沥青混凝土路面裂缝成因及防治分析.doc

1、沥青混凝土路面裂缝成因及防治分析摘要：文章介绍了沥青混凝土路面裂缝类型，分析了裂缝形成原因，针对防治措施进行了探讨。 关键词：沥青路面；裂缝成因；防治 Abstract: the article introduces the asphalt concrete pavement cracks, crack formation is analyzed, for the prevention and control measures are discussed in this paper. Key words: asphalt pavement; Fracture; The prevention a

2、nd control 中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 沥青混凝土路面在使用过程中，由于受到车辆荷载和温度的重复作用，会出现各种形式的裂缝。裂缝的出现会加剧路面的损坏，缩短道路的使用寿命，并降低路面的行驶质量。为了保证道路的行驶质量、延长使用寿命，必须采取科学的手段对裂缝的形成机理进行分析，并采取相应的技术手段进行及时处理。 一、沥青混凝土路面裂缝类型 1.强度裂缝 由于路基、路面整体强度不足而引起的裂缝。沥青混合料的强度是由:矿料之间的嵌挤力和内摩阻力，以及沥青与矿料之间的粘结力和沥青本身的凝聚力组成的。当沥青混合料质量不合格或沥青材料老

3、化时，面层变形能力减弱，路面被拉断，多表现为龟裂裂缝。 龟裂裂缝特点：相互交错的裂缝将路面分割成形似龟纹锐角多边形小块；裂缝宽 3mm 以上，且多数缝距 10cm 以内，块的尺寸小于50cm50cm。其最初的形态是一条或几条平行的纵缝，随着荷载重复作用次数的增加，平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝，形成了形似龟纹的裂缝形式。 2.温度收缩裂缝 1）低温裂缝是由于沥青材料在较高温度条件下，具有良好的应力松弛性能，温度升降产生的变形不致于产生过大的温度应力，但当气温大幅度下降时，沥青材料逐渐发硬并开始收缩。因为沥青路面的表面温度比地面低，路面中沥青混凝土层是与基层紧密相粘的，没有接缝，不能自由地收缩

4、、自由翘曲，当沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力增长，混合料劲度急剧增大，这样在有约束的沥青层内产生的温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度时就会造成开裂。 2）温度疲劳裂缝，这种裂缝主要发生于温度变化频繁的温和地区。由于沥青混凝土经过长时间的温度循环，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。温度收缩裂缝通常表现为横向裂缝，横向裂缝会贯通全幅路面，当有中央分隔带时，会贯通半幅路面。其裂缝的特点是从路基边缘向路面中心过渡，且边缘裂缝宽，路中裂缝窄。 3.反射裂缝 多出现于半刚性基层或旧水泥混凝土路面加罩沥青混凝土面层中。沥青加罩层底部水平、竖向超限位移产生

5、的拉应力超过面层的抗拉强度时，面层便会在原路面板应力集中的接缝处及板中裂缝处出现反射裂缝。基层反射裂缝多表现为横向裂缝。 4.结构和施工裂缝 此类裂缝大多因施工管理不善，将沥青砼面层直接铺在块石上，在车轮荷载反复作用下容易出现松动，引起路面裂缝。或对路基压实度不均匀、路基出现沉陷，对接缝处处理不佳从而出现裂缝。对接缝的处理不佳引起的裂缝多表现为纵缝，其形态特征是长且直，通常断断续续绵延很长。 而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘。 二、沥青混凝土路面裂缝的原因分析 1.基层施工质量的影响 基层能够给沥青混凝土板提供均匀稳定的支承且能防治冻胀，保证整体强度和良好的平整度，延长混凝土板的使用

6、寿命。如果基层强度不均匀，平整度不好，会造成混凝土板底承载力不均匀以及板厚不一致，混凝土板块受荷载作用后在强弱分界部位就会发生断裂。 2.沥青老化产生裂缝 沥青在路面使用过程中由于某种环境因素和荷载因素，特别是水分、紫外线、氧气的长期作用下，其各种指标性能都继续变小。由于沥青老化，沥青针入度下降、延度减小、沥青混合料硬化变脆、失去粘聚性，更易产生脆断开裂，形成裂缝。 3.车辆动荷载产生裂缝 沥青混凝土路面在使用期间受车辆荷载的反复作用，长期处于应力应变叫迭变化状态，致使路面结构强度逐渐下降。当荷载反复作用超过一定次数后，在荷载作用的路面内产生的应力就会超过强度下降后的结构抗力，使路面产生裂纹，

