沥青路面反射裂缝问题的几点思考

沥青路面反射裂缝问题的几点思考（精选7篇）

篇1：沥青路面反射裂缝问题的几点思考

关于沥青路面反射裂缝问题的几点思考

我国高等级公路沥青路面的常见病害多而复杂,但经过长期的实践、探索和研究,随着施工技术和机械化程度的提高,许多病害逐年减少,开裂导致路面迅速损坏的现象虽有所改善,但沥青路面裂缝这一病害至今未能根除,国外对这一问题纷纷作为专题开展研究.其中,反射裂缝这一被公认为古老而又棘手的.难题备受国内外道路工作者关注,现对此进行了大量的实践和研究,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.

作 者：白卫员  作者单位：大庆筑安建工集团有限公司,黑龙江,大庆,163000 刊 名：黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(25) 分类号： 关键词：沥青路面   反射裂缝   机理   防治措施  

篇2：沥青路面反射裂缝问题的几点思考

摘要：反射裂缝已成为半刚性基层沥青混凝土路面和在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层的主要质量通病。本文对沥青路面产生反射裂缝的机理进行分析，并提出了减少沥青路面反射裂缝的措施。

关键词：沥青混凝土路面；反射裂缝；措施

1引言

沥青混凝土面层是直接承受行车荷载作用和大气降水、温度变化影响的路面结构层，具有足够的结构强度，良好的温度稳定性、耐磨、抗滑、平整和不透水性。与此同时，反射裂缝已成为半刚性基层沥青混凝土路面和在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层的主要质量通病。

2反射裂缝产生机理

沥青路面的反射裂缝的形成具有复杂的原因，与材料性能、结构层组合设计、温湿循环、车辆荷载疲劳作用以及施工工艺等有关。半刚性材料、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及营运期间会产生干缩裂缝和低温收缩裂缝。在路面交通荷载重复作用下，半刚性基层的这种干缩裂缝和收缩裂缝会扩展到沥青路面面层形成反射裂缝。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝士面层中，反射裂缝的产生与发展是由旧水泥混凝土路面板的垂直与水平位移所造成，而这些将引起路面的破坏，缩短路面的使用寿命。因此，采取切实有效的技术措施防止或延缓沥青路面开裂和反射裂缝的产生，并对已发生的裂缝进行治理是十分必要的。

3减少沥青混凝土路面反射裂缝的措施

3．1通过施工工艺的改进来减少反射裂缝

由于沥青混凝土面层需要和半刚性基层配合才能产生良好的承载力和稳定性，但如果增加沥青面层的厚度来抵消基层反射裂缝的力量，通过计算面层要达到32cm以上才能抵御裂缝的产生，这么做从经济性和适用性上是不可取的。所以可在水泥稳定土基层和沥青面层之间增加一个15cm以内的过渡层，这个过渡层能很好的抵消由基层传上来的反射裂缝的力量，从而将反射裂缝对于沥青面层的影响降到最低。3．1．1倒置结构

方法是增加10cm左右的人工级配砾土在水泥稳定土的上面，也叫倒置结构。这种做法成本增加少，施工方便，但是施工要严格控制级配和密实度，同时要控制好碾压的次数和振幅，以免将水泥稳定土的强度破坏，这种方法适用于二级以下的公路以及城市主干道的施工。反射裂缝可减少80％。

3．1．2增加沥青稳定碎石过渡层。

方法是在水泥稳定土基层上增加沥青稳定碎石过渡层。针对北方地区道路工程的交通量及交通组成特点，保持路面结构组合对交通荷载承受能力和防滑安全功能要求，采用防止半刚性基层沥青路面裂缝反射为主要设计方案。上面可采用道路专用增强纤维渗量为0．15％ 1 的改性沥青玛蹄脂碎石混合料，减薄了水泥稳定砂砾半刚性基层厚度，增加了6cm左右沥青稳定碎石过渡层。使得整体沥青路面在强度、刚度和稳定性上具有优良路面的品质，又增加了防止裂缝向沥青面层反射的技术措施。3．2通过材料性能的改进来减少反射裂缝 3．2．1掺加纤维料

纤维的掺入，明显改善了沥青混合料的劈裂强度，降低了低温劈裂模量、提高了疲劳寿命。特别是通过低温、直接拉伸和弯曲梁试验，测试了纤维沥青材料的断裂韧度、蠕动劲度和应力松弛能力，用物理力学分析方法论证了纤维沥青材料的加劲作用和断裂韧度变化。从而显示纤维材料提高了沥青混合料的抗裂能力。通过纤维品种的评选和纤维用量的变化，配置出适应本地区改性沥青纤维SMA混合料。3．2．2混合集料的应用

