[Introducción] Este artículo analiza la formación, los peligros, los tipos y las causas de las grietas en el pavimento asfáltico de carreteras y propone medidas de tratamiento para las grietas. Yang Zhen (Guangdong Dongtong Highway Engineering Construction Group Co., Ltd.)
Resumen: El artículo analiza la formación, los peligros, los tipos y las causas de las grietas en el pavimento asfáltico de las carreteras y propone medidas de tratamiento para las grietas.
Palabras clave: Tratamiento de grietas reflectantes a baja temperatura del pavimento asfáltico
0 Introducción
Debido a que el pavimento asfáltico tiene una superficie lisa, una superficie sin costuras, una conducción cómoda, resistencia al desgaste y baja vibración, bajo nivel de ruido, período de construcción corto, mantenimiento simple y otras ventajas, ha sido ampliamente utilizado en la construcción de carreteras en mi país. Sin embargo, el pavimento asfáltico de muchas carreteras recién construidas se agrieta en las primeras etapas de construcción, lo que afecta en gran medida la vida útil del pavimento asfáltico.
Según las causas de las grietas en el pavimento asfáltico, las grietas se pueden dividir en grietas de carga y grietas sin carga. Las grietas de tipo carga se deben principalmente a un mal diseño del pavimento o a razones de construcción. La capa estructural en sí no es lo suficientemente fuerte para adaptarse al creciente volumen de tráfico y carga axial. Generalmente aparece como grietas longitudinales al principio y luego se convierte en grietas reticulares. Dado que el diseño de pavimento asfáltico de base semirrígida es ampliamente adoptado en nuestro país, esta grieta por carga no es importante. Hay dos tipos principales de grietas sin carga, una es la grieta de reflexión que se forma en el pavimento por el agrietamiento de la capa base, y la otra es la grieta de baja temperatura producida por el propio pavimento asfáltico. Las primeras grietas en el pavimento de las autopistas recién construidas en mi país son principalmente grietas sin carga y deben tomarse en serio.
1 Formación, factores que influyen y medidas preventivas de grietas por baja temperatura en pavimentos asfálticos.
La capa estructural de asfalto ubicada en la superficie de la carretera se ve directamente afectada por los cambios de temperatura. Cuando la temperatura baja, la capa superficial del asfalto se contrae y se deforma. Dado que no hay juntas de contracción en el pavimento asfáltico, esta deformación estará limitada por la fricción de la capa base sobre el pavimento y la deformación por contracción de la placa continua infinita del pavimento, provocando tensiones de tracción dentro de la capa superficial de asfalto. Cuando la tensión de tracción excede la resistencia máxima a la tracción del hormigón asfáltico debido a una caída repentina de temperatura, aparecerán grietas en el pavimento para liberar la tensión.
Los principales factores que afectan las grietas por temperatura del pavimento asfáltico son:
1.1 Propiedades del asfalto
1.1.1 En primer lugar, se ve afectado por la fuente de aceite asfáltico. En términos relativos, el asfalto de petróleo pesado puede soportar mayores deformaciones de tracción a bajas temperaturas, por lo que su resistencia al agrietamiento es mucho mayor.
La penetración del asfalto es 1.1.2. Cuando la fuente de petróleo del asfalto es la misma, el asfalto con alta penetración tiene un módulo de rigidez más bajo y menos grietas que el asfalto duro.
1.1.3 La ductilidad del asfalto, especialmente la ductilidad a 15°C, tiene cierta relación con el agrietamiento. Estudios relevantes han demostrado que el uso de asfalto de alta ductilidad a 15°C puede reducir la aparición de grietas por baja temperatura.
1.1.4 Propiedades de envejecimiento del asfalto. Después del envejecimiento, la penetración y ductilidad del asfalto disminuirán, y el asfalto se volverá duro y quebradizo con baja resistencia.
1.1.5 La capacidad de agrietamiento por temperatura se reducirá considerablemente, lo que provocará grietas graves en la carretera.
1.1.6 Contenido de cera del asfalto. El asfalto con alto contenido de cera tiene mayor fragilidad, sensibilidad a altas temperaturas, pequeña tensión de tracción y poca resistencia al agrietamiento a baja temperatura.
