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【摘 要】在旧路加铺沥青罩面层与新建刚性或半刚性基层的沥青路面结构中设置应力吸收层，能够较好地解决出现的反射裂缝问题，受到了人们越来越多地关注。但长期以来，国内外对应力吸收层结合料的研究相对较少，应力吸收层结合料的制备方法和评价体系一直没有形成，这就限制了其在旧路改建和新建公路中的推广应用。本文按照应力吸收层结合料的技术要求，通过多因素试验设计方法，分析了基质沥青、改性剂、稳定剂、相容剂及改性工艺等不同因素对应力吸收层结合料性能的影响，提出了适合于应力吸收层结合料技术要求的最佳改性方案。
【关键词】改性沥青混合料；应力吸收层系统；性能分析
1.应力吸收层系统
抗反射裂缝应力吸收层系统是用于延缓水泥混凝土路面上沥青加铺层反射裂缝的一种新型路面结构形式，其系统内两部分组成，即高弹性、密级配热拌沥青混合料应力吸收中间夹层和应力吸收层上面的热拌沥青混合料加铺层。其中，应力吸收层是整个系统的关键部分。应力吸收层沥青结合料是该系统专用的一种特殊的高弹性聚合物改性沥青，该沥青与特殊级配的矿料组成一种具有高弹性、高柔韧性、高粘结性且不渗水的热拌沥青混合料。这些特定性质使得应力吸收层能够将接缝、裂缝区域集中的应力分散到较大的面积上，应力峰值减小、从而导致扩散到相邻介质（沥青罩面层）中的应力也相应减小，因此，可以延缓反射裂缝出现的时间并减小反射裂缝的扩展速度，并使沥青加铺层反射裂缝产生的位置偏离旧水泥混凝土路面板接缝、裂缝的位置。应力吸收层混合料还可以抵抗极大的变形且不断裂，并且可以隔绝路表水继续向下渗透。其良好的粘附性能使应力吸收层很好地粘结在水泥混凝土路面板上，致使疲劳寿命远高于普通聚合物改性沥青混合料。
为了保证整体加铺路面结构的使用性能，应力吸收层上的沥青加铺层应满足不产生车辙的最小加铺层厚度，加铺层沥青结合料也宜采用改性沥青。
2.应力吸收层材料抗裂技术特点
应力吸收层是一项沥青路面抗反射裂缝的新技术，它采用应力吸收层特种改性沥青结合料，改变了以往强行阻隔裂缝产生的做法，并对裂缝进行积极的引导。其抗裂技术特点主要体现在以下六个方面：
（1）应力吸收层从材料粘一弹一短流变特性的角度解决了旧水泥混凝土路面板与沥青加铺层之间的过渡粘结问题，保证了旧水泥混凝土与粘性沥青混合料应力吸收层两种材料在界面处的连续性，消散、缓解接缝或裂缝在外荷载作均下的应力集中，同时也可解决新建路面半刚性或刚性基层后期因产生温缩、干缩而引发的沥青路面早期反射裂缝问题。
（2）具有很好的防水渗透功能。改性沥青混合料应力吸收层采用的特种沥青配制的砂粒式沥青混合料主要由细集料组成，矿料比较细，公称最大粒径为4.75mm，沥青用量比较高，空隙率非常小，可形成天然的防水层，并且应力吸收层之上的普通沥青混合料裂缝又偏离了原裂缝，阻隔了路面水向基层的渗透，从而有效地防止了基层或路基的水损害（见图1），延长了沥青加铺层的使用寿命。
（3）应力吸收层沥青结合料由于采用高弹性、高粘度特种改性沥青，其混合料具有良好的柔韧性，具有使反射裂缝偏离原始接缝、裂缝的“偏离效应”。所谓应力吸收层的偏离效应是指，与直接加铺普通沥青混凝土的结构相比，由于应力吸收层具有良好的柔韧性，使得加铺层结构应力分布面积增加，改变了应力传递方向，增大了裂缝扩展角度，降低了接缝、裂缝尖端的应力集中，减小了应力强度因子，并使应力分配或偏离原接缝、裂缝，延缓了反射裂缝的严生和发展，且良好的粘弹性缓解了瞬时冲击荷载。
（4）应力吸收层混合料具有优良的抗疲劳性能，可有效地延长沥青加铺层路面结构整体使用寿命。由于反射裂缝偏离，在接缝、裂缝区域范围内路面结构整体完好，弯曲变形更低，使路面具有良好的行驶性能。