沥青稳定碎石混合料不同于沥青碎石材料。根据功能分析，采用有一定细集料数量的连续级配的集料组合。提出的沥青稳定碎石ATS一25及ATS一30两种混合集料，建议级配值介于沥青混凝土和沥青碎石之间，它的抗车辙稳定性优于沥青混合料士材料，其强度和结构稳定性高于沥青碎石。形成具有整体结构密实，又有一定空隙的大集料嵌挤型连接过渡层材料。同时为指导施工生产和质量控制，提出了ATS混合料的稳定度、流值、空隙率和建议沥青用量等材料实验技术指标。改变了AM材料嵌挤失稳，空隙过大的不利倾向。3．3通过对沥青混凝土加筋增强自身粘聚力来减少反射裂缝

沥青混凝土加筋能提高路面结构层对裂缝的抑制能力、对横向剪切破坏的抵抗能力等，以达到延长路面结构的疲劳寿命、节省材料、降低费用的目的。我国很早便开始对PG和物网栅进行应用研究，研究了塑料格栅具有两种功能：一是能提高沥青结构层的强度具有长期的抗拉应力的能力；二是能使应力均匀分布在较大的面积范围内，减轻沥青结构层的徐变作用，最终达到防止沥青路面开裂的目的。加筋格栅具有减薄沥青层厚度、防治反射裂缝、减少车辙作用等特点，能加强沥青混合料的整体抗拉强度，有效地改善路面结构应力分布，抵抗和延缓由于路面基层裂缝引起的沥青混凝土路面的反射裂缝，从而提高路面的使用寿命，在来年复查减少对于路面的影响一般在60—80％左右。它受隔栅的施工以及摊铺技术影响，由于摊铺机托梁下的沥青混凝土料搓动隔栅形成臃起，使得刚摊铺的沥青面层碾压后由于格栅的回缩又形成新的裂缝，即使用混凝土料修补后还是有细小的沉降形成长条凹陷，影响平整度，这在摊铺时要特别注意，在碾压后再用细料修补，直到平整。3．4精心施工

在基层施工中，应注意湿式养生并及时做封层处理以防止基层初期破坏和干缩裂缝产生。

1．在基层采用预留缝(缝深不小于二分之一板厚)，在缝处铺设土工织物，防止产生不规则裂缝进而导致反射裂缝的产生。

2．确保基层的压实度并充分注意其压实的均匀性，防止基层不均匀沉陷而导致开裂。3．作为防治半刚性基层沥青路面反射裂缝重要措施土工织物的应用，在施工中应注意清除铺设层面的杂物，并使其铺设牢固、顺直、搭接合理(一般以15—20em为宜)、粘层油温度适中，避免人为或施工机具对其损坏而达不到预期效果。

4．沥青橡胶在施工中应重视沥青的稠度，橡胶粉的品种、细度和含量，搅拌温度与时间，并与施工方法密切结合，切忌在潮湿的半刚性基层上直接铺沥青橡胶应力吸收薄膜，应在基层铺一层沥青上封层并使其干燥以保证其质最。

5．对原有路面处理、防裂层施工、加铺层摊铺等进行严格控制，严格工序交接制度，防止隐蔽工程留有隐患。

4总结

反射裂缝的产生主要是由于半刚性基层的温度干缩应力导致基层先开裂，而后在温差应力和荷载应力共同作用下向面层发展。面层厚度和基层的温缩性能是影响反射裂缝多少和发展快慢的主要因素。增加面层厚度，降低半刚性基层的温干缩系数，在基层和面层之间添加层或级配碎石以及合理施工是消除和减少反射裂缝的有效措施。

参考文献

篇3：预防沥青路面反射裂缝施工的探讨

1 反射裂缝产生的原因和危害

在交通荷载和环境发生变化的情况下, 路面往往会产生一些裂缝, 这就是反射裂缝。反射裂缝能够从下层逐渐向上层或者表面延伸。如果沥青混合料铺设在旧路面或者是半刚性基层上时, 这些反射裂缝会很快呈现到路面上, 对路面性能和其使用寿命造成极大危害。

1.1 反射裂缝产生的原因

反射裂缝产生的原因有很多, 综合起来可以分为交通荷载产生应力造成的裂缝和温度变化引起沥青收缩引起应力造成的裂缝两个方面。

1.1.1 交通荷载产生的应力

反射裂缝大多是由交通荷载或者温度变化引起的, 当基层出现裂缝, 周围连结层也会被破坏, 很容易造成面层底部出现悬空情况, 而且底部弯拉应力开始增大。当车轮通过时, 产生的应力会通过基层传递到土基中, 在这个传递过程中, 裂缝处就会出现剪应力, 要把面层剪断。

