常见沥青混凝土路面病害的成因及处治

沥青混凝土路面裂缝产生原因及处治对策 沥青混凝土路面建成交付使用后,随着时间的推移和车载及环境等的影响,会产生各种形式的裂缝.裂缝是沥青混凝土路面的一种主要破坏形式,且裂缝的出现往往是路面损害急剧增加的开始.沥青混凝土路面裂缝按裂缝的形状通常可以分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和不规则裂缝四种型式. 横向裂缝的特点及其产生的原因 横向裂缝通常是与道路中线近于垂直的裂缝,有时还会伴有少量支缝.横向裂缝多由于基层开裂,反射带动面层开裂,或是面层带动基层开裂.半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力.在铺筑沥青后半刚性基层继续产生干缩,原有的干缩裂缝继续拉开和扩大,会将面层拉裂.     

水泥乳化沥青稳定碎石收缩特性研究

针对当前水泥稳定碎石基层干缩、温缩较大引起的反射裂缝问题,提出了一种抗收缩能力较强的新型基层材料;水泥乳化沥青复合胶浆稳定碎石。分析半刚性基层的收缩机理和水泥乳化沥青稳定碎石的微观结构后,进行了干缩试验和温缩试验,最后利用室内试验结果计算了水泥稳定碎石和水泥乳化沥青稳定碎石两种混合料作为基层应用时的干缩应力和温缩应力。通过分析比较,水泥乳化沥青稳定碎石的干缩应力和温缩应力更小,表明其抗收缩性能更好。能较好地延缓基层开裂。     

同步碎石下封层施工关键工艺及质量控制要点

长期以来，在公路建设中采用半刚性基层建成的公路都多少存在着裂缝的产生，由于基层受到半刚性材料本身的干、温缩的作用。干缩过程中，基层表面的混合料水分损失先于内部，所以干缩产生于基层顶面一定厚度范围内；基层顶面直接受温差变化的作用，而基层底面受底基层保护作用，温度变化相对较小，因此形成自上而下的温度梯度，基层顶面所受温差变化作用要大于基层底面，温缩也开始于基层顶面。因此，无论干缩还是温缩，所引起的裂缝都是从基层顶面开始的。初期的干、温缩引起混合料收缩产生裂缝是半刚性基层板体早期开裂的重要原因之一。     

浅析沥青路面反射裂缝的产生原因

半刚性基层沥青路面具有承载力高、行车舒适等优点,但由于半刚性材料收缩性大的特点,基层容易开裂并最终会反射到沥青面层上,使半刚性基层产生收缩裂缝,并最终导致沥青混凝土面层开裂,从而大大地缩短沥青混凝土路面的使用寿命。根据多年的路面施工经验,对半刚性基层裂缝的原因及处治方法进行综合分析。     

浅析沥青路面反射裂缝的产生及防治措施

半刚性基层沥青路面具有承载力高、行车舒适等优点,但由于半刚性材料收缩性大的特点,基层容易开裂并最终会反射到沥青面层上,使半刚性基层产生收缩裂缝,并最终导致沥青混凝土面层开裂,从而大大地缩短沥青混凝土路面的使用寿命。根据多年的路面施工经验,对半刚性基层裂缝的原因及处治方法进行综合分析。     

结构层参数对SAMI-R防反射裂缝影响有限元分析

水泥稳定碎石基层在我国沥青路面中普遍采用,但因其自身特点容易产生干、温缩裂缝,且裂缝会在荷载和温度的共同作用下反射至路表,从而影响路面的使用性能.通过在基层和面层之间设置橡胶沥青应力吸收层(SAMI-R)是工程中采用较多且行之有效的防反射裂缝方式.采用大型通用软件ABAQUS进行了路面结构的力学分析,得出SAMI-R层厚度增加对防反射裂缝效果不利,适当增加模量有利,厚度的影响要比模量显著;增加面层厚度和模量有利于控制剪切型反射裂缝扩展,但增加到一定程度后面层底将由受压变成受拉,不利于疲劳开裂的控制;增加基层厚度和模量不利于反射裂缝扩展的控制,但影响较小.     

