若将抗裂贴贴在旧水泥路面纵、横接 (裂 )缝的中间部位作为沥青路面的防裂层,在上面加铺沥青混凝土,由于该防裂贴有延伸率较大、抗变形能力强等特性,当车轮荷载作用使旧板产生不一致的竖向位移时,旧混凝土板接缝是不能承受剪应力的,而粘贴在接缝上边的防裂贴就起到承力缓冲和应力吸收的作用,此时沥青加铺层和防裂贴共同承担了较大的竖向变形,削弱了加铺层内的剪应变和剪应力,从而能防止、减缓反射裂缝的产生。水泥混凝土路面板缝处的水平位移,在靠近板缝处的沥青加铺层下表面产生应力集中现象,裂缝将首先从这里产生,在重复荷载作用下,裂缝向上扩展,直至加铺层表面,而防裂贴牢固地粘贴在沥青混凝土加铺层下水泥混凝土面板缝的两侧,当板缝有水平位移产生时,防裂贴在拉应力作用下能产生较大的变形,把板缝处的相对水平位移分散而使加铺层的下表面不产生过大的应力集中,减小了加铺层中裂缝的应力强度,从而可以防治和延缓反射裂缝的产生。防裂贴防治反射裂缝,其主要技术作用是改善阻止裂缝扩展的能力,不但起到了加筋和应力集中的作用,而且起到了变形下的承力作用。
抗裂贴施工要求。结合几年来对高速路面灌缝施工的实际情况以及密封胶性能指标、灌缝施工工艺的特点,灌缝施工的外部环境应达到以下要求:(1)施工温度:施工温度是造成密封胶脱落的原因之一。路面潮湿和温度低于4℃就会降低密封胶的粘结力,容易脱落。路面整体温度较低,密封胶灌缝后,温度下降较快,密封胶收缩明显,密封胶与槽壁之间温度应力较大,将降低密封胶与路面的粘结力。(2)裂缝湿度:灌缝时路面应干燥,如潮湿会降低密封胶与路面的粘结力,造成部分密封胶脱落。(3)保持清洁:灌缝前,用空压机将开过槽后的裂缝中的灰尘杂物及周边松动的物体干净,保持裂缝的清洁。(4)灌缝范围:车辙严重,尤其是形成网裂的路面,不宜用此方法处理裂缝。防裂贴施工步骤(1) 准备工作:检查开槽机与灌缝机,确保其技术状况良好;根据路面裂缝的具体情况,确定补缝设计方案;启动灌缝机并向密封胶加热罐内添加密封胶,将密封胶加热、搅拌至170-180℃。并根据要求对灌缝作业区域进行封闭。(2)开槽:按照设计的开槽尺寸,预先调节好开槽机开槽深度和宽度,成南高速设计开槽宽度为10mm,开槽深度8-12mm,然后进行开槽作业。作业时,根据裂缝宽度种类情况,及时调节开槽尺寸,满足设计要求。(3)清缝:用肩背式吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘彻底清扫干净。(4)灌缝:若在气温低于4℃时补缝,灌缝机须配有预热设备对开槽部位进行预热,若在此温度下不预热就进行补缝,会降低密封胶的粘结力;如果在气温高于4℃时补缝,可不进行预热。公路养护网公众号提醒在密封胶加热温度达到170-180℃时,用灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层每边宽出10mm,高出原路面3mm,撒少量玄武岩石屑。(5)养护:用密封胶灌缝后,在密封胶充分冷却并把路面上的碎渣清扫干净后,才能开放交通,一般冷却时间为15min左右,具体开放交通时间根据气温情况灵活掌握。裂缝修补成本降低。采用传统沥青灌缝封堵法,常规灌缝的沥青材料为AH-90、AH-110、AH-130;使用的主要机具有:材料灌入工具、材料加热罐(箱)、加热材料主要是煤和液化气;灌缝器皿一般用水壶改成。对于开槽式修补法,虽然初期施工投入较高、初期施工造价较高,但其使用寿命长,裂缝密封的效果好,有效率大为提高,使用3年后,开槽式修补处理的裂缝有效率达到95%以上。
