抗裂贴(防裂贴)可降低混凝土板与沥青加铺层之间的粘附阻力,使二者易于蠕动-滑移,从而减少温度下降引起的反射裂缝;同时由于隔开了接缝(裂缝)端部,它也可以降低沥青加铺层地面的荷载应力。
旧混凝土路面补强时常在原有路面上加铺一层沥青罩面,当混凝土位移产生的拉应力**过沥青罩面层的抗拉强度时,罩面层就会开裂,这种裂缝即称为反射裂缝。
在旧有的水泥混凝土路面的接缝、裂缝处,其上部的新的沥青混凝土加铺层在使用的短时间内出现的对应的裂缝。抗裂贴(防裂贴)土工织物或采取其他措施以减轻反射裂缝。
反射裂缝主要原因:一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝;一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。
公路上出现了裂缝,就要马上进行处理,否则就可能对车辆运行的安全出现影响。
水泥混凝土路面是目前公路建设中广泛采用的高等级路面。水泥混凝土路面经常出现裂缝,不仅外观难看,而且还会影响使用性能。由于设计、施工、养护等诸多环节的不完善,致使道路面产生裂缝,有些裂缝甚至还很严重,从而成为影响水泥混凝土路面发展的一个关键性技术问题,但是抗裂贴就能很好的解决这一问题。
抗裂贴在水泥混凝土路面裂缝产生前后,可以敷设在路面上,能够消除外界因素的不良影响,以避免水泥混凝土路面裂缝的产生。
水泥混凝土路面具有强度高,稳定性好、耐久性好、抗滑性好、养护维修费用小的特点,在国内公路建设方面得到了广泛的应用,但受施工变异性影响后,水泥混凝土会产生裂缝;导致强度及刚度降低,缩短水泥棍凝土构造物的使用寿命,抗裂贴是**解决这一个问题的理想产品。
抗裂贴是防止基层裂(接)缝扩张、反射和密封防水的产品。抗裂贴可直接用于沥青砼基,也适用于水泥砼直接改新。那不同等级的公路怎么选择抗裂贴规格呢。
高速公路车道多、路面宽,通行能力大,高速公路所能承担的运输量要比普通公路高出几倍乃至几十倍。高速公路翻新或扩建应该选用高规格的高抗裂贴,抗拉强度建议大于2000N/5cm,厚度建议使用2.0。厚。 由于高抗裂贴具有较强的抗拉强度,尤其是在沥青面层中的应用,可以提高面层的横向拉伸强度、抵抗较大的拉应力而不至于破坏。
常规省道通行能力也很大,路面承载力仅次于高速公路,省道改建或翻新建议使用常规规格的抗裂贴,抗拉强度1200N/5cm,厚度建议1.5mm或2.0mm,由于路面层间抗裂贴具有加筋、消能缓冲、隔水防渗和自粘等作用,在防止沥青路面反射裂缝方面具有明显效果。
县道或**道路主要针对小型车辆,路面承载能力一般,技术要求也没有省道或国道严格,但是为了达到更好的效果,在县道翻新过程中建议使用行标抗裂贴,抗拉强度在800N/5cm,厚度建议1.5mm,抗裂贴可提高道路整体的强度。抗裂贴具有一定的强度,可承受一定的裂缝拉应力,**道路是居民日常往来道路,应该保证道路的平整安全。
下图为抗裂贴在各种等级道路上的施工。
抗裂贴防止反射裂缝作用机理
以往方法计算的旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的厚度是作出一些假设后,按理论方法或是在国外一些试验结果的基础上得出的。为防止反射裂缝的产生,国外多采用加厚沥青加铺层的办法。但单纯依靠增加加铺层厚度有其弊端:一方面增加加铺层厚度受到路面标高的限制;再就是大幅度增加加铺层厚度必将增加路面造价,而且在夏季高温情况下沥青混合料高温蠕变易产生车辙,也就失去了由于旧水泥混凝土板作基层所产生的强基薄面的优势,因而加厚沥青加铺层这一方法不可取。
针对这一情况,在查阅大量资料,进行理论分析和论证的基础上,较终决定在旧水泥混凝土路面上布置抗裂贴加筋层,其上再铺筑沥青混凝土面层。这样铺筑的路面对防止基层裂缝反射、减少路面车辙、延长路面寿命具有显著效果。抗裂贴具有高抗拉强度、低延伸率、无蠕变、防水,与沥青混合料的相容性好、物理化学性能稳定、耐高温、嵌锁与限制作用强等特点,其主要作用为均匀传递轴载,并将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向。
使用抗裂贴,可增强沥青混合料的整体抗拉强度,有效地改善路面结构应力分布,抵抗和延缓由于路面的基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生,从而提高路面的使用寿命。根据宁通公路六合东至江都段旧水泥混凝土板破损情况,不同路段采用了不同的处理方案:南京段加铺方案为4cm改性沥青A+6cm粗粒式沥青混凝土+抗裂贴+2cm沥青找平层+18cm二灰碎石;扬州段加铺方案为4cm改性沥青A+6cm粗粒式沥青混凝土+玻纤格栅+2cm沥青找平层+改性沥青抗裂贴贴缝。
