学术文献
你的位置:首页 > 新闻中心 > 学术文献

沥青路面裂缝修补材料的施工选择

来源:中资路桥      2018/7/4 11:34:17      点击:

裂缝修补之沥青路面裂缝修补材料的施工选择

摘要:随着道路建设和交通的发展,各种道路破坏现象也日益明显,其中裂缝修补问题也越来越受到人们的重视,但裂缝修补的效果往往不理想。因此,就显得尤为重要。本文通过对裂缝类别和产生原因进行分析,通过实验探索确定选择的裂缝修补材料能否满足实际的工作需要,同时得出一些现场的参考性的建议,最终能够在沥青修补材料的工程实际修补过程中对沥青修补材料的选择提供一些帮助。

关键词:沥青路面;裂缝;修补材料;试验;施工

0 引言

随着我国公路建设的发展,沥青混凝土路面由于众多的有点,在高等级公路建设中得到越来越多的应用。但沥青路面开裂问题却至今仍未得到很好的解决。实践证明,根据传统方法维修路面的裂缝,无论是采用沥青还是乳化沥青进行灌缝后,维修后的裂缝又在原灌缝位置重新开裂。裂缝修补材料的选择是裂缝修补过程中最为重要的一个环节,合理的选择材料,不但可以提高裂缝的修补效果,而且可以有效的节约资金。

1 裂缝的产生及分类

裂缝是沥青路面最主要的结构破损形式之一,裂缝在沥青路面上十分常见。路面在行车荷载以及气候等因素的共同作用下,会因为路基、基层承载力的不足,以及交通轴载过重或沥青的老化而形成裂缝。随着时间的推移,初期的裂缝会从线形裂缝发展为网状裂缝。虽然裂缝病害一般不会影响公路的正常使用,但因裂缝的发展引起沥青路面产生松散、坑槽、沉陷、翻浆、基层强度降低等严重病害,加速了沥青路面的破坏,缩短了路面的使用寿命,最终会破坏路面的使用性能,造成经济上的巨大损失。

沥青路面裂缝类型有横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、网状或龟状等,从机理方面主要划分为反射裂缝、低温收缩裂缝、疲劳裂缝等不同类型[1]。

2 裂缝修补材料及选择要求

2.1 裂缝修补材料的分类

当沥青路面出现裂缝时,必须结合裂缝修补的时机、施工地区的气候条件、修补单位的技术条件以及裂缝破损的状况,选择确定恰当、合理的裂缝修补材料。沥青路面大多数裂缝开始时皆为微小裂缝,如此时及时的对裂缝进行修补,可以降低修补的成本,提高裂缝修补的质量。如今市场上有很多特性分明的裂缝处理材料。这些产品通常由三种材料家族构成,并可按照材料剂型、成分及制造过程分为不同的种类。主要有以下三种:1.冷用热塑性材料:乳化沥青、聚合物改性液态沥青。2.热用热塑性材料:沥青胶泥、纤维改性沥青、沥青橡胶、橡胶改性沥青、低模量橡胶改性沥青。3.其它类修补材料:自平式有机硅树脂。

自流平材料是一种或两种能够通过化学反应从液态变为固态而自我成形的材料。这种类型的材料最近才在沥青路面上使用。自流平有机硅树脂就是这么一种冷施用不用加工的修补材料。

2.2 裂缝修补材料的选择要求

在进行裂缝修补操作时,不论是进行填缝还是封缝,对修补材料都有一定的要求。在选择是主要考量修补材料的粘结性、粘附性、抗高温软化性、耐老化性、抗低温脆裂性、延展性及弹性等七项指标。

上述各项裂缝修补评价指标都是彼此独立的,而且有些指标还是相互对立的,同时满足所有的评价指标是非常难的。裂缝修补要求满足哪几项指标,应具体结合裂缝修补的时机、气候条件以及裂缝的类型来选择确定。比如在南方热带地区,裂缝修补的评价指标突出对抗高温软化性的检测;而在北方寒冷的地区,应强调对抗低温脆裂的评价;在潮湿多雨地区,应提高裂缝修补粘附性的要求。裂缝修补指标中前五项是最重要、最基本的五项指标,而对于修补具有水平或竖直位移的裂缝,可增加考虑裂缝修补材料延展性和弹性两项评价指标。对于大多数修补材料来说,通常只需提高其施工温度,施工和易性基本可以满足。固化速率反映的是修补材料的失粘时间,其不会影响裂缝修补的质量,只是影响开放交通的时间,在修补高速公路或城市主干道的裂缝时,必须考虑其失粘时间,以免造成交通阻塞。而抗磨损性对裂缝修补质量影响不算很大。修补材料即使有一些磨损,但还不致很快使修补裂缝失效。

3 裂缝修补材料的试验及选用

3.1 裂缝修补材料的试验指标及方法

针对国内常用的普通沥青、沥青橡胶和橡胶改性沥青、自流平有机硅树脂及密封胶等裂缝修补材料,需要对其性能进行测试。对于普通沥青材料,我们应该测试其软化点、锥式针入度、失粘时间以及流动度,以便评价普通沥青修补裂缝的性能。对于沥青橡胶,需要分别进行25℃和4℃两种温度下锥式针入度的测试,另外还要进行弹性恢复、软化点和沥青相容性的试验。对于橡胶改性沥青,我们需要进行锥式针入度、流动度、粘结性、弹性复原率、沥青相容性、失粘时间等试验,以全面的评价橡胶修补裂缝的性能。对于自流平有机硅树脂,应该测试其流动性、弹性恢复、粘结性、拉伸试验、挤出试验;对于一般的密封胶,测试内容与橡胶改性沥青相同或参见生产厂商提供的标准。

3.2 裂缝修补材料的选用

对于裂缝修补材料的施工选择,国内并没有一个比较固定的方法,而国外在试验方法上做的研究相对较多,因此结合国内施工经验及国外研究成果,对常用裂缝修补材料应用特性进行总结,如表1所示。

注:*表示适用;**表示非常适用

工程施工经验表明:乳化沥青和沥青胶泥等填充材料直接填充于非线性,非活动期裂缝可以维持满意的性能2到4年。而橡胶或纤维改性沥青填充剂直接或覆盖填充在同样的裂缝上可以保持6到8年的有效性。橡胶沥青修补材料直接或覆盖填充于线性,活动期裂缝能够维持5到9年时间,而覆盖填充于非线性活动期裂缝,他们只能维持2.5到5年时间。纤维改性沥青覆盖填充于非线性活动裂缝最多能维持2年的良好性能。自我分层有机硅树脂填充于线性或锯齿型活动裂缝能出色地维持至少4到6年时间。事实上,当决定用那一种材料时,其野外性能也应该被考虑到。

4 结论

开裂是沥青路面发生结构性损坏最主要的形式之一。由于裂缝对沥青路面的服务性能以及使用寿命产生很大的影响,所以必须对路面已经产生的路面裂缝进行及时的修补。在实际工程应用中,选用的裂缝修补材料不仅要满足裂缝修补的要求,还要综合考虑其耐久性、经济性等方面的要求。需要注意的是,材料的某些性能优良并不是它成为最适合的修补材料的关键,综合的评价才能取得最佳的取材效果。