沥青混凝土路面裂缝填料评价指标分析及材料选择.doc

1、沥青混凝土路面裂缝填料评价指标分析及材料选择摘要：本文通过对沥青路面裂缝填封材料的评价指标进行分析，简述常用填封材料的适用范围，提出可供路面养护人员直接采用的工艺方案。 关键词：沥青 路面 裂缝填料 评价指标 适用条件 1.裂缝填封材料的评价指标分析 沥青路面填料常用评价指标共分为 7 种，即抗高温软化性、粘结性、耐老化性、粘附性、抗低温脆裂性、延展性、弹性。各项指标彼此独立，且某些指标（如抗高温软化性和抗低温脆裂性）还具有互斥性。同时满足所有的指标是不现实的。材料在选择时应结合各地气候条件及裂缝类型，比如在南方热带地区，应突出对抗高温软化性的检测；在北方寒冷地区，应强调对抗低温脆裂性的评价；

2、而在潮湿多雨地区，应提高对粘附性的要求。 1.1 抗高温软化性， 该项指标用于评价填料在高温条件下抗软化、抗流淌的能力。 填料在高温天气易受热变软，甚至出现流淌现象。同时在车辆荷载形成的压缩应力作用下，裂缝填料容易挤出、溢出裂缝，使得填封工作失效。因此，裂缝填封应具体良好的抗高温软化性。抗高温软化性软化点进行评定。一般软化点越高，填料的抗高温软化性也越好。此外，采用流动度试验仪测定其流动度，也可用来评定填料抗高温流淌的能力。 1.2 粘结性 粘结性指标用于评价填料在外力作用下，自身抵抗变形的能力。 修补材料在交通荷载和水损害的作用下承受着多种应力应变。为使裂缝壁面与填料之间形成整体，继而能有效

3、地传递拉压应力和剪切应力、防止填料过早断裂失效，要求填料具有较高的粘结强度及抗拉强度。 对于封料的粘结性测定，可采用沥青结合料粘结性指标进行评定。实际评定时，主要以 25的针入度和 60的动力粘度两项标准试验指标，再结合 15劈裂粘结强度和 15直接拉伸粘结强度进行表征。通常粘结强度越高，其粘结性越好。 1.3 耐老化性 该指标用于评价填封裂缝在使用过程中受交通荷载和自然环境的作用下，其主要性能保持稳定或较少发生变化的能力。 在交通荷载和自然因素的反复作用，裂缝填封的性能衰退（如粘结性和粘附性减弱、抗高温软化性和抗低温开裂性下降、延展性和弹性变差） ，加速了填封裂缝的失效。因此，为了提高填封裂

4、缝的耐久性，应检测填料是否具有较好的耐老化性。 对于耐老化性可通过测定原样填料与旋转薄膜烘箱（RTFOT）后的残留填料及 RTFOT 后又经压力老化（PAV）后的残留填料之间各项主要性能指标下降的幅度来评定。各项性能指标降幅越小，裂缝填封的短期耐老化性和长期耐老化性越好。 1.4 粘附性 该指标用于评价填料与裂缝壁面旧料之间的粘附性能。 填料自身的粘附性、填料与裂缝壁面旧料间的相容性以及裂缝壁面的处理工艺都直接影响到裂缝填封的粘附性能，对于它们的影响一并在粘附性评价指标中加以考虑。当车辆驶近或驶离填封裂缝时，裂缝中的填料承受着较大的剪应力作用，同时还可能受到动水压力和真空吸力的作用。若填料自身

5、的粘附性较差，或者填料与裂缝壁面旧骨料间的相容性不好，填料很容易从裂缝中脱出，造成填补失效。因此填料与裂缝壁面旧料间应具有较强的粘附性。 对于粘附性测定，通常可采用水煮法或 80水浸法，即填料从裂缝壁面旧骨料表面剥离的百分率来评定其粘附性等级。 1.5 抗低温脆裂性 该性指标用于评价填料在低温条件下，抵抗脆断开裂的能力及其柔韧性能的好坏。填料在冬季及低温天气，变得易脆且失去原有的柔韧性。若填料长期在拉应力应变或拉压交变应力应变作用下，容易拉伸断裂，造成填补失效。 一般脆点越低，表明填料的抗低温脆裂性越好 1.6 延展性 该指标用于评价填料在拉伸应力应变作用下，承受塑性变形的能力，亦即受外力延伸

