应力吸收层防治沥青路面反射裂缝方法对比分

应力吸收层防防治沥青路面面反射裂缝方方法对比分析析吴剑业务开发事业业部技技术经理上海龙孚实业业发展有限公公司主要内容聚酯玻纤布应应力吸收层Strata应力吸收层橡胶沥青应力力吸收层（SAMI）几种主流应力力吸收层类型型应力吸收层简简介结论应力吸收层简简介应力吸收层是是指铺筑于半半刚性基层与与沥青面层之之间或者老路路面与沥青加加铺层之间，，为防止反射射裂缝而设计计的低模量中中间过渡层。。概念：应力吸收层的的功能：延缓反射裂缝缝防止路面水损损坏应力吸收层水（水损坏））止于此处几种主流应力力吸收层类型型1、橡胶沥青应应力吸收层2、Strata应力吸收层3、聚酯玻纤布布应力吸收层层橡胶沥青应力力吸收层（SAMI）橡胶沥青应力力吸收层（SAMI）是一种洒布布型应力吸收收层。其采用用橡胶沥青作作为粘结材料料，洒布单层层碎石（预裹裹覆效果更佳佳），碎石粒粒径9.5~13.2mm。概念：沥青面层橡胶沥青SAMI水泥稳定碎石基层橡胶沥青应力力吸收层胶粉粉选择——20目大片4目12目20目80目橡胶沥青的生生产橡胶沥青生产产设备添加橡胶粉基质沥青输送送至高速剪切切搅拌器，与与橡胶粉在190℃温度下高速速剪切。剪切切完成后，输输送至反应罐罐进行至少45分钟的反应，，并升温到200℃，完成橡胶胶沥青生产过过程。橡胶沥青应力力吸收层施工工橡胶沥青应力力吸收层（SAMI）外观Strata应力吸收层Strata应力吸收层是是由科氏沥青材料公司司研发的一套防治沥青青路面反射裂裂缝的系统，，由应力吸收层层和罩面层组组成，其核心心是应力吸收收层。概念：罩面层Strata应力吸收层基层Strata应力吸收层系系统构成罩面最小厚度度应力吸收层上上最小罩面厚度:20年交通量为3-10,000,000当量单荷载,最小厚度=7.5cm20年交通量>10,000,000当量单荷载,最小厚度=9cm加铺层系统①应力吸收层中中间层2.5cm和中间层上的的沥青加铺层层组成②材料:●专用聚合物改改性粘结料,沥青用量高：：8%～10%●细骨料:公称最大粒径径4.75mm③混合料设计--体积特性④保证--性能试验●疲劳检验●稳定度检测筛孔mm

0.0750.150.30.61.182.364.759.5备注

USA规范通过百分率%7~148~1818~3235~5540~6560~8580~100100砂当量＞45%；吸水率＜3%；棱角性＞40%KOCH推荐通过百分率%