剪应力大小要看半刚性基层的裂缝处传递剪力的能力。如果裂缝比较大, 裂缝两侧没有啮合作用, 剪应力传递也就失去载体。这样就会造成裂缝端应力集中, 路面损坏会越来越严重。

1.1.2 温度发生变化引起的应力

温度裂缝主要有低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝两种。低温裂缝是指大气温度急速下降时, 沥青材料变硬并开始收缩, 在面层中就会产生收缩应力。这种应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度, 就会出现沥青面层裂缝。路基面层中的温度应力大小要看沥青混合料收缩系数。如果使用流变性较好的沥青, 它的温度应力就比较小。温度疲劳裂缝主要发生在日温变化较大的地区。当日温差变化较大时, 因为温度反复升降, 很容易导致沥青温度应力疲劳。如果沥青混合料极限拉伸应变变小, 应力就出现松弛性, 最终形成路面裂缝。

1.2 反射裂缝的危害

反射裂缝对路面的危害是极为严重的。首先会降低路面的防水性能, 路面出现裂缝, 雨水会自然渗透到路基内部。特别是路基土, 一旦出现松软, 变形是必然结果。其次是路基要承受过大应力, 裂缝一旦出现, 路面板体不连续, 路面荷载时, 从裂缝处传递的过大压力就会直接传递到路基顶面, 造成路基变形。再就是会导致路面结构板体边缘变形。由于裂缝存在, 路基内部各个层面在荷载作用下都会发生损伤, 结构层寿命缩短。最后是裂缝产生磨耗, 由于裂缝出现, 荷载压力、水分、温度等外部因素都会作用于磨损层, 当然就出现磨损层骨料和沥青的剥落, 由裂缝变成坑洞了。

2 预防沥青路面反射裂缝施工技术

反射性裂缝对路面的危害是显而易见的, 在明确了反射裂缝产生的原因之后, 要有效根治或者预防这些裂缝的产生, 需要在公路建设过程中采取针对性措施, 从源头解决反射裂缝的发生, 提高沥青公路性能和使用寿命。

2.1 橡胶沥青应力吸收层SAMI的运用

当一些路面已经出现比较严重的反射裂缝, 可以采用铺设橡胶沥青应力吸收层SAMI的方式, 有效修复控制这些反射裂缝继续裂变。

2.1.1 应用材料技术指标

在沥青吸收层铺设前, 要对相应材料进行技术指标检验。基质沥青可以选用70号道路石油沥青, 质量要合格;橡胶沥青是有橡胶粉和沥青经过现场加工制作的沥青混合料, 橡胶粉要选择40目的斜交胎胶粉, 添加比例为22%, 通过湿拌法间歇式加工而成。

2.1.2 橡胶沥青应力吸收层SAMI施工

橡胶沥青制作完成之后, 要进行吸收层的铺设施工。相关施工工艺比较复杂, 要求也比较严格, 只有认真落实每一道技术工序, 才能确保橡胶沥青应力吸收层的设计性能, 有效消灭反射裂缝。

2.1.3 清理工作面

施工开始之前, 要将下承层清理干净, 可以选择便携式吹风机对施工路面进行清理, 保证工作面干净干燥。因为尘土会大大降低沥青的粘附性, 所以施工前一定要彻底清理工作面。这对提高施工质量非常关键。

2.1.4 洒布橡胶沥青

在沥青洒布时, 要注意洒布量要均匀。洒布车辆要具有加温、保温和搅拌功能, 洒布车要匀速行进, 洒布量要控制在20~2.4kg/m2, 沥青温度要控制在180~190℃之间。为了防止出现泛油的情况, 当罩面厚度低于5cm时, 要保持洒布量尽量采用低限。

2.1.5 洒布预拌碎石

橡胶沥青洒布后, 紧接着就要洒布预拌碎石。碎石的规格要求单粒径为6~11mm的预拌碎石, 洒布量为覆盖60~70%面积较为合适, 洒布量要控制在10kg/m2。

2.1.6 压路机碾压

预拌碎石洒布之后, 要用重型压路机及时对碎石进行碾压, 一般要碾压1~2遍, 然后准备摊铺橡胶沥青混合料。

2.1.7 施工质量控制措施

路面施工要涉及很多环境因素和人为因素。为了确保橡胶沥青路面施工顺利进行, 并能够达到施工技术要求, 要在一些施工环节上做好相应控制工作。

2.1.8 调整洒布量

橡胶沥青洒布量和预拌碎石洒布量控制是施工中的重要技术环节, 因此, 在洒布前要做好机械的调试工作。如果发现沥青洒布车洒布量不均匀, 起步阶段要采用沥青纸等遮盖工作面, 沥青洒布车内的沥青量不足时, 也会出现洒布不均匀的情况。这时要及时补充沥青, 等装满后再继续施工。

