鄧洪芬
【摘 要】路面基層填縫帶是一種新型修補路面基層裂縫的材料,文章通過對國道321線荔陽二級公路使用路面基層填縫帶的試驗研究,證明路面基層填縫帶具有很好的拉伸強度、耐老化、耐高溫、耐低溫及自愈功能,值得推廣應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】路面基層填縫帶;瀝青砼路面;應(yīng)用
一、前言
近年來,高等級公路已成為我國許多省、市公路建設(shè)中的重點項目。由于高等級公路具有行車速度快和使用壽命長的特點,這就要求路面要具有良好的平整度以保證高速行車的安全性和舒適性,這就對高等級公路的建設(shè)和管養(yǎng)部門提出了更高要求。而有效防治路面的各種病害成了重中之重。通過大量的調(diào)查,歸納出路面缺陷形成的原因有以下幾個方面:
1、水泥砼的收縮裂縫。水泥砼是一種剛性材料,隨著使用時間的增加,會產(chǎn)生收縮裂縫,若施工改建直接在原有水泥路面上加鋪瀝青砼路面,原路面上的裂縫不可避免地反射到新鋪路面上。
2、水泥穩(wěn)定碎石的收縮裂縫。水泥穩(wěn)定碎石是一種半剛性材料,隨著時間的推移,會產(chǎn)生干燥收縮與溫度收縮,半剛性基層及剛性基層的收縮裂縫不可避免地反射到表面。
3、行車荷載和雨水作用加速裂縫的發(fā)展,水泥砼路面在施工及運營中由于種種原因會產(chǎn)生細(xì)微裂縫,根據(jù)斷裂力學(xué)理論,水泥砼路面內(nèi)存儲的能量由行車荷載提供,并通過裂紋失穩(wěn)擴展消耗能量,這個過程不斷反復(fù)進(jìn)行,使獨立的裂紋擴展為數(shù)條貫通橫斷面的裂紋,直到發(fā)展為小裂縫,最后成為貫穿裂縫。這是行車道裂縫多于超車道的原因所在,由于瀝青上面層存在孔隙,下雨或化雪后,路面中有水分滲入,而由于土路肩阻水,雨過天晴數(shù)天后,路面面層中仍有大量水分。所含的許多水分不斷匯集到裂縫處并沿裂縫下滲,由于基層強度大,很致密,水很難排出去,容易造成路面界面條件和受力狀態(tài)的變化。在行車荷載作用下裂縫處出現(xiàn)卿漿現(xiàn)象,水泥穩(wěn)定碎石因水而脫落、松散、路面結(jié)構(gòu)承載力不足,出現(xiàn)啃邊現(xiàn)象,并可能發(fā)展成網(wǎng)裂或坑槽、沉陷等。超載現(xiàn)象嚴(yán)重,加劇了路面病害的擴展。而瀝青路面排水是第一要務(wù),所以排水不好勢必會造成路面的心腹大患。超限超載是公路的“第一殺手”,水是造成路面損壞的“元兇”。但是路面的裂縫問題一直是公路建設(shè)、管養(yǎng)部門遇到的世界性技術(shù)難題,裂縫的成因主要有基層的反射裂縫和面層產(chǎn)生的表面裂縫兩大類,反射裂縫主要發(fā)生在行車道的橫斷面,若處治方法不當(dāng)將直接影響行車安全,為了有效解決路面裂縫的問題,我們采用路面基層自粘貼縫帶對原舊砼路面裂縫及縮縫進(jìn)行處理,再在其上面加鋪瀝青砼面層。
路面基層貼縫帶是一種新型材料,通過專用粘接劑,粘貼在路面基層的裂縫或者水泥路面縮縫上,在裂縫或縮縫上形成一層高強度防水層,使路面基層的裂縫不能向上反射,瀝青面層的滲水也不能向下滲透,保護(hù)了瀝青面層和基層的穩(wěn)定,延緩了路面反射裂縫的出現(xiàn)。經(jīng)我局國道321線瀝青路面中修工程實踐,效果很好。施工及成型照片如下:
二、基層貼縫帶的特性
1、基層貼縫帶的組成與特性
(1)基層貼縫帶的組成
基層貼縫帶是一種滾卷式阻裂防水隔膜,它是由2mm厚的聚合物防水膜涂在0.3mm厚的抗皺抗重載型聚丙烯材料上,經(jīng)嚴(yán)格工藝碾壓復(fù)合在一起,為防止搬運過程的粘連,在防水膜的外側(cè)用硅油涂紙隔離。其材料組成有:高分子聚合物、增粘劑、增塑劑、重交瀝青添加劑。
(2)基層貼縫帶的特性
很高的抗拉強度,適用于路面基層,可防止由于溫度影響及垂直荷載引起的裂縫反射到面層。
很好的韌性,可防止基層裂縫形變而造成貼縫帶斷裂或開裂。
很高的表面粘度,貼縫帶表面有高粘度材料,可直接與清潔的基層表面粘結(jié)。由于基層的裂縫處的水平或垂直應(yīng)力較為集中,使用基層貼縫帶的寬度一般為160mm,長度應(yīng)根據(jù)縫長確定。
