纤维增强沥青路面封层防反射裂缝试验研究(2)

　　（3）启动试验机，此时不需要开动车辙变形自动记录仪，试验轮在试件上往返行走，观察 SMA-10 加铺层出现明显裂缝，及裂缝扩展情况。试验时，记录仪会自动记录试验轮往返次数和试验温度，控制好试验温度，记录试验次数。 ?

　　（4）同一方案至少做两个平行试验，取平均值作为最后试验结果，若两次试验结果偏大，可补做一组试验做进一步论证。 ?

　　3.2 加载方法和观测方式。 ?

　　（1）横向裂缝在车轮荷载作用过程中，当车轮行驶至裂缝的边缘时，裂缝处的沥青加铺层受到剪应力和拉应力的作用；继续向前行驶，车轮行驶至裂缝正上方时，裂缝处的沥青加铺层受到剪应力的作用??［5］?，因此，横向裂缝在一次行车荷载的作用过程中，弯拉应力作用只是在行车驶过一瞬间产生，横向裂缝处的沥青加铺层一直处于剪应力和弯拉应力的交替作用下，此处的沥青加铺层最易发生破坏。车辙仪加载如图2所示。?

　　（2）将车辙试验仪的温度控制在 15±2℃，将试件连同试模一起放入车辙仪中，采用标准试验轮，胶轮宽度为 5cm，轮压为标准轴压 0.7MPa，轮行速度为(42±1)次/min，用于模拟行车荷载作用下沥青加铺层中反射裂缝扩展情况，进而分析不同纤维长度对 沥青纤维增强封层 抗反射裂缝性能的影响；不同夹层材料延缓反射裂缝出现的性能。观察沥青加铺层出现裂缝时，记录车轮荷载的碾压次数，及裂缝贯穿沥青加铺层时车轮荷载的碾压次数。试件破坏时的试件形态见图 3。?

　　（3）试验分成两组进行，第一组：裂缝为 0.5cm 和 1cm 两种，不同纤维长度在不同裂缝宽度下进行试验，分析纤维长度是否影响沥青纤维增强封层抵抗反射裂缝的能力，并分析不同宽度裂缝下是否存在最佳的纤维长度；第二组：比较五种不同夹层材料在相同裂缝宽度下的抗反射裂缝能力。在重复荷载作用下，观察加铺层中裂缝的起裂和裂缝扩展等情况，直至裂缝最终贯穿整个加铺层，记录沥青加铺层出现裂缝和贯穿时的作用次数，根据试验结果(即数据)分析抗反射裂缝的性能，见表1。?

　　表1 往复轮碾试验结果

　　裂缝宽度?（cm） 试验号 纤维?长度（cm） 初裂?平均值 终裂?平均值

　　10.5 1 0-2 812 4450

　　2 2-4 1121 4532

　　3 4-6 1312 4765

　　4 6-8 1612 5764

　　1 0-2 2109 7654

　　2 2-4 2532 8243

　　3 4-6  2612 8547

　　4  6-8 2089 8123

　　4. 试验结果及分析 ?

　　层间结合状态对沥青加铺层有很大的影响，只有保证层间接触良好，夹层材料才能起到加筋作用，延缓反射裂缝的扩展??［6］?。故在确保沥青纤维增强封层粘结性能的基础上，讨论沥青纤维增强封层的抗反射能力。沥青纤维增强封层达到最佳粘结性能时各种材料用量为:纤维用120g?m??-2?，纤维长度为 6～8cm，改性乳化沥青用量为1.2k g?m??-2?，本文主要讨论在保证各材料用量不变的情况下，相同裂缝宽度下不同纤维长度对抗反射裂缝性能影响，以及不同裂缝宽度下相同纤维长度对抗反射裂缝性能影响，对比分析见图4和图5。由上述对比图分析可得：?

　　（1）在 1cm 裂缝宽度下，不论是对初裂还是终裂的影响，纤维长度为 6～8cm 时达到最佳抗裂效果，且相较于其他纤维长度其抗裂效果显著。在 0.5cm 裂缝宽度下，不同纤维长度对阻止初始裂缝和终止裂缝产生效果不显著，4～6cm 纤维长度时阻裂效果稍好。 ?

　　（2）相同裂缝宽度下，不同纤维长度对阻裂效果不同。旧路面裂缝越宽时，纤维长度越长阻裂效果越好；而裂缝宽度较窄时，不同纤维长度对阻裂效果影响不大。现行《公路沥青路面养护技术规范》和《高速公路养护质量检评方法》(试行)中，都把裂缝宽度为 5mm 作为裂缝轻重程度分界??［7］?。纤维增强封层一般用于高速公路的预防性养护中，旧路面裂缝宽度一般≤5mm，为了保证沥青纤维增强封层夹层具有良好抗裂效果，且考虑到使其具有良好粘结性能，选用 6～8cm 纤维长度作为沥青纤维增强封层夹层最佳纤维长度。

?

　　参考文献?

　　［1］ 赵晓亮. 沥青纤维增强封层配合比设计研究［D］．西安：长安大学，2010.?

　　［2］ 陈晓娟. 纤维沥青碎石封层适应性及阻裂效应研究［D］．西安：长安大学，2010.?

　　［3］ 闰修海，于金成，王建国等.纤维封层技术的引进与应用［J］.北方交通，2008(08).?

　　［4］ 陈华鑫， 张争奇， 胡长顺. 纤维沥青混合料的低温抗裂性能［J］. 华南理工大学学报(自然科学版)，2004,(04).?

　　［5］ 孙雅珍， 赵颖华. 新型纤维增强沥青路面的研究［J］. 华东公路， 2002,(02).?

　　［6］ 申爱琴等.沥青路面层间处置新材料及施工关键技术研究［R］.2009.2.?

　　［7］ 朱春凤.玻璃纤维改善沥青混凝土性能的理论和试验研究［D］.吉林:吉林大学，2007.?

　　［8］ 郑健龙，周志刚，张起森.沥青路面抗裂设计理论与方法.北京:人民交通出版社，2003.