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    抗裂貼(也叫防裂貼)夾層一般設(shè)置在瀝青加鋪層及舊水泥混凝土路面板之間。抗裂貼的厚度較薄,一般在1.5~3mm之間;抗裂貼的拉伸強(qiáng)度為5~20KN/m??沽奄N特點(diǎn)是變形能力較強(qiáng),在水平方向上可承受較大的拉應(yīng)力,在垂直方向上則剛度較強(qiáng),抗彎拉及抗剪能力高??沽奄N用于防止反射裂縫主要起到以下作用:
    (1)隔離阻斷作用。防裂貼(抗裂貼)將舊水泥混凝土路面接縫或裂縫與瀝青加鋪層隔離。降低了混凝土板接縫或裂縫的拉應(yīng)力集中,使應(yīng)力強(qiáng)度因子減小反射裂縫擴(kuò)展的速度;
    (2)加筋作用。防裂貼(抗裂貼)夾層具有一定的強(qiáng)度,可承受一定的裂縫拉應(yīng)力,減少裂縫張開變形量;
    (3)傳遞荷載作用。鋪筑于接縫上的土工合成材料可提高接縫處的傳荷能力。當(dāng)荷載作用在接縫一側(cè)時(shí),能將部分荷載傳遞至另一側(cè),減小接縫的彎沉差,降低裂縫的剪應(yīng)力集中。防裂貼(抗裂貼)強(qiáng)度較高,厚度均勻,對(duì)減少由車輛荷載引起的剪應(yīng)力作用教大,其作用主要體現(xiàn)在減小各種應(yīng)力的作用就越明顯。因此,在理論上,防裂貼(抗裂貼)防止反射裂縫的能力要好于土工布(拉伸強(qiáng)度較小)。
    公路上出現(xiàn)了裂縫,就要馬上進(jìn)行處理,否則就可能對(duì)車輛運(yùn)行的安全出現(xiàn)影響。
    水泥混凝土路面是目前公路建設(shè)中廣泛采用的高等級(jí)路面。水泥混凝土路面經(jīng)常出現(xiàn)裂縫,不僅外觀難看,而且還會(huì)影響使用性能。由于設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等諸多環(huán)節(jié)的不完善,致使道路面產(chǎn)生裂縫,有些裂縫甚至還很嚴(yán)重,從而成為影響水泥混凝土路面發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)問題,但是抗裂貼就能很好的解決這一問題。
    抗裂貼在水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生前后,可以敷設(shè)在路面上,能夠消除外界因素的不良影響,以避免水泥混凝土路面裂縫的產(chǎn)生。
    水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高,穩(wěn)定性好、耐久性好、抗滑性好、養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用小的特點(diǎn),在國內(nèi)公路建設(shè)方面得到了廣泛的應(yīng)用,但受施工變異性影響后,水泥混凝土?xí)a(chǎn)生裂縫;導(dǎo)致強(qiáng)度及剛度降低,縮短水泥棍凝土構(gòu)造物的使用壽命,抗裂貼是完美解決這一個(gè)問題的理想產(chǎn)品。
    抗裂貼能自行愈合較小的穿刺破損,可自動(dòng)填塞愈合較小的裂縫??顾毫褟?qiáng)度高,耐久性優(yōu)良,能有效阻止裂縫再擴(kuò)張。能有效阻止和防止基層裂縫的發(fā)生和發(fā)展,能有效對(duì)放射性裂縫及分叉裂縫進(jìn)行處理。工藝簡單,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。經(jīng)濟(jì)效益明顯,人工投入少、無設(shè)備投入,防水效果,由于其低溫柔韌性好、黏結(jié)力大,貼接壓實(shí)后形成無縫隙黏結(jié)層,使雨水不能進(jìn)入基層裂縫。
    抗裂貼作用機(jī)理分析
    瀝青路面基層抗裂貼的力學(xué)效應(yīng)表明,高聚合物材料作為一個(gè)應(yīng)力吸收膜,本身屬于一種柔性、韌性、高彈材料可吸收基層裂縫向上發(fā)展的應(yīng)變應(yīng)力,從而延緩裂縫反射到路面結(jié)構(gòu)部分的時(shí)間??沽奄N還具有嵌鎖咬合作用,能顯著提高開裂斷面抗剪切和傳荷能力,間接地提高了基層強(qiáng)度和穩(wěn)定性。瀝青基的高材料具有良好的高低溫特性,可使材料在高溫時(shí)不顯著變形和流動(dòng),低溫時(shí)不會(huì)發(fā)生脆裂破壞,保持形狀和作用機(jī)理不發(fā)生變化。
    對(duì)施工環(huán)節(jié)把關(guān),尤其對(duì)混合料攤鋪、壓實(shí)、接縫質(zhì)量控制要一絲不茍。重視每道工序細(xì)節(jié),細(xì)節(jié)決定成敗。立面防水貼和抗裂貼的應(yīng)用不僅是重視科技創(chuàng)新和大膽應(yīng)用新材料的結(jié)果,也是養(yǎng)護(hù)施工精細(xì)化的具體體現(xiàn)。同時(shí)也是一種低碳、環(huán)保、綠色的施工方法,可明顯降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、節(jié)約資源、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染,有利于公路養(yǎng)護(hù)可持續(xù)發(fā)展。
