GSOG应力吸收层抗反射裂缝能力应用的研究.docVIP

GSOG应力吸收层抑制反射裂缝能力的研究 胡睿、闫国杰、夏庆宇、赫振华、徐韵淳 摘要：在杨高路大修工程中使用一种新型间断半开级配的沥青混合料（GSOG）充当应力吸收层，分散板块间的水平温缩应力与竖向剪切力共同作用下的应力集中，延缓反射裂缝产生的速度，在高温稳定性、低温约束试件及嵌入式轴向加载试验中均有良好表现，对比AC－20试验段，证明它具备良好的分散集中应力的能力。 关键词：GSOG 应力吸收层 反射裂缝 前言 由于城市道路使用年限及各种超载、施工质量等影响，水泥混凝土路面的破损现象非常普遍，大量的旧水泥混凝土路面需要修复。水泥混凝土路面的修复方法包括简单的路面板挖补处置，及加铺新沥青面层、路面重建等。由于城市道路的特殊性，加上工期和对交通的影响，在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层是一个较为理想的选择。但是，由旧水泥板块的刚性与新加铺沥青面层的柔性差异较大，容易产生反射裂缝进而影响路面的整体性能。本文通过杨高路大修工程中GSOG应力吸收层的试验段实例对比，结合白加黑应用研究成果，对GSOG抗疲劳、抗剪切应力、抗温缩应力三大功效进行剖析，对比常用加铺方法，对GSOG这种兼具功能性、结构性于一体的新型沥青混和料进行深入探索。 工程实例简介 杨高路大修工程开始前情况 杨高路为规划城市主干路，本次改造段道路全长约19.5km，其中重点改造路段长约8.9km，一般改造路段长约10.6km。≤0.25mm、相对弯沉差都≤0.06mm双控指标后方能继续施工。 指挥部对比各类“白加黑”的方案的基础上，结合杨高路的实际情况，在对原水泥混凝土路面进行修补后，于2005年10月分别铺筑GSOG与AC-20-I的对比试验段，两种铺装方案见表1，铺装时情况见图1、图2。 表 1 两种铺装方案结构表 方案一 4cm SMA-13（SBS改性） 0.5cm稀浆封层 5.5cmGSOG-20 改性乳化沥青粘结层 SBS防水卷材贴缝（骑缝粘贴，宽50cm，厚度3mm） 旧混凝土路面加固处理 4cm SMA-13（SBS改性） 6cmAC-20-I 满铺玻璃格栅一道（自粘式）（抗拉强度大于80N/m） 改性乳化沥青粘结层 SBS防水卷材贴缝（骑缝粘贴，宽50cm，厚度3mm） 旧混凝土路面加固处理 2 GSOG-20与AC-20-I所用沥青结合料检测结果 指标 单位 检测目标值 AC-20-I 针入度25℃，100g） 0.1mm 40~60 53.0 49 软化点RB）不小于 80 82.3 74 延度5℃）不小于 cm 50 26.5 闪点不小于 260 262 236 薄膜加热质量变化率不大于 % 0.6 0.57 薄膜加热针入度残留率不小于 % 65 74 薄膜加热延度5℃） 不小于 cm 21.3 粘韧性25℃） 不小于 ·m 20 20.1 / 韧性25℃） 不小于 ·m 15 16 / 60℃动力粘度不小于 ·s 20000 54266.7 1360 备注：1.GSOG-20采用壳牌90#沥青 2.AC-20-I采用壳牌70#沥青，符合JTG-F40 2004 聚合物改性沥青I-D标准 图 1 两种沥青混合料级配图 表 3 两种沥青混合料体积指标 混合料类型 γm （g/cm3） V （%） V （%） VFA （%） VMA （%） VCAix （%） 稳定度 N 流值 0.1mm AC-20 2.447 3.77 10.3 73.2 14.0 - 8.04 34.60 GSOG-20 2.237 8.71 13.06 60.01 21.77 37.10 7.62 30.95 图 2 SBS防水卷材贴缝 图 3 施工时场景 杨高路GSOG铺设后5年的回访情况 2010年5月，浦东路桥建设股份有限公司下属工程技术研究所，对杨高路大修工程对比试验段进行每年例行的巡视及路面检测，主要观察反射裂缝产生的速率。由于GSOG应力吸收层并无国家标准及检测规范，唯有通过实地检查对比试验段反射裂缝是否产生的情况来判断工程是否获得预期效果。经过5年大交通流量的负载，方案一试验段基本未见反射裂缝，而方案二试验段则出现较为明显及规律的反射裂缝（反射裂缝的出现位置与水泥板块接缝位置吻合），详情见图 4、图 5。 图 4 AC－20－I裂缝取芯俯视图 图 5 AC-20-I整体裂缝情况 原因分析 通过图 4、图 5可以看到，AC－20－I作为应力吸收层所应该发挥的消减应力集中的作用并没有显现，由于其过小的空隙率及用油量，在垂直剪切应力以及板块温缩应力的共同作用下，板块错位而产生的应力集中无法得到分散，自身首先开裂并将裂缝传导至上面层，而GSOG则未出现反射裂缝，究其原因，选用间断半开级配（