玻纖高聚物抗裂貼在公路養(yǎng)護(hù)大中修工程白改黑路面上的研究及應(yīng)用第1頁/共47頁

一、研究背景二、玻纖高聚物抗裂貼的工程性質(zhì)三、玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)四、結(jié)論與展望第2頁/共47頁

一、研究背景

反射裂縫公路路面損壞的重要病害之一。我國高等級(jí)公路的交通量大，重載多，反射裂縫更為嚴(yán)重，不論南方還是北方，反射裂縫通常在通車一、兩年后就開始出現(xiàn)，是導(dǎo)致高等級(jí)公路早期損壞的主要原因。路面裂縫不僅影響美觀，降低平整度，而且會(huì)削弱路面的整體強(qiáng)度。第3頁/共47頁

一、研究背景

（一）、病害產(chǎn)生：剛性基層和半剛性基層具有很好的力學(xué)性能、板體性及整體性，但在溫度變化及水分散失時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的收縮變形，形成基層的溫縮裂縫及干縮裂縫。鋪筑瀝青面層后，在路面荷載和溫度變化的作用下，基層的收縮裂縫會(huì)反射到瀝青面層上。第4頁/共47頁

一、研究背景

舊水泥路面加鋪：在各種舊水泥混凝土路面的改建方案中，瀝青混凝土加鋪層是最常用的措施之一。但由于水泥混凝土路面各類接縫的存在，瀝青加鋪層在接裂縫附近不可避免地產(chǎn)生應(yīng)力集中，在溫度變化和交通荷載的作用下，當(dāng)結(jié)構(gòu)應(yīng)力超過瀝青混凝土的強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生裂紋，裂紋擴(kuò)展貫通至加鋪層頂面或底面，形成反射裂縫。第5頁/共47頁

一、研究背景（二）、土工合成材料：土工合成材料是一種新型的建筑材料。它是人工合成的聚合物，如塑料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。土工合成材料防治路面反射裂縫是一種行之有效的工程措施。

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一、研究背景

在路面工程應(yīng)用中，可鋪放在路面各結(jié)構(gòu)層的內(nèi)部和各層之間，起到加筋或者隔離的作用。土工合成材料可以分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類型，已被廣泛應(yīng)用與土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。第7頁/共47頁

一、研究背景雙向土工格柵單向土工格柵第8頁/共47頁

一、研究背景高性能聚酯布土工布第9頁/共47頁

一、研究背景

土工合成材料品種廣泛，工程性質(zhì)也各不相同，使用效果良莠不齊。近年來發(fā)展出一種新型的土工合成材料——“玻纖高聚物抗裂貼”，是由瀝青基高分子聚合物改性的材料、高強(qiáng)抗拉、耐高溫、瀝青相容性好的抗拉玻纖織物復(fù)合而成。第10頁/共47頁

一、研究背景

玻纖高聚物抗裂貼第11頁/共47頁

一、研究背景

其優(yōu)良的性能而受到道路部門的關(guān)注，但是對(duì)于這種新型材料的認(rèn)識(shí)還不成熟，施工經(jīng)驗(yàn)也不足，因此加強(qiáng)對(duì)抗裂貼材料的研究是十分必要的，本文即是在這樣的背景下開展對(duì)抗裂貼防裂、隔水性能的研究，希望通過這些研究加深對(duì)玻纖抗裂貼的認(rèn)識(shí)，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，為各地公路部門的應(yīng)用提供一些參考。第12頁/共47頁

一、研究背景（三）、研究內(nèi)容1、結(jié)合抗裂貼的材料構(gòu)成，重點(diǎn)分析抗裂貼的主要技術(shù)指標(biāo)，并與常用的防裂土工織物進(jìn)行比較，總結(jié)抗裂貼強(qiáng)度大、耐高溫、耐腐蝕、與瀝青相容性好的優(yōu)點(diǎn)。2、通過分析路面典型病害的產(chǎn)生機(jī)理，結(jié)合抗裂貼的材料特性，提出抗裂貼的兩大作用——防裂和隔水，闡述抗裂貼防治路面病害的原理，并介紹抗裂貼防裂隔水層的設(shè)置方法。3、結(jié)合104國道鎮(zhèn)江段施工路段工程，總結(jié)抗裂貼施工技術(shù)，并對(duì)施工工程進(jìn)行了后期檢測(cè)，為抗裂貼的進(jìn)一步推廣應(yīng)用總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、提供依據(jù)。第13頁/共47頁

