路面层间抗裂贴是由沥青基的聚合物、胎基、高强度耐高温织物、隔离膜等几层。经过工厂机器设备精密挤压复合而成的带状、具有自粘性的层间抗裂、防水材料。这种结构是将现在公路上单独使用土工合成材料、应力吸收层材料等几种防裂、防水措施的有机结合,是当前公路层间抗裂、防水材料的优化组合升级产品。优化的多层结构设计;在铺设热沥青混合料时,上层的高强度耐高温土工织物不会发生高温变形,确保能够形成局部高强沥青混合料结构层;上涂层高聚物热熔后从织物的缝隙中渗出,与沥青混合料粘结非常好;下涂层有足够量的高聚物在熔化后填充基面的坑洼,增强了与基面的粘结力,下涂层和胎基的稳定性确保形成一层厚度相对均匀的复合夹层,起到抗裂防水的要求。
在实施“白改黑”后前期路面较为平整、行车舒适,效果较好,但使用不到一年沥青路面上出现了大量的水泥混凝土面板膨胀缝的反射裂缝,二年后该路段行车颠簸,路面推移逐渐显现,局部路段甚至出现了大面积的推移、坑槽等病害。病害出现后公路养护部门都会及时进行修补,但修补后效果不尽人意,时间不长会在修补过的原位置再次出现推移、坑槽等病害,影响行车。本文将结合实体工程,在G312线(沪霍线)K2639+100—K2640+100段“白改黑”路面病害铣刨处理中采用高分子聚合物抗裂贴对原水泥混凝土面板上的裂缝进行处理的工艺、效果进行结。
为了避免这些问题,使开裂断有一定的抗弯拉能力,抗拉织物(抗裂贴)利用本身存在的抗拉性、沥青相容性、耐高温性发挥连接作用,起到加筋、抗裂的作用。(2)防水作用。如果将抗裂贴正确安置在路面病害发生位置,雨水无法继续向下渗透,防渗层形成于缝隙表面,能显著地减弱对路面的侵害。(3)力学效应。路面基层内如有很多垂直裂缝,受外界环境影响,这些裂缝可能会沿水平方向继续发展,进而形成更大的路表缝隙,为了降低这些可能性,抗裂贴作为一种应力吸收膜,能发挥其力学作用。
路面层间抗裂贴的作用机理。
路面层间抗裂贴的作用机加筋作用。抗裂贴表面的高强度耐高温织物具有较大抗拉强度,能有效抵抗层间裂缝处拉应力,限制裂缝宽度发展,起到了加筋的作用,提高了沥青路面局部结构层的抗拉强度。
消能缓冲作用。抗裂贴中的聚合物是具有一定粘弹性的材料,并有良好的低温柔韧性,铺设在沥青路面层间,相当于设置了在一定的低温条件下也具有良好粘弹性的复合层,裂缝处的拉应力通过良好粘弹性复合层的扩展并逐渐衰减到更宽范围,能起到吸收拉伸能量的作用。
隔水防渗作用。抗裂贴铺设在层间裂缝表面,形成一个完整的隔水防渗层,可隔断雨雪水下渗路径,从而减少路面水损害。
自粘性能;该产品具有自粘性,施工很方便,揭去隔离膜后直接粘结到裂缝部位,采用小型压实设备稳压后,与路面粘结更加牢固。
无推移,能够满足上层沥青混合料摊铺施工要求。
设置玻璃纤维土工格栅由于玻纤格栅的模量很大,能够有效的抑制应力,释放应变,同时作为沥青混凝土加筋材料,提高加铺层结构的抗拉和抗剪能力,从而达到有效的减少或延缓反射裂纹数量、增加路面整体刚度的目的,面结构层的整体承载能力、抗高温车辙能力、抗低温缩裂能力[1]。新方案的经济效益分析以国道107线K1879-K1881段湖南省耒阳市过小水集镇路段改造为例。该路段长度2km,路面宽度12m,经过十多年运营后局部水泥砼板块损坏。
国外抗裂贴的情况:1992年伊利诺斯州大学的Mukhar和Dempsy认为聚合物改性沥青和土工织物、格栅等材料单独使用时都不能完全控制裂缝的产生。复合夹层(路面层间抗裂贴)包括了低强度的土工织物、粘弹性材料和高强度耐高温织物3种材料,它们的协同作用可以很好的缓解反射裂缝的产生。其作用原理是当基层发生温缩裂缝或干缩裂缝时,原来的接缝处开裂会扩大,复合夹层〈路面层间抗裂贴)与基层充分粘结的低强度土工织物在裂缝处就会有较大的伸长,其上面的粘弹性聚合物由于其粘弹特性将逐渐使应力消散,与上面层相粘接的高强度织物由于其高强度而不发生形变,就使得上面层不会产生裂缝。
同时根据虚拟裂纹闭合法所得的剪切型强度因子。为进一步直观表达,并分析了xy和KⅡ的随沥青加铺层厚度变化分曲线。虚线为抗裂贴层的界面,实线代表裂缝*。在偏荷载作用下,抗裂贴层明显降低了*的剪应力值,同时也减弱了*附近剪应力的奇异性,即剪切型强度因子大为减小;说明增加沥青层厚度也可以起到同样的效果。可以得知,设置抗裂贴层和(或)增加沥青层厚度对于半刚性基层沥青路面中的剪切型反射裂缝都有延缓作用;从另外一个角度来说,在对半刚性基层沥青路面进行养护和维修时,在满足同等抗裂要求的前提下,设置抗裂贴层是更为经济和快捷的办法。taldtg5777