耐老化,基層貼縫帶的主要成份是惰性物質(zhì),不易氧化,不與酸、堿等物質(zhì)反應(yīng),可長期保持其物理化學(xué)性能。
耐高溫、抗低溫,經(jīng)實踐證明基層貼縫帶高溫不流淌、低溫不脆裂,在很大溫度范圍均可保持良好的物理力學(xué)性能。
極具特色的“自愈”功能,能自行愈合較小的穿刺破損,可自動填塞愈合較小的基層裂縫。
2、防水性能
我們對基層裂縫鋪設(shè)基層貼縫帶的效果進(jìn)行了有效研究,測試了下列四種基層裂縫情況下處治的防水效果:
相隔不同日期對原來裂縫處取芯,取芯結(jié)果如表1。
上述測試結(jié)果表明,鋪設(shè)基層貼縫帶可有效延緩基層裂縫向面層的反射。延長道路的使用壽命,降低后期養(yǎng)護(hù)成本。
3、良好的粘接性能
基層貼縫帶不僅具有很好的自“愈合”能力,同時也具有良好的粘接性能,通常在基層表面清潔的情況下,可直接鋪設(shè)在裂縫上,無須涂刷專用粘接劑,基層貼縫帶即可與基層形成很好的粘接,對裂縫形成良好的密封作用。
4、耐高溫、抗低溫性
由于基層貼縫帶主要成分是高分子混合物,因此具有良好的高低溫性能,完全能滿足大部分地區(qū)使用要求。
5、變形恢復(fù)性能
變形恢復(fù)能力是一種動態(tài)防水材料的一項重要指標(biāo),基層貼縫帶具有良好的彈性,能在較大范圍內(nèi)恢復(fù)變形。
6、抗拉伸性能
基層貼縫帶具有較高的抗拉強度,能很好的起到消除應(yīng)力,抵抗開裂的能力。
三、基層貼縫帶的應(yīng)用
1、應(yīng)用范圍和特點
(1)廣泛用于高速公路、一級公路、二級公路及城市道路基層裂縫的處治。
(2)使用簡單、方便、快捷、綜合成本低廉。
(3)經(jīng)久耐用,工程使用中,可長期起到裂縫防水功能。
(4)安全環(huán)保、無毒無害。
2、施工程序
(1)施工準(zhǔn)備
①根據(jù)路面裂(接)縫的寬度選擇使用貼縫帶的規(guī)格,通常有22厘米和16厘米兩種。1厘米以上寬的裂(接)縫選用22厘米寬的貼縫帶;1厘米以下寬的裂(接)縫選用16厘米寬的貼縫帶.
②使用刷子、吹風(fēng)機等工具對選擇使用貼縫帶的裂(接)縫進(jìn)行清潔、干燥處理,裂(接)縫寬度大于5毫米的要灌注高分子密封膠,表面無突起、無凹陷、無松散、無油脂及其它污染.
③在需鋪設(shè)貼縫帶的地方涂刷專用粘接劑,由低到高,由縱到橫。
(2)鋪設(shè)
①待粘接劑半干燥后,將貼縫帶的隔離紙揭去,有聚丙烯織物的一面朝上,以裂(接)縫為中心線將貼縫帶平整的貼在表面,如遇不規(guī)則裂縫,可用裁紙刀分切,按接縫走向跟蹤粘貼,結(jié)合處要形成約4.0厘米重疊,注意粘貼時盡量不要帶入氣泡。
②鋪設(shè)后用橡膠輥滾壓,以排除粘貼時有可能帶入的氣泡,以便更好地與基層表面粘接。
(3)鋪筑面層
①噴灑底層油
②鋪筑面層
(4)防護(hù)與安全
基層貼縫帶化學(xué)性能穩(wěn)定,而且在各種溫度下都能保持各項性能,而不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生有害影響。貼縫帶本身遇明火不易燃,但專用粘接劑屬易燃品,使用過程中要嚴(yán)格做好防火措施,不能接近高溫或明火,如不慎失火,可用干粉滅火器或砂、土覆蓋滅火。必須避免專用粘接劑接觸到眼睛,盡量不要接觸到皮膚,但接觸到到皮膚不會立即有危害,如有不舒適可用汽油或熱水清洗。
四、效果評價
1、在基層裂縫處鋪設(shè)貼縫帶,形成一個應(yīng)力吸收層和一條防水密封帶,從而基本消除水對公路的危害,減少后期養(yǎng)護(hù)費用,延長道路使用壽命。
2、施工簡便,易學(xué)易用,施工工藝簡單,施工技術(shù)容易掌握,一般技術(shù)人員一天即可掌握使用方法。
3、綜合費用低,經(jīng)濟效益明顯,雖然初期投人材料成本相對較高,但后期養(yǎng)護(hù)費用卻可以大量節(jié)省,同時也可以避免因提前大修、專項工程而影響行車,綜合社會、經(jīng)濟效益明顯。
4、對于新建或改建道路,在處治路面基層裂縫時如無特別有效工藝,可考慮采取基層貼縫帶,以防止建成后裂縫的形成和水損害現(xiàn)象的發(fā)展,延長道路使用壽命。
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