抗裂贴(也叫防裂贴)夹层一般设置在沥青加铺层及旧水泥混凝土路面板之间。抗裂贴的厚度较薄,一般在1.5~3mm之间;抗裂贴的拉伸强度为5~20KN/m。抗裂贴特点是变形能力较强,在水平方向上可承受较大的拉应力,在垂直方向上则刚度较强,抗弯拉及抗剪能力高。抗裂贴用于防止反射裂缝主要起到以下作用:
(1)隔离阻断作用。防裂贴(抗裂贴)将旧水泥混凝土路面接缝或裂缝与沥青加铺层隔离。降低了混凝土板接缝或裂缝尖端的拉应力集中,使应力强度因子减小反射裂缝扩展的速度;
(2)加筋作用。防裂贴(抗裂贴)夹层具有一定的强度,可承受一定的裂缝拉应力,减少裂缝张开变形量;
(3)传递荷载作用。铺筑于接缝上的土工合成材料可提高接缝处的传荷能力。当荷载作用在接缝一侧时,能将部分荷载传递至另一侧,减小接缝的弯沉差,降低裂缝尖端的剪应力集中。防裂贴(抗裂贴)强度较高,厚度均匀,对减少由车辆荷载引起的剪应力作用教大,其作用主要体现在减小各种应力的作用就越明显。因此,在理论上,防裂贴(抗裂贴)防止反射裂缝的能力要好于土工布(拉伸强度较小)。
抗裂贴防止反射裂缝作用机理
以往方法计算的旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的厚度是作出一些假设后,按理论方法或是在国外一些试验结果的基础上得出的。为防止反射裂缝的产生,国外多采用加厚沥青加铺层的办法。但单纯依靠增加加铺层厚度有其弊端:一方面增加加铺层厚度受到路面标高的限制;再就是大幅度增加加铺层厚度必将增加路面造价,而且在夏季高温情况下沥青混合料高温蠕变易产生车辙,也就失去了由于旧水泥混凝土板作基层所产生的强基薄面的优势,因而加厚沥青加铺层这一方法不可取。
针对这一情况,在查阅大量资料,进行理论分析和论证的基础上,较终决定在旧水泥混凝土路面上布置抗裂贴加筋层,其上再铺筑沥青混凝土面层。这样铺筑的路面对防止基层裂缝反射、减少路面车辙、延长路面寿命具有显着效果。抗裂贴具有高抗拉强度、低延伸率、无蠕变、防水,与沥青混合料的相容性好、物理化学性能稳定、耐高温、嵌锁与限制作用强等特点,其主要作用为均匀传递轴载,并将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向。
使用抗裂贴,可增强沥青混合料的整体抗拉强度,有效地改善路面结构应力分布,抵抗和延缓由于路面的基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生,从而提高路面的使用寿命。根据宁通公路六合东至江都段旧水泥混凝土板破损情况,不同路段采用了不同的处理方案:南京段加铺方案为4cm改性沥青SMA+6cm粗粒式沥青混凝土+抗裂贴+2cm沥青找平层+18cm二灰碎石;扬州段加铺方案为4cm改性沥青SMA+6cm粗粒式沥青混凝土+玻纤格栅+2cm沥青找平层+改性沥青抗裂贴贴缝。
国内用于沥青路面加筋的抗裂贴规格较多,已制定出适合我国国情的抗裂贴规格、性能要求、测试方法标准。采用抗裂贴加筋沥青混凝土路面能大大改善其结构性能,但改善的原因尚有待于进一步研究。目前旧水泥混凝土路面改造中采用的抗裂贴加筋沥青混凝土面层,从目前通车情况来看,效果较为理想,由于裂缝的发展需要一定的时间,对于抗裂贴抑制反射裂缝的较终效果尚有待今后作长期观察。