6、的能力。 某些填封裂缝（特别是横向裂缝）会随季节和环境温度的变化，产生较大的水平或竖向位移。填料在受到较大拉伸应变时，要么其自身被拉断，要么会在填封后裂缝附近较薄弱处被再次拉断（即二次开裂） 。裂缝填料应具有较好的延展性，使填料始终能与裂缝壁面贴合并保持对裂缝的封闭作用。 延展性通常可采用 15或 10延度试验来评定，一般测定的延伸率（或延度值）越大，表明裂缝填料延展性越好。 1.7 弹性 该指标用于评价填料在拉压应力作用下，产生弹性变形后能迅速恢复原有状态的能力。 填料起着传递拉压应力的作用，若其材料弹性不足，则填封裂缝会丧失传力作用，造成裂缝边缘壁面材料破损，甚至产生二次开裂。同时，若填料

7、弹性较差，还易造成路表某些不可压缩材料（例如石屑、砂石等）嵌入填封裂缝中。故而，裂缝填料应具有足够的弹性。 裂缝填封的弹性，可根据弹性试验仪测定弹性复原率进行评定，通常弹性复原率（亦称回弹率）越大，其材料的弹性越好。 评价指标中前五项最为常用，延展性和弹性两项评价指标仅在填封具有水平或竖向位移的裂缝（特别是针对横向裂缝）进行考虑。除上述七种评价指标外，还有诸如施工和易性、固化速率、抗磨损性等评价指标。但对于大多数填料来说，通过提高施工温度施工和易性基本可以满足要求。固化速率反映的是填料的失粘时间，主要影响裂缝填封完毕后开放交通的时间，并不会影响填封质量。 2. 常用沥青路面裂缝填料的特点及适用

8、条件 2.1 热沥青 沥青是良好的胶结材料，具有较好的粘结性能和极佳的耐水性能。热沥青的优点为成本低、质量稳定、施工经验丰富。 采用热沥青填补裂缝，裂缝多处于干燥状态（大约占 75%） ，且此时其平均修补寿命也较高（12 年） ；在气温较高（40 下）且裂缝处于干燥状态下时，填封裂缝的寿命超过两年；而在裂缝处于潮湿状态下，无论气温高低，寿命均小于 1 年。该材料适宜在温度较高且干燥状态下进行。 2.2 乳化沥青 乳化沥青内添加乳化剂和稳定剂，被广泛用于裂缝的填封修补，优点如下。 2.2.1 阳离子乳化沥青可裹覆潮湿石料，在低温条件不影响其流动性和浸润性。为雨后、裂缝潮湿或低温条件下进行裂缝填封

9、的首选材料。 2.2.2 具有极好的流动性和浸润性（即渗透性） ，可用于未成熟的微裂缝填补。 3. 改性沥青 对于水平位移宽度超过 2.5mm 的裂缝必须采用性能（特别是延展性和弹性）更为优良的热改性沥青填补。常用改性沥青的优点及适用范围如下。 3.1 SBR 改性沥青 综合性能较好，其低温抗裂性能、高温稳定性、粘附性、耐老化性均有所提高，同时具备较好的延展性和弹性，非常适合于寒冷地区的裂缝填封修补。 3.2 低密度聚乙烯（LDPE）改性沥青 具有显著的高温抗变形能力，与酸性石料的粘附性明显提高，且低温抗裂性未太下降，更适合于炎热地区应用。 3.3 乙烯一醋酸乙烯酷聚物（EAV） 高温稳定性很

10、好，同时低温抗裂性也有明显提高，改善延展性，适合气候炎热且对填料低温性能有要求的地区使用。 3.4 SBS 改性沥青 具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、弹性恢复性和耐久性，且粘结性能、粘附性能及耐水性能都有较大提高。SBS 改性沥青适用的范围较广，特别适用于气候条件变化大、对填封料高低温性能要求均较高的情况。此外，对欲填封裂缝破损较严重（存在较大水平位移）并追求更好的填封效果时采用。 结束语：关于沥青路面裂缝填料评价指标分析及材料选择的的研究内容，是非常庞杂和深邃的，本文的研究还只是初步的，它需要工程实践的进一步验证。 1JTG H10-2009，公路养护技术规范S. 2JTJ032-94，公路沥青路面施工技术规范S. 3李春雷，张天，季晓东.沥青路面坑槽修补工艺的研究田J.养路机械与施工技术，2006， （8）：34- 38. 作者简介：王晓玲（1981- ） ，女，工程师，注册造价师，注册监理工程师，注册二级建造师，主要从事市政工程项目管理工作。