由于应力吸收层的抗变形能力和弹性恢复能力，应力吸收层相当于在水泥混凝土路面与沥青加铺层之间设置了一层弹性恢复能力极强的弹性层，外加荷载作用产生的应力被很快缓解、消散，进而缓解了接缝、裂缝处的应力集中。具有良好弹性的应力吸收中间夹层能吸收绝大部分的剪切、拉伸能量，使接缝、裂缝区域的局部承载能力得到极大提高。即使在应力吸收层之上的沥青加铺展出现反射裂缝后，应力吸收层在设计寿命期内也不会断裂。
（5）应力吸收层采用的沥青结合料动结效果非常突出，它可使旧水泥混凝土路面板和沥青加铺层之间紧密联结，也可使新建沥青路面的基层和向层有效的聯结在一起，保证路面结构整体受力，避免层间产生剪切破坏。
（6）应力吸收层技术除了沥青材料采用特种改性沥青、矿料级配采用设定的级配要求外，沥青混合料的生产、摊铺、碾压等施工工艺与普通沥青混合料基本无差异，适合正常的生产工艺与施工技术水平，这既有利于施工质量的控制，又便于大规模快速地推广应用。
另外，应力吸收层技术的开发应用可以进一步推进耐久性沥青路面结构应用技术的发展，促进贫混凝土等刚性基层在路面结构中的应用，基本解决半刚性基层反射裂缝问题并以此拓宽半刚性基层在新建公路中的应用领域。与全厚式沥青路面结构相比，采用设置应力吸收层的半刚性基层沥青路面结构，在不降低整个路面使用性能的前提下，将大大降低其全寿命周期成本，实现公路建设的可持续发展。
3.设置应力吸收层沥青加铺层结构实践
目前，国内外通常采取的防反射裂缝措施主要有增加沥青加铺层厚度、设置土工织物夹层、破碎旧水泥混凝土路面板、设置大粒径沥青混合料或级配碎行裂缝缓解层、铺设层布法应力吸收层和改性沥青混合料应力吸收层等。而沥青加铺层结构理论分析和宰内实验宰评价结果也已充分反映了改性沥青混合料应力吸收层技术与几种常用的典刑沥青加铺层结构抵抗反射裂缝的能力和水平的差异。
参考文献
[1]刘先淼.水泥混凝土加铺沥青罩面预防或延缓反射裂缝技术探讨[J].广东公路交通，2002年04期
[2]张超，李赞成，田艳凤.水泥混凝土道面加铺沥青混凝土面层后反射裂缝的防治[J].公路，2002年01期
[3]周富杰，孙立军.防治反射裂缝的措施及其分析[J].华东公路，1996年05期
【关键词】改性沥青混合料；应力吸收层系统；性能分析
1.应力吸收层系统
抗反射裂缝应力吸收层系统是用于延缓水泥混凝土路面上沥青加铺层反射裂缝的一种新型路面结构形式，其系统内两部分组成，即高弹性、密级配热拌沥青混合料应力吸收中间夹层和应力吸收层上面的热拌沥青混合料加铺层。其中，应力吸收层是整个系统的关键部分。应力吸收层沥青结合料是该系统专用的一种特殊的高弹性聚合物改性沥青，该沥青与特殊级配的矿料组成一种具有高弹性、高柔韧性、高粘结性且不渗水的热拌沥青混合料。这些特定性质使得应力吸收层能够将接缝、裂缝区域集中的应力分散到较大的面积上，应力峰值减小、从而导致扩散到相邻介质（沥青罩面层）中的应力也相应减小，因此，可以延缓反射裂缝出现的时间并减小反射裂缝的扩展速度，并使沥青加铺层反射裂缝产生的位置偏离旧水泥混凝土路面板接缝、裂缝的位置。应力吸收层混合料还可以抵抗极大的变形且不断裂，并且可以隔绝路表水继续向下渗透。其良好的粘附性能使应力吸收层很好地粘结在水泥混凝土路面板上，致使疲劳寿命远高于普通聚合物改性沥青混合料。
为了保证整体加铺路面结构的使用性能，应力吸收层上的沥青加铺层应满足不产生车辙的最小加铺层厚度，加铺层沥青结合料也宜采用改性沥青。
2.应力吸收层材料抗裂技术特点
应力吸收层是一项沥青路面抗反射裂缝的新技术，它采用应力吸收层特种改性沥青结合料，改变了以往强行阻隔裂缝产生的做法，并对裂缝进行积极的引导。其抗裂技术特点主要体现在以下六个方面：
