沥青混凝土路面裂缝原因分析
摘要:裂缝是沥青路面最主要的一种破损形式。沥青路面在铺筑使用后会产生各种各样裂缝,这极大地缩短沥青路面的使用寿命,因此,探讨沥青混凝土路面裂缝的成因及防治措施无疑具有重要的现实意义。
关键词:沥青混凝土路面 裂缝 表现形式 成因分析 防治措施
随着我国城市道路的迅速发展,沥青路面在道路建设中应用越来越广泛,这是由于沥青路面具有表面平整、无接缝、震动小、嗓音低、行车平稳舒适,养护维修简便等优点,较其他类型路面而言更适用于城市道路。但沥青路面也存在着不容忽视的缺点,如抗弯拉强度低、面层的温度稳定性较差等问题。下面就沥青混凝土路面常见缺陷——裂缝的成因进行探讨。
1、沥青路面裂缝的主要表现形式及产生原因探讨
1.1 结构性破坏裂缝
沥青路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车超重荷载引起的,一般称之为荷载型裂缝。在行车荷载的反复作用下,路基底部的裂缝会逐渐扩展到上部,并使沥青面层产生开裂并破坏地面的平整。另一种主要是由于温度变化而产生的温度裂缝,早期阶段水泥放出大量水化热,内部温度不断上升。后期在降温过程中,由于受到基础或原沥青上的约束,又会在沥青内部出现拉应力,同时在沥青表面引起很大的拉应力,当这些拉应力超出沥青的抗裂能力时,即会出现裂缝。
1.2 非荷载型裂缝
沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝。温度裂缝有两种,一种是低温收缩裂缝或简称低温裂缝,另一种是温度疲劳裂缝。
(1)低温裂缝。由于沥青路面宽度有限,收缩受路面结构的相互约束小,所以低温裂缝主要是横向的。沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松驰性能,温度升降产生的变形不致于产生过大的温度应力,但当温度大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩。此时半刚性基层的底部将产生拉应力,当拉应力沥青混合料的应力松驰赶不上温度应力增长,混合料劲度急剧增大。极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。
(2)温度疲劳裂缝。由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳,使沥青混合料的极限拉伸应变(或劲度模量)变小,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松驰性能降低,最终超过极限抗拉强度使路面产生裂缝。沥青面层的表面一