抗裂贴能自行愈合较小的穿刺破损,可自动填塞愈合较小的裂缝。抗撕裂强度高,耐久性优良,能有效阻止裂缝再扩张。能有效阻止和防止基层裂缝的发生和发展,能有效对放射性裂缝及分叉裂缝进行处理。工艺简单,不会对环境造成污染。经济效益明显,人工投入少、无设备投入,防水效果,由于其低温柔韧性好、黏结力大,贴接压实后形成无缝隙黏结层,使雨水不能进入基层裂缝。
抗裂贴作用机理分析
沥青路面基层抗裂贴的力学效应表明,高聚合物材料作为一个应力吸收膜,本身属于一种柔性、韧性、高弹材料可吸收基层裂缝向上发展的应变应力,从而延缓裂缝反射到路面结构部分的时间。抗裂贴还具有嵌锁咬合作用,能显着提高开裂断面抗剪切和传荷能力,间接地提高了基层强度和稳定性。沥青基的高材料具有良好的高低温特性,可使材料在高温时不显着变形和流动,低温时不会发生脆裂破坏,保持形状和作用机理不发生变化。
对施工环节把关,尤其对混合料摊铺、压实、接缝质量控制要一丝不苟。重视每道工序细节,细节决定成败。立面防水贴和抗裂贴的应用不仅是重视科技创新和大胆应用新材料的结果,也是养护施工精细化的具体体现。同时也是一种低碳、环保、绿色的施工方法,可明显降低养护费用、节约资源、节约能源、减少环境污染,有利于公路养护可持续发展。
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。
在一般车辆荷载作用下,公路三层结构的动稳定度基本取决于表层,而与中、下层关系不大。在目前广泛使用重交通道路沥青和规范规定的混合料骨料级配条件下,如果在面层下部或底面合理采用适合的防裂贴(抗裂贴),既可提高面层的抗裂、防渗性能,还可以对基层或路基承载能力的提高发挥作用,不仅能够相对节省造价和不增加施工难度,而且维修周期将有效延长,破损程度也将减轻。
根据以往实践经验为了减少或延缓新建道路基层(因干缩作用)或旧路面(各种拉应力作用)已有裂缝向上新铺面层反射,可以选用防裂贴,抗拉强度不小于8kN/m,耐温性宜在170℃以上。防裂贴或抗裂贴在面层下面实际所起的作用机理和效果是多方面的(不于反射裂缝)。
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。
旧水泥混凝土路面上加铺沥青层较易产生反射裂缝,设置应力吸收层是目前国内普遍使用的阻止或延缓反射裂缝产生与扩展的方法,防裂贴是依靠自身的韧性和塑性变形吸收来自下层裂缝处的应力,以推迟反射裂缝的发生时间为主要目的而设置在路面结构中的一种特殊的沥青混合材料。防裂贴主要由改性沥青结合料与高性能抗拉材料混合而成,特殊的改性沥青胶结料在混合料中可以形成高弹性沥青网状结构,有很好的粘附性和防水性,尤其具有较好的抗疲劳性能,所以能够有效地推迟半刚性基层路面反射裂缝的发生。
沥青弹性恢复能力是影响高性能应力吸收层性能的重要指标。本文根据反裂贴性能要求,分别在低温下测试,结果发现防裂贴上的改性沥青弹性恢复性能较好,可用于高性能应力吸收层。防裂贴上的沥青材料柔性比普遍大于80,也满足于应力吸收层的要求。
防裂贴作为沥青面层与混凝土基层之间的夹层,如果不具备足够的抗剪强度,在车辆及温度荷载产生的剪切应力作用下将发生层间破坏,大大减少其疲劳寿命,严重影响其功能作用,造成加铺层结构提前破坏。为了保证中间层的路用性能,防裂贴材料的抗剪强度应≥0.4Mpa以达到更好的吸收应力效果。
抗裂贴(也叫防裂贴)夹层一般设置在沥青加铺层及旧水泥混凝土路面板之间。抗裂贴的厚度较薄,一般在1.5~3mm之间;抗裂贴的拉伸强度为5~20KN/m。抗裂贴特点是变形能力较强,在水平方向上可承受较大的拉应力,在垂直方向上则刚度较强,抗弯拉及抗剪能力高。抗裂贴用于防止反射裂缝主要起到以下作用:
(1)隔离阻断作用。防裂贴(抗裂贴)将旧水泥混凝土路面接缝或裂缝与沥青加铺层隔离。降低了混凝土板接缝或裂缝的拉应力集中,使应力强度因子减小反射裂缝扩展的速度;
(2)加筋作用。防裂贴(抗裂贴)夹层具有一定的强度,可承受一定的裂缝拉应力,减少裂缝张开变形量;
(3)传递荷载作用。铺筑于接缝上的土工合成材料可提高接缝处的传荷能力。当荷载作用在接缝一侧时,能将部分荷载传递至另一侧,减小接缝的弯沉差,降低裂缝的剪应力集中。防裂贴(抗裂贴)强度较高,厚度均匀,对减少由车辆荷载引起的剪应力作用教大,其作用主要体现在减小各种应力的作用就越明显。因此,在理论上,防裂贴(抗裂贴)防止反射裂缝的能力要好于土工布(拉伸强度较小)。