二玻纖高聚物抗裂貼的工程性質(zhì)

2.1玻纖高聚物抗裂貼材料簡介

結(jié)構(gòu)示意圖第14頁/共47頁二玻纖高聚物抗裂貼的工程性質(zhì)2.2特性：玻纖高聚物抗裂貼是由瀝青基高分子聚合物改性的抗拉玻纖織物復(fù)合而成。具有高強(qiáng)抗拉、耐高溫、防水、消能、自粘及與瀝青相容性好的特點(diǎn)，是將現(xiàn)有公路上防止裂縫的幾種措施的綜合應(yīng)用。第15頁/共47頁二玻纖高聚物抗裂貼的工程性質(zhì)2.3優(yōu)點(diǎn)：克服了單純使用土工布、玻璃纖維格柵抗裂而造成的界面性，具有抗裂、防水密封、吸收應(yīng)力的作用；克服了土工布、玻纖格柵在攤鋪過程中造成推移、折疊，影響上下結(jié)構(gòu)層粘連的問題；高抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)使其能夠抵抗較嚴(yán)重裂縫的破壞，為水泥路面“白改黑”處置提供很好的解決方案。低溫柔性設(shè)計(jì)使其具有良好的抗溫縮性能，其熱穩(wěn)定性保證了在高溫混合料攤鋪前后的微小形變。第16頁/共47頁二玻纖高聚物抗裂貼的工程性質(zhì)2.3.1抗裂：分隔了半剛性基層和瀝青面層，避免了瀝青層直接處于裂縫尖端的應(yīng)力集中區(qū)域，由抗拉強(qiáng)度較高的織物本身承受較大的拉應(yīng)力，降低瀝青面層底部在基層裂縫處的應(yīng)力集中現(xiàn)象，抵抗溫縮荷載疲勞破壞，阻礙了裂縫的迅速擴(kuò)展?？沽奄N能增大基層內(nèi)垂直裂縫沿界面向水平方向發(fā)展的可能性，從而延緩裂縫反射到路表的時(shí)間。

第17頁/共47頁二玻纖高聚物抗裂貼的工程性質(zhì)高聚物抗裂貼抗裂性能示意圖

第18頁/共47頁二玻纖高聚物抗裂貼的工程性質(zhì)2.3.2防水：抗裂防水膜耐高溫織物的熔點(diǎn)高于瀝青混合攤鋪溫度玻纖-高聚物抗裂貼鋪設(shè)在層間裂縫表面，形成一個(gè)完整的隔水防滲層，可隔斷雨雪水下滲路徑，從而減少路面水損害。2.3.3消能：玻纖高聚物抗裂貼中的高分子聚合物具有一定粘彈的材料，有較好的低溫柔韌性，鋪設(shè)在瀝青路面層間，相當(dāng)于設(shè)置了一粘彈性層，裂縫處拉應(yīng)力通過抗裂貼中高聚物層擴(kuò)展到更寬范圍，起到吸收拉伸能量的作用。第19頁/共47頁二玻纖高聚物抗裂貼的工程性質(zhì)2.3.4自粘:材料具有自粘性，揭去隔離膜后粘結(jié)性能良好，采用壓路機(jī)或小型壓實(shí)設(shè)備穩(wěn)壓后，與路面粘結(jié)更加牢固，無推移，能夠滿足上層瀝青混合料攤鋪施工要求。

