橡胶沥青应力吸收层-技术建议书.doc
《橡胶沥青应力吸收层-技术建议书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《橡胶沥青应力吸收层-技术建议书.doc(19页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、延缓路面反射裂缝解决方案 技术建议书橡胶沥青应力吸收层 江苏同安道路工程有限公司版本V14.4橡胶沥青应力吸收层技术建议书1 背景1.1 半刚性基层沥青路面反射裂缝病害由于受设计理念的束缚以及设计周期的影响,全国各地的高等级公路几乎是千篇一 律的采用半刚性基层沥青路面这种单一化的结构形式。虽然半刚性基层具有较高的强度 与承载力,但也存在易开裂、损坏后无法愈合且难以修补等缺陷,在使用过程中也暴露 出了一些共性问题,即以反射裂缝(Reflection Crack)为主的早期损坏。 图1-1 高速公路反射裂缝图1-2 横纵向裂缝 图1-3 干线公路反射裂缝图1-4 市政道路反射裂缝1.2 设置应力吸
2、收层很有必要半刚性基层材料属于水硬性材料,对温度和湿度的变化都比较敏感,容易导致基层 产生干缩和温缩裂缝,而其下卧层与该层之间的磨阻作用抑制了其收缩,从而在该层内 部产生拉应力,当此应力超过其抗拉强度时则发生断裂,并向上发展形成反射裂缝。反射裂缝是半刚性基层沥青路面裂缝的主要形式,它破坏了路面结构整体性和连续第 10页性,并在一定程度上导致结构强度的削弱(如裂缝处弯沉增大,回弹模量降低等)。沥 青路面再出现早期病害之后,若不及时处理,将迅速引发其他病害,加速沥青路面的损 坏。而且随着雨水侵入基层,造成基层破坏,导致提高路面维修难度和成本,严重影响 道路的使用质量和寿命。现行公路沥青路面设计规范
3、(JTG D50-2006)明确指出:对于半刚性基层沥青路面,宜采取在半刚性基层上设置改性沥青应力吸收膜、应力 吸收层或铺设经实践证明有效的土工合成材料等措施减少收缩开裂和反射裂缝。在水泥稳定碎石与下面层之间设置一个应力吸收层,可使裂缝处相对位移产生的应 力传到面层时大为减少,达到延缓反射裂缝产生的目的。图1-5 橡胶沥青应力吸收层作用机理2 路面反射裂缝防治措施技术现状目前国内外对减少半刚性路面裂缝的主要思路是:(1)在沥青面层和半刚性基层之间设置一层弹性模量低,韧性好的材料作为应力 吸收层以吸收半刚性基层裂缝;(2)使用防裂效果更好的面层或基层材料;(3)通过增加沥青面层厚度以防止基层反射
4、裂缝;(4)从结构本身入手防止和减少半刚性沥青路面基层的反射裂缝。 目前第一种方法是国内外工程实践中用得较多的一项工程措施。2.1 传统反射裂缝防治措施及不足2.1.1 增加沥青面层的厚度通过增加沥青面层厚度以防止基层反射裂缝,国际上通用的结论是需要将沥青面层 增加至 15-25cm,一方面可以减少旧面层的温度变化,并降低加铺层的拉应力,另一方 面可以增加路面结构的弯曲刚度,降低接缝处的弯沉差,减少加铺层的剪切应力。缺点:通过较厚的沥青面层来防止和减少反射裂缝,易受路面标高的限制,高温时 易因蠕变产生车辙,削弱强基薄面的优势,而且在经济上不合算。2.1.2 半刚性材料的合理组成设计通过进行半刚
5、性基层材料的合理设计,如:调整结合料用量与比例,增加粗骨料含 量并严格设计级配,以尽可能的减小其温缩和干缩系数,增加半刚性基层材料的抗裂性 能。缺点:不能从根本上消除半刚性材料的开裂而导致的路面反射裂缝。 2.1.3 在面层与基层之间增加级配碎石层在面层与基层之间增设一层由特粗式开级配沥青碎石混合料所组成的级配碎石层, 由于该结构层具有 20%-35%的空隙率,能够把交通荷载与环境温度作用下所引起的原路 面或者水稳基层产生的运动消散掉,从而能够防止和减少半刚性基层反射裂缝。缺点:造价高,经济性较差。 2.1.4 加铺土工织物或格栅在半刚性基层顶或沥青面层之间设置土工合成材料,由于该材料模量较高
6、,一方面 可对加铺层起少量加筋作用,提高沥青混合料的抗拉强度与抗变形能力;另一方面对沥 青面层底的箍固作用大大增强了沥青面层的抗裂强度。缺点:各种材料具有不同的刚度,作用效果大不相同。对于垂直差动位移和水平位 移较大(温缩严重)的情况效果不大,此外,防裂效果较短暂。2.1.5 基层预切缝基层预切缝方法的防裂原理主要是在铺沥青面层前将半刚性基层按一定间距设置 预切缝,改善基层约束条件,从而在一定程度上释放应力来达到防裂目的,从而延缓或消除了面层反射裂缝的产生。缺点:基层预切缝将半刚性基层切割后分成了许多板块,破坏了半刚性基层的整体 性,有损于其整体性能。2.2 对传统沥青路面反射裂缝防治技术的改
