半刚性沥青路面反射裂缝的ISAC防治技术.pdf

半刚性沥青路面反射裂缝的 ISAC 防治技术 摘要：反射裂缝是半刚性基层沥青路面裂缝的主要形式之一。通过对半刚性基层沥青 面层反射裂缝的成因分析，认为裂缝的产生主要是由温度变化、行驶车辆以及两者的综合 作用引起。目前常用的在沥青面层和半刚性基层铺设单一防裂夹层，其在荷载作用以及综 合影响情况下防裂效果欠佳，提出采用 ISAC 复合夹层可以改善其防裂效果。工程试验表 明，ISAC 复合夹层可以有效改善半刚性基层反射裂缝对沥青路面影响。 关键词： 0 引言 我国在半刚性基层沥青路面施工、使用等方面积累了大量经验。实践中发现，尽管该 种沥青路面的设计年限为 10～15 年，但实际应用中都较早的出现了比较严重的损坏现象 [1]。其中常见的病害是路面的裂缝，而且主要为反射裂缝，因此半刚性基层沥青路面的反 射裂缝问题已成为其主要病害之一。为此，我国每年都要投入大量资金进行公路设施的养 护，所以防治反射裂缝对沥青路面的使用耐久性至关重要，有必要对其防治措施进行研 究。 1．反射裂缝形成及扩展的原因 反射裂缝是半刚性基层沥青路面裂缝的主要形式之一，它破坏了路面结构整体性和连 续性，提供了雨水下渗的通道，并造成裂缝边缘路面结构强度的削弱（表现为裂缝处弯沉 增大、回弹模量降低）。而且随着雨水或雪水的浸入，基层变软，在大量行车荷载反复作用 下，产生冲刷和唧泥现象，使裂缝加宽，并导致路面强度进一步降低、裂缝两侧沥青路面 破碎，加速沥青路面的破坏，从而影响公路使用质量和寿命[2]。 沥青路面反射裂缝是由于面层下部的拉应力，超过了沥青混凝土的极限强度所致。对 于反射裂缝的产生和发展，目前一般认为是是由于裂缝两端材料移动所造成的，而这些移 动又主要是由于温度变化、行驶车辆以及两者的综合作用引起。反射裂缝的产生和发展如 果沥青面层与基层之间的粘结良好，那么造成反射裂缝可能有两种情况：一是由于温度变 化引起的混凝土板伸缩和行车荷载驶过接缝或裂缝，在缝端附近的沥青混凝土材料内产生 应力集中，而接缝或裂缝处不能很好地传递拉应力或剪应力，导致反射裂缝的产生和发 展；二是行车荷载驶过接缝或裂缝处时，除拉伸裂缝之外，裂缝两边的路面结构也将对上 面各层或下面各层产生剪切作用，诱发反射裂缝产生和发展[3]。 2 ISAC 防裂夹层的特点 美国伊利诺斯大学的 Mukhtar 和 Dempsey 研究了导致反射裂缝的原因和延缓反射裂缝 扩展的各类措施，研究表明，无论是 SAMI、土工织物还是玻纤格栅都不能有效控制裂缝在 沥青面层中的扩展，各种单一的夹层都没有足够的能力有效防治反射裂缝。当下卧层产生 运动时，由粘弹性材料组成的应力吸收层和厚度较厚、劲度较低的土工织物仅仅只是部 的削减沥青面层内的应力。高劲度的玻纤格栅能为沥青面层提供加强作用，暂时性的延缓 裂缝的运动，但是不能允许沥青面层和基层间发生相对运动。如果采用一种复合夹层，由 高劲度材料和低劲度材料结合而成，这两种材料共同工作应能有效削弱裂缝尖端的应力强 度，而且还可为加铺层提供更好的强度，从而起到防治反射裂缝的作用[4]。 由于ISAC是一种“三明治”式结构，造价