反射裂縫產(chǎn)生機(jī)理是什么？

半剛性基層瀝青路面由于具有強(qiáng)度高、造價低、整體性及水穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在我國公路建設(shè)中得到了廣泛的運(yùn)用；但半剛性基層在運(yùn)營期間易產(chǎn)生干縮裂縫和低溫收縮裂縫，在交通荷載和溫度荷載的重復(fù)作用下，半剛性基層的這種收縮裂縫很容易擴(kuò)展到瀝青面層而形成反射裂縫。反射裂縫一旦產(chǎn)生，不僅影響路面的美觀和行車舒適性，更重要的是大大的縮短了路面的使用壽命。關(guān)于瀝青路面斷裂分析的理論及抗裂，國內(nèi)外已開展了大量的研究工作。由于斷裂力學(xué)較好的反映了結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的裂縫之類缺陷，因此在路面反射裂縫的分析方面得到了較好的應(yīng)用。目前采用斷裂力學(xué)對反射裂縫的研究主要集中在縫端應(yīng)力狀態(tài)及縫端應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算上，通過對比不同防裂措施及材料的縫端應(yīng)力或應(yīng)力強(qiáng)度因子對防裂效果進(jìn)行計(jì)算比較：而對疲勞壽命的計(jì)算及疲勞壽命與路面結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系研究較少。可以采用斷裂力學(xué)有限元模型，通過疲勞斷裂分析，對溫度荷載作用下疲勞斷裂壽命進(jìn)行了計(jì)算；同時對不同面層厚度和模量情況下疲勞斷裂壽命進(jìn)行了計(jì)算比較，為防裂材料和防裂結(jié)構(gòu)的選擇提供了理論依據(jù)

由于舊水泥混凝土路面板接、裂縫處不能承受拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，所以裂縫和接縫頂面的瀝青罩面層嘴榮以受到損傷，因此反射裂縫一般情況下與舊水泥混凝土板的裂縫和接縫相對應(yīng)。如果瀝青罩面層與舊路面板之間有較好的粘結(jié)性能那么造成反射裂縫可能有如下兩種情況：

1.反射裂縫是舊路面上裂縫處應(yīng)力集中作用的直接結(jié)果，集中的應(yīng)力使得裂縫直接擴(kuò)展進(jìn)入罩面層。一般認(rèn)為，反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展是由于舊水泥路面板的移動所造成的，而這些移動又主要來源于溫度變化、行駛車輛及兩者的綜合作用。由溫度變化引起的反射裂縫常常稱之為溫度型反射裂縫，相應(yīng)地由行車荷載引起的反射裂縫稱之為荷載型反射裂縫

[2] 溫度度型反射裂縫：外部環(huán)境對混凝土路面溫度的影響可以按日變化溫度和年變化溫度來考慮。在年變化溫度作用下，由于作用周期較長，瀝青罩面層的頂面與底面溫度較接近。在寒冷的季節(jié)，舊混凝土板產(chǎn)生收縮變形，在瀝青罩面層內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力；在炎熱的夏季，舊混凝土板膨脹，在瀝青罩面層中產(chǎn)生壓應(yīng)力。在日變化溫度作用下，瀝青罩面層頂面溫度變化較大，底面溫度變化較小，使瀝青罩面層出現(xiàn)翹曲變形。隨著溫度的下降，在罩面層頂面產(chǎn)生拉應(yīng)力，底面產(chǎn)生壓應(yīng)力。溫度變化越大、越快，產(chǎn)生的應(yīng)力越大，罩面層越容易開裂。

荷載型反射裂縫：當(dāng)汽車荷載駛經(jīng)接縫時，可分為3個過程：①軸載位于接縫一側(cè)時，接縫兩側(cè)產(chǎn)生較大的相對位移，在罩面層中造成較大的剪切應(yīng)力；②軸載位于接縫頂面時，兩板無相對位移或相對位移較小，罩面層主要承受彎拉應(yīng)力作用；③軸載駛離接縫時，在罩面層內(nèi)產(chǎn)生與第Y次方向相反的剪切應(yīng)力，在整個過程中罩面層受到兩次剪切一次彎曲，而且是連續(xù)的。如果接縫處設(shè)有傳力桿，基層剛度大且無脫空，那么上述3個過程區(qū)分不明顯

