高弹性应力吸收带疲劳试验及阻裂机理研究*

2021-07-29李德军罗少辉唐永红李强

公路与汽运 2021年4期

李德军，罗少辉，唐永红，李强,3

(1.湖南省岳阳市公路建设和养护中心，湖南岳阳 414000；2.长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙 410114；3.道路结构与材料交通行业重点实验室，湖南长沙 410114)

反射裂缝是旧水泥砼路面加铺沥青路面后的主要病害之一，其在加铺层层底萌生和扩展的主要原因是旧水泥砼路面接、裂缝处的应力局部效应。谈至明等从理论力学模型上证明了设置局部软弱夹层可有效防止因局部应力形成的张开型反射裂缝。为削弱和防止产生应力集中现象，在阻裂夹层材料与方法上不断创新，逐渐形成了全幅铺设和条带状铺设中间夹层两类处治方式。全幅铺设虽能控制随机产生的裂缝，但经济性较差，施工难度大，施工质量难以保证。沿接、裂缝方向铺设的条带状层间防反射裂缝方式因其价格低廉、操作简单而得到推广应用。条带状铺设的防裂材料主要有高分子抗裂贴和高弹性橡胶玛蹄脂应力吸收带。目前对新型高弹性应力吸收带抗裂夹层材料的应用较少，且对条带铺设整体性能评价局限于车辙试验获得的疲劳寿命，缺乏该措施下应力扩散情况及抗裂机理分析。该文结合实体工程，采用新型高弹性体接缝填充材料(HZ/ZD-4型)构成高弹性应力吸收带，通过室内试验对比普通灌缝、高分子抗裂贴、高弹性应力吸收带的抗裂效果，并建立三维有限元模型分析移动荷载作用下模型结构的动态响应及阻裂力学机理。