旧沥青老化程度对水稳再生混合料性能影响的试验分析

为研究旧沥青面层材料老化程度对水泥稳定再生混合料性能的影响,采用三种不同老化程度的沥青面层铣刨料分别与水稳基层铣刨料进行级配合成,通过力学性能试验进行分析,并采用扫描电子显微镜对沥青与水稳集料的结合界面进行观察。试验结果及分析表明:旧沥青混凝土老化程度越高,与水泥集料的结合性越好,水泥稳定再生混合料的强度越高,干缩性能越差,旧沥青混凝土老化程度越低时,再生混合料具有较好的抗干燥收缩能力。因此,旧沥青路面选择养护维修方案时,应充分考虑原路面的沥青老化程度,中度以上老化的沥青路面更适宜采用水泥稳定全深式路面再生基层施工方案。     

高等级沥青混凝土路面结构层的抗低温性能设计研究

沥青混合料抵抗低温收缩变形的能力称之为低温抗裂性,低温裂缝往往是沥青路面各种病害的开始．而裂缝的发展直接影响到路面的使用功能,裂缝的产生不仅仅破坏了路面的连续性、整体性和美观．而且会从裂缝中不断的深入水分导致基层或甚至路基软化、承载力下降直至破坏。同时无限长度的沥青面层开裂后．使路面的承载模式转化为有限尺寸的板块,冬季面层模量较高,承受重复车轮荷载时;开裂后的路面极容易成为更小尺寸的断板．     

半刚性基层沥青路面施工质量的控制

防止半刚性基层沥青路面裂缝的施工措施 半刚性基层是沥青混凝土路面的承载结构,基层的质量是否达到规范与设计要求直接决定了沥青混凝土路面的质量。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运营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形成反射裂缝。     

隧道半刚性基层沥青路面沥青层疲劳开裂影响因素研究

通过建立隧道半刚性基层沥青路面有限元模型, 对隧道内半刚性基层 (预设横向贯通裂缝) 沥青路面沥青层疲劳开裂进行研究, 研究表明对于隧道内半刚性基层沥青路面, 由于沥青层内最大拉应变显著大于沥青层底拉应变, 导致沥青层内的疲劳寿命远小于沥青层底的疲劳寿命。 沥青层层底疲劳开裂寿命影响因素敏感性排序为： 基层模量＞面层模量≈面层厚度＞基层厚度。 基层模量越大、 基层厚度越厚、 沥青面层模量越小对沥青面层疲劳开裂寿命越有利。     

沥青路面裂缝及其养护处理

对于半刚性基层的沥青路面，反射裂缝是主要的病害形式。反射裂缝是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后，向上反射至沥青面层而形成裂缝。     

乳化沥青水稳碎石路用性能研究

水泥稳定碎石半刚性基层是我国常用的基层结构形式,但由于设计强度高易导致其开裂并形成面层反射裂缝,这导致了半刚性基层沥青路面较严重的水损害。通过大量室内试验,对比分析在水泥稳定碎石基层中掺加一定剂量乳化沥青后,基层材料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量以及干缩性能的变化情况,研究在确保基层强度的前提下增加基层柔性及提高抗收缩性能的有效途径。     

公路工程半刚性路面基层施工质量的控制要点分析

随着我国经济的发展,人民的生活水平有了显著的提高,其中包括出行条件有了明显提高,尤其在公路的建设方面。现在我国的许多公路采取半刚性路面基层施工技术。半刚性路面基层是指在路面基层材料中掺入一定比例的石灰、水泥、粉煤灰或其他工业废渣等结合料,加水拌和形成的混合料经摊铺压实及养生后形成的路面基层。基层施工首先是对路面的平整度有重要影响。基层的平整度对薄层沥青面层的平整度有十分重大的影响,薄沥青面层的平整度取决于基层的平整度。基层的平整度对较厚沥青混凝土面层的平整度的影响虽不如对薄沥青面层的影响那么大,但基层的不平整会引起沥青混凝土面层厚薄不匀,使沥青面层在使用过程中的平整度降低较快,并导致沥青混凝土成层产生一些薄弱面。其次会对路面的强度及裂缝产生影响。在路面使用期间,基层产生的温度收缩裂缝会辐射到路面,产生路面裂缝。同时还会对路面沥青混合料的强度产生影响。因此保证半刚性基层的施工质量对整个公路工程具有重要意义。下面,笔者结合施工实践,对公路半刚性基层施工的原理、质量的影响因素和施工质量的控制要点,进行简要分析,希望对诸位同行具有一定的借鉴意义。     

表面含裂缝沥青路面低温收缩断裂分析

考虑沥青混合料的感温特性,应用ABAQUS的瞬态热分析和热-力耦合求解技术,采用奇异单元及断裂力学理论,对沥青路面在低温大温差作用下的温度应力表面裂缝问题进行了数值分析.分析结果表明：外界环境温度变化对沥青路面面层的影响最大,其次是基层;低温收缩产生的温度拉应力在裂尖附近急剧增大,导致材料损伤,致使裂缝进一步扩展;降温幅度对应力强度因子KⅠ的影响显著,大温差是高寒地区沥青路面损伤的重要原因.     