7、产生疲劳断裂破坏，即龟裂破坏。特别是交通量日益增大、重载和超载车辆逐渐增多，造成抗拉强度结构系数变大，而容许拉应力变小，则更易产生开裂现象。 4.路基问题产生纵向裂缝 在公路建设的过程中，由于碾压的原因，造成路基未压实或两侧压实度不均匀，使路基在横向产生不均匀的沉陷。由于路基的沉陷，造成沥青混合料在车辆荷载作用下承受骤增的拉应力和骤增的剪应力的双重作用，使路基沉陷处开裂。这类裂缝往往是上窄下宽。 5.半刚性基层路面产生反射裂缝 由于下铺层的裂缝向上传递，而导致上层的沥青面层产生与下铺层相似的反射裂缝；在新建的半刚性基层上，温度变化产生的温缩裂缝或由于湿度变化产生的干缩裂缝，也会向上面层扩展并形

8、成反射裂缝。 三、裂缝的防治措施 1.合理设计 1)路面厚度的确定：作为柔性路面必须根据其道路等级、交通量、工程地质情况、道路基层情况和施工季节等综合因素计算确定设计厚度。作为旧水泥路的改造沥青混凝土罩面层厚度的确定主要考虑结构强度因素，另外也要考虑道路沿线高程的控制、沥青混凝土最小摊铺厚度要求、罩面层与下层的结合问题以及工程费用控制等，根据有关经验，罩面层厚度以 1O15cm 为宜。 2)沥青混合料级配设计：为了提高路面抗滑能力和抗车辙能力，国内高等级道路普遍采用较粗级配，用油量少，空隙率偏大，传荷能力消弱，容易产生裂缝，耐疲劳能力降低。设计中应考虑其综合作用，并根据设计厚度选择适当的混合料

9、类型。 3)使用土体固结剂：在经济许可的条件下，在路基特别是在软土地基施工过程中使用适当的土体固结剂，可以提高土体的水稳定性，从而提高路基的整体刚度和强度。 4)使用粘层油：粘层油是指在封层之间或是具有裂缝的路面层之间的涂刷层，它能有效地去除反射裂缝，如路面做在半刚性基层和旧水泥混凝土路面上时必须使用。 5)设计应力吸收层及加筋层：通过国内外大量实践经验证明，在沥青混凝土面层中加设应力吸收层及加筋层能有效防治反射裂缝。应力吸收层是在罩面层与原路面之间设置隔离层主要采用弹性模量较小的材料，如土工布、砂、石屑等，目的是消除应力集中。加筋是采用强度和弹性模量较大的材料，如钢筋网、玻璃纤维隔栅、纤维沥

10、青混凝土等，主要是提高罩面层的抗拉强度。 6)使用嵌缝料：在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土罩面层时，常常在胀缝处出现反射裂缝，原因是嵌缝料不饱满或日久老化，建议采用耐水、耐油、耐大气老化等优良的耐腐蚀性能和防水密封性的嵌缝料。2.合理选材 1)选择抗裂性好的材料做基层。为减少收缩裂缝，应增加粗骨料含量，降低施工含水量，提高基层压实度，尽量避免采用干缩性较大的材料如水泥、石灰等做结合料，而应选用级配碎(砾)石及工业矿渣等做基层材料。 2)采用优质改性沥青。改性沥青在低温粘度、耐老化等指标上均优于普通沥青，目前普遍采用的改性沥青有橡胶类(如 SBR 乳胶)、热塑性橡胶弹性体和热塑树脂类(如 PE

11、、EVA 等)。 改性沥青混凝土造价高，但长期经济效益较好，因此，一般用于新建道路。 3)选择合适的矿料。无论什么骨料，为使沥青与矿料之间很好的粘结应使用抗剥离剂，以延缓由于荷载和温度的反复作用发生沥青剥离而产生水毁现象，同时限制碱性骨料的使用。 3.正确施工 基层和底基层的养生要满足要求，切勿为赶工期而提早铺筑面层，以防基层损坏或收缩而导致沥青面层产生反射裂缝。面层施工时保证在制备沥青混合料过程中不使沥青过分老化(控制沥青的加热温度和加热时间)，加强运料车的保温工作保证适宜的摊铺、碾压温度，及时摊铺，保证供料和摊铺的连续性，减少由于混合料表面温度降低影响温度均匀性而产生的离析和裂缝，加强碾压

12、使沥青混合料达到较高的密实度(98%以上)，做好施工接缝的联结处理。 4.加强养护及时维修 完善路基路面的排水设施，确保路面排水顺畅，基层与面层之间不得形成集水槽。此外，沥青路面的早期损坏应及时处理，避免基层破坏进而加剧面层的破坏，延长路面大修时间，从而延长道路的使用寿命。 结语 沥青混凝土路面裂缝的产生是多种原因共同作用的结果，故其防治应是一个综合治理的过程。只有在设计、选材、施工、维护等方面充分考虑防裂的问题，才能有效地防治沥青混凝土路面的裂缝。 参考文献： 1刘树国.沥青路面反射裂缝成因及防治措施J.黑龙江科技信息,2011,(21). 2杨浪太;浅析沥青路面裂缝成因及对策J;科技创新导报;2009年 09 期.