抗裂贴在半刚性基层裂缝处理中的应用

图1：抗裂贴

关键词：高分子抗裂贴；基层裂缝处理；施工工艺 
1基层裂缝成因分析
　　在国内已建的高等级道路路面基层结构，基本上是采用半刚性基层，比如说二灰稳定碎石和水泥稳定碎石等等，在其建成后，均会以各种原因产生各种形式的裂缝。
　　在裂缝形成的初期，裂缝对沥青路面的使用性能一般没有明显的影响，但随着裂缝处的应力集中，往往会在结构面层形成反射缝，表面雨水或雪水侵入基层裂缝后，导致裂缝两侧基层含水量加大，造成结构强度明显降低，在大量行车荷载的反复作用下，进而产生冲刷和唧泥现象，形成网裂、沉陷、坑槽等结构性破坏，最终导致路面无法正常使用。
　　裂缝主要为基层反射裂缝，裂缝产生的主要原因是：基层裂缝基本上以非荷载型的裂缝，即基层干缩、温缩裂缝形式出现。干缩裂缝主要是基层基层施工时含水量未控制好，偏大，造成后期强度发展时失水收缩产生裂缝。温缩裂缝主要由于外界温度的原因受热胀冷缩的作用而产生裂缝。按开裂形式主要有横向裂缝和纵向裂缝。 
　　横向裂缝是半刚性基层常见病害之一。横向裂缝的产生有多重原因，如基层裂缝反射、温度变化、行车荷载、地基变形、疲劳裂缝等，主要分为干缩裂缝和温缩裂缝，在施工时含水量未控制好，水泥稳定碎石在强度形成过程中失水收缩而开裂；此外水泥稳定碎石是一种热胀冷缩型材料，在较大幅度的温度变化可能产生的拉应变超出混合料的极限拉应变，就会产生裂缝。
　　纵向裂缝往往是由于基层强度下降，在重车荷载作用下基层受行车荷载车轮的集中作用，产生剪切作用引起的，此种主要是受力裂缝。
2处理方法
　　在以往的裂缝处理中，一般采用灌注沥青胶、在基层上铺土工格栅、挖出修补修补裂缝。灌注沥青胶的方法没有改变裂缝处的应力集中的状态，处理后裂缝又反射到路表面，处理效果不理想；采用在基层上铺土工格栅的方法进行处理，由于土工格栅厚度薄且顺应弹性变形的能力不高，裂缝修补具有很强的时限性，一旦雨水、雪水进入裂缝很快发生唧浆，使裂缝处发生沉陷、网裂，甚至导致基层强度明显下降等严重病害，效果同样不好；挖补法处理裂缝，因裂缝较多，造成浪费，而且不适于无限扩大维修，容易造成挖补后挖法压实，长时间容易在挖补部位形成平整度不佳或沉陷等其他病害。
2.1高分子抗裂贴材料性能

    高分子抗裂贴是由沥青基的高分子聚合物、胎基、高强度织物（耐高温）复合而成。抗裂贴克服了单纯使用土工产品、玻璃纤维格栅抗裂而造成的界面性，这种界面性影响到沥青面层的受力状况，影响了抗裂能力；又克服了用土工布、玻璃纤维格栅在摊铺过程中造成推移、折叠，影响了上下结构层粘连，对仅使用沥青基应力吸收膜，只能吸收应力而不能抵抗余应力、分散应力，抗裂贴给予了很好的解决方案，这种独特的结构，使抗裂贴在防止裂缝的同时，对防水下渗有独特的效果，特别对于路面冻裂后对冰水下渗，具有良好的低温性。上层在铺设热沥青混合料时，高强度织物（耐高温）不会发生高温变形，高聚物热熔后从织物的缝隙中渗出，与其粘结非常好。下层有足够量的高聚物在融化后填充基面的坑洼，增强了与基面的粘结力，下图层与胎基的稳定性确保了整个抗裂贴具有抗裂防水的要求。由于高分子抗裂贴具有较强的抗拉强度，尤其是在沥青面层中的应用，可以提高面层的横向拉伸强度、抵抗较大的拉应力而不至于破坏。即使局部区域产生裂缝，在裂纹处应力集中，经高分子抗裂贴的传递而消失，裂缝也不会传递到面层而破坏路面。