第20頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)3.1項(xiàng)目概況項(xiàng)目所在地:G104江蘇鎮(zhèn)江市段,樁號(hào)在K1162+862-K1168+150。主要道路指標(biāo):水泥混凝土路面，始建于1992年，路面寬度9-15M，全長5.288KM。平均彎沉值10.7（0.01mm），標(biāo)準(zhǔn)差2.19（0.01mm），代表彎沉值14.0（0.01mm）。接縫傳荷系數(shù)為83.6，接縫傳荷能力優(yōu)良。路面RQI路面平整度指數(shù)為72.5，行駛質(zhì)量“中”。第21頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)第22頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)第23頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)施工方案為：“白改黑”，對(duì)水泥砼病害進(jìn)行處理（如水泥壓漿和換板處理），用玻纖高聚物抗裂貼（寬32至48厘米）處理所有接縫，鋪筑6cm中粒式瀝青砼下面層和4cm細(xì)粒式瀝青砼上面層。第24頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)舊水泥板塊處理方法：凡彎沉超過0.2mm的板塊，按脫空板進(jìn)行壓漿處理。對(duì)破碎板采取新板換舊板。水泥混凝土表面裂縫處理方法：寬度0.5mm以上采用壓注灌漿法，3mm輕微裂縫采用條帶罩面法補(bǔ)縫；相鄰板塊彎沉差大于6（0.01mm）板塊，壓漿處理；接縫填料破損進(jìn)行接縫填料修補(bǔ)。第25頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)3.2施工工藝工藝流程清縫縫處理鋪設(shè)壓密鋪面層第26頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)3.2.1老路處理灌縫第27頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)水泥板塊壓漿第28頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)水泥板塊壓漿第29頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)老路換板第30頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)3.2.2玻纖高聚物抗裂貼鋪設(shè)第31頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)第32頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)3.2.3抗裂貼壓密第33頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)3.2.4鋪筑瀝青砼第34頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)3.3工后檢測(cè)及效果評(píng)價(jià)試驗(yàn)路自施工完成后，2012年6通過CICS路況檢測(cè)車對(duì)完工后路面平整度的檢測(cè)，路面行駛質(zhì)量RQI指數(shù)為95.9，行駛質(zhì)量屬“優(yōu)”。通車一年多來，瀝青路面平整，沒有產(chǎn)生反射裂縫。第35頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)第36頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)（1）路面使用情況調(diào)查全段未發(fā)現(xiàn)任何裂縫、車轍等病。（2）路面彎沉從測(cè)定結(jié)果可以看出，施工鋪設(shè)抗裂貼的路面回彈彎沉值比施工前抗裂貼的路段小，說明抗裂貼對(duì)于瀝青面層確實(shí)有加筋的作用，可以有效提高路面承載能力。路面類型施工前完工后（有抗裂貼）代表彎沉值14.04.4第37頁/共47頁三玻纖高聚物抗裂貼施工技術(shù)（3）施工完成后取芯效果：通過取芯觀察,抗裂防水膜與新舊瀝青結(jié)構(gòu)層黏結(jié)成為完整的一體,起到了防水阻裂的預(yù)期效果。

第38頁/共47頁四、結(jié)論與展望4.1主要結(jié)論（1）聚酯玻纖防裂布是一種新型土工合成材料，是聚脂纖維和玻璃纖維的復(fù)合物，在聚酯纖維土工布的表面經(jīng)編縱橫交錯(cuò)的玻璃纖維束，融合了聚酯纖維和韌性和玻璃纖維的強(qiáng)度。第39頁/共47頁四、結(jié)論與展望（2）玻纖抗裂貼具有強(qiáng)度大、延伸率低、與瀝青相容性好、耐高溫、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，可用于防治路面反射裂縫、抵抗水破壞、增強(qiáng)路面承載能力。

第40頁/共47頁四、結(jié)論與展望（3）玻纖抗裂貼夾層可以隔離面層基層接觸，降低基層裂縫處應(yīng)力集中，增大基層裂縫沿界面向水平方向發(fā)展，抑制緩解半剛性基層瀝青路面的反射裂縫現(xiàn)象。同時(shí)削弱面層對(duì)基層約束條件，減少溫縮裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。第41頁/共47頁四、結(jié)論與展望（4）抗裂貼的施工工序主要包括清理基層、鋪設(shè)抗裂貼、噴灑粘層油、面層攤鋪四個(gè)步驟。為保證良好的粘結(jié)性能，一定要對(duì)基層頂面進(jìn)行仔細(xì)的清理，為抗裂貼的鋪設(shè)提供一個(gè)平整清潔的工作面。第42頁/共47頁四、結(jié)論與展望4.2待研究的問題（1）抗裂貼實(shí)際上是一種復(fù)合土工合成材料，它的主要技術(shù)指標(biāo)仍需進(jìn)一步的研究。如厚度指標(biāo)包括了一部分玻璃纖維束的高度，但是實(shí)際上在工程中這一部分厚度基本不吸收瀝青粘層油，而且是嵌鎖在瀝青混凝料中的。第43頁/共47頁四、結(jié)論與展望（2）理論上講，抗裂貼的玻璃纖維網(wǎng)格可以提高瀝青混凝土粒料之間