    抗裂貼(防裂貼)可降低混凝土板與瀝青加鋪層之間的粘附阻力,使二者易于蠕動(dòng)-滑移,從而減少溫度下降引起的反射裂縫;同時(shí)由于隔開了接縫(裂縫)端部,它也可以降低瀝青加鋪層地面的荷載應(yīng)力。
    舊混凝土路面補(bǔ)強(qiáng)時(shí)常在原有路面上加鋪一層瀝青罩面,當(dāng)混凝土位移產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過瀝青罩面層的抗拉強(qiáng)度時(shí),罩面層就會(huì)開裂,這種裂縫即稱為反射裂縫。
    在舊有的水泥混凝土路面的接縫、裂縫處,其上部的新的瀝青混凝土加鋪層在使用的短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的對(duì)應(yīng)的裂縫??沽奄N(防裂貼)土工織物或采取其他措施以減輕反射裂縫。
    反射裂縫主要原因:一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫;一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。
    抗裂貼廠
    在一般車輛荷載作用下,公路三層結(jié)構(gòu)的動(dòng)穩(wěn)定度基本取決于表層,而與中、下層關(guān)系不大。在目前廣泛使用重交通道路瀝青和規(guī)范規(guī)定的混合料骨料級(jí)配條件下,如果在面層下部或底面合理采用適合的防裂貼(抗裂貼),既可提高面層的抗裂、防滲性能,還可以對(duì)基層或路基承載能力的提高發(fā)揮作用,不僅能夠相對(duì)節(jié)省造價(jià)和不增加施工難度,而且維修周期將有效延長,破損程度也將減輕。
    根據(jù)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為了減少或延緩新建道路基層(因干縮作用)或舊路面(各種拉應(yīng)力作用)已有裂縫向上新鋪面層反射,可以選用防裂貼,抗拉強(qiáng)度不小于8kN/m,耐溫性宜在170℃以上。防裂貼或抗裂貼在面層下面實(shí)際所起的作用機(jī)理和效果是多方面的(不于反射裂縫)。
    抗裂貼廠
    舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層極易產(chǎn)生反射裂縫,設(shè)置應(yīng)力吸收層是目前國內(nèi)普遍使用的阻止或延緩反射裂縫產(chǎn)生與擴(kuò)展的方法,防裂貼是依靠自身的韌性和塑性變形吸收來自下層裂縫處的應(yīng)力,以推遲反射裂縫的發(fā)生時(shí)間為主要目的而設(shè)置在路面結(jié)構(gòu)中的一種特殊的瀝青混合材料。防裂貼主要由改性瀝青結(jié)合料與高性能抗拉材料混合而成,特殊的改性瀝青膠結(jié)料在混合料中可以形成高彈性瀝青網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),有很好的粘附性和防水性,尤其具有較好的抗疲勞性能,所以能夠有效地推遲半剛性基層路面反射裂縫的發(fā)生。
    瀝青彈性恢復(fù)能力是影響高性能應(yīng)力吸收層性能的重要指標(biāo)。本文根據(jù)反裂貼性能要求,分別在低溫下測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)防裂貼上的改性瀝青彈性恢復(fù)性能較好,可用于高性能應(yīng)力吸收層。防裂貼上的瀝青材料柔性比普遍大于80,也滿足于應(yīng)力吸收層的要求。
    防裂貼作為瀝青面層與混凝土基層之間的夾層,如果不具備足夠的抗剪強(qiáng)度,在車輛及溫度荷載產(chǎn)生的剪切應(yīng)力作用下將發(fā)生層間破壞,大大減少其疲勞壽命,嚴(yán)重影響其功能作用,造成加鋪層結(jié)構(gòu)提前破壞。為了保證中間層的路用性能,防裂貼材料的抗剪強(qiáng)度應(yīng)≥0.4Mpa以達(dá)到更好的吸收應(yīng)力效果。
    本文提供的是一種抗裂貼及其施工方法,抗裂貼設(shè)置在新、舊公路結(jié)合處或是白改黑道路裂縫上,為倒梯形或倒三角形溝槽,溝槽內(nèi)填筑瀝青碎石或改性瀝青碎石??沽奄N可以有效吸收和消減應(yīng)力,防止新、舊路面銜接部位因應(yīng)力作用而產(chǎn)生的路面病害。
