反射裂縫產(chǎn)生機理是什么？

半剛性基層瀝青路面由于具有強度高、造價低、整體性及水穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在我國公路建設(shè)中得到了廣泛的運用；但半剛性基層在運營期間易產(chǎn)生干縮裂縫和低溫收縮裂縫，在交通荷載和溫度荷載的重復(fù)作用下，半剛性基層的這種收縮裂縫很容易擴展到瀝青面層而形成反射裂縫。反射裂縫一旦產(chǎn)生，不僅影響路面的美觀和行車舒適性，更重要的是大大的縮短了路面的使用壽命。關(guān)于瀝青路面斷裂分析的理論及抗裂，國內(nèi)外已開展了大量的研究工作。由于斷裂力學(xué)較好的反映了結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的裂縫之類缺陷，因此在路面反射裂縫的分析方面得到了較好的應(yīng)用。目前采用斷裂力學(xué)對反射裂縫的研究主要集中在縫端應(yīng)力狀態(tài)及縫端應(yīng)力強度因子的計算上，通過對比不同防裂措施及材料的縫端應(yīng)力或應(yīng)力強度因子對防裂效果進行計算比較：而對疲勞壽命的計算及疲勞壽命與路面結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系研究較少?？梢圆捎脭嗔蚜W(xué)有限元模型，通過疲勞斷裂分析，對溫度荷載作用下疲勞斷裂壽命進行了計算；同時對不同面層厚度和模量情況下疲勞斷裂壽命進行了計算比較，為防裂材料和防裂結(jié)構(gòu)的選擇提供了理論依據(jù)

由于舊水泥混凝土路面板接、裂縫處不能承受拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，所以裂縫和接縫頂面的瀝青罩面層嘴榮以受到損傷，因此反射裂縫一般情況下與舊水泥混凝土板的裂縫和接縫相對應(yīng)。如果瀝青罩面層與舊路面板之間有較好的粘結(jié)性能那么造成反射裂縫可能有如下兩種情況：

1.反射裂縫是舊路面上裂縫處應(yīng)力集中作用的直接結(jié)果，集中的應(yīng)力使得裂縫直接擴展進入罩面層。一般認為，反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展是由于舊水泥路面板的移動所造成的，而這些移動又主要來源于溫度變化、行駛車輛及兩者的綜合作用。由溫度變化引起的反射裂縫常常稱之為溫度型反射裂縫，相應(yīng)地由行車荷載引起的反射裂縫稱之為荷載型反射裂縫

[2] 溫度度型反射裂縫：外部環(huán)境對混凝土路面溫度的影響可以按日變化溫度和年變化溫度來考慮。在年變化溫度作用下，由于作用周期較長，瀝青罩面層的頂面與底面溫度較接近。在寒冷的季節(jié)，舊混凝土板產(chǎn)生收縮變形，在瀝青罩面層內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力；在炎熱的夏季，舊混凝土板膨脹，在瀝青罩面層中產(chǎn)生壓應(yīng)力。在日變化溫度作用下，瀝青罩面層頂面溫度變化較大，底面溫度變化較小，使瀝青罩面層出現(xiàn)翹曲變形。隨著溫度的下降，在罩面層頂面產(chǎn)生拉應(yīng)力，底面產(chǎn)生壓應(yīng)力。溫度變化越大、越快，產(chǎn)生的應(yīng)力越大，罩面層越容易開裂。

荷載型反射裂縫：當(dāng)汽車荷載駛經(jīng)接縫時，可分為3個過程：①軸載位于接縫一側(cè)時，接縫兩側(cè)產(chǎn)生較大的相對位移，在罩面層中造成較大的剪切應(yīng)力；②軸載位于接縫頂面時，兩板無相對位移或相對位移較小，罩面層主要承受彎拉應(yīng)力作用；③軸載駛離接縫時，在罩面層內(nèi)產(chǎn)生與第Y次方向相反的剪切應(yīng)力，在整個過程中罩面層受到兩次剪切一次彎曲，而且是連續(xù)的。如果接縫處設(shè)有傳力桿，基層剛度大且無脫空，那么上述3個過程區(qū)分不明顯

2.當(dāng)通過某種方式消除了舊路面板上接裂縫應(yīng)力集中的影響，接裂縫的第二個“作用”就是在車輛荷載的作用下使罩面結(jié)構(gòu)在裂縫處產(chǎn)生最da de 的彎沉，相應(yīng)地在罩面層中產(chǎn)生最da的應(yīng)力，從而使接裂縫頂部的瀝青罩面層成為反射裂縫產(chǎn)生的最可能部位

水泥混凝土路面

水泥混凝土路面是指以水泥混凝土為主要材料做面層的路面，簡稱混凝土路面。亦稱剛性路面，俗稱白色路面，它是一種高及路面。水泥混凝土路面有素混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等各種路面。

