瀝青路面破損類型01-裂縫
瀝青路面上出現(xiàn)的裂縫十分常見,其成因各種各樣,從表現(xiàn)形式看可分為橫向裂縫、縱向 裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種類型。裂縫是瀝青路面最主要的破損形式之一。
橫向裂縫是指基本上垂直于行車方向的裂縫。按其成因不同,橫向裂縫又可分為荷載型 裂縫與非荷載型裂縫兩大類。
荷載型裂縫是路面承載能力下降,強(qiáng)度不足以承擔(dān)車輛荷載或者反復(fù)循環(huán)荷載作用引起 的疲勞所產(chǎn)生的。由于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)、配合比不當(dāng)、拌和不均、或施工質(zhì)量低劣,或者由于 車輛嚴(yán)重超載,致使半剛性基層瀝青路面在反復(fù)的交通荷載作用下,瀝青面層或半剛性基層內(nèi) 產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其疲勞強(qiáng)度而斷裂。荷載型裂縫首先在路面的底面發(fā)生,在車輛荷載的反 復(fù)作用下,裂縫逐漸向上擴(kuò)展至表面。也可能因?yàn)橄聦娱_裂造成頂面應(yīng)力集中而引起開裂,或 上下同時(shí)延伸而開裂。由車輪荷載引起的裂縫反映在面層上,往往不是單獨(dú)的、稀疏的或較有 規(guī)則的裂縫,而是稠密的,有時(shí)互相聯(lián)系的網(wǎng)狀裂縫。我國試驗(yàn)規(guī)程定義裂縫與裂縫連接成龜 甲狀的不規(guī)則裂縫,且其短邊長度不大于40cm者稱為龜裂,在路面縱向有平行密集的裂縫,雖未成網(wǎng)但其距離不大于30cm者,亦屬龜裂。
非荷載型裂縫是橫向裂縫的主要形式。非荷載裂縫的形成原因復(fù)雜,可以是溫縮裂縫、反 射性裂縫、不均勻沉降裂縫、凍漲裂縫、施工裂縫(接縫或發(fā)裂)、構(gòu)造物接頭(伸縮縫等)裂縫、 老化裂縫等等。其中最主要的是溫縮裂縫和半剛性基層開裂引起的反射性裂縫。
瀝青面層縮裂多發(fā)生在冬季氣溫較低的地區(qū)或易發(fā)生溫度驟變的地區(qū)。當(dāng)瀝青面層中的 平均溫度低于其斷裂溫度時(shí),或者說在降溫過程中瀝青面層的應(yīng)力松弛性能降低,所產(chǎn)生的溫 度應(yīng)力積聚超過其在該溫度時(shí)的抗拉強(qiáng)度時(shí),瀝青面層即發(fā)生斷裂。另外,當(dāng)驟然降溫(如南 方高溫天氣突然降雨或北方寒流襲擊)時(shí),也會(huì)導(dǎo)致瀝青面層的開裂。應(yīng)指出的是,瀝青面層 的溫縮裂
縫經(jīng)常是在溫度應(yīng)力的反復(fù)作用下,裂縫逐漸發(fā)展與擴(kuò)張而形成的溫度疲勞裂縫。
當(dāng)瀝青面層寬度較大時(shí),在橫向開裂的同時(shí),也會(huì)產(chǎn)生縱向開裂,從而成為塊裂。試驗(yàn)規(guī) 程把塊製定義為裂縫與裂縫連接成網(wǎng),其短邊長度大于40cm,但長邊長度小于3m者。這在我 國的廣場(chǎng)和城市道路普遍發(fā)生。
基層反射裂縫是指半剛性基層先于瀝青面層開裂,在荷載應(yīng)力與溫度應(yīng)力的共同作用下, 在基層開裂處的面層底部產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致面層底部在上方大體相對(duì)應(yīng)的位置開裂,爾后 逐漸向上或向下擴(kuò)展而使裂縫貫穿。半剛性基層的開裂通常由溫縮或干縮引起,多數(shù)情況是 在基層鋪筑后,由于未及時(shí)按規(guī)定進(jìn)行養(yǎng)生或由于未及時(shí)鋪筑瀝青面層,使基層長期暴露在大 氣中,在降溫和水分蒸發(fā)聯(lián)合作用下而開裂。當(dāng)然也可能在鋪筑瀝青面層后,路面在使用過程 中,由于溫度驟變,當(dāng)基層內(nèi)的日溫差超過某一范圍,致使其溫度應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)面開 裂。后者一般發(fā)生在瀝青面層相對(duì)較薄且日溫差較大的地區(qū)。
非荷載型橫向裂縫一般比較規(guī)則,每隔一定的距離產(chǎn)生一道裂縫,其間距大小取決于當(dāng)?shù)?的氣溫和路面各層材料的抗裂性能。間距短的可能為6~10m,長的可達(dá)100m甚至更長。氣 溫高、日溫差變化小、路面材料抗裂性能好的路段,一般間距較大,且出現(xiàn)裂縫的時(shí)間也較晚。
縱向裂縫產(chǎn)生的原因有多種可能性:除了荷載作用過大,承載能力不足引起的縱向開裂 外,由于瀝青面層分路輻攤鋪時(shí)施工縱向接縫沒有做好產(chǎn)生的裂縫;路基壓實(shí)度不均勻或由于路基邊緣受水浸蝕產(chǎn)生不均勻沉陷而引起;輪胎破壞后輪轂在路面上行走造成的輪轂壓裂在 許多路上也常見到。
“車轍裂縫”是另一類荷載裂縫,“車轍裂縫”的觀點(diǎn)現(xiàn)在受到了世界上的重視,它最早是由 日本的松野三朗提出的,其特點(diǎn)是車轍裂縫發(fā)生在高速公路行車車道兩側(cè)軋轍帶邊緣,由瀝青面層表面開始并向下延伸。這種裂縫在車轍部位相當(dāng)嚴(yán)重,但在跨線橋下不見太陽的陰影下 無車轍的部位裂縫也消失,證明裂縫源于高溫形成的車轍。
網(wǎng)狀裂縫是由單根裂縫發(fā)展而引起的,除了由于路面的整體強(qiáng)度不足而產(chǎn)生外,路面開始 出現(xiàn)裂縫后未及時(shí)封填,致使水分滲人下層,尤其是在融雪期間凍融交加,更加劇了路面的破 壞;
瀝青在施工期間以及在長時(shí)期使用過程中的老化也是導(dǎo)致瀝青路面形成網(wǎng)裂的原因之一。