沥青路面的开裂是路面的主要病害之一,因而是各国道路界普遍关心的问题。但沥青路面的裂缝成因往往是很复杂的, 我国(公路路基路面现场测试规程) (JTJ 059-95) 参照美国 LTPP的沥青路面损坏鉴别手册对裂缝的分类作了初步的规定, 分为龟裂、块裂、单根裂缝及边 缘裂缝(啃边),并将单根裂缝分成横向裂缝、纵向裂缝、接头裂缝、施工裂缝、水泥板接缝的反 射缝等。其中横向裂缝主要是沥青路面的温度收缩裂缝, 简称温缩裂缝(Thermal Crack) 。

沥青混凝土面层的温度开裂是路面破坏的主要形式之一。此类开裂在许多寒冷国家或地 区,例如北美、加拿大、日本、俄罗斯、北欧以及我国北方地区非常普遍。

 温缩裂缝在国内外的寒冷地区都有发生,是我国北方地区十分普遍和严重的路面病害。 国外在50年代后期就注意到沥青路面温缩裂缝的严重性,并从沥青路面的横缝调查人手,开 始了研究,通过室内试验以及试验路的修筑,观察,取得了不少研究成果。在国内自1975年以 来先后对哈尔滨、沈阳、天津、西安、南京、上海等地的路面裂缝现象进行了调查。从调查结果 可知.由于路面设计不周或施工原因,结构层本身强度不足,不能适应日益增长的交通量及轴 载作用面产生的强度裂缝,最初一般表现为纵向开裂,然后发展为网裂。这一类由荷载产生的 裂缝在中,低级道路及一些超载严重的高等级车道轮迹处常见,属于荷载裂缝。而在我国,对 大多数高等级公路来说,由于普遍采用了半刚性基层,有足够的强度,这一类荷载裂缝并不是 主要的。相反,另一类裂缝即非荷载裂缝则普遍存在,这已引起了我国道路工作者的普遍关注。

温度裂缝通常垂直于路线方向,裂缝间距变化在数米至100m之间。当路面宽度大于裂 缝间距时, 还将产生纵向温度裂缝, 从而形成块状裂缝(按LTPP的定义, 块状裂缝的裂缝间 距为0.3~3m,块的面积为0.1~10m²)。温度裂缝破坏了沥青路面的整体性及连续性,水分 通过裂缝渗人基层,浸蚀路基,导致路面承载力降低,还为冻融提供了条件。另外,温度裂缝 对将来的加铺层的影响(反射裂缝)不容忽视,否则病害仍将继续,直至重修、降低了路面的 使用寿命,增加养护费用,而且在高等级公路上进行补强、加铺层设计,会严重影响正常的交 通,造成巨大的经济损失。

 沥青路面的裂缝修补是一项既重要又非常困难的工作, 为此它成为美国SHRP研究的重要课题。较好的修补方法是先将裂缝拓宽,用高压气流将缝中的填充物吹走、然后灌缝、并进 行修补。 

 非荷载裂缝大都表现为横向裂缝,由于一次性气温骤降或者温度循环作用都有可能引起 温度收缩裂缝。当沥青面层铺筑在半刚性基层上时,半刚性基层收缩开裂产生的反射裂缝也 是横向裂缝的主要原因。实际上许多横向裂缝是温缩裂缝和半刚性基层裂缝的反射缝等多方 面原因共同作用而产生的。

综上所述,沥青路面的低温收缩裂缝是寒冷地区特有的,是目前世界上尚未完全解决的一 种道路病害。它的产生不仅破坏了路面的连续性、整体性及美观,而且会从裂缝处不断进入水 分使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,加速路面破坏,同时纵向无限长的沥青面层开 裂后,其承载模式转变为有限尺寸板,冬季面层模量较高,承受重复车轮荷载时,开裂后的路面 可能折断成更小尺寸的板,并发生龟网裂。随着裂缝逐年加宽,边缘折断破碎,促使路面平整 度降低,严重危及道路的使用寿命和质量。另外,温度裂缝对将来加铺层的影响不容忽视,否 则病害仍将继续直至重修,造成巨大的经济损失。

 众所周知,沥青混合料的低温抗裂性能直接与沥青路面的开裂相关,因而是沥青混合料最重要的使用性能。

 而沥青混凝土的低温变形能力在很大程度上取决于沥青材料的低温性质、沥青与矿料的粘结强度、级配类型以及沥青混合料的均匀性。因此除了采用合理的配合比,选用与沥青粘结良好的矿物集料和控制施工工艺外,可采用稠度低、塑性大的沥青来提高沥青混凝土的低温变形能力。

 由于我国地域辽阔,南北方温度差别大,有一半以上地区沥青路面要受到温度裂缝的危 害,因此为了减少或消除低温裂缝,提高路面的质量,深人地开展沥青混合料低温缩裂的研究 就显得十分必要。