2.1.9 专人监督

沥青洒布关系整个施工的技术达标程度, 因此, 要特别引起重视。可以安排专人监视洒布车辆, 一旦发现问题要及时处置。及时对洒布不均匀的地方进行人工摊铺, 这样才能保证整个洒布过程不出现问题, 这对提升施工质量至关重要。

2.2 高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL的运用

高弹性改性沥青应力吸收层铺设, 对有效控制路面反射裂缝有重要保护作用。

高弹性改性沥青应力吸收层能够吸收和分散应力, 不仅能够防止基层裂缝的反射, 还能够防止雨水渗透。这对延长沥青路面使用寿命有重要意义。

2.2.1 应用材料和配比

应力吸收层的胶结料配比为机制砂占66%, 矿粉占8%, 石屑占26%, 然后要经过二次筛分, 最终确定生产配比为:1#热料仓55%, 2#热料仓41%, 矿粉为4%, 最佳油石比为5.1%。

2.2.2 吸收层混合料拌和

在混合料拌和过程中, 要对混合料进行详细检测, 如果混合料中小于2.36mm的细集料占到70~80%, 就属于比较难拌和的混合料, 要注意调整拌和时间。如果混合料中的矿粉含量比较高, 要及时采用大引风去除粉尘。如果细集料过多, 振动筛效率就会降低, 这时要注意调整筛孔, 针对2.36mm细集料要选择3.5mm筛孔振动筛。不然, 针对筛很难保持稳定。拌和时间和温度也有精确规定, 湿拌和时间为50~55S, 干拌和时间为10S;拌和温度为175~180℃, 最高不能超过190℃。

2.2.3 铺设与碾压

摊铺应力吸收层要先在上面撒一层热沥青粘结层, 还要洒布3~5mm的预拌碎石。这之后才能开始摊铺应力吸收层。摊铺时, 摊铺车要匀速行进, 要保持厚度的均匀性。吸收层摊铺后要及时进行碾压, 碾压要严格执行“紧跟、慢压、高频、低幅”技术要领, 要特别注意压路机的型号选择, 最好选用小吨位钢轮压路机进行碾压。先用小吨位压路机碾压1~2遍, 然后使用大吨位压路机碾压2~3遍。因为应力吸收层较薄, 在摊铺和碾压时, 一定要控制好温度。摊铺适宜温度为165℃, 第一次用小吨位压路机碾压时, 要保持在160℃左右为宜, 降到90℃时就要完成所有碾压。

2.2.4 施工质量控制技术

高弹性改性应力吸收层平均厚度为2.5cm, 因为吸收层较薄, 也给施工带来一定难度, 掌握好施工要领, 对保证施工质量非常重要。首先要采用旋转击实法, 成型压力为600Kpa, 压实次数为50次, 空隙率很小, 大约为0.5~2.5%, VFA指标为85~98%。其次要刺破路基气泡, 因为应力吸收层空隙很小, 路基上的水分蒸发后不能一下排走, 会形成一些蒸汽水泡, 要将其刺破, 提高密实度。

3 结语

采用应力吸收层预防沥青路面反射裂缝, 已经在具体实践中获得良好效果。对提升沥青路面防水性能, 延长路面寿命等方面都发挥重要作用。随着此项技术的不断成熟和完善, 必将在更广泛范围内获得推广和应用。

摘要：预防沥青路面反射裂缝技术措施有很多, 采用铺设应力吸收层的做法, 能够有效遏制路面反射裂缝的出现, 这对提升路面荷载能力发挥重要作用。文章先介绍反射裂缝产生的原因和危害, 然后就预防沥青路面反射裂缝施工技术, 从橡胶沥青吸收层和高弹性沥青吸收层两个方面, 对预防沥青路面反射裂缝技术措施进行详细分析探讨。

关键词：沥青路面,反射裂缝,橡胶沥青,高弹性沥青,吸收层

参考文献

[1]李乐.预防沥青路面反射裂缝施工中应力吸收层的分析与运用[J].中国新技术新产品, 2011.

[2]林汉武.应力吸收层在预防沥青路面反射裂缝中的应用[J].价值工程, 2010.

