于沥青混凝土经过长时间的温度循环,是沥青混凝土的极限拉伸应力变小,应力松弛性能降低,将在温度应力小于其抗拉强度时产生开裂。

这种裂缝主要发生于温度变化频繁的温和地区,无论是低温荷载裂缝、冻胀裂缝还是反射裂缝都是在外因作用下由于沥青混合料老化所致,而低温缩裂则是温度下降时内部应力所致,属于材料问题。

另外,由于半刚性基层材料本身固有的收缩特性使沥青路面存在着严重的反射裂缝问题,半刚性基层开裂之后,沥青面层与半刚性基层之间存在受力薄弱点,在温度、荷载、外界环境作用下,沥青面层底部出现应力集中现象,面层底部开裂,在荷载反复作用下裂缝向上扩展,直至路表面。

半刚性基层裂缝原因分析及处治

半刚性基层裂缝原因分析及处治

结束语


随着我国高等级公路的高速发展,半刚性基层 的裂缝及防治已经成为当前我们面临的一个重 要问题。 半刚性基层裂缝的出现是由各种因素综合作用 所导致的,并且该裂缝的出现是可以减少但无 法避免的, 所以有裂缝的产生并不代表工程出 现严重的质量问题,只要在各个工序的施工过 程中严格按要求进行,有效地控制由于材料、 施工技术、施工工艺、人为操作失误等因素造 成的基层的开裂,把裂缝出现的数量控制到最 低值,裂缝出现后及时进行有效的处理,就不 会影响基层本身的使用功能,也能减少裂缝对 路面质量的影响。
半刚性基层裂缝的出现是由各种因素综合作用所导致的并且该裂缝的出现是可以减少但无法避免的所以有裂缝的产生并不代表工程出现严重的质量问题只要在各个工序的施工过程中严格按要求进行有效地控制由于材料施工技术施工工艺人为操作失误等因素造成的基层的开裂把裂缝出现的数量控制到最低值裂缝出现后及时进行有效的处理就不会影响基层本身的使用功能也能减少裂缝对路面质量的影响
其他原因引起的裂缝

原材料不合格 下承层标高失控、不平整、板结性差 基层混合料的配合比不当 施工工艺不当 大规模施工过程中其他因素的干扰
基层裂缝的形式
1.横向裂缝 横向裂缝是半刚性基层裂缝的主要形式,随着时间的推移,这类裂 缝都会通裂,当横缝较密集时,还会伴随出现纵向裂缝。给后续工程带 来很大的质量隐患。 2.纵向裂缝 纵向裂缝一般都发生在高填方、桥梁过渡段及软土路基上。主要原 因是填方的不均匀性,以及填方密实度达不到设计要求。经过一段时间 的自然沉降,特别是经过雨水浸泡后,路基强度有所下降,沿边坡部分 路基承载力也下降,就会出现纵向裂缝。纵向裂缝必须及时处理,否则 将造成较大的路面损害。 3.局部网裂 造成半刚性基层局部网裂的原因很多,例如路基的不均匀沉降,基 层混合料质量有问题,外界原因如污染、腐蚀等等。这种局部网裂将对 该路段路面使用功能及寿命造成极大危害。

半刚性基层的沥青路面反射裂缝分析与防治

半刚性基层的沥青路面反射裂缝分析与防治

河南科技上裂缝分析与防治青路面我国高等级公路经过十几年的建设,积累了丰富的经验,在路面结构方面形成了一种主流模式———半刚性基层沥青路面,但半刚性材料之一沥青材料对温度和湿度变化比较敏感,在其强度形成过程中以营运期间会产生干缩裂缝和低温收缩裂缝。

因此,探讨反射裂缝的形成机理,对采用优质的路面材料、合理的结构层次,压缩沥青路面面层厚度,采取切实有效的技术措施防止或延缓沥青路面开裂的产生,并对已发生的裂缝进行治理是十分必要的。

使半刚性基层沥青路面真正体现“优面强基稳定土层”的路面结构组合原则,以适应我国公路事业迅速发展的需要。

一、半刚性基层材料的性能用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或处治碎(砾)石以及用各种水硬性材料结合料的工业废渣修筑的基层叫半刚性基层。

