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，在我國公路建設(shè)中得到了廣泛的運用；但半剛性基層在運營期間易產(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)行計算比較：而對疲勞壽命的計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

水泥混凝土路面

水泥混凝土路面是指以水泥混凝土為主要材料做面層的路面，簡稱混凝土路面。亦稱剛性路面，俗稱白色路面，它是一種高及路面。水泥混凝土路面有素混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等各種路面。

中文名：水泥混凝土路面

外文名：cement concrete pavement

建筑分類：道路工程

組    成：路基，墊層，基層，面層。

特    點：抗滑耐用養(yǎng)護(hù)費用低 工程造價

發(fā)展簡史組成分類有素混凝土   /   鋼筋路面   /  連續(xù)配筋    /纖維土路面  /  碾壓土路面     /塊料土路面

預(yù)應(yīng)力//鋼纖維//裝配式 //土基基//材料要求//路面施工//補(bǔ)強(qiáng)加層//傳力桿//水泥路面特性//水泥特點

發(fā)展簡史

國外

1868年，蘇格蘭收詞在因弗內(nèi)斯通往某堆貨場道路上鋪筑混凝土路面，19世紀(jì)末傳入美國和德國。早年混凝土路面大多用素混凝土按單層就地澆筑而成，少數(shù)也有做成雙層式或配設(shè)鋼筋的。20世紀(jì)20年代，歐、美各國在公路、城市道路和飛機(jī)場跑道上大量發(fā)展混凝土路面，美國還開始試鋪裝配式預(yù)制塊混凝土路面和連續(xù)配筋混凝土路面。至于預(yù)應(yīng)力混凝土路面，美、法兩國分別于30年代和40年代中期開始試鋪。70年代初，美國和荷蘭開始試鋪鋼纖維混凝土路面。

中國

水泥混凝土路面

中國于20世紀(jì)20年代末開始在少數(shù)大城市的道路和飛機(jī)場跑道上鋪筑混凝土路面。1932～1933年在南京至杭州國道上鋪筑了長500米、寬5.5米的混凝土路面試驗段。1940年在北京至天津公路上鋪筑了長120公里、寬3米的混凝土路面。1948年在南京飛機(jī)場跑道上鋪筑長2200米、 寬45米、 厚30厘米的鋼筋混凝土道面。到50年代，隨著水泥工業(yè)的發(fā)展，在中國的一些大、中城市的干道以及飛機(jī)場跑道上，開始大規(guī)模鋪筑混凝土路面。70年代初以來，某些省在公路干線上開始鋪筑混凝土路面。中國的飛機(jī)場跑道，幾乎全部都采用混凝土道面。中國混凝土路面大多是用素混凝土按單層就地澆筑而成，但少數(shù)也有采用裝配式預(yù)制板，或做成雙層式，或配有鋼筋。

混凝土路面切縫要注意：

1、要注意切縫的時間，時間隔太長了會出現(xiàn)裂縫，太短了，會出現(xiàn)毛邊；2、要注意切的深度，淺了起不到效果，還是會出現(xiàn)裂縫，太深了，又耗時耗力，浪費資源；3、間距要合適，一般控制在4-6米之間，間隔太長了，中間會出現(xiàn)裂縫，起不到作用了，太短了，也是浪費；4、注意線形的順直美觀，特別是在彎道上，注意不要斜了；5、切完后及時進(jìn)行灌縫。

鋼筋路面

在混凝土路面板內(nèi)，沿縱橫向配置鋼筋網(wǎng)，配筋率為 0.1～0.2%。鋼筋直徑8～12毫米，縱筋間距15～35厘米，橫筋間距30～75厘米。鋼筋設(shè)在板表面下5～6厘米處，以減輕板面裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)張。板厚和縱縫間距與素混凝土路面相同，但橫縮縫間距可增至10～30米，并設(shè)傳力桿。在地路基軟弱地段和交通特別繁重處，也可將鋼筋網(wǎng)設(shè)在板底面之上5～6厘米處，或設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)。

連續(xù)配筋

在混凝土路面板內(nèi)大量配筋，配筋率達(dá)0.6～1.0%，縱筋直徑12～16毫米,間距7.5～20厘米，可連續(xù)貫穿橫縫。橫筋直徑6～9毫米。間距40～120厘米。鋼筋設(shè)在板厚中央略高處，與板表面距離至少6～7厘米。

在連續(xù)配筋混凝土路面板的端部應(yīng)設(shè)置端縫，它有兩種形式：一為自由式,即連續(xù)設(shè)置3～4條脹縫,以便板端部自由脹縮；另一為錨固式，即在板底部設(shè)置若干根肋梁或樁埋入地基內(nèi)，以阻止板的脹縮活動。與素混凝土路面相比，連續(xù)配筋混凝土路面板厚可減薄15～20%；縮縫間距可增長至100～300米。但用鋼多，造價高，施工較復(fù)雜。

纖維土路面

纖維混凝土路面是在混凝土面層中摻入各種短纖維的水泥混凝土路面，纖維混凝土通常比素混凝土具有更高的抗拉強(qiáng)度或更好的耐久性。常用的纖維有鋼纖維、各種聚合物纖維以及玻璃纖維。纖維混凝土路面廣泛用于重載道路、機(jī)場跑道及工作環(huán)境惡劣的路面和橋面。

碾壓土路面

碾壓混凝土路面是采用振動碾壓成型的水泥混凝土，不同于上述類型混凝土路面的灌注施工方式。碾壓混凝土路面要求采用十硬性混凝土，施工便捷快速，但其表面平整度和結(jié)構(gòu)耐久性不如普通混凝土。碾壓混凝土主要用于低等級道路或面層由兩層不同類型的結(jié)構(gòu)層復(fù)合而成的復(fù)合式路面的下層。