沥青路面建成后，不论基层是柔性、半刚性，还是刚性的，都会产生各种形式的裂缝。通常认为裂缝是沥青路面的主要病害之一。初期产生的裂缝对路面的使用性能无明显影响，但随着雨水或雪水的侵入，路面强度明显降低，在大量行车荷载的作用下，产生冲刷、剥落、唧浆和坑槽等破坏现象，因而，沥青路面的裂缝问题就和沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、耐久性等成为沥青路面设计中所考虑的重要问题之一。许多道路工作者对这些问题进行了大量的研究。

国内外的调查表明，半刚性路面的反射裂缝和对应裂缝主要是非荷载型的，是由温度引起的，在某些情况下也可能是由温度和荷载共同作用完成的，在已经开裂的老沥青路面上或在有接缝的水泥混凝土路面上加铺沥青面层后，原先的裂缝或接缝会在新铺沥青面层的相同位置重新出现，习惯上称这种裂缝为反射裂缝。

为解决这一问题，道路工作者进行了很多尝试，在理论和实践上寻找解决途径，已经取得了很好的效果。用土工合成材料加强沥青面层克服其性能上的不足是非常有效的方法之一。目前，广泛应用于防止路面裂缝的土工合成材料主要是玻纤网和土工织物。

试验

刘中林、田文、史建方、谭发茂编著《高等级公路沥青混凝土路面新技术》(人民交通出版社 2002年10 第一版)指出：为了检验土工织物的防裂效果，使用大型疲劳设备，模拟温度荷载的反复作用，研究反射裂缝的产生、发展和疲劳破坏过程。

试验概述

试验在反射裂缝疲劳试验台架上进行，试验台架由动力系统和实验系统两部分组成，图中A板为固定板，B板可沿水平方向移动，动力系统在B板上施加水平方向等幅交变荷载P，使A、B两板间的缝隙按一定的频率和一定的相对位移张开和闭合，以模拟水泥混凝土板由于温度变化引起的伸缩变形。通过对比加铺土织物与不铺土工织物的沥青层反射裂缝情况，考察土工织物的防裂效果。

试验在常温(20~25℃)条件下进行，荷载施加频率控制在16s/次，接缝水平位移值范围为0.7~30px，实验采取两种路面结构：结构①为PCC+125pxAC，结构②为PCC+土工布+125pxAC。

试验实施

将混凝土表面清扫干净，洒布热沥青作为粘层油，粘层油采用兰炼100号沥青，洒布用量为0.38kg/m2，洒布温度在90℃左右。结构②需在A、B板接缝两侧1250px宽度范围内(每边625px)铺设土工织物。沥青混合料由人工摊铺，摊铺温度控制在135℃~145℃，并用10t光轮压路机压实，碾压完成时的温度不低于90℃。为便于观测，在接缝上方的加铺层表面左右750px内及两侧而刷白色涂料，在涂料表面画出250px*250px的方格网，在试验过程中，随时将出现裂缝的疲劳荷载作用次数标绘在裂缝扩展位置上。结构①、结构②的试验结果如图所示。

试验结果分析

结构①：作用2次后在板缝两边侧面有细微裂缝出现，作用11次后裂缝发展至顶面，作用45次时，裂缝基本贯通整块板，78次时，裂缝扩展变宽。裂缝发展情况如图所示，图中裂缝上的数字即为裂缝扩展至此时的疲劳荷载作用次数。可见结构①的裂缝少而集中，在板缝上方存在一条主裂缝。

结构②：作用70次时出现许多微小裂纹，但不是集中在板的接缝处，而是分散在板面上。作用130次后，接缝处出现细微裂纹，缓慢发展，裂缝分散，不规则。430次时裂缝基本上布满板宽，但没有集中的主缝，比结构②的52次提高了8倍多，表明了土工织物防裂层能有效降低接缝处加铺层的应力集中，制约反射裂缝的产生和发展，提高沥青层的抗疲劳荷载作用次数。

未铺设土工织物的结构①缝少而集中，在板缝上方存在一条主裂缝。针对结构①，由于主缝的存在，路面养护时，可以采用灌缝与裂缝贴进行处理。

铺设土工织物的结构②裂缝基本上布满板宽，但没有集中的主缝。针对结构②，由于裂缝发展遍布板宽，灌缝与裂缝贴处理的工作量很大，增加了路面养护工作的难度。

相关试验设备

设备名称：独立式沥青罩面层测试系统
型       号：B215
制  造  商：意大利Matest公司-澳大利亚Pavetest公司

满足规范：意大利matest-澳大利亚Pavetest独立式罩面测试仪是一个伺服气动控制测试系统，使用一个用高性能伺服阀的数字式控制器提供准确的高达 60Hz 的 加载波形，专门设计的满足德克萨斯州交通运输部 DOT 的测试程序 Tex-248-F 和 ASTM 标准 WK26816 规范，以确定沥 青混合料罩面层的开裂敏感性能。