通常包括石灰土、石灰粉煤灰(简称二灰)、石灰粉煤灰(简称二灰土)、水泥土等以细颗粒组成的材料和以石灰土、石灰粉煤灰、水泥等结合料组成的材料。

1.热胀特性。

半刚性基层材料的宏观热胀性是其固、液、气三相热学性质相互作用综合效应的外观表现。

原材料除粉土矿物外,一般具有较小的胀缩系数,而新生胶结合物具有较大的热胀系数。

各种形式的水通过扩张作用,毛细管压力作用和冰冻作用,对其冻胀性产生相当大的影响。

当含水量接近最佳含水量时,半刚性基层材料的温度收缩系数呈现最大值。

2.干燥特性。

半刚性基层材料的干燥收缩主要是通过毛细管张力作用,吸附水及分子间力作用、层间水作用和硫化作用4个过程而引起整体宏观的收缩。

半刚性基层材料处于相对湿度和温度不断变化的环境,而相对温度又与湿度成反比。

因此,半刚性基层的李强1崔艳晓2( 1.许昌市交通局交通工程定额质量监督站;2.许昌市公路局第二工程处)R7与地电位连通,V O =0V 。

总之,V A 限定在+0.7V ~+5.7V 之间,经过D3的+0.7V 压差补偿后,V O 输出限定在0~5V 之间,即称为用于单片机单极性调理电路。

半刚性基层反射裂缝的防治

半刚性基层反射裂缝的防治

备 , 成 了先天 性 的不足 。计 量 系统 的误差 较大 , 形 特 别 是水 泥 的计 量不精 确 ; 搅拌 缸长 度不 够 , 拌 时间 搅 不够 , 混合料 均 匀性 差 ; 含水量 的控 制误 差偏 大等都
会 造成 裂缝 。
3 5 气候 的影 响 .
3 1 沥 青及 沥青 混合 料 的性质 . 沥青 和沥 青结 合料 的性 质是 影 响沥青 路 面温度 开 裂 的最 主要 原 因 , 沥青 混 合 料 的低 温 劲 度 是决 定 沥 又 是决 沥 定 沥青 混合 料 劲 度 的关 键 。在 沥 青性 能 指标 中 , 影 响 更大 的是 温度 敏 感 性 , 温度 敏 感 性 大 的沥 青更 容
( )水 泥 1
机混 合料 受雨 淋 并 采取 措 施 排 除 表 面 水 , 雨 时应 降 停止 施工 , 已摊铺 的混 合 料 应 尽 快碾 压 密 实 。混 合
料堆 积 时间不 应过 长 , 尤其是 雨 季施 工 , 定要做 到 一
当天 堆置 , 当天摊铺 、 型 、 压 。 整 碾 太 阳的长时 间照射 使裸 露 在 自然环 境下 的基层 容易开裂 , 值得 注意 的是 在反 复 下雨 天 晴 的变 化 中 , 基层裂缝更 会快速发 展 , 当雨水停 留在未 施工完 毕 的 中央分 隔带 或沿裂缝 渗到基层下 面路基 结构 中后 , 被 水 侵害 的路 基就会直 接影响到基层 质量 , 产生裂缝 。
早强 水 泥是施 工 单位 愿 意采 用 的 , 但对 于基 层 , 早 强 水泥 在 前期 提供 了 过 高过 快 的强 度 , 基 层 过 使 早 的塑化 , 层 内部应 力过 大 , 基 这也 是导 致 开裂 的 因 素之 一 ; 泥 用量 的增 加 除 了使 强度 增 加 之 外 裂 缝 水 也 会增 加 ; 泥 的初终 凝 时间更 为 重要 , 水 初终 凝 时间 不 够 , 直接 影 响基层 的施 工质 量 , 会 基层 施 工需要 一 定 的工作 时 间才 能完 成摊铺 碾 压 , 时 间过 长 , 分 但 水

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与控制

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与控制

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与控制半刚性基层沥青路面由于具有强度高、造价低、整体性及水稳定性好等优点,在我国公路建设中得到了广泛的运用;但半刚性基层在运营期间易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝,在交通荷载和温度荷载的重复作用下,半刚性基层的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝(ReflectionCrack)。

反射裂缝一旦产生,不仅影响路面的美观和行车舒适性,更重要的是大大的缩短了路面的使用寿命。

本文通过对半刚性基层材料的性能、反射裂缝形成机理的分析,指出了防治沥青路面反射裂缝应从选择适当的材料、结合实际情况和有效的技术措施等方面着手,来防止反射裂缝的产生。

标签:沥青路面反射裂缝机理防治措施1 反射裂缝产生的原因和对路面的危害1.1 反射裂缝产生的原因由于半刚性基层材料属于水硬性材料,当基层建成以后,基层内部的物理化学反应要持续一个相当长的时间,基层材料的强度和刚度也随着龄期的增长而不断加强。