篇4：沥青路面反射裂缝问题的几点思考

关键词：沥青混凝土 路面 压实质量 控制技术

在沥青混凝土道路施工中，对沥青混凝土必须进行压实，其目的是提高沥青混凝土混合料的强度、稳定性以及疲劳特性。所以压实质量的好坏直接影响到沥青路面的平整度、密实度。良好的路面质量最终要通过碾压来实现，因此必须重视压实工作，深入研究压实质量的控制技术。

一、沥青混凝土的压实工艺

1、压路机的压实原理

静碾压路机是利用静载荷克服松散材料中固体颗粒间的摩擦力、粘附力，排出空气，使各颗粒间相互靠近；振动压路机是利用动载频率接近于材料固有频率，发生共振，使级配材料间减小阻力，相互移动达到最稳定状态。

2、压路机的合理组合

常用压路机有静碾、轮胎和振动压路机三大类，但品种很多，因此其合理组合就十分重要。在化临段施工中，采用1台英格索兰DD-110双钢轮压路机，1台CC21双钢轮压路机或2台DD-110双钢轮压路机和1台YL20轮胎压路机，在压实路面时取得了很好的效果。DD-110的特点是双钢轮驱动，轮子宽且直径大，轮宽有助于提高路面平整度，轮径大会减小材料的隆起和推移。该机振幅和频率都能进行多级调整。在作业中还有先行走再起振、先停机再停振的互锁功能，因此很适合沥青路面的施工。

3、压实工艺

初压是为了稳定混合料，从而建立较强的承载能力，使大吨位压路机进行复压时不致产生隆起和推移。在化临路上采用DD-110双钢轮振动压路机不振动进行初压，其轴荷与轮宽乘直径之比(即N系数)<0.25，而且无论前进和后退均双轮驱动，静压效果很好。碾压时应注意混合料初压温度应在130℃～140℃之间，碾压速度小于4km/h。每次碾压以重叠半轮为宜，碾压长度40～50m。

复压是混合料密实、稳定、成型的关键工序，采用重型轮胎压路机YL20和振动压路机DD-110联合碾压。轮胎压路机在压实时对混合料有揉搓作用，并随路面压实度的增加，轮胎接触面积减小、比压增大，有较好的压实效果。跟在轮胎压路机之后的是DD-110振动压路机，其碾压速度小于4km/h，每次碾压时钢轮应重叠20～40cm。研究表明，在铺层小于6cm时，压实沥青混合料采用高频低幅效果最佳，故振动频率取40～50Hz之间，幅值取0.3～0.6mm之间。

终压是为了消除轮迹，最后形成平整的表面。采用DD-110不振动碾压，碾压速度小于5km/h。终压温度不低于90℃。

横向接缝的碾压应采用先横向碾压，再纵向碾压，最后再横向碾压的方式。横向碾压时，钢轮应支承在已压实的路面上，每次增加碾压宽度150～200mm，必要时可进行振动压实。

振动压路机在进行碾压作业时，应遵循先起步后起振，先停振后停机；沿直线碾压，在已压实铺层上变线或停车；碾压过程中不突然刹车，并缓慢起步；在摊铺机一边换向时，停机位应形成阶梯状等原则。

二、沥青混凝土的压实质量控制措施

1、重视设备的选型与组合

从沥青混合料的特性出发，恰当选择压路机的大小、最佳频率与振幅是关键性前提条件。选择碾压机型的基本原则应是：在保证沥青混凝土碾压质量的前提下，选择最少的压路机，提高工作效率。

2、严格压实作业的程序及操作要求

压实分为初压、复压和终压三道工序，初压的目的是整平和稳定混合料，这是压实的基础，因此要注意压实的平整性。复压的目的是使混合料密实、稳定、成型，混合料的密实程度将取决于该道工序。终压的目的是消除轮迹，最后形成平整的压实面。所有这些都必须严格作业程序和操作要求。

（1）压实程序

初压时，采用了YZC10B振动压路机(关闭振动装置)压两遍，速度控制在1.5～2.0km/h，温度控制在110℃～130℃。初压后，随时检查平整度、路拱，必要时予以修整。如在碾压时出现推移，则等温度稍低后再压。

复压时，首先采用YL16膠轮压路机压两遍，由于在胶轮压路机进行压实时，沥青路面与轮胎同时变形，接触面积大，有揉合的作用，因此压实效果好。同时，胶轮压路机不破坏砾石的棱角，使砾石互成齿状，路面有更好的密实度。然后采用YZC10B、DD110各振动压实两遍，以提高路面的密实度。

