沥青路面反射裂缝 浅析寒冷地区沥青路面裂缝的防治 落伍网
马强
摘 要：我国地幅辽阔，各地区的气候特征不同，在进行沥青路面施工的过程中所遇到的问题也各有不同。比如在夏冬季节大温差的北方地区，沥青路面常常会有裂缝出现的情况，如果长期出现裂缝，必然会增加道路养护费用，减短路面的生命周期，为人们的出行带来不便。因此，研究如何减少冬夏季大温差地区的沥青路面裂缝的生成就成了众多施工企业及行业机构的重点研究课题之一。
关键词：沥青路面；冬季低温；路面裂缝；控制措施
我国地幅辽阔，各地区的气候特征不同，在进行沥青路面施工的过程中所遇到的问题也各有不同。比如在夏冬季节大温差的北方地区，沥青路面常常会有裂缝出现的情况，如果长期出现裂缝，必然会增加道路养护费用，减短路面的生命周期，为人们的出行带来不便。因此，研究如何减少冬夏季大温差地区的沥青路面裂缝的生成就成了众多施工企业及行业机构的重点研究课题之一。本文就从路面裂缝的成因、大温差地區裂缝形成的主要因素和主要因素的控制措施这几点来对这个问题进行简要分析与叙述。
1 沥青路面裂缝的种类及形成原因分析
普通沥青路面的裂缝依据其形状不同可以主要分为横向裂缝、竖向裂缝、龟裂及块裂这几种，其中横向裂缝指的是垂直于行车方向的路面裂缝，纵向裂缝指的是平行于行车方向的路面裂缝，这两种裂缝大多情况下源于地区温差较大、材料配比不科学、施工方法不得当等，因此也被称为非荷载性裂缝。而龟裂、块裂的主要是由于车辆过度碾压、遭受意外冲击造成材料疲劳而形成的裂缝，也被称为荷载性裂缝。接下来我们就对其形成的主要原因进行简要说明。
1.1 温差较大导致裂缝生成
在冬夏季温差较大的北方地区，当沥青路面所受的温度过高或过低时，均易导致沥青路面各层中所产生的拉应力及收缩拉应力超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变，特别是处于老化阶段的沥青面层，就会开裂并形成平均间距在5～6米的横向的、贯通的裂缝。
1.2 材料配比不科学导致裂缝生成
不同地区应使用相应配比和品种的沥青，其沥青的种类和等级是影响沥青路面是否易开裂的最重要因素，如沥青种类不好或等级较差则会造成路面整体强度不足，加速沥青面层老化，产生网裂或龟裂。通常情况下，在温差较大的地域益使用粘度高、稠度低的沥青来降低其温度敏感性，延长温度裂缝的产生时间。同时，控制路基填土的含水量也可减少其在冻胀作用下所形成的裂缝。
1.3 碾压不均匀或过度碾压导致裂缝生成
碾压不均匀或过度碾压属于荷载裂缝，它是一种路面反射裂缝，是由道路基层裂缝所引起的。对于刚通车的路面，如其路基长期承受了过为严重的不均匀碾压，特别是路基的半填半挖地段和桥台与填土路基接头处，极易在此处形成自然沉降，进而导致龟裂、块裂的形成[1]。
1.4 施工方法不得当导致裂缝生成
许多未严格遵守施工方案的施工极易造成裂缝，如填土时局部未压实、路基两侧密度不达标等，均易使路基发生程度不同的沉陷，形成纵向裂缝。当对旧路进行拓宽改造时，如新旧路基的衔接处理不符合技术规范的要求，也会导致新路基的压实度不达标，继而发生路基的不均匀沉降，形成裂缝。
2 大温差地区路面裂缝形成因素分析
路面施工地域温差较大，会对路面施工的多个指标产生影响，导致裂缝产生。因此首先应该注意选择具有优质油源、适当针入度、延度、含蜡量及老化度等因素的沥青。其次，要科学选定沥青量、矿料成份和集料品种。第三，必须严格按照施工方案进行施工，预防裂缝的产生。
3 减少大温差地区路面裂缝形成的重要因素控制