所以这一类材料对温度和湿度的变化都比较敏感。

如果施工条件不好,就有可能导致基层产生干缩和温缩裂缝,而其下卧层与该层之间的磨阻作用抑制了其收缩,从而在该层内部产生拉应力,当此应力超过其抗拉强度时则发生断裂。

这种裂缝一般发生在使用期间的初冬季节,也可能发生在施工过程中基层铺筑后到尚未覆盖沥青面层之前。

当半刚性基层开裂以后,在沥青面层与半刚性基层层间的裂缝处形成一个薄弱点,在使用过程中,由于荷载应力与温度应力的共同作用下,在该点的沥青面层底面产生应力集中,如沥青面层较薄则会引起开裂。

随之,在行车和大气因素的反复作用下,裂缝逐渐向上扩展,直至沥青表面。

这种裂缝通常称为反射裂缝。

反射裂缝一般为横向裂缝,其间距大小取决于当地的气候条件、沥青面层的厚度,以及半刚性基层和沥青层材料的抗裂性能。

当日温差变化较大,沥青面层较薄和半刚性基层和沥青面层材料的抗裂性能较差时,则裂缝间距较小;反之,则较大。

1.2 反射裂缝对路面的危害反射裂缝会对路面性能和耐久性产生不利的影响。

半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及处治对策

半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及处治对策

半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及防治对策半刚性基层易产生温缩、干缩裂缝,其引起的路面反射裂缝已成为高速公路的主要破坏形式之一,严重影响沥青路面的使用寿命。

半刚性基层沥青路面裂缝主要形成原因如下:1 裂缝类型1.1荷载裂缝荷载裂缝主要是由于行车荷载作用而产生的裂缝,在车轮荷载作用下,半刚性基层的底部产生拉应力,该拉应力大于半刚性基层的抗拉强度时,则底部就很快开裂,在荷载反复作用下,裂缝逐渐扩展到沥青面层,荷载裂缝表现为稠密的,甚至是网状裂缝,严重的会出现车辙或沉陷。

1.2 非荷载因素产生的裂缝①由于沥青层本身产生的温度裂缝。

温度裂缝主要是横向裂缝,横向裂缝会贯通全幅路面,当有中央分隔带时,会贯通半幅,这种裂缝的特点是从路基边缘向路中心过渡,且边缘裂缝宽,路中裂缝窄。

温度裂缝有两种情况,一种是温度收缩裂缝,即随着温度下降,沥青面层开始收缩,当收缩的拉应力大于沥青混合料的抗拉强度时,路面就开始开裂;另一种是温度疲劳裂缝,即气温反复下降回升,昼夜温差比较大时,使沥青路面产生疲劳开裂。

②由于半刚性基层产生的反射裂缝及对应裂缝,造成沥青面层开裂,第一种情况:由于半刚性基层温度收缩开裂引起反射裂缝,在寒冷地区,当半刚性基层上为薄的沥青面层时,由于半刚性基层的温缩裂缝而引起沥青面层产生反射裂缝,尤其是温缩性大的石灰土和水泥土基层上温缩裂缝更为明显。

实践表明,当沥青面层较厚时,对半刚性基层有很好的隔温保护作用,能够明显降低半刚性基层顶面所受负温绝对值,电可以明显减少半刚性基层顶面遭受的温度变化,从而减少甚至避免半刚性基层产生温缩裂缝。

第二种情况,由于半刚性基层干缩开裂引起反射裂缝及对应裂缝。

新铺筑的半刚性基层随着混合料中水分的减少要产生干缩和干缩应力。

水分减少得愈多愈快,产生的干缩应力就愈大,水分减少得慢,干缩应变缓慢产生,干缩应力逐渐增长。

试验表明:干缩能够使水泥稳定土基层表面产生很大的拉应力,其值可达l3lOkPa。

半刚性基层裂缝成因分析及对策

半刚性基层裂缝成因分析及对策

半刚性基层裂缝成因分析及对策摘要:半刚性基层由于具有强度高、承载力大、良好的抗疲劳性能和抗冲刷性等优点,已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。

据统计,我国90%以上的高等级公路沥青路面基层及底基层都是采用半刚性材料。

但半刚性基层材料的缺点是抗变形能力低、脆性大,在温度或湿度变化时易产生开裂,形成路面反射裂缝,这已成为高速公路沥青路面早期损坏的重要原因之一。

考虑到我国作为水泥生产大国,原材料来源广泛且价格低廉,水泥胶结类材料在今后很长一段时间内仍将作为主要的道路建筑材料,因此对半刚性基层裂缝成因进行研究并探索一种新型基层混合料类型以最大程度的限制裂缝成为了公路行业亟待解决的问题。