2.當(dāng)通過某種方式消除了舊路面板上接裂縫應(yīng)力集中的影響，接裂縫的第二個“作用”就是在車輛荷載的作用下使罩面結(jié)構(gòu)在裂縫處產(chǎn)生最da de 的彎沉，相應(yīng)地在罩面層中產(chǎn)生最da的應(yīng)力，從而使接裂縫頂部的瀝青罩面層成為反射裂縫產(chǎn)生的最可能部位

廠拌瀝青碎石路面 :

也稱黑色碎石路面或開級配瀝青混凝土路面。其加工工藝和鋪筑工藝接近瀝青混凝土路面，但其孔隙較大（兩者的分界線并不嚴(yán)格，中國以孔隙率10%為分界）。瀝青碎石混合料可以熱拌熱鋪，也可熱拌冷鋪；熱鋪質(zhì)量較好，用得較普遍。集料的顆粒有同顆粒及有級配之分，多采用有級配者。和瀝青混凝土相比，瀝青碎石的細(xì)集料和礦粉含量較少，粗集料的比例較大，瀝青用量相應(yīng)也較少。瀝青碎石混合料的熱穩(wěn)定性主要依靠集料顆粒間的鎖結(jié)力，故對瀝青用量、稠度、混合料的配合比和集料級配的變動范圍可比瀝青混凝土為寬，而仍能保持其熱穩(wěn)定性。但因多孔之故，路面容易滲水和老化，故瀝青碎石常用于面層的下層、聯(lián)結(jié)層、整平層和基層。若用于路面的上層時，須加瀝青封層或嵌撒細(xì)粒瀝青混合料。但也有把它鋪在密實(shí)的瀝青面層之上，作透水的防滑層用的。瀝青碎石路面的使用壽命一般短于瀝青混凝土路面，但其工程造價常較廉。

瀝青貫入式路面

是澆灑成型的一類瀝青路面。把瀝青澆灑在鋪好的主層集料上，再分層撒布嵌縫石屑和澆灑瀝青，分層壓實(shí)，形成一個較致密的瀝青結(jié)構(gòu)層。澆灑施工的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，運(yùn)料方便；其缺點(diǎn)是施工受氣候的影響較大，而且最終成型需要一定時間，成型后的路面不如廠拌瀝青混合料路面平整和美觀，成型期又多浮動灰砂，并可能泛油。為了克服這一缺點(diǎn)，可把最后一層澆灑瀝青和撒布石屑改為鋪筑預(yù)拌細(xì)粒瀝青混合料，以加速成型和減少浮動灰塵，并有利于表面排水。貫入式路面的熱穩(wěn)定性主要依靠粗集料間的鎖結(jié)力，故對瀝青用量和瀝青稠度也沒有瀝青混凝土路面那樣敏感，其路用性質(zhì)和適用層位與瀝青碎石路面相接近。瀝青貫入式路面可熱法施工，也可冷法施工。熱法施工時用加熱的粘稠瀝青澆在冷集料上，路面成型較快，適用于城市道路和交通繁忙的公路;冷法施工時用乳化瀝青冷澆，但需待乳化瀝青的油水分裂、水分蒸發(fā)后才能初步成型，適用于養(yǎng)護(hù)小修及設(shè)置加熱設(shè)備有困難的長距離公路。貫入式用的集料顆粒宜為接近同粒徑集料，以便瀝青能充分滲入主層，并使嵌縫層厚度均勻；主層集料的罪噠粒徑應(yīng)接近面層厚度或?yàn)槊鎸雍穸鹊?.7～0.8倍；集料應(yīng)潔凈無灰，表面干燥。

路拌瀝青碎石混合料路面：

路拌法是堆料于路床上，澆灑適量瀝青，然后用機(jī)械或人工拌勻，并鋪平壓實(shí)。由于在路床上的集料無法加熱，因此需要采用稠度較稀的瀝青乳液或液體瀝青作結(jié)合料，拌和時乳化瀝青不常加熱，液體瀝青閃點(diǎn)高者可以加熱。氣候潮濕時，還需要在瀝青中加入抗剝落劑或采用陽離子瀝青乳液，或在混合料中摻入水泥、石灰等，以增加潮濕集料與瀝青的粘著力。路拌瀝青混合料因受各種條件限制，其路用性質(zhì)不如廠拌瀝青混合料，但可節(jié)約就地沙石料的往返運(yùn)輸費(fèi)和能耗，常用于次要的公路或農(nóng)村道路。