图2：抗裂贴施工现场

2.2作用机理
2.2.1加筋作用
　　抗裂贴表面的高强度织物（耐高温）具有较大抗拉强度，可以承受一定的裂缝处的应力，将承受裂缝的全部拉应力，显然抗裂贴能起到加筋作用，在此意义上讲，它提高了路面结构层的抗拉强度。
2.2.2消能缓冲作用
　　抗裂贴是具有一定延伸性的材料，高聚物有较好的低温柔韧性，铺设在沥青路面层间，相当于设置了一层弹性层，基层裂缝拉应力通过抗裂贴高聚物扩展到更宽的范围，从而缓解裂缝处的应力强度，有弹性的层间能起到吸收部分拉伸能量的作用。
2.2.3隔水防渗作用
　　抗裂贴高聚物能形成一个完整的隔水防渗层，可隔断路面水向路基渗透，从而保护基层的强度，使水泥稳定碎石基层的材料性质不至于进一步恶化。
2.2.4隔离作用
　　铺设抗裂贴可将开裂的层面与沥青层有效的隔离，避免了开裂层与上一层面的直接接触。裂缝的拉应力不能直接传递到上一层，并且具有自粘性，能将上下层很好的粘连，共同承受车辆荷载的作用，防止界面上下层相对位移而保持一致。
3施工工艺
3.1宽度选择与表面处理
　　宽度选择一般结合裂缝的走向和具体形态，一般为15cm，24cm，32cm，48cm，96cm等。
3.2基层裂缝的表面处理
　　1）必须将抗裂贴粘附的表面清除灰尘、水等杂物，保持路面干燥清洁。
　　2）宽度在5～19mm之间的裂缝，必须将其清理干净，并用密封胶填充。
　　3）对于高度不同的裂缝及下陷区域，必须进行清理或找平处理至平整。
3.3抗裂贴铺设与环境要求
　　1）应在表层温度≮2℃的条件下使用。
　　2）如表层温度≮21℃，建议使用温火烤抗裂贴的胶面，注意不得过烤，胶面融化即可。
　　3）或者使用常规的乳化类粘层油，用量在0.5～1.0kg/m。
3.4抗裂贴的铺设
　　将隔离膜（纸）揭开，在铺设时应将成卷材料拉紧，保持抗裂贴平整、不起皱、不翘边，铺设抗裂贴后用胶轮滚筒至少滚压压三遍，铺设完成后，应尽早进行沥青混合料的摊铺，其间隔时间不应超过24h，同时应避免施工车辆等机具在材料上行走或抽拉。
3.5热拌沥青混合料的罩面
　　抗裂贴被正确铺设以后，应紧密结合上面层的施工，避免受潮和雨淋。
　　1）铺设抗裂贴后，可以按热沥青混合料的施工规范，撒布乳化沥青等粘层油，为防止车辆和摊铺机粘结抗裂贴，可在抗裂贴上撒布些细碎石或混合料等。
　　2）在抗裂贴上铺设热沥青混合料的厚度应＞40mm。

　　3）在压实过程中，应将压路机调整到最低振幅和最高频率的位置，如果压路机振幅过大，可能会在抗裂贴的位置出现少量剥落。 

图3：抗裂贴施工现场

4结 语
　　用抗裂贴处理基层裂缝具有良好的社会效益和经济效益，其有效性已经实践检验，从预防和养护角度来看，可以从根本上解决基层裂缝反射到面层的问题，在一定范围内具有推广价值，对于裂缝发现早，进行及时处理可节省大量的资源，将大大减少后期养护费用，而且对市政道路普遍存在的反射裂缝问题也有较好的借鉴作用，经济效益与社会效益巨大。
　　参考文献
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