（1）应力吸收层从材料粘一弹一短流变特性的角度解决了旧水泥混凝土路面板与沥青加铺层之间的过渡粘结问题，保证了旧水泥混凝土与粘性沥青混合料应力吸收层两种材料在界面处的连续性，消散、缓解接缝或裂缝在外荷载作均下的应力集中，同时也可解决新建路面半刚性或刚性基层后期因产生温缩、干缩而引发的沥青路面早期反射裂缝问题。
（2）具有很好的防水渗透功能。改性沥青混合料应力吸收层采用的特种沥青配制的砂粒式沥青混合料主要由细集料组成，矿料比较细，公称最大粒径为4.75mm，沥青用量比较高，空隙率非常小，可形成天然的防水层，并且应力吸收层之上的普通沥青混合料裂缝又偏离了原裂缝，阻隔了路面水向基层的渗透，从而有效地防止了基层或路基的水损害（见图1），延长了沥青加铺层的使用寿命。
（3）应力吸收层沥青结合料由于采用高弹性、高粘度特种改性沥青，其混合料具有良好的柔韧性，具有使反射裂缝偏离原始接缝、裂缝的“偏离效应”。所谓应力吸收层的偏离效应是指，与直接加铺普通沥青混凝土的结构相比，由于应力吸收层具有良好的柔韧性，使得加铺层结构应力分布面积增加，改变了应力传递方向，增大了裂缝扩展角度，降低了接缝、裂缝尖端的应力集中，减小了应力强度因子，并使应力分配或偏离原接缝、裂缝，延缓了反射裂缝的严生和发展，且良好的粘弹性缓解了瞬时冲击荷载。
（4）应力吸收层混合料具有优良的抗疲劳性能，可有效地延长沥青加铺层路面结构整体使用寿命。由于反射裂缝偏离，在接缝、裂缝区域范围内路面结构整体完好，弯曲变形更低，使路面具有良好的行驶性能。
由于应力吸收层的抗变形能力和弹性恢复能力，应力吸收层相当于在水泥混凝土路面与沥青加铺层之间设置了一层弹性恢复能力极强的弹性层，外加荷载作用产生的应力被很快缓解、消散，进而缓解了接缝、裂缝处的应力集中。具有良好弹性的应力吸收中间夹层能吸收绝大部分的剪切、拉伸能量，使接缝、裂缝区域的局部承载能力得到极大提高。即使在应力吸收层之上的沥青加铺展出现反射裂缝后，应力吸收层在设计寿命期内也不会断裂。
（5）应力吸收层采用的沥青结合料动结效果非常突出，它可使旧水泥混凝土路面板和沥青加铺层之间紧密联结，也可使新建沥青路面的基层和向层有效的聯结在一起，保证路面结构整体受力，避免层间产生剪切破坏。
（6）应力吸收层技术除了沥青材料采用特种改性沥青、矿料级配采用设定的级配要求外，沥青混合料的生产、摊铺、碾压等施工工艺与普通沥青混合料基本无差异，适合正常的生产工艺与施工技术水平，这既有利于施工质量的控制，又便于大规模快速地推广应用。
另外，应力吸收层技术的开发应用可以进一步推进耐久性沥青路面结构应用技术的发展，促进贫混凝土等刚性基层在路面结构中的应用，基本解决半刚性基层反射裂缝问题并以此拓宽半刚性基层在新建公路中的应用领域。与全厚式沥青路面结构相比，采用设置应力吸收层的半刚性基层沥青路面结构，在不降低整个路面使用性能的前提下，将大大降低其全寿命周期成本，实现公路建设的可持续发展。
3.设置应力吸收层沥青加铺层结构实践
目前，国内外通常采取的防反射裂缝措施主要有增加沥青加铺层厚度、设置土工织物夹层、破碎旧水泥混凝土路面板、设置大粒径沥青混合料或级配碎行裂缝缓解层、铺设层布法应力吸收层和改性沥青混合料应力吸收层等。而沥青加铺层结构理论分析和宰内实验宰评价结果也已充分反映了改性沥青混合料应力吸收层技术与几种常用的典刑沥青加铺层结构抵抗反射裂缝的能力和水平的差异。
参考文献
[1]刘先淼.水泥混凝土加铺沥青罩面预防或延缓反射裂缝技术探讨[J].广东公路交通，2002年04期
[2]张超，李赞成，田艳凤.水泥混凝土道面加铺沥青混凝土面层后反射裂缝的防治[J].公路，2002年01期
[3]周富杰，孙立军.防治反射裂缝的措施及其分析[J].华东公路，1996年05期