1.2 Composición de la mezcla asfáltica
1.2.1 Contenido de asfalto En términos generales, el rendimiento de relajación de tensiones de la mezcla aumenta con el aumento del contenido de asfalto, pero la deformación por contracción de la mezcla aumentará también aumentar en consecuencia.
1.2.2 La composición y gradación de los materiales minerales, los patrones de crecimiento del estrés térmico de mezclas con diferentes composiciones de gradación son bastante diferentes. Las mezclas con un tamaño de partícula grueso y una gran porosidad tienen más microhuecos y la temperatura límite de relajación del estrés se reduce, lo que reduce el estrés térmico. Dado que se agrega polvo mineral a la mezcla asfáltica, el asfalto se volverá más viscoso después de combinarse con el polvo mineral y su capacidad para resistir el agrietamiento a baja temperatura disminuirá.
1.2.3 Tipo de árido, la adherencia entre árido y asfalto tiene una gran influencia en la aparición de fisuras. Si la adherencia es pequeña, la fuerza de unión entre el asfalto y el agregado es baja, la resistencia a la tracción del concreto asfáltico se vuelve menor, la capacidad para resistir el estrés de contracción por temperatura es baja y es fácil formar grietas.
1.3 Grietas en la construcción, diversas construcciones verticales y horizontales, debido al procesamiento deficiente de las juntas, la capacidad de esta pieza para resistir la tensión de contracción por temperatura es baja, lo que hace que la tensión de contracción por temperatura se concentre y libere aquí, lo que resulta en grietas. La temperatura del pavimento de rodadura es demasiado baja y la tensión de tracción del equipo mecánico sobre el pavimento asfáltico provoca microfisuras en la superficie del nuevo pavimento, que pueden agrietarse en estos lugares en el futuro. La consulta de clasificación de artículos de revistas se encuentra en la base de datos de revistas.
En vista de varios factores que causan grietas por baja temperatura, se deben tomar las siguientes medidas para mejorar la resistencia al agrietamiento del concreto asfáltico y reducir la aparición de grietas.
1.3.1 Elija asfalto de petróleo pesado de alta calidad con buena fuente de petróleo. Debe tener un bajo contenido de cera, buen rendimiento a altas y bajas temperaturas y antienvejecimiento durante la construcción.
1.3.2 Para gravas alcalinas de alta adherencia al asfalto se utiliza grava producida por trituración por impacto. Al mismo tiempo, se agrega entre 1% y 2% de cemento a la mezcla para mejorar la fuerza de unión entre el asfalto y el agregado, mejorando así la resistencia al agrietamiento del concreto asfáltico.
1.3.3 Controlar estrictamente el diseño de la proporción de mezcla y optimizarlo lo más razonablemente posible. Controlar y optimizar estrictamente la composición de la gradación del material mineral en el diseño de la proporción de mezcla, se debe ajustar la porosidad y la estabilidad en la proporción de mezcla. ; esforzarse por mejorar la resistencia del hormigón asfáltico. Controle estrictamente la cantidad de polvo mineral y la proporción de polvo a pegamento debe controlarse en aproximadamente 0,8 ~ 1,2.
La dosis de asfalto 1.3.4 tiene poco efecto sobre las grietas dentro de la dosis óptima de Marshall de 0,5, por lo que se debe garantizar la cantidad de asfalto en la planta mezcladora durante la construcción, porque una gran cantidad de asfalto es beneficiosa para bajas -resistencia al agrietamiento por temperatura, pero no debe exceder este rango, de lo contrario se reducirá la estabilidad a altas temperaturas.
1.3.5 Añadir modificador asfáltico para mejorar las propiedades antienvejecimiento del asfalto.
1.3.6 Durante la construcción, la temperatura de pavimentación y laminado debe controlarse estrictamente, la organización de la construcción debe ser estricta y la pavimentación y el laminado deben detenerse durante vientos fuertes y lluvias intensas con máquinas múltiples de ancho completo; Se debe utilizar pavimento de ancho completo para reducir las juntas longitudinales. Antes de la construcción de juntas transversales, se debe utilizar la regla de adoquín para aplicar una capa adhesiva de aceite y precalentarla para garantizar una conexión firme en ambos extremos de la junta. Al pavimentar, las juntas longitudinales de las capas superior e inferior deben estar escalonadas más de 15 cm (juntas calientes) o 30 ~ 40 cm (juntas frías), y las juntas transversales deben estar escalonadas más de 1 m.
