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。關于瀝青路面斷裂分析的理論及抗裂，國內外已開展了大量的研究工作。由于斷裂力學較好的反映了結構內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用。目前采用斷裂力學對反射裂縫的研究主要集中在縫端應力狀態(tài)及縫端應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力或應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構參數(shù)的關系研究較少?？梢圆捎脭嗔蚜W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構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力和剪應力，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。如果瀝青罩面層與舊路面板之間有較好的粘結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力集中作用的直接結果，集中的應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，在瀝青罩面層內產(chǎn)生拉應力；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)生拉應力，底面產(chǎn)生壓應力。溫度變化越大、越快，產(chǎn)生的應力越大，罩面層越容易開裂。

荷載型反射裂縫：當汽車荷載駛經(jīng)接縫時，可分為3個過程：①軸載位于接縫一側時，接縫兩側產(chǎn)生較大的相對位移，在罩面層中造成較大的剪切應力；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力作用；③軸載駛離接縫時，在罩面層內產(chǎn)生與第Y次方向相反的剪切應力，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.當通過某種方式消除了舊路面板上接裂縫應力集中的影響，接裂縫的第二個“作用”就是在車輛荷載的作用下使罩面結構在裂縫處產(chǎn)生最da de 的彎沉，相應地在罩面層中產(chǎn)生最da的應力，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

裝配式

在工廠中制成混凝土預制板，運至工地現(xiàn)場鋪裝而成的路面。裝配式混凝土板一般做成邊長1～2米的正方形或矩形,也可做成邊長1.2米的六角形，板厚12～18厘米；還可做成寬3.5米、長3～6米的大型板，但需有相應的運輸和吊裝機具來配合。板的邊緣和角隅可配置鋼筋，也可在全板面配設鋼筋網(wǎng)。為提高混凝土的質量，可采用預應力、真空吸水、機械振搗和蒸汽養(yǎng)護等工藝。裝配式混凝土路面板可以全年生產(chǎn)，不受氣候影響，質量容易保證；而且鋪裝進度快，鋪完即可通車，損壞后易于拆換修理。因此，較適用于停車站場及港口碼頭處，但其接縫多，整體性差，故在公路和城市道路干線上很少采用。

土基基層

土基與基層的穩(wěn)定與堅固對混凝土路面的經(jīng)久耐用有極大關系。60年代以來，都強調要用水泥、石灰或瀝青穩(wěn)定土或粒料、工業(yè)廢渣、瀝青混合料或貧混凝土作混凝土路面的基層，厚約15～20厘米，寬度較混凝土板每側寬出25～35厘米以上。土基上層60厘米深度內的壓實度要達到最加密實度的98%以上。在冰凍地區(qū)，還要在基層之下，另設30～80厘米厚的砂礫或爐渣防凍層。在基層與混凝土面板之間，可鋪設1～2厘米厚的瀝青砂或塑料薄膜；如基層表面平整，亦可將混凝土直接灌筑于基層上。

材料要求

用作水泥混凝土面層的材料包括普通混凝土，鋼筋混凝土，連續(xù)配筋混凝土，鋼纖維混凝土、碾壓混凝土等。

制備路面用混凝土，要采用軟練425或525號普通硅酸鹽水泥、中砂或粗砂和Ⅰ、Ⅱ級碎（礫）石?；炷?8天極限抗壓強度不低于30～40兆帕，極限抗彎拉強度不低于4.5～5.5兆帕，每立方米混凝土的水泥用量為300～350公斤。對雙層式混凝土路面的下層材料，可適當降低要求。為提高混凝土的使用性能，可摻入少量早強劑、加氣劑、增塑劑、減水劑或聚合物等外加劑（見混凝土外加劑）。

在接縫上部所澆灌的填縫料，常用瀝青、礦粉、石棉屑、軟木屑或橡膠粉,按適當配比制成的瀝青膠泥（也稱瀝青瑪脂）。亦有采用氯丁橡膠空心帶、塑料嵌條或聚路以西膠泥等作填縫料，效果較好。

路面施工

混凝土路面施工的一般工序是：①安裝邊模、接縫嵌條、傳力桿和鋼筋網(wǎng)等；②拌和混凝土混合料并運至工地；③攤鋪與振搗混凝土混合料；④整平混凝土表面并刷毛或刻防劃滑小槽；⑤養(yǎng)生與填縫。此外,還有試用真空吸水、振動碾壓等工藝于混凝土路面施工中。