国内用于沥青路面加筋的抗裂贴规格较多,已制定出适合我国国情的抗裂贴规格、性能要求、测试方法标准。采用抗裂贴加筋沥青混凝土路面能大大改善其结构性能,但改善的原因尚有待于进一步研究。目前旧水泥混凝土路面改造中采用的抗裂贴加筋沥青混凝土面层,从目前通车情况来看,效果较为理想,由于裂缝的发展需要一定的时间,对于抗裂贴抑制反射裂缝的较终效果尚有待今后作长期观察。
用抗裂贴(防裂贴)对沥青路面进行加筋,使沥青路面结构层提高了对裂缝的抑制能力、对剪切破坏的抵抗能力。减少反射裂缝的数量,延缓反射裂缝产生,减少沥青路面车辙,从而延长了沥青路面结构层的寿命。
抗低温收缩开裂严寒地区的沥青道路,冬季面层温度接近于气温,在这样的温度条件下,沥青混凝土遇冷收缩,产生拉应力。当拉应力**过沥青混凝土拉伸强度时,产生裂纹,在裂纹集中的地方产生裂缝,形成病害。从裂纹的成因看,如何使沥青混凝土强度抵抗住拉应力是解决问题的关键。
抗裂贴在沥青罩面层中的应用,使得沥青混凝土的拉伸强度大大提高,可以抵抗住较大的拉应力而不致发生破坏。另外,即使因为局部区域产生裂纹,使裂纹发生处的应力过于集中,但经抗裂贴的传递而逐渐消失,裂纹不再会发展成裂缝。在抗裂贴时,除其性能指标应符合上表规定之外,还应特别注意保证其幅宽不小于30cm,以满足其作为控制反射裂缝夹层时有足够的横截面积来充分消散裂缝能量;同时,其厚度应不小于1.5mm,以保证防水效果,这样有助于达到较佳剪切胶粘性,促进集料嵌锁与限制。
本文提供的是一种抗裂贴及其施工方法,抗裂贴设置在新、旧公路结合处或是白改黑道路裂缝上,为倒梯形或倒三角形沟槽,沟槽内填筑沥青碎石或改性沥青碎石。抗裂贴可以有效吸收和消减应力,防止新、旧路面衔接部位因应力作用而产生的路面病害。
技术原理和创造性:抗裂贴作为一个纵向弹性模量过渡带,采用沥青碎石或改性沥青碎石处理新、旧结构层纵向结合部,沥青碎石结构层抗压缩能力较强,吸收消散两种路面结构的自身及受荷变形应力,防止新、旧结构层因受力变形不同而产生破坏应力,从而防止路面纵向开裂。由于沥青碎石具有柔性的特点,可以与弹性模量较小的旧路结构层整体结合协调受力;同时利用倒梯形或倒三角形沟槽的斜面和沥青碎石具有抗压缩能力较强的作用,能够与弹性模量不同的水泥稳定碎(砾)石、二灰碎石、级配碎石、沥青混凝土、水泥稳定垫层等路面结构层结合形成嵌挤斜面,吸收各方应力。另外,在抗裂贴与新的面层之间可使水平方向的应力通过抗裂贴扩展至更大范围,从而缓解接缝处的应力集中,起到吸收部分拉伸能量的作用,有效改善路面结构应力分布,同时,也减小了面层与基层间的结合力,从而使面层的拉应变也减小。该技术能解决旧路政扩建后的路面病害,有效提高路面使用性能,延长路面使用寿命,降低后期公路养护成本。
路面铣刨后抗裂贴的施工工艺
抗裂贴铺设时的设计温度不低于10℃,温度合适时抗裂贴所产生的防裂作用佳。施工时应该符合这温度要求。但是由于自然环境中气温变化,不可能保证抗裂贴在铺设过程中总会温度能达到设计要求。施工时如果温度低于10℃时,抗裂贴与下承层的粘合状态受到影响(粘结不牢固)。在沥青混凝土摊铺时,会产生推移,粘起,皱折、翘边等不良情况,抗裂贴发挥不好防裂的作用。
一、常温下抗裂贴施工工艺:1、原路面铣刨后,将裂缝清理干净,如果裂缝大于0.8cm需灌注热改性沥青(或灌缝胶),并且保证灌注沥青的下承层表面高度一致。
2、将抗裂贴顺裂缝覆盖铺开,按需要长度裁剪。
3、揭除抗裂贴保护膜,将粘结面向下轻轻覆盖于裂缝之上。
4、铺设好抗裂贴,用胶轮碾压一遍。
5、用胶轮或者轮胎碾压3~5遍,边缘用橡胶锤敲砸直至其与下承层粘结牢固密实。
二、低温情况下抗裂贴施工:
1、铣刨后将裂缝清洗干净,灌注热改性沥青,并且保证灌注沥青的下承层表面高度一致。
2、将抗裂贴顺裂缝覆盖铺开,按需要长度裁剪。
3、将抗裂贴保护膜揭除(胶面向上),按照铺设抗裂贴的面积刷涂0.5~1.0kg/㎡乳化改性沥青。
4、待破乳后,把抗裂贴翻面,贴于裂缝上面,其中防止抗裂贴起皱以及翘边。
5、从一端向另一端或者中间向两端用胶轮碾压3~5遍,边缘用橡胶锤敲砸直至其与下承层粘结牢固密实。
三:低温环境下抗裂贴也可在粘层施工后铺贴 1、铣刨后将裂缝清洗干净,灌注热改性沥青,并且保证灌注沥青的下承层表面高度一致。 2
、将抗裂贴顺裂缝覆盖铺开,按需要长度裁剪。抗裂贴两端做好标记,并沿贴面画好在两端旧路面48cm边线延长线段,卷起抗裂贴置放于裂缝的某一端的旧路面上。
3、按设计要求喷洒改性乳化沥青粘层油。
4、待破乳后,把抗裂贴膜揭去,抗裂贴胶面向下,人工拉伸平直展开,沿顺做好的标记铺设于裂缝上面。
5、由抗裂贴的一端或者中间分别掀起。加热长度20~30cm趁热铺放依次进行完毕。
6、用胶轮或者轮胎碾压3~5遍,边缘用橡胶锤敲砸直至其与下承层粘结牢固密实。
7、抗裂贴的**面上应补刷0.5kg/㎡的乳化改性沥青。