中文名：水泥混凝土路面

外文名：cement concrete pavement

建筑分類：道路工程

組    成：路基，墊層，基層，面層。

特    點：抗滑耐用養(yǎng)護費用低 工程造價

發(fā)展簡史組成分類有素混凝土   /   鋼筋路面   /  連續(xù)配筋    /纖維土路面  /  碾壓土路面     /塊料土路面

預(yù)應(yīng)力//鋼纖維//裝配式 //土基基//材料要求//路面施工//補強加層//傳力桿//水泥路面特性//水泥特點

發(fā)展簡史

國外

1868年，蘇格蘭收詞在因弗內(nèi)斯通往某堆貨場道路上鋪筑混凝土路面，19世紀(jì)末傳入美國和德國。早年混凝土路面大多用素混凝土按單層就地澆筑而成，少數(shù)也有做成雙層式或配設(shè)鋼筋的。20世紀(jì)20年代，歐、美各國在公路、城市道路和飛機場跑道上大量發(fā)展混凝土路面，美國還開始試鋪裝配式預(yù)制塊混凝土路面和連續(xù)配筋混凝土路面。至于預(yù)應(yīng)力混凝土路面，美、法兩國分別于30年代和40年代中期開始試鋪。70年代初，美國和荷蘭開始試鋪鋼纖維混凝土路面。

中國

水泥混凝土路面

中國于20世紀(jì)20年代末開始在少數(shù)大城市的道路和飛機場跑道上鋪筑混凝土路面。1932～1933年在南京至杭州國道上鋪筑了長500米、寬5.5米的混凝土路面試驗段。1940年在北京至天津公路上鋪筑了長120公里、寬3米的混凝土路面。1948年在南京飛機場跑道上鋪筑長2200米、 寬45米、 厚30厘米的鋼筋混凝土道面。到50年代，隨著水泥工業(yè)的發(fā)展，在中國的一些大、中城市的干道以及飛機場跑道上，開始大規(guī)模鋪筑混凝土路面。70年代初以來，某些省在公路干線上開始鋪筑混凝土路面。中國的飛機場跑道，幾乎全部都采用混凝土道面。中國混凝土路面大多是用素混凝土按單層就地澆筑而成，但少數(shù)也有采用裝配式預(yù)制板，或做成雙層式，或配有鋼筋。

性能：

瀝青路面通常用于鋪筑路面的面層，它直接受車輛荷載作

瀝青路面

用和大氣因素的影響，同時瀝青混合料的物理、力學(xué)性質(zhì)受氣候因素與時間因素影響較大，因此為了能使路面給車輛提供穩(wěn)定、耐久的服務(wù)。必須要求瀝青路面具有以下幾個重要的特征：

1.瀝青路面具有高溫穩(wěn)定性。

高溫穩(wěn)定性即瀝青路面抵抗流動變形的能力。由于瀝青路面的強度與剛度隨溫度升高而顯著下降，為了能夠更好地保證瀝青路面在高溫季節(jié)行車荷載反復(fù)作用下不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍、擁包等病害，瀝青路面應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性。

 2.瀝青路面具有低溫抗裂性。

低溫抗裂性指的是瀝青路面抵抗低溫收縮裂縫的能力。由于瀝青路面隨溫度下降，勁度增大，變膨能力降低。在外界荷載作用下，使得—部分應(yīng)力來不及松弛，應(yīng)力逐漸累積下來，這些累計應(yīng)力超過材料抗拉強度時即發(fā)生開裂，從而會導(dǎo)致路面的破壞，所以瀝青路面在低溫時應(yīng)具有較低勁度和較大的抗變形能力來滿足低溫抗裂性能。

3.瀝青路面具有水穩(wěn)定性。

水穩(wěn)定性指的是瀝青路面抵抗受水的侵蝕逐漸產(chǎn)生瀝青膜剝離、掉粒、松散、坑槽而破壞的能力。這是由于水分的存在一方面降低了瀝青本身的粘結(jié)力，同時也破壞了瀝青路面中瀝青與礦料間的粘聚力，從而加速了剝落現(xiàn)象發(fā)生，造成了道路的水損害。所以說，瀝青路面一定要具有水穩(wěn)定性，這樣才能夠保證路面的耐用。

4.瀝青路面要具有耐疲勞性。

耐疲勞性指的是瀝青路面在反復(fù)荷載作用下抵抗破壞的能力。它是由于瀝青路面在使用期間經(jīng)受車輪荷載的反復(fù)作用，長期處于應(yīng)力應(yīng)變交迭變化狀態(tài)，致使路面結(jié)構(gòu)強度逐漸下降。當(dāng)荷載重復(fù)作用超過一定次數(shù)以后，在荷載作用下路面內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力就會超過強度下降后的結(jié)構(gòu)抗力，使路面出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)生疲勞斷裂破壞，所以，瀝青路面應(yīng)該具有耐疲勞性。

工藝流程

施工準(zhǔn)備

首先是瀝青施工原材料的選用。第以，瀝青材料的選用。在道路施工過程中，瀝青材料的選用一定要根據(jù)道路所在地區(qū)的地形、氣候、人口數(shù)量等因素，綜合各種因素選用合適的瀝青材料；第二，粗集料的選用。在道路瀝青路面施工的過程中，粗集料的選用應(yīng)該嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》（JTGF40-2004）的相關(guān)規(guī)定進行選取。在選取粗集料的時候一定要保證材料的清潔、干凈、干燥，保證材料具有更大的強度和抗磨損能力；第三，細集料的選用。瀝青細集料的選取一定要嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》（CJJ1—2008）的相關(guān)規(guī)定，保證材料的干凈、無雜質(zhì)；第四，瀝青路面填料的選用。在填料的選用中要把石灰?guī)r的礦粉作為收選，在利用之前應(yīng)該取出里面的泥土雜質(zhì)清除，保證干