    技術(shù)原理和創(chuàng)造性:抗裂貼作為一個(gè)縱向彈性模量過渡帶,采用瀝青碎石或改性瀝青碎石處理新、舊結(jié)構(gòu)層縱向結(jié)合部,瀝青碎石結(jié)構(gòu)層抗壓縮能力較強(qiáng),吸收消散兩種路面結(jié)構(gòu)的自身及受荷變形應(yīng)力,防止新、舊結(jié)構(gòu)層因受力變形不同而產(chǎn)生破壞應(yīng)力,從而防止路面縱向開裂。由于瀝青碎石具有柔性的特點(diǎn),可以與彈性模量較小的舊路結(jié)構(gòu)層整體結(jié)合協(xié)調(diào)受力;同時(shí)利用倒梯形或倒三角形溝槽的斜面和瀝青碎石具有抗壓縮能力較強(qiáng)的作用,能夠與彈性模量不同的水泥穩(wěn)定碎(礫)石、二灰碎石、級(jí)配碎石、瀝青混凝土、水泥穩(wěn)定墊層等路面結(jié)構(gòu)層結(jié)合形成嵌擠斜面,吸收各方應(yīng)力。另外,在抗裂貼與新的面層之間可使水平方向的應(yīng)力通過抗裂貼擴(kuò)展至更大范圍,從而緩解接縫處的應(yīng)力集中,起到吸收部分拉伸能量的作用,有效改善路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,同時(shí),也減小了面層與基層間的結(jié)合力,從而使面層的拉應(yīng)變也減小。該技術(shù)能解決舊路政擴(kuò)建后的路面病害,有效提高路面使用性能,延長路面使用壽命,降低后期公路養(yǎng)護(hù)成本。
    抗裂貼廠
    用抗裂貼(防裂貼)對(duì)瀝青路面進(jìn)行加筋,使瀝青路面結(jié)構(gòu)層提高了對(duì)裂縫的抑制能力、對(duì)剪切破壞的抵抗能力。減少反射裂縫的數(shù)量,延緩反射裂縫產(chǎn)生,減少瀝青路面車轍,從而延長了瀝青路面結(jié)構(gòu)層的壽命。
    抗低溫收縮開裂嚴(yán)寒地區(qū)的瀝青道路,冬季面層溫度接近于氣溫,在這樣的溫度條件下,瀝青混凝土遇冷收縮,產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過瀝青混凝土拉伸強(qiáng)度時(shí),產(chǎn)生裂紋,在裂紋集中的地方產(chǎn)生裂縫,形成病害。從裂紋的成因看,如何使瀝青混凝土強(qiáng)度抵抗住拉應(yīng)力是解決問題的關(guān)鍵。
      抗裂貼在瀝青罩面層中的應(yīng)用,使得瀝青混凝土的拉伸強(qiáng)度大大提高,可以抵抗住較大的拉應(yīng)力而不致發(fā)生破壞。另外,即使因?yàn)榫植繀^(qū)域產(chǎn)生裂紋,使裂紋發(fā)生處的應(yīng)力過于集中,但經(jīng)抗裂貼的傳遞而逐漸消失,裂紋不再會(huì)發(fā)展成裂縫。在抗裂貼時(shí),除其性能指標(biāo)應(yīng)符合上表規(guī)定之外,還應(yīng)特別注意保證其幅寬不小于30cm,以滿足其作為控制反射裂縫夾層時(shí)有足夠的橫截面積來充分消散裂縫能量;同時(shí),其厚度應(yīng)不小于1.5mm,以保證防水效果,這樣有助于達(dá)到較佳剪切膠粘性,促進(jìn)集料嵌鎖與限制。
    水泥混凝土路面在長期使用過程中,由于溫度、交通荷載、氣候因素等諸多原因,不可避免的出現(xiàn)表面光滑、破損、斷裂等各種病害。水泥混凝土路面病害加固補(bǔ)強(qiáng)的有效方法之一是在舊水泥混凝土路面上加鋪一層瀝青罩面層。以往常規(guī)做法是直接在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青罩面層,但由于舊水泥混凝土板在溫縮與荷載作用下的變形,造成瀝青罩面層在原接縫處反射開裂,從而引起瀝青罩面層的破壞。
      瀝青罩面層的開裂主要是由于舊水泥混凝土板的水平及豎向位移產(chǎn)生的反射裂縫,水平位移主要是由于水泥混凝土板水平向溫縮和熱脹引起的,豎向位移主要是由于行車荷載作用引起的。當(dāng)瀝青罩面層計(jì)算較大拉應(yīng)變及較大剪應(yīng)變大于瀝青罩面層允許拉應(yīng)變與剪應(yīng)變時(shí),罩面層開裂,處理方法有增加罩面層厚度、設(shè)置粘結(jié)間斷層、設(shè)置應(yīng)變消散夾層和罩面層加筋。
      設(shè)置抗裂貼應(yīng)力消減夾層是防止舊水泥混凝土路面接縫上瀝青罩面層反射裂縫的有效措施,加入抗裂貼后,瀝青罩面層位于裂縫處的正應(yīng)力有明顯降低。
      在實(shí)施過程中可根據(jù)舊路路況確定滿鋪或縫鋪方案,當(dāng)舊路面混凝土板無斷裂現(xiàn)象時(shí),應(yīng)采取縫鋪方案,否則采用滿鋪方案。

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        山東乾通工程材料有限公司注冊資本5000萬元,主要生產(chǎn)防裂貼,抗裂貼、灌縫膠、貼縫帶、抗裂防水粘結(jié)膜、封縫帶、土工布、土工膜、土工格柵等土工合成材料,年生產(chǎn)能力2千萬平方米以上。
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