本文从半刚性基层产生裂缝的原因及对策开始分析,水道渠成的道出了骨架密实型水泥稳定碎石混合料诞生的背景及理论支持。

关键词:半刚性基层裂缝干缩温缩对策骨架密实型一、半刚性基层裂缝形式半刚性基层沥青路面的裂缝形式多种多样,但形成的主要原因可以分为两大类,即荷载型结构性破坏裂缝和非荷载型裂缝。

荷载型结构性破坏裂缝是由汽车动态荷载产生的垂直或水平应力,在基层内部产生超过材料的容许抗拉极限应力的拉应力所造成;非荷载型裂缝则是环境作用的结果,主要是湿度和温度的影响,由干缩、温缩和疲劳作用导致,个别情况下也可能是由于路基不均匀沉陷造成。

此外,在冰冻地区的沥青路面上,还可能发现由路基冻胀引起的裂缝。

对于半刚性基层,裂缝往往不是由交通荷载作用引起的。

由于水分蒸发及温度变化的影响,很容易产生裂纹,在半刚性基层承受荷载之前,就已经存在大量的微细裂纹和孔洞。

因此,实际上它是在带有裂纹的状态下承受交通荷载作用的,半刚性基层的干缩和温缩是引起裂缝的“罪魁祸首”。

二、干缩裂缝和温缩裂缝的成因了解裂缝的成因才能“对症下药”,从根本上限制半刚性基层的裂缝。

(一)干缩裂缝干缩裂缝是指半刚性基层在干燥空气中硬化时,随着水分减少体积收缩变形而产生的较为均匀的裂缝。

浅析半刚性路面产生反射裂缝的原因和防治措施

浅析半刚性路面产生反射裂缝的原因和防治措施

浅析半刚性路面产生反射裂缝的原因和防治措施半刚性路面以其基层的材料抗压强度、抗压的弹性模量相对较强,同时具备一定的抗弯拉强度等诸多优点,目前被广泛应用于我国高级路面中。

然而随着大量的使用,发现这种结构中往往存在大量裂缝问题。

而这类问题中最主要的形式既是反射裂缝,它不但破坏了路面的整体结构与连续结构,而且在相应程度上削弱了结构的强度。

以下笔者就其形成的原因进行分析,并提出有效的防治措施。

1、反射裂缝的类型(1)荷载型裂缝,即半刚性基层先发生开裂的现象,然后在行车荷载的作用下发生扩展而形成的裂缝。

(2)非荷载型裂缝,即受温度等外界影响情况下,产生的开裂现象,其主要是温度裂缝。

而温度裂缝包括低温性收缩裂缝以及温度疲劳裂缝。

而半刚性路面发生的反射裂缝大多是由温度引起的非荷载型裂缝。

2、形成反射裂缝的原因2.1 反射裂缝的产生(1)温度型的反射裂缝。

温度型的反射裂缝也可分为两种情况,第一种是将开裂基层铺上较厚的沥青层之后,经过冬季中的突然降温性况,其原有的裂缝会在温度的收缩条件下,增加新铺沥青面层的附加拉应力,而在这两个拉应力叠加在一起超过沥青混合料的抗拉强度时,新的沥青面层就会发生表面开裂现象,并最后与原有裂缝相连,这种裂缝就被称为低温收缩裂缝。

另一种是将开裂基层铺上较薄的沥青层之后,在面层的底面开始发生开裂现象,在正常升温所造成的温差情况下产生较大的拉应力,这样产生的裂缝就被称为温度疲劳裂缝。

(2)荷载型的反射裂缝。

行车的荷载因素是产生反射裂缝的一个主要因素,而在其对面层裂缝产生应力可分三个影响阶段,第一个是当轴载在接、裂缝的一侧时,其缝两侧发生相对较大的位置移动,并同时产生较大的剪切应力。