瀝青表面處治路面

表面處治的施工工藝和路用性質(zhì)接近貫入式，但因其層厚較薄（一般為1～3厘米），故不用主層集料，而是將瀝青直接澆灑在潔凈干燥的下層上，然后依次撒布集料和澆灑瀝青，最后壓實(shí)成型。表面處治按澆灑瀝青和撒布集料的遍數(shù)不同，分為單層式、雙層式、三層式。表面處治路面的使用壽命不及貫入式路面，設(shè)計(jì)時一般不考慮其承重強(qiáng)度，其作用主要是對非瀝青承重層起保護(hù)和防磨耗作用，而對舊瀝青路面，則是一種日常維護(hù)的常用措施。施工中第以次撒布的集料顆粒一般較大，然后逐層縮小粒徑；但也有相反的工藝，即先逐層用較細(xì)的集料修筑一薄的表面處治層，待積累到一定厚度后，用粗集料壓入，形式較厚而熱穩(wěn)定性較好的表面處治層；或先用細(xì)集料處治形成一層不透水的封層，然后再用較粗的集料處理，使表面粗糙。

性能：

瀝青路面通常用于鋪筑路面的面層，它直接受車輛荷載作

瀝青路面

用和大氣因素的影響，同時瀝青混合料的物理、力學(xué)性質(zhì)受氣候因素與時間因素影響較大，因此為了能使路面給車輛提供穩(wěn)定、耐久的服務(wù)。必須要求瀝青路面具有以下幾個重要的特征：

1.瀝青路面具有高溫穩(wěn)定性。

高溫穩(wěn)定性即瀝青路面抵抗流動變形的能力。由于瀝青路面的強(qiáng)度與剛度隨溫度升高而顯著下降，為了能夠更好地保證瀝青路面在高溫季節(jié)行車荷載反復(fù)作用下不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍、擁包等病害，瀝青路面應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性。

 2.瀝青路面具有低溫抗裂性。

低溫抗裂性指的是瀝青路面抵抗低溫收縮裂縫的能力。由于瀝青路面隨溫度下降，勁度增大，變膨能力降低。在外界荷載作用下，使得—部分應(yīng)力來不及松弛，應(yīng)力逐漸累積下來，這些累計(jì)應(yīng)力超過材料抗拉強(qiáng)度時即發(fā)生開裂，從而會導(dǎo)致路面的破壞，所以瀝青路面在低溫時應(yīng)具有較低勁度和較大的抗變形能力來滿足低溫抗裂性能。

3.瀝青路面具有水穩(wěn)定性。

水穩(wěn)定性指的是瀝青路面抵抗受水的侵蝕逐漸產(chǎn)生瀝青膜剝離、掉粒、松散、坑槽而破壞的能力。這是由于水分的存在一方面降低了瀝青本身的粘結(jié)力，同時也破壞了瀝青路面中瀝青與礦料間的粘聚力，從而加速了剝落現(xiàn)象發(fā)生，造成了道路的水損害。所以說，瀝青路面一定要具有水穩(wěn)定性，這樣才能夠保證路面的耐用。

4.瀝青路面要具有耐疲勞性。

耐疲勞性指的是瀝青路面在反復(fù)荷載作用下抵抗破壞的能力。它是由于瀝青路面在使用期間經(jīng)受車輪荷載的反復(fù)作用，長期處于應(yīng)力應(yīng)變交迭變化狀態(tài)，致使路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸下降。當(dāng)荷載重復(fù)作用超過一定次數(shù)以后，在荷載作用下路面內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力就會超過強(qiáng)度下降后的結(jié)構(gòu)抗力，使路面出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)生疲勞斷裂破壞，所以，瀝青路面應(yīng)該具有耐疲勞性。

工藝流程

施工準(zhǔn)備

首先是瀝青施工原材料的選用。第以，瀝青材料的選用。在道路施工過程中，瀝青材料的選用一定要根據(jù)道路所在地區(qū)的地形、氣候、人口數(shù)量等因素，綜合各種因素選用合適的瀝青材料；第二，粗集料的選用。在道路瀝青路面施工的過程中，粗集料的選用應(yīng)該嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（JTGF40-2004）的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選取。在選取粗集料的時候一定要保證材料的清潔、干凈、干燥，保證材料具有更大的強(qiáng)度和抗磨損能力；第三，細(xì)集料的選用。瀝青細(xì)集料的選取一定要嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ1—2008）的相關(guān)規(guī)定，保證材料的干凈、無雜質(zhì)；第四，瀝青路面填料的選用。在填料的選用中要把石灰?guī)r的礦粉作為收選，在利用之前應(yīng)該取出里面的泥土雜質(zhì)清除，保證干