路面基层贴缝带在水泥路面加铺沥青砼路面的应用
2013-08-22邓洪芬
邓洪芬
【摘 要】路面基层填缝带是一种新型修补路面基层裂缝的材料,文章通过对国道321线荔阳二级公路使用路面基层填缝带的试验研究,证明路面基层填缝带具有很好的拉伸强度、耐老化、耐高温、耐低温及自愈功能,值得推广应用。
【关键词】路面基层填缝带;沥青砼路面;应用
一、前言
近年来,高等级公路已成为我国许多省、市公路建设中的重点项目。由于高等级公路具有行车速度快和使用寿命长的特点,这就要求路面要具有良好的平整度以保证高速行车的安全性和舒适性,这就对高等级公路的建设和管养部门提出了更高要求。而有效防治路面的各种病害成了重中之重。通过大量的调查,归纳出路面缺陷形成的原因有以下几个方面:
1、水泥砼的收缩裂缝。水泥砼是一种刚性材料,随着使用时间的增加,会产生收缩裂缝,若施工改建直接在原有水泥路面上加铺沥青砼路面,原路面上的裂缝不可避免地反射到新铺路面上。
2、水泥稳定碎石的收缩裂缝。水泥稳定碎石是一种半刚性材料,随着时间的推移,会产生干燥收缩与温度收缩,半刚性基层及刚性基层的收缩裂缝不可避免地反射到表面。
3、行车荷载和雨水作用加速裂缝的发展,水泥砼路面在施工及运营中由于种种原因会产生细微裂缝,根据断裂力学理论,水泥砼路面内存储的能量由行车荷载提供,并通过裂纹失稳扩展消耗能量,这个过程不断反复进行,使独立的裂纹扩展为数条贯通横断面的裂纹,直到发展为小裂缝,最后成为贯穿裂缝。这是行车道裂缝多于超车道的原因所在,由于沥青上面层存在孔隙,下雨或化雪后,路面中有水分渗入,而由于土路肩阻水,雨过天晴数天后,路面面层中仍有大量水分。所含的许多水分不断汇集到裂缝处并沿裂缝下渗,由于基层强度大,很致密,水很难排出去,容易造成路面界面条件和受力状态的变化。在行车荷载作用下裂缝处出现卿浆现象,水泥稳定碎石因水而脱落、松散、路面结构承载力不足,出现啃边现象,并可能发展成网裂或坑槽、沉陷等。超载现象严重,加剧了路面病害的扩展。而沥青路面排水是第一要务,所以排水不好势必会造成路面的心腹大患。超限超载是公路的“第一杀手”,水是造成路面损坏的“元凶”。但是路面的裂缝问题一直是公路建设、管养部门遇到的世界性技术难题,裂缝的成因主要有基层的反射裂缝和面层产生的表面裂缝两大类,反射裂缝主要发生在行车道的横断面,若处治方法不当将直接影响行车安全,为了有效解决路面裂缝的问题,我们采用路面基层自粘贴缝带对原旧砼路面裂缝及缩缝进行处理,再在其上面加铺沥青砼面层。
路面基层贴缝带是一种新型材料,通过专用粘接剂,粘贴在路面基层的裂缝或者水泥路面缩缝上,在裂缝或缩缝上形成一层高强度防水层,使路面基层的裂缝不能向上反射,沥青面层的渗水也不能向下渗透,保护了沥青面层和基层的稳定,延缓了路面反射裂缝的出现。经我局国道321线沥青路面中修工程实践,效果很好。施工及成型照片如下:
二、基层贴缝带的特性
1、基层贴缝带的组成与特性
(1)基层贴缝带的组成
基层贴缝带是一种滚卷式阻裂防水隔膜,它是由2mm厚的聚合物防水膜涂在0.3mm厚的抗皱抗重载型聚丙烯材料上,经严格工艺碾压复合在一起,为防止搬运过程的粘连,在防水膜的外侧用硅油涂纸隔离。其材料组成有:高分子聚合物、增粘剂、增塑剂、重交沥青添加剂。
(2)基层贴缝带的特性
很高的抗拉强度,适用于路面基层,可防止由于温度影响及垂直荷载引起的裂缝反射到面层。
很好的韧性,可防止基层裂缝形变而造成贴缝带断裂或开裂。
很高的表面粘度,贴缝带表面有高粘度材料,可直接与清洁的基层表面粘结。由于基层的裂缝处的水平或垂直应力较为集中,使用基层贴缝带的宽度一般为160mm,长度应根据缝长确定。
耐老化,基层贴缝带的主要成份是惰性物质,不易氧化,不与酸、碱等物质反应,可长期保持其物理化学性能。
