復(fù)合式路面防裂夾層防反射裂縫的效果評(píng)價(jià).pdf

1、近些年，隨著交通量和車輛載重的急劇增加，再加上由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)、施工及后期養(yǎng)護(hù)出現(xiàn)的問題，致使我國越來越多的水泥混凝土路面發(fā)生了不同程度的病害，有的甚至還未達(dá)到設(shè)計(jì)年限。為了滿足行駛車輛節(jié)能、省時(shí)、安全以及舒適性的要求，為此急需對(duì)這些損毀的水泥混凝土路面進(jìn)行徹底的改造。為了有效的利用原有的水泥混凝土路面，節(jié)約工程投資，防止資源浪費(fèi)，使用瀝青混凝土作為加鋪層不失一種改善其使用性能的有效措施之一。但，由于原水泥混凝土路面原始接縫的存在，使得瀝青

2、加鋪層出現(xiàn)反射裂縫就變得不可避免，反射裂縫一旦出現(xiàn)，即會(huì)加快瀝青面層水損壞的發(fā)生，導(dǎo)致路面的使用功能嚴(yán)重下降。本課題主要是針對(duì)舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫這一病害，尋求一種性能優(yōu)良的材料及設(shè)計(jì)方法，使瀝青加鋪層的使用壽命得以延長。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作：
　　 本文首先在前人研究的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對(duì)反射裂縫產(chǎn)生的機(jī)理做了進(jìn)一步的探討。考慮到試驗(yàn)所用試件的尺寸，決定采用AC-10的中值作為瀝青混合料的級(jí)配曲線。然后

3、確定了瀝青混凝土加鋪層的油石比為4.8％，并驗(yàn)證了其高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性等瀝青混凝土的其他性能均能滿足規(guī)范的要求，為下一步的試驗(yàn)的開展做好了準(zhǔn)備。次，使用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層、聚酯玻纖布、玻纖格柵、FHGS高強(qiáng)玻纖復(fù)合材料土工格柵(以下簡稱：FHGS格柵)鋪筑于舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層之間作為防裂夾層與直接加鋪結(jié)構(gòu)相比，采用更接近于實(shí)際的輪轍儀輪載重復(fù)加載試驗(yàn)。針對(duì)本課題設(shè)計(jì)了三種試驗(yàn)方案：一是橫向接縫輪載重復(fù)試驗(yàn)；二是縱向接縫彎拉型輪

4、載重復(fù)試驗(yàn)；三是縱向接縫剪切型輪載重復(fù)試驗(yàn)。綜合比較著三種試驗(yàn)方案的試驗(yàn)結(jié)果，以上幾種防裂夾層延緩反射裂縫的效果又高到低依次是：FHGS格柵、玻纖格柵、聚酯玻纖布、橡膠應(yīng)力吸收層、直接加鋪結(jié)構(gòu)。再次，采用Cooper疲勞試驗(yàn)機(jī)，采用控制應(yīng)力加載模式，在不同溫度、不同應(yīng)力水平下，對(duì)加鋪以上防裂夾層的制作的小梁試件進(jìn)行四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，得到的試驗(yàn)結(jié)果與輪載重復(fù)試驗(yàn)基本一致。最后，運(yùn)用ABAQUS有限元軟件，分析了加鋪層厚度對(duì)其結(jié)構(gòu)內(nèi)部內(nèi)力、

5、最大彎沉及接縫兩側(cè)彎沉差的影響，得到加鋪層的厚度不宜超過14cm。另外，結(jié)果還顯示，F(xiàn)HGS格柵對(duì)瀝青加鋪層層底的應(yīng)力集中消散作用最好，依次是玻纖格柵、應(yīng)力吸收層、聚酯玻纖布、直接加鋪結(jié)構(gòu)，與輪載重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果類似。然后，根據(jù)斷裂力學(xué)中應(yīng)力強(qiáng)度因子K這一概念結(jié)合有限元分析，提出了瀝青加鋪層最小厚度的計(jì)算方法。經(jīng)綜合比較分析，考慮尺寸效應(yīng)、施工抗割破能力等其他因素，推薦優(yōu)先選用FHGS格柵防反射裂縫的措施，有條件的情況下可以和橡膠應(yīng)力吸收層