反射裂缝
在道路施工过程中，把热拌沥青混合料摊铺在刚性或半刚性基层上，或者直接摊铺在已经破损的旧混凝土路面上时，反射 裂缝是须面对的一个主要且棘手的问题。
反射裂缝的形成通常与下底层接缝或裂缝的尺寸大小、环境温度变化、下底层材料的热膨胀系数等有关，这些因素促使下 底层混凝土板涨缩产生水平方向的位移，即接缝 / 裂缝的开和闭，使沥青面层的底部在接缝 / 裂缝处产生较大的拉应力， 当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时就出现开裂，裂缝处于下底层接缝或裂缝的正上方。温度每天反复变化是反射裂缝 产生的主要诱因，尤其在冬天，而交通负载则扮演了加剧裂缝蔓延扩张的角色，裂缝逐渐发展到沥青面层的表面，此时雨 水开始往下渗透迅速地破坏下层结构和路基。

Overlay Tester 的诞生
为了描述沥青混合料的抗反射裂缝特性，恰当地模拟出下底层接缝 / 裂缝在水平方向的开闭运动非常关键，美国德克萨斯 州交通研究所 (TTI) 早在七十年代末期就专门设计出了这样的设备 Overlay Tester。 如上图，Overlay Tester 含有两块板， 一个是固定的，另一个是可以水平方向移动的，用以模拟下底层接缝 / 裂缝的开闭运动。Overlay Tester 在美国和欧洲经 过几十年的研究和发展，逐渐形成了今天意大利matest-澳大利亚Pavetest生产的非常精致、适合在实验室里常规使用的仪器。

概述
意大利matest-澳大利亚Pavetest的Overlay Tester 是一款适合日常使用的快速测试沥青路面反射裂缝仪器，通过作用在沥青混合料试件上的周期性应力来评判混合料 的抗破裂性能。路面反射裂缝设备的工作台位于上部的温度控制箱内，整个试验由电脑全自动控制。Overlay Tester 试验的有效性已 经被大量的实践所证实，试验结果与实际路面性能全部一致，且试验具有可重复和一致性。大量的比对试验证实提高沥青 PG 等级、提高接缝 / 裂缝水平位移量、降低试验温度都会缩短反射裂缝形成的时间，增加沥青含量对于提高路面抗破裂 性能有很大的帮助。

位移反馈控制
Overlay Tester 的工作完全由电脑控制，数据全自动采 集。试验的全过程都是采用气动伺服闭环反馈控制，准确 执行每一次拉伸，从而准确的采集到拉伸应力的衰减过程， 当试件的拉伸应力衰减到 7% 以下，试件达到破坏条件。

产品特点
▍ 结构紧凑，完全一体式的结构设计
▍ 半导体加热/制冷系统，比机械制冷和加热元件加热更可靠更环保
▍ 无油静音空气压缩机和相关的空气处理设备
▍ 内置式传感器（位移传感器）
▍ 设备自带轮子可移动
▍ 包括试样准备工具组件
▍ 可选购额外的试样粘接板

设备组成
▍ 加载系统由一块固定，一块移动的拉伸盘组成
▍ 8 通道的数据采集与控制系统（CDAS/CDAS2）
▍ 10mm 位移传感器
▍ 温度传感器（-80℃ ~ + 80℃）
▍ 15kN 的气动作动器，行程达 10mm
▍ 荷载传感器（± 15kN）
▍ 半导体加热 / 制冷控温系统

Matest 独立式罩面测试仪是一个伺服气动控制测试系统，使用一个高性能伺服阀的数字式控制器可提供准确的高达 60Hz 的加载波形，专门设计的满足德克萨斯州交通运输部 DOT 的测试程序 Tex- 248-F 和 ASTM 标准 WK26816 规范，以 确定沥青混合料罩面层的开裂敏感性能。

路面反射裂缝系统可以用来循环加载从 150mm 直径的试样上切成的端部圆形的试样。系统包括一个加载架，具有一个固定的和一个 活动的加载板，温控系统，控制和数据采集系统（CDAS2）和静音空气压缩机 ( 可选 )。试样粘合到两个粘接板上放置在加 载架上进行测试。这是为了模拟沥青罩面层在现场由于如热膨胀 / 收缩作用下的开裂和产生反射裂缝评估。

Matest 独立式罩面测试仪是由CDAS2 数 字控制器，TestLab2 控制采集软件和所有必要的试验附件 组成，硬件和软件都是很好的组合。

数字式 CDAS/CDAS2 控制器
Matest 紧凑的控制和数据采集系统（CDAS/CDAS2）提供非常好的性能，实时控制和多功能的采集系统。CDAS/ CDAS2 控制和数据采集系统提供了优异的波形拟真度及一体式综合的数据采集和控制功能，同时可在所有的通道（可使用 64 倍过采样率）以每秒高达200k的采样速率和20位分辨率进行输入信号采样，确保了信号的完整和超低的噪点。

TestLab2 试验软件
在考虑了非常大的灵活性开发的 TestLab 试验和控制软件，可以满足不同经验、水平、层次的操作人员使用。
通过使用已预设的“测试方法文件”选项，即使一个没有经验的操作者，也可以无需任何设置，运行一系列国际规范的试验 方法测试。此外具备测试“向导”设置功能，可预设典型的测试步骤，基于一个“配方”的方式，可一步一步的指导试验步骤。 重要的是，有经验的工程师或研究人员不需要受所提供的测试方法文件菜单的功能和分析的限制。可以克隆、修改生成自 己的试验方法文件，满足他们特殊试验研究的需求。基于 Excel 的数据分析提供了操作人员实施进一步分析和定制试验报告 格式的灵活性。
TestLab2 试验软件可以查看实时的试验结果和可设置的实时传感器数值大小示意图清晰显示，以及数据分析能力。

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