为了减少大温差地区裂缝的形成，可以从以下几个方面对油源、矿料成份、施工方法等重要因素进行控制：
3.1 沥青性质等因素的控制
3.1.1 沥青油源的选择。沥青油源决定了沥青路面在低温环境中承受拉伸应变的能力，所以选择抗裂性好的油源对于防止沥青路面产生裂缝是首要因素。
3.1.2 沥青针入度。沥青针入度反映了沥青软硬程度、稠度和抵抗剪切破坏的能力，表明了沥青的相对黏度，是沥青的主要质量指标。一般情况下，针入度是指在25℃的环境中，5秒测试时间内，100克的荷重下，标准垂直穿入沥青试样的深度（以1/10毫米为单位）。对于相同油源的沥青，沥青针入度大表示其具有较低的劲度模量，更不易产生路面裂缝。
3.1.3 沥青延度。沥青延度是指采用温度为25℃、15℃、10℃、5℃的环境中，将8字形的沥青样件以5cm/min（低温1cm/min）的速度拉伸直至断裂时的长度，它是评定沥青塑性的指标。延度越大代表沥青的塑性越好[2]。其中15℃时的延度大小与低温环境中裂缝的生成影响较大，可在选择沥青时将其列为选型要点。
3.1.4 沥青老化性。沥青老化性代表了沥青路面的抗老化能力，可选择一定时间内沥青老化后亦可以保持沥青的针入度、延度等使用要求的沥青。
3.1.5 沥青含蜡量。沥青的含蜡量与其温度敏感性相关，沥青含蜡量大，则其脆性增加、温度敏感性增加、拉伸应变减小，即其抵抗低温裂缝的能力减弱。因此，可选择含蜡量小的沥青。
3.2 沥青混合料成份的控制
3.2.1 沥青用量控制。沥青用量影响混合料应力松弛性能，沥青用量增加会提高其混合料的应力松弛性能及收缩应变性能。
3.2.2 矿料成份控制。矿料成分指矿料的级配，不同级配的混合料的温度应力增长规律的差异较大。对于粒径粗的矿料来说，它可以增加混合料内部的微空隙，使其应力松弛极限温度降低、温度应力减小；对于矿粉来说，其可以增加混合料粘稠程度，降低其抵抗低温裂缝的能力。通常情况下，可选用沥青粘附性高的碱性碎石，同时可在混合料中掺入1～2%的水泥以提高沥青与集料之间的结合力，从而提高沥青路面的抗裂性能。
3.2.3 集料品种。集料品种影响集料与沥青的粘附性，如果集料的粘附性较大，则沥青混合料的结合力较高、抗拉强度增加，有利于降低其温缩应力，从而减少裂缝的形成。
3.3 施工方法的控制
针对低温裂缝产生的各种因素，应采取以下各项措施，尽量提高沥青混凝土的抗裂性能，减少裂缝的产生：
3.3.1 接缝处施工控制。接缝处的施工直接影响着该部位抵抗温缩应力的能力，因此应在处理接缝时保证施工面清洁平整，以免掺入碎石等杂物，造成路面接缝处存在温缩应力集中释放点，形成开裂。同时，应保证碾压及摊铺的温度，以免因温度过低，使新铺层表面产生微裂缝，使日后路面表面的裂缝成为必然。
3.3.2 选材控制。选用优质油源的含蜡量低的稠油沥青，对沥青的抗老华性能、延性等性能进行检测，择优采购。同时，要在道路设计过程中，做好配比设计，控制配比的空隙率、稳定度，控制矿粉掺量，对粉胶比的控制应依地区特征进行选定[3]。
通过以上对路面裂缝的成因、大温差地区裂缝形成的主要因素和主要因素的控制措施的简要介绍，希望可以为深入此领域研究进行铺垫，探寻更好的防止裂缝形成的方法。
参考文献
[1]程四清.沥青路面裂缝的形成及防治[J].山西建筑，2007（36）.
[2]张涛.沥青路面产生裂缝的原因及预防措施[A].2013年8月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].2013，08.
[3]郭忠印，李立韩.沥青路面施工与养护技术[M].北京：人民交通出版社，2003.
