在公路路面的應用當中,其中瀝青路面是具有比較安全、快速、以及經濟和舒適的主要功能,并且它已經成為在公路路面中最為重要的建設結構。但是,由于瀝青路面經過長期的應用以及存在的自然因素和大量的車輛荷載等問題的作用,對此就會產生了很多種影響路面的病害因素,同時也會直接影響到公路的使用功能情況。
一 瀝青路面產生裂縫的重要因素
(一)、由于基層材料在收縮性能方面越小,則面層出現裂縫的機率就會越少。所以,在基層上如果有透層油這對于加強提高與面層粘結的對抗開裂問題是具有益處的,因此,基層材料的種類在對于瀝青面層出現裂縫問題是具有一定作用的。
(二)、在半剛性的基層中所具有很大的拉應力,一般是通過最重的通行荷載所產生的。在半剛性的路面上,即便是有很少次數的重荷載通過同樣會對路面的損壞起到重要關鍵的作用。
(三)、在影響瀝青路面的溫度裂縫的主要因素就是瀝青與瀝青結合料的性質問題。而瀝青混合料的低溫勁度可以決定瀝青路面能否產生裂縫主要原因,同時,瀝青勁度又是決定在瀝青混合料勁度的主要原因。一般在瀝青性能的指標當中,對其有著很大影響的就是溫度的敏感性,而瀝青路面容易產生裂縫的另一原因就是溫度的敏感性很大。
(四)、在造成瀝青路面產生裂縫的主要因素就是氣候條件問題,這主要包括在,產生極端的最低溫度、低溫所持續的時間、降溫的速度、以及在升降溫循環的次數等。
二 造成瀝青路面裂縫產生的主要問題
由于造成瀝青路面會出現裂縫的原因以及裂縫的形式有很多種,所以一般把瀝青路面產生裂縫的因素分成兩種:其中一種指的就是通過在公路行車荷載作用下所發生結構性的破壞從而產生裂縫,也被稱作為是荷載型的裂縫問題。而另外一種指的就是由于受到瀝青面層溫度的變化從而會出現溫度的裂縫,這主要包括有疲勞裂縫以及低溫收縮裂縫兩種,也被稱作為是非荷載型的裂縫問題。此外,因為在我國的公路瀝青路面基層中一般都是應用半剛性的基層,但是又因為半剛性基層里的干縮裂縫以及溫縮裂縫問題都會對瀝青路面引起產生對應裂縫與反射裂縫的問題,所以把這種裂縫也作為非荷載型的裂縫問題。
(一)、通常在瀝青面層的非荷載型裂縫一般主要是溫度裂縫的問題。由于產生溫度裂縫的原因有很多,這不僅是與氣候環境的條件有關,并且還與路面的結構以及材料的特征的設計組合有著密切的關系。如果外界溫度有所下降時,其路面所應用的材料就會逐漸的變硬,同時有收縮的現象,如果在收縮時所產生的拉應力會超出路面材料抗拉強度時,則瀝青路面會出現開裂的情況。然而瀝青路面在結構寬度上是存在限制的,所以當收縮時就會受到路面結構的相互約束,因此對于溫度收縮產生的裂縫一般都是橫向的。在溫度裂縫產生的原因主要有兩種,溫度疲勞裂縫與低溫收縮裂縫。
(二)、在瀝青路面結構性的破壞中所產生的裂縫一般是由于公路行車荷載所造成的。主要是因為因路面結構層沒有足夠的強度,所以在公路行車荷載反復的作用下,其在半剛性的基層板底從而產生了拉應力,而在拉應力會大于半剛性的基層材料抗拉強度時,在基層板底就會出現裂縫的情況。導致底部產生裂縫一直會擴展到上部,與此同時,也促使了瀝青路面出現裂縫的問題。對于直接影響強度的主要原因表現在面層與基層本身厚度的問題、在基層回彈的模量與下承層回彈的模量問題。
(三)、(1)在新鋪設的半剛性基層中,由于在混合料中隨著水分在不斷的減少,所以就會產生干縮與干縮應力的情況,在隨著水分減少的越來越快,速度越快,所產生的干縮應變與干縮應力就會越大。然而在已經出現干縮裂縫情況的半剛性基層上進行鋪設瀝青面層,如果在較薄瀝青面層的狀況下,同時會造成半剛性基層產生的裂縫因為溫度應力的影響從而致使面層的底部會產生裂縫,并且會以很快的速度產生反射裂縫的問題。如果在行車時所造成的溫度應力和拉應力二者結合的關系,則反射的裂縫會加速形成。如果瀝青面層在較厚的狀況下,因為溫度應力的關系在表面產生會比較大,所以基層裂縫會促使面層從表面產生,隨之會逐漸的向下擴展形成對應的裂縫問題。(2)在一般情況下如果導致反射裂縫機理的情況是在瀝青面層下面的半剛性基層就已產生裂縫,而且可以有水平位移與垂直位移的問題,而水平位移則是因為水分的變化或者是溫度的變化所引發的收縮與膨脹問題,而垂直位移的情況是因為行車荷載的問題所引起差動的位移。
三 對于防治瀝青路面裂縫的主要措施
在應用基層結構形式以及對于選用材料和受到各方面因素的影響,所以瀝青路面產生裂縫是屬于正常現象,但是由于瀝青表面所產生的裂縫問題不僅會影響到路面的平整度而且也破壞了路面的美觀程度,尤其是路面在裂縫以后水分會通過開裂的位置滲透至道路的基層和底基層,同時也會降低土層與基層的強度問題,導致路面加快的破損。因此,可以通過對設計路面的結構以及計算厚度均可以達到瀝青路面的承載力與強度的要求,并且可以解決由于荷載產生裂縫的情況。
(一)、由于路基工作區的主要強度一般通過在填筑的過程中所形成的。所以就必須要嚴格控制路基在填筑時的施工工藝,并且可以保證路基的強度。在選擇填筑的材料時主要選用石、砂類土、礫等材料,或者是選用含有礫、砂低液限粘土的材料。
(二)、在應用半剛性基層的設計時,一般要選用那些干縮系數比較好、抗沖刷性能較好、溫縮系數較小以及具有抗拉強度高的半剛性的材料。需要采用具有松弛性能良好的優質瀝青作為面層。
(三)、必須要嚴格控制半剛性基層在進行碾壓時的含水量,如果混合料的含水量不能夠超過壓實所需的最佳含水量或控制在施工規范容許的范圍內。
結論
總之,由于瀝青路面產生裂縫的原因有很多種,并且瀝青路面產生裂縫的主要原因也都不相同,因此,在進行路面的施工過程當中就必須要樹立嚴格的預防意識,更需要嚴格的把握施工中的每個重要環節。與此同時,對于在路面工程質量管理控制中,必須要做到以事前積極的防治,在事中必須要嚴格控制,在事后必須及時處理相應的問題,所以,在一定程度上可以減少瀝青路面產生裂縫的問題,把瀝青路面裂縫問題控制在一定的范圍內,并且可以保障瀝青路面的應用期限。