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。
抗裂贴施工工艺及操作步骤(1)根据基层裂缝的宽度选择所用抗裂贴的规格(2)裂缝处理:宽度在5—19mm之间的裂缝,必须将其清理干净,并用密封胶填充。宽度在19—50mm之间的裂缝及下陷区域,用胶砂、密封胶或沥青混合料充填并压实至现有高度。宽度超过50mm的裂缝或坑曹,必须先将其清理干净,然后用胶砂或热沥青混合料填充并压实至现有高度。对于高度不同的裂缝及下陷的区域,必须进行找平处理。对于桥面、路面的突起,必须进行清理或处理至平整。(3)将抗裂贴背面的隔离纸张揭去,无黏性物面朝上,以裂缝为中心线将抗裂贴平整地贴在基层上。(4)如遇不规则的裂缝,可用裁纸刀或剪刀将抗裂贴切断,按裂缝的走向跟踪黏贴。但在抗裂贴与抗裂贴的结合处,要形成50~60mm的重叠。(5)将抗裂贴熨贴至地面,并采用小型压实设备压实,不能有气泡、皱褶和鼓起现象。(6)在基层黏贴抗裂贴的施工完成后,避免对抗裂贴表面的污染和破坏。沥青面层反射裂缝形成机理。反射裂缝是指下层混凝土板的接缝或裂缝,由于环境(主要是温度和湿度)的不断变化与交通荷载的反复作用,在沥青加铺层的相应位置上产生的裂缝。产生反射裂缝的力学机理,通常认为是由于下层水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。竖向位移是接缝、裂缝两侧道面由于交通荷载作用产生的垂直方向的相对位移;水平位移是由于温度或湿度变化引起水泥混凝土板块的胀缩产生的水平方向的位移。根据研究发现 ,在下部结构足够稳定和预期荷载的作用下,温度变化引起的水平位移是产生反射裂缝的主要原因。下层水泥混凝土板块产生的水平位移,使沥青加铺层在接缝、裂缝处产生较大的拉应力。而沥青混凝土在低温时不宜变形,当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,即出现开裂。在温度应力和车轮荷载的综合作用下,裂缝不断向上开展,反射到加铺层表面上来。
抗裂贴路面贴缝带与道路密封胶相比有一定的局限性,有以下不足之处:1、面层贴缝带属于性养护产品,仅适用于因面层本身引起的路面自然裂缝,基层引起的反射裂缝应处理基层后再使用。并且面层贴缝带适用于裂缝宽度不大于0.5cm细微裂缝,对于裂缝宽度大于0.5cm的裂缝若使用贴缝带处理,经过一段时间后有贴缝带被撕裂现象,所以这种裂缝宜采用密封胶灌缝。2、对于较为粗糙的路面上的裂缝也不适合采用贴缝带处理,因为由于路面粗糙致使贴缝带与路面不能完全充分结合,尤其是雨后贴缝带容易脱落。3、受天气和气候限制,下雨前不宜施工,因为刚施工后的贴缝带未经行车充分碾压,与路面还未充分结合,一旦雨水渗入,贴缝带容易脱落。雨停后需等裂缝干燥后方可贴缝施工,否则裂缝内水分蒸发不出来,也易出现贴缝带容易脱落现象。4、成本较高。对于不规则的散乱的裂缝如采用较宽的贴缝带成本会更高。可见,贴缝带与道路密封胶各有优缺点,在施工中应根据不同的路段不同的路况采用不同的处理方法。总之,沥青混凝土路面养护中贴缝带的应用,体现了养护工作方针“为主,防治结合”的宗旨。对延长沥青混凝土路面的使用寿命,防止沥青混凝土路面的早中期破坏具有积极作用,在沥青混凝土路面裂缝较轻时,贴缝处理是成本低、速度快、效果好、同车快的一种有效途径,是有效延长路面使用寿命的科学养护技术,随着贴缝带处理裂缝的不断推广应用,将进一步取得良好的经济效益和社会效益。
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。