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沥青路面发生裂缝的原因

点击次数:   更新时间:19/07/25 16:34:07     来源:www.yooberlin.com关闭分    享:
  沥青路面在完成施工之后,经过长时间的使用,往往会出现裂缝,裂缝的出现会严重影响路面的使用质量,严重的会引起整个路面的不平整,影响行车安全,那到底为什么会出现裂缝呢,现在来给大家概述一下沥青路面发生裂缝的原因。
  一、反射裂缝的机理
  大量研究表明,反射裂缝产生的基本机理是受拉疲劳、受拉屈服于剪切屈服。在它们的联合或单独作用下导致产生反射裂缝。天长日久的温度变化和基层的涨缩,使面层承受拉力作用引起受拉疲劳,产生裂缝并导致裂缝沿竖向扩展到路表。扩展速率是基层温度变化的幅度、基层板的长度、基层材料的温度特性以及面层对这种疲劳的抵抗性能等因素决定的,这种疲劳作用在面层较薄或基层板块较长的路面上尤其明显。
  1、在面层上,由于沥青混合料热性能差,其上、中、下层的温度变化幅度不同,加之寒冷的气候及表层与基层的收缩、翘曲联合作用,造成温度变化大的表层产生大的拉应变超过所用材料的极限屈服应变,在拉力作用下产生裂缝,逐渐向下扩展,形成“上宽、下窄”的裂缝,称之为受拉屈服。    2、基层由于开裂而形成板块,当车辆通过时,相邻板块端部之间的竖向位移差,在面层中引起面层的剪切疲劳导致开裂,在相邻基层板块的嵌锁联结作用完全破坏后,这种剪切疲劳便是裂缝产生的原因。反射裂缝的扩展速度受半刚性基层板长、基层裂缝率的影响,较小的板长和增加裂缝率降低面层屈服破坏。沥青混凝料中的沥青含量、沥青等级、矿料级配、空隙率以及铺筑的面层厚度都对受拉疲劳寿命有影响。
  3、路面结构在外荷载作用下,应力状况比较复杂,在采用三维光弹模型试验研究刚性基层开裂后,在交通荷载作用下,裂缝附近应力状态和裂缝的稳定性,以及应力吸收膜的防裂效果,得出结论认为:半刚性基层开裂后,这种裂缝是不稳定的,裂缝尖端应力条纹十分密集,在偏荷作用下将治平行裂缝方向扩展至路表面。提高半刚性基层材料的断韧性,可预防裂缝的产生。采用低模量高变形材料的应力吸收薄膜,可有效地防止产生反射裂缝。
  二、、温度裂缝的机理
  1、许多沥青路面在建成后正式通车前就产生裂缝,不管这些裂缝是那一类,它们都是由温度变化所引起温度裂缝,不仅与当地的环境气候条件有关,而且还与路面材料特性和路面结构的组合设计密切相关。
  2、当外界温度下降,沥青路面材料逐渐变硬,并开始收缩,收缩产生的拉引力超过路面材料的抗拉强度时,沥青路面就开裂。由于路面结构宽度有限,收缩受路面结构的相互约束小,所以温度收缩裂缝主要是横向的。
  3、较薄的沥青路面,基层受到较大的温差作用,基层对沥青面层的阻力矩也较大,部分地抵消尖端临近的拉应力,从而使裂缝的应力强度减小,随着基层温缩系数的增加,基层及面层底部的拉应力逐渐增大,于是在一定条件下,在沥青面层底部裂缝的相对位置处开裂,并向上扩展直至贯通面层厚度,当基层已经开裂,尖端的应力集中将加剧上述裂缝的扩展。
  4、当沥青层较厚时,基层受到的温差作用较小,基层对面层的摩阻力,不足以抵消由于基层温缩增大对沥青面层裂缝尖端临近产生的拉应力的增大部分,从而使裂缝尖端的应力强度继续增加。
  利用有关理论研究成果,经计算表明:1.在我国华中、华北地区,日温差达15℃-20℃,路表沿线方向的最大拉力为2-3Mpa以上。2.在我国南方地区,虽在高温情况下路面开裂较少,但其日温差也可达到 13-14 ℃ ,路面结构所产生的最大拉引力亦可高达1.5MPa。且就路面材料的疲劳寿命而言,作用时间越长,即频率降低,则寿命越短。当温度高时,其寿命也短,即在高温情况下,温度疲劳对材料的疲劳寿命的影响较之低温更为严重。温度应力分析结果指出,在半刚性基层沥青路面中,温度应力是导致路面开裂的主要因素。开裂是从路表面往下进展,裂缝呈上宽下窄形式,不仅易在冬季生产,夏季日温差较大也会导致路面结构开裂。
  通过介绍,大家应该有了一定的了解,其实沥青路面发生裂缝主要就是路面强度不够、路面老化粘接力不够、施工缺陷和一些反射裂缝造成的,所以想要减少这种情况的发生还是要从施工本身下手,严谨的施工方法、规范的施工操作才是铺建好路面的保障。
  小编:fir
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