终压时，用DD110压两遍(关闭振动装置)，消除轮迹，形成平整的压实面。并将终压温度控制在70℃～90℃，速度控制在2.5～3.5km/h。

（2）压实应注意的问题

首先，为了保证压实质量，我单位特意编发了《压路机操作手规程》，对压路机操作手进行培训。

在碾压过程中，为了保持正常的碾压温度范围，每完成一遍重叠碾压，压路机就向摊铺机靠近一点，这样做也可避免在整个摊铺层宽度上，在相同横断面换向所造成的压痕。变更碾压道应在碾压区较冷的一端，并在压路机停振的情况下进行。

碾压中，要确保压路机滚轮湿润，以免粘附沥青混合料。有时可采用间歇喷水，但应防止水量过大，以免混合料表面冷却。

压路机不得在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置或突然刹车。碾压后的路面在冷却前，任何机械不得在路面上停放，并防止矿料、杂物、油料等落在新铺路面上，路面冷却后才能开放交通。

（3）接茬处的碾压操作要求

横向接茬碾压：横向碾压开始时，使压路机轮宽的10～20cm置于新铺的沥青混合料上碾压，这时压路机重量的绝大部分处在压过的铺层上，一边碾压，一边加入一些细小料。然后逐渐横移直到整个滚轮进入新铺层上，开始时可用压路机静压，然后振动碾压。

纵向接茬碾压：纵向接茬时，使压路机位于热沥青混合料上，只允许轮宽的10～20cm在冷料层上，然后进行振动碾压。这种碾压方法是把混合料从热边压入相对的冷结合边，从而产生较高的结合密实度。

3、提高压实质量的关键技术

（1）碾压温度

碾压温度的高低，直接影响沥青混合料的压实质量。温度过高，会引起压路机两旁混合料隆起、碾轮后的摊铺层裂纹、碾轮上粘起沥青混合料及前轮推料等问题。温度过低时，碾压工作变得困难，易产生难消除的轮迹，造成路面不平整，甚至导致压实无效，或其它副作用。

（2）选择合理的压实工艺、压实速度与压实遍数

合理的压实工艺、压实速度与压实遍数，对减少碾压时间、提高作业效率十分重要。选择碾压速度的基本原则应是：在保证沥青混合料碾压质量的前提下，最大限度地提高碾压速度，从而减少碾压遍数，提高工作效率。必须严格控制压实速度，使初压为1.5～2.0km/h，复压为4～5km/h，终压为2.5～3.5km/h。

（3）选择合理的振频和振幅

篇5：沥青路面反射裂缝问题的几点思考

沥青胶砂吸收层在处治沥青路面反射裂缝中的应用

沥青路面反射裂缝是沥青路面常见的`病害之一.本文介绍了沥青沥青胶砂吸收层在处治沥青路面反射裂缝中的应用、试验方法和指标及其施工要求.

作 者：袁红军 作者单位：新疆路桥桥梁建设有限责任公司,新疆,乌鲁木齐,830000刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(25)分类号：U4关键词：改性沥青胶砂 宣内试验 施工要求

篇6：沥青路面反射裂缝问题的几点思考

纤维混凝土路面存在问题的几点思考

混凝土的`高性能化是混凝土技术发展多年来的努力方向,纤维混凝土体现了复合材料的概念,符合新型建筑材料的要求.本文主要就合成纤维增强混凝土性能相关问题进行探讨,对于今后混凝土路面施工具有一定指导意义.

作 者：雷斌  作者单位：重庆山河项目咨询有限公司,400060 刊 名：城市建设 英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)：2010 “”(21) 分类号： 关键词：纤维混凝土   性能分析   建议掺量   技术要求   合成材料  

篇7：半刚性基层沥青路面反射裂缝成因

断裂力学是从材料或构件中存在宏观裂纹出发, 应用弹性力学的塑性力学理论, 研究材料或结构中裂纹产生和扩展的条件及规律的一门学科。

断裂力学中按照裂纹形成的力学特征可分为:Ⅰ型 (张开型) 、Ⅱ型 (剪切型) 、Ⅲ型 (撕开型) 3种裂纹模式。然而, 实际路面结构反射裂缝不是受单荷载的影响, 而温度 (Ⅰ型) 与荷载 (Ⅰ、Ⅱ型) 的耦合作用而形成的复合裂缝。对于这种复合型裂缝的扩展问题, 1963年Erdogan和Sih首先提出了最大周向拉应力理论, 该理论假设:①裂纹沿周向应力最大值的方向开始扩展;②裂纹的扩展是由于最大周向应力达到了临界值。