7、进传统沥青路面反射裂缝防治技术通常存在防裂效果差、造价高和有损整体性能的缺 点,针对以上不足,我们推出性能更优越的橡胶沥青应力吸收层技术防治半刚性基层反 射裂缝病害。橡胶沥青应力吸收层相对其他应力吸收层具有明显的优势,具体优缺点对比分析如 下表 2-1 所示:常见反射裂缝处治措施对比分析表 2-1项目沥青碎石柔性基层聚酯土工布橡胶沥青应力吸收层玻纤格栅厚度12cm-1cm-施工方案满铺满铺满铺裂缝处设置优点全方位预防基层反 射裂缝无需调整纵断面,全 方位预防基层反射 裂缝无需调整纵断面, 全方位预防基层反射裂 缝、工艺成熟,机械化 施工,质量有保证。无需调整,造价 略低,施工简便缺点造价高,施
8、工要求 高、需要调整路面标 高。在基层和面层之间人为设置了一个夹 层,施工不到位容易 造成路面整体损坏。对施工要求高。不能有效覆盖 所有工作面, 效果差。3 橡胶沥青应力吸收层3.1 什么是橡胶沥青应力吸收层橡胶沥青应力吸收层(Stress Absorbing Membrane Inter-layer,简称SAMI)是采 用碎石封层形式,将单一粒径的石料均匀的满铺在橡胶沥青层上用胶轮压路机进行嵌挤 碾压,橡胶沥青被挤压到石料高度的3/44/5处,石料嵌锁形成后将构成结构性支撑, 所形成的碎石封层即为橡胶沥青应力吸收层。橡胶沥青应力吸收层技术建议书图 3-1SAMI 结构示意图图 3-2SAMI
9、 超强粘结效果3.2 性能优势作为一种新型反射裂缝防治技术,橡胶沥青应力吸收层相对于传统应力吸收层,具 有以下优势:3.2.1 吸收应力、延缓反射裂缝SAMI 采用橡胶沥青做胶结料,表面撒布单级配的碎石,整个结构是一种柔性体系, 能有效封闭原路面表面的微裂缝和空隙,同时,对半刚性基层以及水泥混凝土路面的集 中应力有显著的缓冲和吸收作用,能有效缓解应力向铺装层的反射,减少和缓冲铺装层 底拉应力,这也是采用 SAMI 结构能减少表面铺装层厚度的主要原因。3.2.2 抗水损坏图3-3 橡胶沥青路面和普通沥青路面使用8年后对比橡胶沥青应力吸收层采用高沥青用量,能形成 23mm 左右厚度的沥青膜,能有效
10、 防止水分浸入基层和路基,另外,橡胶沥青二次融化,填充沥青面层底部缝隙,避免层 间存水,起到保护路基和基层的作用。 图3-4 加罩5年后取芯现场图3-5 SAMI防水原理图 3.2.3 层间粘结性强橡胶沥青应力吸收层具有优良的粘结作用,与下面层和上铺装层的粘结力一般均在 1.0MPa以上(稀浆封层的粘结力为0.20.4Mpa,普通粘层油的粘结力为0.1Mpa左右), 橡胶沥青上浮融入沥青面层,提高层间抗拉、抗剪强度,基层和面层之间加铺一层1cm 橡胶沥青应力吸收层能有效将路面铺装层与基层粘结成一个整体,有利于结构整理受 力,提高路面的使用寿命。 图3-6 垂直拉拔试验:面层破损、应力吸收层完好
11、 3.2.4 抗老化和耐久性强SAMI 采用橡胶沥青作为胶结料,橡胶沥青具有优良的抗老化和耐久性能,故 SAMI 也具有优良的抗老化和耐久性能。3.2.5 机械化施工、施工便捷SAMI 采用一台橡胶沥青洒步车与一台碎石撒布车或者一台同步碎石撒布车即可,施 工速度快,机械控制胶结料和碎石的撒布量,质量有保证。3.2.6 环保经济实践己证明,将废轮胎制成胶粉加入沥青中,拌制成橡胶沥青对于提高沥青的高温 稳定性,低温抗裂性,抗老化性以及粘附性等都有很好的效果,可以取代昂贵的进口 SBS 改性沥青,延长使用寿命、降低建设投资成本。同时,橡胶沥青大量消耗废旧的轮胎,胶鞋,以及胶管、胶带等橡胶制品,已成为
12、 废胶粉利用的一个关键突破口,消除了环境污染,解决社会的环保问题。3.3 施工机械与设备橡胶沥青应力吸收层施工主要施工机械包括:(1)橡胶沥青生产设备 1 套;(2)橡胶沥青洒布车 1 台;(3)碎石撒布机 2 台;(4)洒水车;(5)森林灭火鼓风机 2 台;(6)压路机:25 吨轮胎压路机 2 台。 为加强现场质量控制,橡胶应力吸收层推荐优先采用同步碎石封层车进行一体化施工。 图 3-7橡胶沥青同步碎石封层车图 3-8 橡胶沥青生产设备橡胶沥青同步碎石封层车可将沥青结合料的喷洒和骨料的撒布同时进行,使沥青结 合料与骨料之间有最充分的接触,以达到它们之间最大限度的粘结度,并保证粘结剂和 石屑之
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
10 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 橡胶 沥青 应力 吸收 技术 建议书