耐高温、抗低温,经实践证明基层贴缝带高温不流淌、低温不脆裂,在很大温度范围均可保持良好的物理力学性能。
极具特色的“自愈”功能,能自行愈合较小的穿刺破损,可自动填塞愈合较小的基层裂缝。
2、防水性能
我们对基层裂缝铺设基层贴缝带的效果进行了有效研究,测试了下列四种基层裂缝情况下处治的防水效果:
相隔不同日期对原来裂缝处取芯,取芯结果如表1。
上述测试结果表明,铺设基层贴缝带可有效延缓基层裂缝向面层的反射。延长道路的使用寿命,降低后期养护成本。
3、良好的粘接性能
基层贴缝带不仅具有很好的自“愈合”能力,同时也具有良好的粘接性能,通常在基层表面清洁的情况下,可直接铺设在裂缝上,无须涂刷专用粘接剂,基层贴缝带即可与基层形成很好的粘接,对裂缝形成良好的密封作用。
4、耐高温、抗低温性
由于基层贴缝带主要成分是高分子混合物,因此具有良好的高低温性能,完全能满足大部分地区使用要求。
5、变形恢复性能
变形恢复能力是一种动态防水材料的一项重要指标,基层贴缝带具有良好的弹性,能在较大范围内恢复变形。
6、抗拉伸性能
基层贴缝带具有较高的抗拉强度,能很好的起到消除应力,抵抗开裂的能力。
三、基层贴缝带的应用
1、应用范围和特点
(1)广泛用于高速公路、一级公路、二级公路及城市道路基层裂缝的处治。
(2)使用简单、方便、快捷、综合成本低廉。
(3)经久耐用,工程使用中,可长期起到裂缝防水功能。
(4)安全环保、无毒无害。
2、施工程序
(1)施工准备
①根据路面裂(接)缝的宽度选择使用贴缝带的规格,通常有22厘米和16厘米两种。1厘米以上宽的裂(接)缝选用22厘米宽的贴缝带;1厘米以下宽的裂(接)缝选用16厘米宽的贴缝带.
②使用刷子、吹风机等工具对选择使用贴缝带的裂(接)缝进行清洁、干燥处理,裂(接)缝宽度大于5毫米的要灌注高分子密封胶,表面无突起、无凹陷、无松散、无油脂及其它污染.
③在需铺设贴缝带的地方涂刷专用粘接剂,由低到高,由纵到横。
(2)铺设
①待粘接剂半干燥后,将贴缝带的隔离纸揭去,有聚丙烯织物的一面朝上,以裂(接)缝为中心线将贴缝带平整的贴在表面,如遇不规则裂缝,可用裁纸刀分切,按接缝走向跟踪粘贴,结合处要形成约4.0厘米重叠,注意粘贴时尽量不要带入气泡。
②铺设后用橡胶辊滚压,以排除粘贴时有可能带入的气泡,以便更好地与基层表面粘接。
(3)铺筑面层
①喷洒底层油
②铺筑面层
(4)防护与安全
基层贴缝带化学性能稳定,而且在各种温度下都能保持各项性能,而不会对周围环境产生有害影响。贴缝带本身遇明火不易燃,但专用粘接剂属易燃品,使用过程中要严格做好防火措施,不能接近高温或明火,如不慎失火,可用干粉灭火器或砂、土覆盖灭火。必须避免专用粘接剂接触到眼睛,尽量不要接触到皮肤,但接触到到皮肤不会立即有危害,如有不舒适可用汽油或热水清洗。
四、效果评价
1、在基层裂缝处铺设贴缝带,形成一个应力吸收层和一条防水密封带,从而基本消除水对公路的危害,减少后期养护费用,延长道路使用寿命。
2、施工简便,易学易用,施工工艺简单,施工技术容易掌握,一般技术人员一天即可掌握使用方法。
3、综合费用低,经济效益明显,虽然初期投人材料成本相对较高,但后期养护费用却可以大量节省,同时也可以避免因提前大修、专项工程而影响行车,综合社会、经济效益明显。
4、对于新建或改建道路,在处治路面基层裂缝时如无特别有效工艺,可考虑采取基层贴缝带,以防止建成后裂缝的形成和水损害现象的发展,延长道路使用寿命。
参考文献:
[1]JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范[S]。
[2]周志刚,陈智杰,周成 南柳高速公路加铺沥青混合料设计与试验研究,《西部交通科技》2006年第3期[J]。
[3]JTJ014—97公路沥青路面设计规范[S]。