对于Ⅰ、Ⅱ型复合裂缝, 在裂缝尖端附近以极坐标表示的应力分量为

$\begin{array}{l}\sigma {}_r=\frac{1}{2\sqrt{2\text{π}r}}[{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅰ}}(3-\cos \theta )\cos \frac{\theta }{2}+\\ {\rm K}{}_{\mathrm{Ⅱ}}(3\cos \theta -1)\sin \frac{\theta }{2}]‚(1)\\ \sigma {}_{\theta }=\frac{1}{2\sqrt{2\text{π}r}}\cos \frac{\theta }{2}[{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅰ}}\cos {}^2\frac{\theta }{2}+\frac{3}{2}{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅱ}}\sin \theta ],(2)\\ \sigma {}_{\theta }=\frac{1}{2\sqrt{2\text{π}r}}\cos \frac{\theta }{2}[{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅰ}}\sin \theta +{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅱ}}(3\cos \theta -1)].(3)\end{array}$

依据最大周向拉应力理论的假设, 裂纹扩展方向可以由$\frac{\partial \sigma {}_{\theta }}{\partial \theta }$r=常数=0决定, 对式 (2) 求偏导得

$\theta {}^{*}=-\arctan \frac{3{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅱ}}}{{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅰ}}}+\arcsin \frac{{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅱ}}}{\sqrt{{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅰ}}^2+{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅱ}}^2}}.(4)$

按最大周向拉应力断裂依据, 裂缝产生失稳扩展的判定条件为

${\rm K}{}^{*}=\cos \frac{\theta {}^{*}}{2}[{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅰ}}\cos {}^2\frac{\theta {}^{*}}{2}-\frac{3}{2}{\rm K}{}_{\mathrm{Ⅱ}}\sin \theta {}^{*}]\ge {\rm K}{}_{ic}.(5)$

2 力学模型

2.1 层状体系理论

沥青路面通常是多层体系, 在研究沥青路面设计方法时, 较为理想的力学模型层状体系理论。我国现行柔性路面设计方法是以双圆竖直均布荷载作用下的弹性层状体系理论为基础, 其计算如图1所示。

计算公式为

$\delta =\sqrt{\frac{{\rm P}}{\text{π}p}}.(6)$

式中:P为车辆轴重;p为轮胎接地压力, 一般取为0.4～0.7 MPa;E1、E2…En-1、En为各结构层弹性模量;μ1、μ2…μn-1、μn为各结构层泊松比;h1、h2…hn-1、hn为各结构层厚度。

2.2有限元分析基本假设

沥青路面层状体系理论仅适用于承受轴对称荷载的情况, 如果分析非轴对称荷载, 必须采用有限元分析。该理论体系基本假设为

1) 路面材料是均匀的、各向同性的、完全连续的线弹性材料, 它服从广义胡克定律;

2) 土基在水平方向和深度方向均为无限, 其上路面各结构层厚度均为有限, 但水平方向仍为无限;

3) 路表面作用有温度荷载, 路面体内温度传导满足热传导定律, 认为水平方向和最下层无限远处应力与位移都为零;

4) 路面各结构层接触面采用两种不同的假设:①层间接触完全连续, 各结构层共同工作组成一个完整的弹性体;②层间接触完全滑动, 其上剪应力为零。

2.3有限元模型的建立

根据断裂力学基本原理可知, 对裂缝尖端局部区域, 所有应力分量都趋于无穷大。这表明:在裂缝尖端, 应力、应变是奇点, 即裂缝尖端应力场具有奇异性。

因此, 引入奇异单元。在非裂缝区域用八节点等参单元 (如图2所示) 、在裂缝尖端区域用奇异单元 (如图3所示) 来模拟分析沥青路面结构的应力与应变。

3 影响因素分析

经各国学者多年的研究总结, 影响沥青路面反射裂缝形成及扩展的因素有多种, 主要有路面结构材料特性、路面结构温度场特性、路面结构荷载特性、路面结构层间结合状态以及裂纹长度等。

3.1路面结构材料特性的影响

3.1.1 面层厚度对裂纹扩展的影响

不同面层厚度同应力强度因子KⅠ、KⅡ的变化情况如图4所示。从图4中可以看出:应力强度因子KⅠ随着沥青混凝土面层厚度的增加而减小;应力强度因子KⅡ随着面层厚度的增加先减小再增大, 在面层厚度为12 cm时达到最小值。但是KⅡ相对于KⅠ值很小, 相应增大面层厚度对防止裂缝的产生有益。

3.1.2 面层模量对裂纹扩展的影响

不同面层模量应力强度因子的变化情况如图5所示。从图5可以看出:在正荷载作用下, KⅠ随着面层模量的增大而减小;在偏荷载作用下, KⅠ随着面层模量的增大而减小, 而KⅡ随着面层模量的增大而增大。由此可见, 当反射裂缝进入面层时, 随着面层模量的增大会抑制Ⅰ型反射裂缝的扩展, 而会加剧Ⅱ型反射裂缝的扩展。