高等级公路路面的病害与养护

由于行车荷载的作用而发生结构性破坏裂缝，在车轮荷载作用下，半刚性基层底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会渐渐扩展到上部，并引起沥青面层也产生开裂。影响拉应力的主要因素有面层厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。     

高等级公路路面的病害与养护

由于行车荷载的作用而发生结构性破坏裂缝，在车轮荷载作用下，半刚性基层底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会渐渐扩展到上部，并引起沥青面层也产生开裂。影响拉应力的主要因素有面层厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。     

不同基层开裂状态的沥青路面应力对比

为比较基层裂缝形态不同时,湿度和温度变化所引起的面层及基层内应力的变化情况,采用三维有限元方法建立了含不同深度、宽度与间距基层裂缝的路面模型,采用实测的基层有限元参数,分析处于不同开裂状态的水泥稳定碎石基层沥青路面在失水和降温时,基层内的最大应力与应力分布情况,以及对沥青面层的影响。分析结果表明:对于新铺筑的基层,因失水引起的收缩应力较温差的影响更为显著;其他条件一致时,基层模量为4000MPa左右时,对于减少基层开裂最有利;无论对于失水还是降温条件,各结构层自身的模量是影响其应力的最显著因素;基层与底基层间粘结不好时,面层底部的拉应力比层间完全连续时更大,基层裂缝更易反射至面层。     

水泥混凝土路面裂缝产生的原因及防治措施

砼板裂缝产生原因 产生裂缝的原因很多，从时间上可分硬化前和硬化后两过程。在硬化前，砼不处于塑性状态，由于组成材料的密度不同而发生沉降，内部自由水析出，引起沉降收缩裂纹，这一般发生在抹面层。但在干燥的基层上浇筑砼面层时，因段中的水份很快被基层吸收，会引起大的收缩而产生宽而深的裂缝。在硬化后因水份蒸发，使干缩产生的拉应力大于砼的抗拉强度，使砼产生裂缝。它的特征是表面开裂。走向纵横交错没有一定的规律，形似龟纹，缝宽和长度两者很小，与发丝相似，引起干缩裂缝的因素主要有其一，水泥中的硅酸二钙可产生很多胶体，它在干湿作用下，体积变化很大。水泥中的铝酯三钙水化时需大量的水，养护过程中膨胀值大，干燥时收缩亦大。这两种物质含量大时干缩性亦大。其二，砼中的用水量对干缩值有很大的影响，当用水量增加一定百分数时，干缩值成倍增加。其三，骨料的大小和级配也对于缩值有密切关系。级配良好时，空隙率小，砂浆含量减少，收缩相对减少。对使用偏细砂时，会使砼收缩值增大，含泥量大的情况与使用偏细砂类似。     

半刚性基层沥青路面交通荷载断裂应力分析

半刚性基层沥青路面施工及使用期间,半刚性基层中存在各种裂缝,这裂缝是否会继续向沥青面层传递对路面结构的性能及使用寿命有很大影响,主要研究半刚性基层开裂后交通荷载对沥青路面结构的作用,分析沥青面层的应力集中情况。通过计算与分析说明,在单纯交通荷载作用下,增加沥青面层厚度有利于降低面层底部裂缝尖端的应力集中程度。     

黏聚区模型在沥青路面反射裂缝模拟中的应用

结合ABAQUS有限元软件, 分析了基于牵引力-分离法则的三维黏结单元本构模型与参数; 通过对单一黏结单元施加位移荷载, 对比了不同初始损伤与完全失效准则组合下, 加载过程中单元应力、位移和应变能的理论计算结果与数值模拟结果, 以验证黏结单元的可靠性; 将黏结单元布设在开裂基层上方沥青面层可能发生反射开裂的部位, 应用黏聚区模型模拟裂缝的发展过程, 研究了黏结单元参数和面层厚度对裂缝扩展的影响。分析结果表明: 当黏结层刚度由40GN·m-3下降到20GN·m-3时, 单侧荷载与对称荷载作用下黏结层中分离位移的比值由1.52增大到13.52, 单侧荷载作用下黏结层中剪切位移与张开位移的比值由1.52增大到11.32, 说明当潜在裂缝扩展区刚度降低时, 沥青层易于产生Ⅱ型剪切裂缝; 在交通荷载作用下, 沥青面层损伤开裂的路径为首先沥青面层底部发生损伤并向上发展, 随后路表轮载作用处附近发生损伤并向下发展, 在损伤贯穿沥青面层后, 潜在裂缝扩展区刚度的继续下降将使损伤沿道路横向继续扩展; 在面层厚度以2cm的梯度由16cm增加到22cm的过程中, 黏结层中分离位移分别降低了32.31%、15.22%、9.63%, 剪切位移与张开位移的比值由3.24降低到1.10, 说明增加面层厚度能有效延缓反射裂缝的扩展, 但此延缓效果随着面层厚度的增加而减弱, 并且使得面层反射开裂类型由Ⅱ型剪切型开裂逐渐趋于Ⅰ、Ⅱ型混合模式开裂。