6~148~2015~3525~5540~7060~8580~100100生产配合比变动范围%

±1

±4

USA、KOCH矿料级配范围围和生产配合合比允许变动动范围Strata应力吸收层矿矿料级配控制制范围沥青混合料项目指标项目指标针入度（25℃100g5s0.1mm）85~100沥青含量（%）＞7.0延度（5cm/min5℃cm）＞50空隙率（%）0.5~2.5软化点（℃）＞65矿料间隙率（%）＞16.0粘度（135℃）＜3.0维姆(HVEEN)稳定性试验（T246，60℃）＞18.0弹性恢复（RTFO，25℃）＞80%弯曲梁(BEAM)疲劳试验，2000微应变，10HZ，20℃（次）＞100000离析（48h）＜4℃Strata应力吸收层沥沥青及混合料料性能指标Strata应力吸收层混混合料设计比比较Strata应力吸收层设计性能—弯曲梁疲劳●测量混合料承承受重复弯曲曲的能力●数据=直至断裂的载载荷循环次数数(强度的丧失)●拉伸应变模拟拟PCC接缝的运动弯曲梁疲劳试试验仪●保证抗疲劳性性能①Strata典型参数：2000个微应变作为为控制标准可可循环次数≥≥200000cycles②弯曲梁疲劳试试验样本：3.0±1.0%空隙率（代表表施工现场的的密度，而非非SGC试验样本）试验温度由工工程所在地的的气候决定：：中国北方：10℃中国中西部：：15℃中国南方：20℃Strata应力吸收层—弯曲梁疲劳试试验Strata应力吸收层设计性能—维姆稳定度●保证在施工和和道路使用过过程中抗车辙辙的抵抗能力力。Strata应力吸吸收层层施工工与质质量控控制——Strata沥青混混合料料生产产Strata混合料料的矿矿料中中小于于2.36mm的细集集料含含量很很大，，大约约占集集料的的70%～80%左右，，属于于难于于拌和和的混混合料料，加加之石石屑中中矿粉粉含量量很高高，为为了保保证混混合料料质量量不得得不采采用加加大引引风的的方式式去除除部分分粉尘尘，这这些特特点与与一般般的混混合料料生产产存在在很大大的不不同，，为了了使搅搅拌设设备适适应Strata混合料料的生生产和和保证证稳定定的生生产质质量，，需对对搅拌拌设备备的参参数进进行合合理的的设置置。(1)振动筛筛筛孔孔的选选择：由于振振动筛筛受筛筛分时时间的的限制制，其其筛分分效率率比试试验室室低，，一般般为85%左右，，所以以在筛筛孔的的选择择上较较试验验室筛筛孔放放大15%～20%，其推推荐值值如下下表所所示标准筛筛孔mm2.364.759.5振动筛筛孔mm3.55.511振动筛筛与标标准筛筛对应应值参参考表表(2)拌和时时间:对于间间歇式式搅拌拌设备备而言言，在在每拌拌锅充充盈率率一定定的情情况下下拌和和时间间决定定了混混和合合料的的均匀匀性,如下图图所示示，当当拌和和时间间由37秒延长长到44秒时，，均匀匀性由由0.224％变化化为0.109％。另一方方面拌拌和时时间也也不可可过长长，因因为混混合料料在拌拌锅搅搅拌过过程中中，沥沥青膜膜在高高温状状态下下与空空气中中的氧氧气充充分接接触，，老化化现象象十分分明显显。混合料料拌和和均匀匀性曲曲线拌和器器中沥沥青老老化曲线Strata应力吸吸收层层施工工与质质量控控制——Strata沥青混混合料料生产产(3)拌和温温度控控制：由于Strata在施工工时铺铺层很很薄降降温很很快（（见图图），，因此此对混混合料料的加加热温温度以以及温温控精精度提提出了了很高高的要要求，，要求求出料料温度度控制制在允允许出出料温温度的的上限限附近近，温温度波波动控控制在在±2.5℃℃以内。。铺层温温降受受环境境温度度、风风速和和铺层层厚度度影响响很大大，由由图可可知当当环境境温度度由34℃℃降至26℃℃时，允允许碾碾压时时间缩缩短了了4分钟，，减少少了40％。Strata应力吸吸收层层施工工与质质量控控制——Strata沥青混混合料料生产产(4)引风除除尘：由于原原材料料含有有较多多的小小于0.075mm的粉尘尘，需需要依依靠搅搅拌设设备的的除尘尘系统统进行行净化化，应应将引引风设设备调调整到到合适适的状状态，，并且且保持持稳定定，以以避免免造成成除尘尘不稳稳定，，时多多时少少，影影响混混和料料的级级配组组成，，并避避免除除尘系系统温温度过过低或或过高高。一般排排气温温度为为115℃～160℃，因为为当除除尘系系统温温度过过低时时，水水蒸汽汽会在在袋式式除尘尘器的的袋子子上结结露，，特别别是当当低于于95℃℃（露点点）时时，粉粉尘与与水滴滴会堵堵死袋袋子使使引风风阻力力加大大，最最高排排气温温度应应小于于180℃。Strata应力吸吸收层层施工工与质质量控控制——Strata沥青混混合料料生产产(5)混合料料生产产控制制要求求:序号项目要求控制范围1石料加热温度℃180～190185～1902沥青加热温度℃170～180170～1753混和料拌和温度℃170～180175～1804拌和时间s40～60505沥青含量偏差%±0.3－0.3～0