3.1.3 面层温缩系数对裂纹扩展的影响

不同面层温缩系数时的应力强度因子的变化情况如图6所示。从图6可以看出, 裂尖应力强度因子随着面层温缩系数的增大而成近似线性增加。但是, 随着温度的升高, 应力强度因子随着面层温缩系数的增加而增加的速率减小。

3.1.4 基层厚度对裂纹扩展的影响

不同基层厚度应力强度因子的变化情况如图7所示。由图7可以看出:在正荷载作用下, 随着基层厚度的增大, 应力强度因子KⅠ减小;由于对称, KⅡ为0。在偏荷载作用下;随着基层厚度KⅠ增大, 到达一定厚度时又开始减小, 而KⅡ一直减小。

3.1.5 基层模量对裂纹扩展的影响

不同基层模量的应力强度因子的变化情况如图8所示。由图8可以看出:随着基层模量的增大, 基层裂缝尖端应力强度因子增大, 面层裂缝尖端应力强度因子也增大。

3.1.6 基层温缩系数对裂纹扩展的影响

不同基层温缩系数的应力强度因子的变化情况如图9所示。由图9可以看出, 随着基层温缩系数的增大, 应力强度因子增大, 随着面层厚度的增大, 应力强度因子减小。

3.2路面结构温度特性的影响

3.2.1 基准温度对裂纹扩展的影响

不同基准温度的应力强度因子随时间的变化情况如图10所示。由图10可以看出, 基准温度对最大应力强因子几乎无影响, 但随着基准温度的升高, 应力、应力强度因子衰减很快;稳定时的应力强度因子逐渐减小。

3.2.2 降温幅度对裂纹扩展的影响

不同降温幅度时路面温度应力的变化情况如图11所示。由图11可以看出, 随着降温幅度的增加, 沥青面层底部和面层表面温度应力都显著增大, 而且这种增大的趋势随着降温幅度的增大越来越明显, 呈现幂函数增大形式。

3.2.3 降温速率对裂纹扩展的影响

不同降温速率时路面温度应力的变化情况如图12所示。由图12可以看出, 随着降温速率的增大, 沥青面层的温度应力增大, 随着路面温度的升高而显著降低。

3.3路面结构荷载特性

3.3.1 车辆行驶速度对裂缝扩展的影响

不同行驶速度时的应力强度因子的变化情况如图13所示。由图13可以看出, 应力强度因子的规律与外荷载函数具有相似性 (半波正弦型) , 随着加载而呈周期性变化。随着车辆行驶速度的增大, 应力强度因子逐步前移, 而且最大应力强度因子逐渐减小。

3.3.2 加载方式对裂缝扩展的影响

加载方式可分为对称加载和非对称加载两种方式。在两种加载方式下不同厚度面层的应力强度因子的变化情况如图14所示。由图14可以看出, 非对称加载时应力强度因子大于对称加载时;随着裂缝长度的增加, 两种加载方式下的应力强度因子都增大。

4 结 论

1) 在路面材料方面:路面面层厚度应适中, 一般为12 cm最佳;面层模量不宜过大, 过大会加剧反射裂缝的发展, 应控制在2000 MPa以内;面层温缩系数应尽量小, 以减小在低温时裂纹的扩展;基层厚度应尽量大, 可有效抑制反射裂缝的扩展;基层模量不宜过大, 过大会导致与面层或底基层模量相差太大而加剧反射裂缝的发生和扩展;基层温缩系数对反射裂缝的扩展影响不大, 但也应当尽量小。

2) 在温度方面:环境的基准温度对反射裂缝的影响较大, 因此应选用与气候相适应的路面材料减小基准温度对反射裂缝的影响;环境降温幅度对路面反射裂缝的影响较明显, 基本成幂函数增大形式;环境的降温速率对路面反射裂缝影响较大, 而其变化趋势一致, 即随着温度的升高温度应力逐渐减小。

3) 在路面荷载特性方面:应力强度因子变化趋势与外荷载趋于一致, 随着车速的增大, 最大应力强度因子逐渐减小;加载方式对应力强度因子的影响较明显, 非对称加载时应力强度因明显大于对称加载时;随着裂缝长度的增大, 两种加载方式时应力强度因子都增大。

摘要：介绍半刚性基层沥青路面反射裂缝的形成机理, 综述半刚性基层沥青路面反射裂缝与各影响因素间的变化规律。影响反射裂缝的因素可分为路面结构材料特性、路面结构温度场特性、路面结构荷载特性、路面结构层之间结合状态和反射裂缝长度等。