抗裂贴是一种滚卷式阻裂防水隔膜,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。具有自粘性的层间抗裂、防水材料。这种结构是将现在公路上单独使用土工合成材料、应力吸收层材料等几种防裂、防水措施的有机结合,是当前公路层间抗裂、防水材料的优化组合升级产品。抗裂贴主要用于高速公路、一般公路及城市道路路面基层的新建和养护工程。具有很高的抗拉强度,很好的韧性和表面黏度,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。在铺设热沥青混合料时,上层的高强度耐高温织物不会发生高温变形,确保能够形成局部高强沥青混合料结构层;上涂层高聚物热熔后从织物的缝隙中渗出,与沥青混合料粘结好;下涂层有足够量的高聚物在熔化后填充基面的坑洼,增强了与基面的粘结力,下涂层和胎基的稳定性形成一层厚度相对均匀的复合夹层,起到抗裂防水的要求。抗裂贴具有以下几个作用:加筋作用。抗裂贴表面的高强度耐高温织物具有较大抗拉强度,能有效抵抗层间裂缝处拉应力,限制裂缝宽度发展,起到了加筋的作用,提高了沥青路面局部结构层的抗拉强度。消能缓冲作用。抗裂贴中的聚合物是具有一定粘弹性的材料,并有良好的低温柔韧性,铺设在沥青路面层间,相当于设置了在一定的低温条件下也具有良好粘弹性的复合层,裂缝处的拉应力通过良好粘弹性复合层的扩展并逐渐衰减到更宽范围,能起到吸收拉伸能量的作用。隔水防渗作用。抗裂贴铺设在层间裂缝表面,形成一个完整的隔水防渗层,可隔断雨雪水下渗路径,从而减少路面水损害。自粘性能。该产品具有自粘性,施工很方便,揭去隔离膜后直接粘结到裂缝部位,采用小型压实设备稳压后,与路面粘结更加牢固,无推移,能够满足上层沥青混合料摊铺施工要求。将抗裂贴贴于产生裂缝或剥落的沥青混凝土面,能减少并阻隔其作用于路面的温缩应力,因此也减少了裂缝反射穿过面层的趋势,铺设与路面因其将基层与上部磨耗层隔离开来,从而使上面层免受多向位移及剪切应力的影响,用于公路、桥梁、机场。
防裂贴作用机理:(1)应力吸收及抗开裂。高分子抗裂贴在沥青面层中,能够将车轮接触的下面层压力和轮载边缘以外区域受到的应力分散,在两块受力区域之间形成缓冲带,使此处应力逐步减小,减少应力集中对沥青面层的破坏,从而有效地延长路面的寿命。(2)整体的稳定性。高分子抗裂贴凭借其良好的抗拉强度及粘接性可以将下层裂缝两侧连接起来,形成75mm-100mm宽的的整体防护层。(3)较好的抗低温开裂。由于高分子抗裂贴具有较强的抗拉强度。其在沥青基层中的应用,可以提高基层的横向拉伸强度、抵抗较大的拉应力而不至于破坏。即使局部区域产生裂纹,在裂纹处的应力集中,经高分子抗裂贴的传递而消失,裂纹也不会发展到面层而破坏路面。抗裂贴特点:防水性、抗裂性及操作性强。该产品是以天然材料合成,抗腐蚀、耐磨损,易于回收再利用,为环保性产品,符合我国正在贯彻执行的可持续发展政策,能承受200℃以下的高温,因此在沥青混合料165℃的高温下摊铺不变形、不推移;与道路面层材料之间具有很好的相容性、强度高、粘结性能好、承载能力强,不仅可以适应大交通量的发展趋势,还可以延长路面的使用寿命。目前我国水泥路面的总量巨大,特别是三级以下公路中硬化路面基本都是水泥混凝土路面,尤其农村村村通工程实施后,混凝土路面里程激增。随着国民经济发展和交通量快速增加,对交通提出更加严格的要求。除畅通、快捷、、有效的基本功能外,还应该具备绿色、环保、亮化、美化的道路文明新功能。然而,在设计使用年限上,水泥混凝土路面的裂缝、噪音、污染等本质性能缺陷不能适应新功能的要求。因此,针对水泥混凝土路面的维修、改造、养护等技术问题和工艺的研究势在必行。