6级配偏差%（筛孔）(0.075mm)±1±1(2.36mm)±4±47砂当量%＞45＞858天然砂变动%＜5＜3strata混合料料生产产控制制要求求Strata应力吸吸收层层施工工与质质量控控制——Strata沥青混混合料料生产产Strata应力吸吸收层层的主主要功功能是是延缓缓反射射裂缝缝，其其铺层层厚度度要求求为2.5cm±0.5cm，铺层层过厚厚难于于碾压压，不不利于于高温温稳定定性；；铺层层太薄薄难于于施工工，也也不利利于延延缓反反射裂裂缝，，因此此旧水水泥混混凝土土板块块上应应铺筑筑厚度度均匀匀的沥沥青混混合料料薄层层，在在进行行摊铺铺作业业时，，应解解决以以下问问题。。(1)找平基基准：：在旧水水泥路路面上上摊铺铺Strata时，由由于原原路面面变形形较大大，在在其上上铺筑筑厚度度均匀匀的薄薄层宜宜采用用原路路面作作找平平基准准的方方式进进行。。Strata应力吸吸收层层施工工与质质量控控制——Strata沥青混混合料料摊铺铺和碾碾压根据摊摊铺机机熨平平板工工作特特性，，设原原路面面高程程为H，则根根据熨熨平板板的运运动学学模型型可推推出铺铺层表表面的的变化化为下下式，，由此此可见见铺层层复现现了旧旧水泥泥混凝凝土路路面面面层的的变化化，只只是滞滞后角。当当找平平基准准靠近近熨平平板时时，角→0，此时时旧水水泥混混凝土土板上上可铺铺出厚厚度均均匀的的沥青青薄层层。△HT为旧水水泥路路面表表面的的变化化量；；△HS为铺层层表面面的变变化量量；△H为旧水水泥路路面表表面的的变化化幅值值；ω为旧水水泥路路面表表面变变化频频率；；t为摊铺铺时间间t=x/v；x为摊铺铺距离离；v为摊铺铺速度度；L为摊铺铺机臂臂长；；为摊铺铺机滞滞后角角。Strata应力吸吸收层层施工工与质质量控控制——Strata沥青混混合料料摊铺铺和碾碾压（2）Strata混合料料碾压压Strata混合料料薄层层降温温很快快，降降温实实测结结果见见下表表。表表中数数据表表明：：在环环境温温度为为34℃℃时有效效碾压压时间间为10分（终终压120℃），在在环境境温度度26℃℃时，有有效碾碾压时时间6分钟，，因此此压路路机需需紧跟跟摊铺铺机后后30米内，，短距距离碾碾压。。Strata混合料料经过过4～5次碾压压能够够达到到常规规的足足够的的密度度，压压实密密度为为最大大理论论密度度的97±±2%。压实实完成成后铺铺层孔孔隙率率应控控制在在1%～5%以内。。时间(min)0123456789101112备注测点1温降(℃)1661611541371291231181151101041009794环境温度26℃厚度3cm测点2温降(℃)165161154142138133130126123121118116113环境温度34℃厚度3cmStrata铺层温温降检检测结结果Strata应力吸吸收层层施工工与质质量控控制——Strata沥青混混合料料摊铺铺和碾碾压聚酯玻玻纤布布应力力吸收收层聚酯玻玻纤布布应力力吸收收层是是指在在原路路面或或基层层表面面喷洒洒热沥沥青并并随即即铺设设具有有优良良工程程特性性的聚聚酯玻玻纤布布，使使聚酯酯玻纤纤布充充分浸浸润热热沥青青，形形成具具有防防水和和防治治反射射裂缝缝功能能的中中间层层。概念：：原路面热沥青聚酯玻纤布聚酯玻纤布应力吸收层拉伸强度高延缓反射裂缝阻止水下渗新加罩面层专为防防水和和应力力分散散设计计的玻玻璃纤纤维/聚酯纤纤维无无纺织织物2001年7月开始始进入入中国国市场场2005年在沪沪宁高高速公公路扩扩建工工程成成功大大规模模应用用已成为为我国国道路路防治治反射射裂缝缝的主主流方方法之之一聚酯玻玻纤布布聚酯玻玻纤布布应力力吸收收层的的优势势真正解解决路路面反反射裂裂缝问问题提供超超级防防水层层不影响响沥青青混凝凝土路路面的的铣刨刨和再再生施工方方便快快捷可灵活活处理理局部部裂缝缝，并并不一一定都都需要要满铺铺。