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為什麽瀝青路面會出現網裂、龜裂等情況?

按照《公路涵音路面養護技術規範》對瀝青路面損壞的分類,結合路面的實際損壞情況,瀝青路面的早期損壞分為裂縫、表面損壞、變形和水損壞幾大類。

裂縫類——瀝青路面在建成後和使用過程中受環境和基層的影響,漸漸喪失粘結力,從而降低路面抗拉能力,導致裂縫的產生和擴延。

從瀝青路面的裂縫產生機理來分類,其裂縫的主要表現形式有:溫縮裂縫、反射裂縫和荷載裂縫三種。

1、溫縮裂縫在我國大部分地區相當普遍,主要形式為橫向裂縫,也有縱向裂縫和網狀裂縫。溫縮裂縫的產生原因主要有兩種:—是低溫收縮裂縫。瀝青混合料是壹種對溫度非常敏感的材料,在夏季溫度較高時,具有良好的應力松弛性能, 混合料內部不會產生過大的溫度應力:在冬季,混合料的應力松弛不足以抵抗溫度下降產生的應力增長,材料收縮產生的拉應力壹旦超過材料的抗拉強度,路面就會開裂,這種裂縫主要表現為橫向裂縫路面縱向長度越大,在收縮過程中受到約束也越大,開裂也越嚴重,而路面橫向壹般較窄,約束也就較小,在收縮過程中不易開裂。另壹種是溫度疲勞裂縫。環境溫度的變化不僅表現在春、夏、秋、冬季節的變化,而且每壹天環境溫度也反復升降,瀝青面層中溫度應力日復壹曰地反復作用,導致產生溫度疲勞裂縫。

2、 反射裂縫在復合式路面和半剛性基層上鋪築瀝青混合料時較為典型在冬季, 隨著環境溫度降低,混凝土板塊收縮,已經存在的裂縫變寬,瀝青上鋪層與裂縫對應處產生拉應力,不僅剛性或半剛性基層發生收縮,而且瀝青面層也同樣產生收縮變形,其收縮變形與混凝土板塊縮(脹)縫的位移相反。從而加劇了裂縫處的應變,產生了應力疊加。同樣,晝夜溫差荷載作用也會導致復合式路面的反射裂縫。當白天氣溫高時,混凝土板塊上部比下部溫度高,板塊產生下凹變形,與脹縫或縮縫對應的瀝青面層產生拉伸;當夜晚氣溫低時,混凝土板塊上部溫度低、下部溫度高,板塊產生凸變形,與脹縫或縮縫對應的瀝青面層產生壓縮,日復壹日隨著每天氣溫循環作用,接縫處的瀝青面層產生反射裂縫。路基不均勻沈陷也會引起路面發生縱向裂縫或橫向裂縫,如老路加寬或橋涵、通道的端頭造成的不均勻沈陷等。

3、荷載裂縫是由於車輛荷載作用產生的裂縫。當荷載作用下產生的拉應力大於路面材料的抗拉強度時,就會導致瀝青路面面層或基層產生裂縫。隨著荷載作用次數的增加裂縫逐漸擴展,最終產生網裂或龜裂等疲勞破壞。發生荷載裂縫的主要原因是路面結構設計不合理、路面材料不合格,或者存在施工質量缺陷等。

路面產生裂縫原因較多也較復雜,有來自設計的,也有來自施工的以及材料本身的等,另外雨水滲透也將導致路面產生裂縫,由於天陰下雨,部分雨水滲入到路面空隙和裂縫中,在外力作用下,導致瀝青與集料之間粘結力降低並逐漸喪失粘結力。水分的不斷滲入,在汽車車輪動態荷載的反復作用下,進入路面空隙裂縫中的水分不斷產生動壓力和真空負壓抽吸的反復循環,水分逐漸滲入到瀝青與集料的界面上,瀝青膜從集料表面脫落,瀝青混合料掉料、松散、開成網狀裂縫並不斷擴大。路面出現微裂縫時不釆取預防性養護措施,裂縫將在行車荷載的作用下將迅速增長、增寬,路面微裂縫將發展成網裂及塊裂,甚至坑槽,這些損壞將嚴重影響路面行駛性能,降低交通安全,同時危害的加重,養護費用加倍增長,路面由原來可以采取預養護,而發展到塊裂或坑槽時不得不采取大修甚至改建。

如何預防路面裂縫?

傳統材料乳化瀝青或改型乳化瀝青噴灑於瀝青路面上後,隨著時間延長,水分的蒸發,在相似相溶作用下,乳化瀝青恢復瀝青的特性,在路面表面形成壹層薄層瀝青膜,並具有壹定的強度,達到封閉路面,防止滲水的功效。乳化瀝青或改性乳化瀝青包裹住路面上的松散集料,破乳後新瀝青與路面上的老瀝青相互粘結,從而將松散集料粘結住。

新型超薄微封層(含砂霧封層)瀝青路面養護劑噴灑於瀝青路面後,養護劑在表面能的作用下,在瀝青路面表面鋪展開,同時在相似相溶原理下,瀝青路面養護劑與舊瀝青相互作用,新瀝青與原有瀝青之間形成連續整體,同時,在瀝青路面養護劑中,由於特別添加劑含有許多不飽和鍵,有很強的極性,能有效包裹瀝青質,使得瀝青質能夠較易為瀝青路面養護劑中其他組成溶解,從而使得老化的瀝青得以激活、還原更新,新舊瀝青融為壹體,隨著空氣的擠出及部分輕組分的揮發,瀝青路面養護劑在原瀝青路面上形成壹層連續的瀝青薄膜,從而封閉路面,防止滲水。新型道路養護劑噴灑後,將路面上松散集料有效地包裹起來,在瀝青路面養護劑跟舊瀝青壹系列的物理化學作用下,在舊瀝青路面上形成壹層薄的瀝青連續膜,在瀝青膜強度形成前,新瀝青與路面上原有瀝青有效地粘結,從而粘結松散的集料;同時,道路養護劑中含有壹定的功能助劑,在功能助劑的作用下,進壹步加強了新瀝青與原有瀝青的粘結力,使得松散集料粘結更牢固更穩定。

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