2 La formación de grietas reflectantes en pavimentos asfálticos y sus medidas de prevención y control
Actualmente, la mayoría de los pavimentos asfálticos construidos en mi país utilizan materiales semirrígidos como los estabilizados con cemento. grava para construir la base del pavimento. Sin embargo, la desventaja de los materiales semirrígidos es que tienen baja resistencia a la deformación y son propensos a agrietarse cuando cambian la temperatura y la humedad. El fenómeno de concentración de tensiones en las fisuras provoca que la tensión de tracción generada por la carga del tráfico en la parte inferior de la capa superficial sea mayor que en la parte no fisurada. Cuando la tensión de tracción concentrada es mayor que la resistencia última del hormigón asfáltico, la capa superficial del asfalto también se agrietará aquí. Una vez que aparecen grietas en el pavimento asfáltico, fácilmente provocará la penetración de agua. Bajo la acción de cargas externas, lavará el interior de la capa estructural y acelerará el desarrollo de grietas. La capa base semirrígida tiene poca estabilidad ante el agua, lo que puede provocar fácilmente daños por agua y aflojamiento de la capa base, provocando eventualmente daños estructurales en el pavimento y afectando la función de uso del pavimento.
Para reducir la aparición de grietas por reflexión se deben controlar los siguientes aspectos.
2.1 La capa base debe estar hecha de materiales semirrígidos con buena resistencia a la erosión, contracción en seco, bajo coeficiente de contracción a baja temperatura y alta resistencia a la tracción. Lo mejor es utilizar agregados con coeficiente de expansión a baja temperatura. ; para cemento como aglutinante inorgánico Para capas de base semirrígidas, la cantidad de cemento debe reducirse tanto como sea posible garantizando al mismo tiempo la resistencia, reduciendo así la probabilidad de grietas por contracción en la propia capa de base.
2.2 Coloque una capa intermedia de geotextil y geomalla entre la capa base y la capa superficial, o coloque una capa de sellador sobre la capa base como capa de absorción de tensión para permitir que la tensión en las grietas La capa base pasa a través de la capa intermedia y se concentra y difunde mediante la capa de absorción, y luego se transfiere uniformemente a la capa superficial del asfalto.
2.3 Optimice la proporción de mezcla de la capa base semirrígida y reduzca la proporción de mezcla de agregado fino tanto como sea posible, reduciendo así la aparición de grietas por contracción.
2.4 Durante el laminado, el contenido de humedad de la capa base semirrígida se controla a 0,9 veces el contenido de humedad óptimo y el grado de compactación cumple con los requisitos de la especificación. Una vez completado el laminado, se debe mantener húmedo y curar a tiempo para evitar que la capa base se seque. Una vez completado el curado, la emulsión asfáltica se debe rociar inmediatamente para convertirla en una capa transparente o pegajosa, y luego se debe colocar la capa superficial de asfalto lo antes posible. Para capas de base de pavimento en capas, las posiciones de las juntas de las capas superior e inferior deben estar escalonadas entre 3 y 4 m.
2.5 En la actualidad, en las carreteras con pavimento asfáltico de mi país, la capa base generalmente se coloca en tres capas.
Por lo tanto, al colocar la capa base superior, se deben tratar las grietas en la capa de soporte inferior. Las grietas deben excavarse en zanjas con un ancho de 1 cm y una profundidad de 2 cm, rellenarse con asfalto emulsionado modificado y luego cubrirse con geotextiles o geomallas. La ubicación de las grietas debe registrarse con precisión durante la construcción y al colocar capas estructurales más altas; en el futuro, se deberán colocar geotextiles o geomallas en este lugar para reforzarlo.
3 Conclusión
Hay muchas razones para la aparición de grietas en el pavimento asfáltico, pero solo fortaleciendo la gestión del diseño y la construcción, controlando estrictamente la calidad de las materias primas, optimizando el diseño de la proporción de mezcla, y mejorando la calidad de la construcción se puede controlar eficazmente el asfalto. Grietas en el pavimento.
Materiales de referencia:
[1] Shen Jinan. Comportamiento vial de asfaltos y mezclas asfálticas. Prensa de Comunicaciones Populares 2001.1.4.
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