聚酯玻玻纤布布应力力吸收收层试试验研研究抗裂性性能防水性性能热稳定定性可再生生性反射裂裂缝模模拟试试验试验系系统：：MTS材料试试验系系统试验材材料：：AC-20普通沥沥青混混合料料AC-20改性沥沥青混混合料料对比材材料：：玻纤格格栅聚酯玻玻纤布布试验模模型：：反射裂裂缝模模拟试试验结结果AC-20普通沥沥青混混合料料试件件9万次13万次AC-20SBS改性沥沥青混混合料料试件件反射裂裂缝模模拟试试验结结果AC-20普通沥沥青混混合料料+玻纤格格栅15万次40万次AC-20普通沥沥青混混合料料+聚酯玻玻纤布布反射裂裂缝模模拟试试验结结果路面罩罩面11个月后后将钻芯芯的横横截面面用环环氧树树酯浸浸泡，，将试试件在在置于于紫外外光下下拍照照。环环氧材材料在在这种种条件件下会会清晰晰的展展示出出钻芯芯中的的空隙隙和裂裂缝。。聚酯玻玻纤布布延缓缓反射射性裂裂缝新罩面面原有路路面原有裂缝反射裂缝对照试试件未设置置聚酯酯玻纤纤布应应力吸吸收层层反射射裂缝缝很快快上传传新罩面面原路面面聚酯玻玻纤布布应力吸吸收层层原有裂缝ＴruPave设置置聚聚酯酯玻玻纤纤布布应应力力吸吸收收层层有有效效延延缓缓反反射射性性裂裂缝缝上上传传聚酯酯玻玻纤纤布布应应力力吸吸收收层层防防水水性性试试验验-FloridaFM5-565用水水位位的的落落差差指指示示试试件件的的防防水水性性能能。。试件件可可由由试试验验室室制制备备或或路路面面钻钻芯芯。。佛罗罗里里达达大大学学FM5-565试验验数数据据FLDOTUpperLimit聚酯酯玻玻纤纤布布的的热热稳稳定定性性试试验验NPPPTP聚酯酯玻玻纤纤布布不不影影响响路路面面再再生生使用用玻玻纤纤格格栅栅和和聚聚酯酯土土工工布布的的路路面面无无法法铣铣刨刨和和再再生生聚酯酯玻玻纤纤布布不不影影响响铣铣刨刨和和再再生生过过程程聚酯酯玻玻纤纤布布和和橡橡胶胶沥沥青青应应力力吸吸收收层层（（SAMI）成成本本分分析析比比较较SAMI橡胶胶沥沥青青：：15.6元/m2(按橡橡胶胶沥沥青青6000元/t，每每平平米米洒洒布布2.6kg橡胶胶沥沥青青计计算算)；集料料：：1.6元/m2(按玄玄武武岩岩集集料料100元/t,每平平方方洒洒布布16kg计算算)；橡胶胶沥沥青青洒洒布布成成本本：：4元/m2（按按施施工工里里程程10公里里，，双双向向四四车车道道估估算算））；；集料料撒撒布布成成本本：：2.0元/m2（按按施施工工里里程程10公里里，，双双向向四四车车道道估估算算））；；成本本合合计计（（不不包包括括人人力力成成本本））：：23.2元/m2。Trupave热沥沥青青：：2.8元/m2(按基基质质沥沥青青4000元/t，每每平平米米洒洒布布0.7kg热沥沥青青计计算算)；Trupave：16元/m2；热沥沥青青洒洒布布成成本本：：3元/m2（按按施施工工里里程程10公里里，，双双向向四四车车道道估估算算））；；成本本合合计计（（不不包包括括人人力力成成本本））：：21.8元/m2。从上上述述分分析析可可以以看看出出目目前前如如全全幅幅采采用用Trupave和SAMI，前前者者施施工工成成本本低低，，而而且且Trupave比SAMI更便便于于施施工工，，施施工工单单位位无无需需配配备备专专用用的的橡橡胶胶沥沥青青生生产产装装置置和和洒洒布布设设备备，，且且对对局局部部裂裂缝缝贴贴缝缝处处理理方方面面Trupave更方方便便快快捷捷，，因因此此在在防防止止反反射射裂裂缝缝性性能能基基本本相相当当的的情情况况下下，，Trupave比SAMI具有有更更优优的的工工程程实实用用性性。。Strata应力力吸吸收收层层成成本本分分析析StrataStrata特种种改改性性沥沥青青：：33.9