第二个阶段是当轴载在接、裂缝的顶侧时,其位移相对较小或无位移情况,这时沥青面要受到弯拉应力的作用。

第三个阶段是当轴载离开接、裂缝处时,产生和第一次的方向相反的剪切应力。

2.2 反射裂缝的扩展(1)纵向扩展的反射裂缝。

探讨半刚性路面反射裂缝产生原因及防治措施

探讨半刚性路面反射裂缝产生原因及防治措施

探讨半刚性路面反射裂缝产生原因及防治措施摘要:通过分析半刚性路面裂缝的形成机理和扩展模式及其对路面的危害,最后针对影响裂缝形成和扩展的因素提出了相应的防治措施。

关键词:反射裂缝;半刚性路面;半刚性基层;防治措施随着中国经济的迅速发展,高等级公路的里程不断增加。

为适应高等级公路重交通、重载对道路的要求,以无机结合料稳定粒料(土)类为基层,沥青混凝土为面层的半刚性路面被广泛使用于高等级路面。

因为半刚性路面具有两个较为明显的特点,其一,具有较高的强度和承载力。

一般来说,半刚性基层材料具有较高的抗压强度和抗压弹性模量,并具有一定的抗弯拉强度,且都随着龄期的增加而不断增加,因此,半刚性沥青路面通常具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。

其二,半刚性基层强度大,使得其上沥青面层弯拉应力值较小,从而提高了沥青面层抵抗行车疲劳破坏的能力。

鉴于半刚性沥青路面强度、平整度及抗行车疲劳性能等优点,半刚性沥青路面已成为目前中国高等级公路路面的主要形式。

然而随着这种结构的大量使用,发现其存在着严重的裂缝问题,并已成为该结构的主要问题。

反射裂缝是沥青路面裂缝的主要形式,它的存在破坏了路面结构的整体性和连续性,并一定程度上导致结构强度的削弱(如裂缝处弯沉增大,回弹模量降低等)。

而且随着雨水和雪水的浸入,基层变软,在大量行车荷载反复作用下,导致路面强度大大降低,产生冲刷和唧泥现象,使裂缝加宽,裂缝两侧的沥青面层碎裂,加速沥青路面的破坏,影响路面的使用性能。

一、反射裂缝的类型对于半刚性基层沥青路面,反射裂缝指由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化下产生收缩开裂,此种基层材料先开裂而后沿开裂基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝,或者在行车荷载作用下,裂缝沿已开裂半刚性基层向上扩展而形成的裂缝。

很显然,反射裂缝的产生主要是刚性基层已先开裂,再经行车或温度、湿度变化而引起沥青面层裂缝。

沥青路面开裂的原因和形式是多种多样的,沥青路面的裂缝主要包括两种:一是荷载型裂缝,主要是由于行车荷载作用产生的;二是非荷载型裂缝,其主要类型是温度裂缝。

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浅谈半刚性基层反射裂缝的成因及防控
[摘要] 沥青混凝土路面半刚性基层反射裂缝的产生原因主要是车辆荷载和温度变化。

半刚性基层产生裂缝后在荷载和温度作用下进一步向上发展,使面层开裂形成反射裂缝。

通过设计和施工各环节的控制,可以有效减少和控制反射裂缝产生和发展。

[关键词] 沥青混凝土面层半刚性基层反射裂缝防治
引言
自上个世纪八十年代以来,我国70%以上高等级道路均采用半刚性基层的沥青混凝土路面。

山东省滨州市无棣县的县乡主干道也顺应了这一发展趋势,从1996年开始,90%以上的路面采用此种结构。

这种路面结构具有强度高、造价较低等优点,作为高等级路面的优选结构,但从使用情况看,这种路面结构却普遍存在着裂缝较多的缺点,造成了不同程度的路面病害,降低了道路的使用质量和耐久性。

由于我国沥青混凝土路面半刚性基层的应用历史还相对较短,对反射裂缝的产生机理和发展规律的研究需要不断深入、积累更多的经验,以有效控制反射裂缝的产生和发展。

本文即根据多年来工程设计和施工经验.对沥青混凝土路面水泥稳定粒料基层常见反射裂缝的成因加以分析,并提出相应的防治措施。

1反射裂缝及其分类
半刚性基层具有强度高、刚度大、水稳性好等特点,但在温度变化作用下和干燥过程中会产生较大的收缩变形。

路面施工过程中,半刚性基层会不可避免地产生裂缝,只是不够明显。

然而,在开放交
通后,此裂缝在温度和荷载等因素的综合作用下,会进一步向面层
扩展,使面层相对应地自下而上形成裂缝,即反射裂缝。

半刚性基层沥青路面反射裂缝形成的原因很多,就其对裂缝影响程度来看,主要有沥青面层原材及混合料的特性和质量、基层材料的性质和状况、施工情况、气候条件(尤其是温度变化)、荷载类型和作用频率,根据形成的不同原因,可将反射裂缝分为两大类:一种是由温度和干缩引起的称为温度型反射裂缝;再就是由荷载作用引起的称为荷载型反射裂缝。