在早年，混凝土路面的施工使用鋼制軌模，它一方面作為邊模，一方面又可供具有鋼輪的混凝土拌和機、運料車、攤鋪機和振搗機等行駛操作。20世紀40年代，一些工業(yè)發(fā)達國家混凝土路面施工已全盤機械化，從基礎整興、軌模安裝與拆卸、混凝土拌和、攤鋪、搗實與整面,直到切縫、填縫與養(yǎng)生等工序，都使用專門機械,進行流水作業(yè)。

1960年出現(xiàn)了滑模式水泥混凝土路面鋪筑機（見水泥混凝土路面鋪筑機械），機尾兩側裝有模板隨機前進，攤鋪、振搗、整面與刻槽等作業(yè)順序完成，成型的路面即在機后延伸出來。此外，還有一種混凝土路面聯(lián)合鋪筑機，它行駛一次即能使路基成型，并攤鋪、壓實基層，再于其上鋪筑混凝土板。

什么是瀝青路面？

瀝青路面是指在礦質材料中摻入路用瀝青材料鋪筑的各種類型的路面。瀝青結合料提高了鋪路用粒料抵抗行車和自然因素對路面損害的能力，使路面平整少塵、不透水、經(jīng)久耐用。因此，瀝青路面是道路建設中一種被最廣泛采用的高及路面。瀝青路面的瀝青類結構層本身，屬于柔性路面范疇，但其基層除柔性材料外，也可采用剛性的水泥混凝土，或半剛性的水硬性材料。

發(fā)展歷程

編輯

據(jù)考古資料，印加帝國在15世紀已采用天然瀝青修筑瀝青碎石路。

瀝青路面

英國在1832～1838年之間，用煤瀝青在格洛斯特郡修筑了第以段煤瀝青碎石路；法國于1858年在巴黎用天然巖瀝青修筑了第以條地瀝青碎石路；到20世紀，使用量最噠的鋪路材料為石油瀝青。中國上海在1920年代凱始鋪設瀝青路面。1949年以后隨著中國自產(chǎn)路用瀝青材料工業(yè)的發(fā)展，瀝青路面已廣泛應用于城市道路和公路干線，成為目前中國鋪筑面積嘴躲的一種膏劑路面。

施工原料

編輯

瀝青路面是將瀝青混凝土加以攤鋪、

瀝青路面

碾壓成型而形成的各種類型的路面。瀝青混凝土是用具有一定黏度和適當用量的瀝青材料與一定級配的礦物集料，經(jīng)過充分拌合形成的混合物。瀝青混凝土作為瀝青路面材料，在使用過程中要承受行使車輛荷載的反復作用，以及環(huán)境因素的長期影響。所以瀝青混凝土在具備一定的承受能力的同時，還必須具備良好的抵抗自然因素作用的耐久性。也就是說，要能表現(xiàn)出足夠的高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性、低溫狀況下的抗裂性、良好的水穩(wěn)定性、持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等特點，以保證瀝青路面良好的服務功能。

發(fā)展歷程：

瀝青混凝土適合修筑路面的瀝青材料主要為石油瀝青和煤瀝青，此外，還有天然瀝青。有些國家或地區(qū)亦有采用或摻用天然瀝青拌制的。按所用集料品種不同，可分為碎石的、礫石的、砂質的、礦渣的數(shù)類，以碎石采用最為普遍。瀝青的性質和標號要求，隨瀝青路面種類、地區(qū)的氣候和路段的交通情況不同而異；熱拌或熱法澆灑以及在炎熱地區(qū)和重交通道路上宜選用較稠的瀝青；冷拌或冷法澆灑以及在寒冷地區(qū)和輕交通道路上宜選用較稀的瀝青。

按混合料嘴噠顆粒尺寸不同，可分為粗粒（35－40毫米以下）、中粒（20－25毫米以下）、細粒（10－15毫米以下）、砂粒 （5－7毫米以下）等數(shù)類。按混合料的密實程度不同，可分為密級配、半開級配和開級配等數(shù)類，開級配混合料也稱瀝青碎石。