CN101323512A - 一种防治沥青路面反射裂缝的方法 - Google Patents

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孙东根
汪波
李昶
章志明
吴俊�
郭景文
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Abstract

一种防治沥青路面反射裂缝的方法，是对半刚性水泥稳定碎石基层材料进行改进，其特征是在水稳碎石基层材料中加入级配碎石量的2.2～2.8wt％的乳化沥青，或者同时减少水泥用量至3.0～3.5wt％。本水泥－乳化沥青稳定碎石基层材料已成功应用于工程实践，本基层材料能有效防治沥青路面的反射裂缝，大大节省维修费用，并延长使用寿命。

Description

一种防治沥青路面反射裂缝的方法
一、技术领域
本发明涉及一种提高公路建设质量的方法，特别涉及提高柏油路建设质量的方法，具体地说是一种防治沥青路面反射裂缝的方法。
二、背景技术
沥青路面的公路占我国公路总里程的80％以上。沥青路面普遍有早期病害，不少新建路面通车2～3年后就出现裂缝、坑槽等病害，需要维修改造。其主要原因之一是沥青面层下普遍采用半刚性基层材料，如水泥稳定碎石(水稳碎石)、石灰粉煤灰碎石(二灰碎石)等作基层。半刚性基层是承受拉应力疲劳的主要层次，其特点是抗拉强度远小于抗压强度，在干缩、温缩和荷载疲劳效应的共同作用下使基层开裂，导致对应位置上的沥青面层开裂，形成反射裂缝，对沥青层较薄者影响尤其显著。
国外多使用柔性基层以防治反射裂缝。
我国一般是通过半刚性基层的改进以防治反射裂缝。例如，有的在基层材料中添加WS高效缓凝剂(《广西交通科技》2003年第4期)。有的在基层材料添加纤维(《公路交通科技》2006年第3期)。有的通过对集料级配组成、失水率、暴露时间等进行控制(《公路交通科技》2006年第4期)。有的使用骨架密实性水稳碎石基层(《工程建设与设计》2005年第9期)。《华东公路》2006年第2期公开了一种防治半刚性基层反射裂缝的新方案，一方面降低水稳碎石材料中水泥用量至2.5％(常规用量4～6％)，同时添加1.8％的乳化沥青，该方案在1.5km试验路与500m的对照路段比较结果显示，其回弹弯沉有增大，也有减小，但代表值差异不大，只是试验路段的偏差较小；其回弹模量试验路段比对照路段低；基层干缩裂缝观察表明，对照路段有十多条，而试验路段仍有三条。
三、发明内容
本发明旨在防治半刚性水稳碎石基层上罩面沥青的反射裂缝，所要解决的技术问题是使基层材料既保持一定的强度，又有较好的柔性和抗变形能力。
在水稳碎石基层材料中，级配的碎石是骨架材料，水泥是稳定剂，主要起形成抗压强度的作用。本发明对水稳碎石基层材料进行改进，其技术方案是在级配碎石和水泥用量不变的前提下添加级配碎石量的2.2～2.8wt％(质量百分比，下同)的乳化沥青，所述的乳化沥青是沥青含量40～60wt％的乳化沥青。
进一步改进的技术方案是在级配碎石不变的前提下，减少水泥用量至级配碎石量的3.0～3.5wt％，同时添加级配碎石量的2.2～2.8wt％的沥青含量为40～60wt％的乳化沥青。
优选水泥用量3.0wt％，乳化沥青用量2.2～2.5wt％。
本水泥-乳化沥青稳定碎石材料已成功应用于工程实践，总里程达40多公里。通车半年后统计1000米路面反射裂缝条数，未使用本材料作基层的沥青路面有61条裂缝，而使用本材料作基层的沥青路面裂缝数为0；经过半年后再统计，前者增至91条，增长率达62.3％，而后者仅有3条。可见使用本材料可大大节省维修费用，延长使用寿命。
对基层的进一步检测表明，适当减少水泥用量，其抗压强度与传统用量的基本持平，达2.29MPa，对破坏时的形变较未加乳化沥青的增加约73％，表明其具有较好的柔性和抗形变能力。其综合效应体现在有效防治沥青路面的反射裂缝。
此外添加少量乳化沥青后提高了基层材料的分散均匀性和施工和为性。
四、具体实施方式
以碎石为基准，按重量百分组成配比材料。
碎石级配范围
  筛孔尺寸(mm)   31.5   26.5   19.0   9.5   4.75   2.36   0.6   0.075
  通过率(％)   100  90～100   72～89   47～67   29～49   17～35   8～22   0～7
碎石进行级配组合，满足现行规范《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)的相关要求。
碎石的技术指标，按现行规范《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)相应方法进行，主要包括：压碎值、表观密度、对沥青的黏附性、含泥量、砂当量。
水泥的技术指标按现行规范《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG E30-2005)相应方法进行，主要包括：凝结时间、强度。
乳化沥青的技术指标按现行规范《公路工程沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)相应方法进行，主要包括：筛上剩余量、破乳速度、蒸发残留物含量、与碎石的黏附性、拌和试验、电荷。
水泥-乳化沥青稳定碎石基层材料组成：
碎石：100wt％；乳化沥青(沥青含量40～60％)：2.2wt％、2.5wt％、2.8wt％；水泥：3.0wt％、3.2wt％、3.5wt％；外加水：2.8wt％、3.2wt％、3.5wt％。
将级配组合的碎石、乳化沥青、水泥、水按以上任一百分比例进行组合后混合拌和，拌和好的混合料即是水泥-乳化沥青稳定碎石基层材料。

Claims (3)

1、一种防治沥青路面反射裂缝的方法，是对半刚性水泥稳定碎石基层材料进行改进，其特征在于：在水泥稳定碎石基层材料中加入级配碎石量的2.2～2.8wt％的沥青含量为40～60wt％的乳化沥青。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在水泥稳定碎石材料中加入级配碎石量的3.0～3.5wt％的水泥和级配碎石量的2.2～2.8wt％的沥青含量为40～60wt％的乳化沥青。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在水泥稳定碎石基层材料中加入级配碎石量的3.0wt％的水泥和级配碎石量的2.2～2.5wt％的沥青含量为50wt％的乳化沥青。
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