2反射裂缝的成因与发展
反射裂缝的产生一般分为两个阶段,一是半刚性基层裂缝的产生阶段,二是沥青面层裂缝的产生和发展阶段.
2. 1半刚性基层裂缝的产生
半刚性基层裂缝一般由半刚性板体收缩开裂而形成,主要受以下几个方面的影响:(1)基层材料的干缩性和温缩性;(2)基层拉伸强度;(3)基层刚度和应力松弛性质;(4)基层与下层间的摩擦力,即下层的约束作用。

半刚性基层是路面的主要承重层,必须具有良好的整体性和荷载扩散能力,这就要求基层与上下层间必须具有一定的约束力。

当基层板体干缩和温缩时,由于下层约束力的存在,板体中将产生应力。

在道路前进方向,基层可以看作向前后延伸的足够长的板体,收缩
时在板体内产生径向应力,当这一应力大于基层板体的抗拉应力时,板体就会断裂,产坐横向裂缝,将板体分为两部分;随着收缩变形的
增大,在半幅长度的板体中,由层间摩擦力引起的应力也随之增大,应力超过板体抗拉强度时,产生第二道裂缝;依次类推,逐渐产生多道裂缝,直至收缩应力小于板体抗拉应力。

2. 2沥青面层裂缝的产生与发展
现在所采用的路面结构均属强基薄面型的,半刚性基层上的面层一般较薄。

一般情况下,当基层发生温缩时,基层裂缝进一步扩大,将给也在发生温缩的沥青面层增加一个附加应力,当这一应力大于沥青混合料的抗拉应力时,基层裂缝上方的面层将从底部产生开裂;在温差的影响下,下缝端产生更大的拉应力,使裂缝继续向上扩展
形成反射裂缝。

另外,当车辆荷载经过基层裂缝时使沥青面层受到正反两次剪切和一次弯拉作用,车辆荷载反复作用的结果,造成反
射裂缝的产生和扩展。

因此,荷载因索也是引起反射裂缝的一个重要因素。

在高速公路上,荷载对反射裂缝的影响尤其明显,具体反映在正常行驶车道上的反射裂缝明显多于超车道。

反射裂缝一旦出现,气候、环境及荷载的作用更加明显,水分侵人基层.使之软化,在反复的荷载作用下产生唧泥现象,最后导致面层的破坏。

3反射裂缝的防治
反射裂缝的产生有可能是温度或荷载因素造成的,也有可能是两种因素综合作用的结果。

通过设计控制,合理选择结构层厚度,降低荷载因素的影响;通过设计和施工各阶段的控制,减少温缩和干缩
的影响;通过综合防治,最大限度地减少反射裂缝的产生和发展,延长半刚性沥青混凝士路面的使用寿命。

3. 1设计阶段
(l)路面结构层厚度应接交通量和道路等级来确定,机动车道和非机动年道分别计算;(2)选用符合“重交通道路石油沥青技术要求”的沥青或改性沥青,以减少半刚性基层路面的低温缩裂;(3)在半刚性基层和沥青面层间铺设土工合成材料,以阻止基层裂缝向面层扩展;(4)面层厚度尽量取大值,主车道最好不小于15㎝。

3.2施工阶段
(1)控制水泥稳定粒料的配比,尽量减小细料的含量,在保证满足强度要求的前提下,将水泥剂量控制住5.5%以下。

(2)严格控制水泥稳定粒料碾压时的含水量,以减小干缩的影响。

(3)半刚性基层养生期及铺筑面层前,避免曝晒,及时铺筑面层。

(4)沥青混凝土配比设计中,适当加大沥青用量,减小混合料空隙率,以延缓裂缝的扩展。

(5)控制碾压程序,使新青混凝土压实度满足设计和规范要求。

4结束语
综上所述,选择合理的路面结构厚度和收缩性较小的路面材料,采用先进的施工工艺,严格控制各环节,就能有效地减少和控制半刚性基层沥青混凝士路面反射裂缝的产生和发展。

合理的路面结构厚度,可以通过设计来解决;施工控制是人为的,也容易做到;而如何选捧收缩性较小的水稳材料,减小半刚性基层的收缩性能,提高沥青混凝土面层的抗裂性能,改善沥青及沥青混凝土的路用品质,才是我们以后需要重点研究解决的课题。

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