一种减小沥青路面低温开裂的方法与流程

本发明涉及公路工程，尤其涉及一种减小沥青路面低温开裂的方法。

背景技术：

1、沥青路面是一种常用的路面形式，主要由石子和沥青材料以及掺料组成，由于行车舒适、噪音小、施工快，沥青路面目前在全世界得到了广泛的应用。但也伴随着出现了各种各样的病害，这些病害的发生加速了沥青路面的破坏。在我国北方由于冬季温度较低，沥青路面主要发生低温开裂病害，导致沥青路面在建成后的短短两三年内就开始维修，大大提高了沥青路面的运营成本。

2、目前改善沥青路面低温开裂的方法主要是采用较高性能的沥青材料，但这种方法不但提高了路面建设成本，而且减缓沥青路面低温开裂的效果很有限。一些人提出了采用切割的方法处理路面裂缝，但是这些方法都是基于混凝土路面的方法，由于沥青混合料和混凝土材料性能的极大差异，混凝土路面切缝的方法不适合沥青路面。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种减小沥青路面低温开裂的方法。本发明提供的方法能够有效减缓沥青路面的低温开裂。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种减小沥青路面低温开裂的方法，包括如下步骤：

4、(1)收集当地的气象和交通资料，并统计低温引起的沥青路面的裂缝间距，得到裂缝间距的平均值h、最低气温和车辆最大荷载；

5、(2)以所述步骤(1)得到的裂缝间距的平均值h缩小95～100倍后的数值l作为沥青混合料试件的最大长度，制作不同长度的沥青混合料试件，各沥青混合料试件的长度以0.05l递减；

6、(3)按照长度递减的顺序对所述步骤(2)得到的各沥青混合料试件依次进行低温冻断试验，得到沥青混合料试件在所述最低气温的断裂强度，直到某一沥青混合料试件的断裂强度大于最长沥青混合料试件的断裂强度，以该沥青混合料试件的长度的95～100倍作为冻断试验确定的切缝间距；

7、(4)按照式(i)确定沥青路面切缝间距；

8、沥青路面切缝间距＝冻断试验确定的切缝间距-车辆最大荷载引起的变形量-气温影响的变形量式(i)；

9、所述式(i)中，车辆最大荷载引起的变形量δl的计算公式如式(ii)所示：

10、δl＝εh式(ii)

11、所述式(ii)中，ε为车辆最大荷载作用下的沥青材料的正应变，按照式(iii)进行计算；h为步骤(1)所述的裂缝间距的平均值；

12、ε＝σx/e式(iii)

13、所述式(iii)中，e为沥青混合料在低温下的弹性模量，σx为车辆引起的压应力，其值为车辆最大荷载与所有轮胎接地面积之比；

14、所述式(i)中，气温影响的变形量＝步骤(1)所述的裂缝间距的平均值h×1％；

15、(5)以所述步骤(4)确定的沥青路面切缝间距对沥青路面进行切缝，然后对所述切缝进行密封。

16、优选地，所述步骤(2)中沥青混合料试件的宽度为35～45cm，沥青混合料试件的高度为35～45cm。

17、优选地，所述步骤(3)中进行低温冻断试验时的初始应力为0.1mpa。

18、优选地，所述步骤(3)中进行低温冻断试验时的降温速率为9～10℃/h。

19、优选地，所述步骤(5)中切缝的深度为沥青路面的上面层深度。

20、优选地，所述步骤(5)中切缝的宽度≤0.5cm。

21、优选地，所述步骤(5)中密封时采用密封胶。

22、优选地，所述密封胶包括硅酮密封胶。

23、本发明提供了一种减小沥青路面低温开裂的方法，包括如下步骤：(1)收集当地的气象和交通资料，并统计低温引起的沥青路面的裂缝间距，得到裂缝间距的平均值h、最低气温和车辆最大荷载；(2)以所述步骤(1)得到的裂缝间距的平均值h缩小95～100倍后的数值l作为沥青混合料试件的最大长度，制作不同长度的沥青混合料试件，各沥青混合料试件的长度以0.05l递减；(3)按照长度递减的顺序对所述步骤(2)得到的各沥青混合料试件依次进行低温冻断试验，得到沥青混合料试件在所述最低气温的断裂强度，直到某一沥青混合料试件的断裂强度大于最长沥青混合料试件的断裂强度，以该沥青混合料试件的长度的95～100倍作为冻断试验确定的切缝间距；(4)按照式(i)确定沥青路面切缝间距；沥青路面切缝间距＝冻断试验确定的切缝间距-车辆最大荷载引起的变形量-气温影响的变形量式(i)；(5)以所述步骤(4)确定的沥青路面切缝间距对沥青路面进行切缝，然后对所述切缝进行密封。本发明在沥青路面进行切缝，并确定合适的切缝间距以调整沥青路面应力，从而减小沥青路面在低温时的开裂。研究结果显示，采用本发明方法处理后，与未切缝沥青路面相比，切缝间距为27.9m的沥青路面低温开裂现象基本上得到消除，而切缝间距为40m的沥青路面低温开裂现象减小了10％。

技术特征：

1.一种减小沥青路面低温开裂的方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中沥青混合料试件的宽度为35～45cm，沥青混合料试件的高度为35～45cm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中进行低温冻断试验时的初始应力为0.1mpa。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中进行低温冻断试验时的降温速率为9～10℃/h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中切缝的深度为沥青路面的上面层深度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中切缝的宽度≤0.5cm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中密封时采用密封胶。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述密封胶包括硅酮密封胶。

技术总结本发明提供了一种减小沥青路面低温开裂的方法，属于公路工程技术领域。本发明在沥青路面进行切缝，并确定合适的切缝间距以调整沥青路面应力，从而减小沥青路面在低温时的开裂。实施例的结果显示，采用本发明方法处理后，与未切缝沥青路面相比，切缝间距为27.9m的沥青路面低温开裂现象基本得到消除，而切缝间距为40m的沥青路面低温开裂现象减小了10％，切缝间距为5m的沥青路面低温开裂现象也能得到消除，但其增加施工成本。技术研发人员：齐伟,王永祥受保护的技术使用者：陕西省宝鸡公路管理局第二机械化养护中心技术研发日：技术公布日：2024/6/13