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高性能应力吸收贴

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高性能应力吸收贴
更新时间:2019-02-14

在白加黑改造和新、旧半刚性基层路基加铺沥青路面工程中,鉴于沥青混凝土面层与基层的冷热膨胀系数和受力结构不同,如何防治结构性的反射裂缝就成为首要解决的问题。旧水泥混凝土板存在伸缩膨胀缝,老的水稳层存在膨胀裂缝、荷载裂缝和疲劳裂缝,当温度和荷载作用在沥青加铺层的应力超过沥青层的抗拉或抗剪强度时,就会产生反射裂缝,面层出现裂缝后,雨水就会渗入路基对路基造成破坏,路基的破坏又会反应到面层,从而造成恶性循环。道路的白加黑改造工程中,主要研究的是伸缩缝部位的温缩裂缝和剪切裂缝,目前对于防治反射裂缝的方法一般是在水泥混凝土和沥青混凝土层间加铺一层应力吸收层。在旧的沥青道路大中修项目上,一般是对水稳层裂缝部位直接用土工材料进行贴缝处理。局部更换水稳时,在新老水稳层结合处铺设应力吸收土工材料。本文通过室内试验对高性能应力吸收贴的工程特性进行了研究,并结合工程案例介绍了应力吸收贴在道路改造工程中的应用。

2 国内外预防反射裂缝的方案、技术探讨

当前国内外广泛使用的有五类预防反射裂缝的方法:

⑴ 刚性土工合成材料:玻纤格栅、塑料格栅。该方案的优秀代表有法国SAINT-GOBAIN、意大利的Thales。主要土工材料是自粘玻纤格栅和塑料格栅。这类方案中国在八九十年代的很多工程中有过大量成功的应用。玻纤格栅和塑料格栅在道路整体加筋、抗裂、抗车辙、提高道路方面确实起到积极的作用。近年来由于生产过剩,产品质量参差不齐,导致优质的产品因价格问题没有了市场,劣质充斥,导致大量的工程出现问题。目前防裂领域已经极少建议使用。

⑵ 柔性土工合成材料:聚酯布、聚酯玻纤布、烧毛土工布、丙纶纤维布。土工布类方案最早来自德国,亚洲地区早在上世纪八十年代日本已经大量的应用这项技术,典型的代表有德国的Hoechst、美国owens corning、荷兰TenCate百利福、国内的海川股份。这些系统材料分别在道路领域占据一定的市场份额。

⑶ 膜层:SAMI橡胶沥青碎石同步,该方案最早在上世纪九十年代初由壳牌在全球推广,2000年后国内有几家大的专业科研机构和公司在推广,典型的科企有重庆交科院、江苏交科院。

⑷ 半刚性或柔性应力吸收层:水稳层、沥青碎石层、碎石化技术等。

⑸ 高性能应力吸收贴:应力吸收贴是继土工布、土工格栅、条带聚合物、聚酯玻纤布之后发展起来的一种新型复合土工合成材料,因其施工简单、快捷,经济上廉价,效果上更具针对性并与沥青混合料有良好的相容性,已经快速的得到了市场的认可

3 高性能应力吸收贴的防裂机理研究3.1 抗裂机理分析

由于旧路面层或半刚性基层的裂缝的存在,裂缝尖端处的应力集中现象使沥青加铺层的抗拉强度或抗剪强度不足,加铺路面产生反射裂缝,因此分散裂缝尖端处的应力集中是应力吸收贴的主要阻裂机理。铺设在基层裂缝部位或预切缝上时,由于应力吸收贴基材的抗拉强度大于粘接强度,使原来集中的应力,通过防裂贴的覆盖层得到了分散,防止和缩小了面层沥青混凝土产生裂缝的可能性。当相邻的结构板块,在一定范围内上下反复剪切时,采用内增强纤维的应力吸收贴具备优良的抗折性及延伸性,因此,不易使应力吸收贴折断,保持应力吸收贴原有的应力扩散功能。同时由于应力吸收贴具有很好的自粘封闭性,隔断了地表水侵蚀裂缝内,确保基层的稳固,减少了产生裂缝的因素。

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