简介： 成果简介： 　　预微裂技术可以定义为：在较短的养护时期（一般为1-3d），让振动压路机碾压水泥稳定基层，产生细裂缝网络。预微裂的目标是预防形成严重的宽裂缝，以减少裂缝反射到路表面的危险。在基层材料铺筑后养生1-3d内，强度增长最快，水化作用强烈。由于水分的挥发、水化作用以及环境温度的影响，基层材料不可避免地产生收缩，内部形成许多预存裂缝，它们大多是集料与水泥浆体界面上的黏结裂缝，在振动压路机的压实作用下，在粗集料与水泥桨体界面上出现新的黏结裂缝，采用放大镜还可观察到黏结裂缝已扩展到基材中，同时，基材中也出现了少量砂浆裂缝。随着砂浆裂缝的不断增多，并开始将邻近的粘结裂缝连接起来，成为连续裂缝。随着振动荷载的继续作用，粘结裂缝及砂浆裂缝迅速增加，形成贯通裂缝，从而可以部分释放由收缩变形引起的收缩应力，这样宽而长的裂缝就被网状细裂缝所替代。由于碾压发生在强度形成的早期，加之水泥稳定材料具有自愈能力，进一步养生后强度会逐渐恢复，不会造成结构的较大损失。而且，微细裂缝的传荷能力好，不会反射到路面，而且人工创造的微细裂缝网会大大减轻甚至完全消除宽缝。   成果创新性： 1、预微裂技术为防止水泥稳定碎石基层反射裂缝提供了全新的理念与新工艺。突破现有规范要求养生7天内半刚性基层不得施加车辆荷载的规定限制，提出了养护2天为采用16T以上钢轮压路机进行水泥稳定级配碎石基层微发裂的最佳时机。 2、研究了微裂水泥稳定级配碎石基层的模量增长规律，数值模拟了其路面力学响应，提出了半刚性基层微裂缝具有释放收缩能量、三维分散荷载及早期自愈合的技术特征，从而消除了反射裂缝。 3、针对寒区典型半刚性基层沥青路面实体工程，研究提出了适合寒区特点的水泥稳定级配碎石基层预微裂技术关键控制因素、工艺技术参数、质量控制技术。 4、研究微裂后水泥稳定碎石基层自愈力学行为规律，得出水泥稳定碎石基层在与微裂后模量会出现暂时的损失，但是随着水泥自愈合的进行，后期模量会很快的恢复，在后期不会对基层模量造成损害，不会影响路面的使用。   成果独占性： 　　预微裂技术为防止水泥稳定碎石基层反射裂缝提供了全新的理念与新工艺。突破现有规范要求养生7天内半刚性基层不得施加车辆荷载的规定限制，提出了养护2天为采用16T以上钢轮压路机进行水泥稳定级配碎石基层微发裂的最佳时机。并且针对寒区典型半刚性基层沥青路面实体工程，研究提出了适合寒区特点的水泥稳定级配碎石基层预微裂技术关键控制因素、工艺技术参数、质量控制技术。并研究微裂后水泥稳定碎石基层自愈力学行为规律，得出水泥稳定碎石基层在与微裂后模量会出现暂时的损失，但是随着水泥自愈合的进行，后期模量会很快的恢复，在后期不会对基层模量造成损害，不会影响路面的使用。此项技术在国内目前并没有相关研究，本研究技术具有独占性。   成果盈利性： 1、在实际工程建设中，根据实际工程所取得的后期观测成果来看，研究提出的预微裂施工技术，最大程度的预防了半刚性基层反射裂缝的产生，反射裂缝率减少达77.4%，甚至在有些路段几乎完全消除反射裂缝。试验段的跟踪观测结果也表明，试验路使用效果良好，路面的反射裂缝明显减少，达到了预期的效果。 2、采用预微裂施工技术公路相比，其大大减少了反射裂缝的发生，如果试验路段维修期延后2-3年，每公里可节省养护费投资最少10万元，2.5km共节省费用约为： 2.5×10=25（万元） 将增加的25万元费用折现后约为15万元，此时扣除增加的6万元预微裂施工费用后，2.5公里试验段还能节余9万元，每公里节省费用3.6万元。如果每年推广1000km以上，公路维修养护费用将最少节省3.6×1000=3600万元以上，可见预微裂技术在公路中应用的经济效益是十分显著的。   成果持续性： 　　在我国各等级公路或者城市道路中90%以上都采用半刚性材料作为路而结构的基层，因此基层的收缩开裂问题在我国是普遍存在的，从我国半刚性基层沥青路而的应用情况来看，反射裂缝的发生是不可避免的，也就是说，即使不进行基层的预微裂，半刚性基层也会因为收缩而发生反射裂缝，并且这种反射裂缝的危险特别大。因此与其被动接受，倒不如主动实施。预微裂技术的另一个优点就是可以大大降低基层由于收缩而产生的内部应力场，这就极大地提高了基层结构的受力性能，降低了基层在荷载和温度应力作用下进一步开裂的风险。预微裂技术可以很好的解决半刚性基层的收缩问题的话，那么长期受到垢病的路面反射裂缝发生程度将会被最大限度的减小，因此其持续性十分好。   成果先进性： 目前，国内专家、学者对如何减少反射裂缝一般从以下几个方面研究： 1、从材料设计方面入手，如选择合适的水泥用量，添加粉煤灰或其他添加剂等； 2、从结构本身入手，如改良结构； 3、从工程措施入手，如采用基层预锯缝。尽管这些措施减少了反射裂缝产生的可能性，但是它们大大增加了成本且施工复杂，在技术力量比较薄弱、经济不发达，采用上述措施来减轻或避免反射裂缝具有局限性。 本研究的预微裂技术在国外已经进行了一些的研究和实践工作，并取得了良好的效果。对比目前国内常用防治反射裂缝手段，预微裂技术成本低，施工工艺简单，易于推广，较好的地解决现有防反方法中的诸多缺点。预微裂技术为防止水泥稳定碎石基层反射裂缝提供了全新的理念与新工艺。突破现有规范要求养生7天内半刚性基层不得施加车辆荷载的规定限制，提出了养护2天为采用16T以上钢轮压路机进行水泥稳定级配碎石基层微发裂的最佳时机。   成熟度：01、报告级：知识积累后有了新想法且表述出来   市场分析： 　　采用预微裂施工技术对省道宝平线沽源赤城交界至兴仁堡段二级公路进行了施工。在实际工程建设中，根据实际工程所取得的后期观测成果来看，研究提出的预微裂施工技术，最大程度的预防了半刚性基层反射裂缝的产生，反射裂缝率减少达77.4%，甚至在有些路段几乎完全消除反射裂缝。该研究充分考虑了张家口地区气候特点，结合实际的工地情况，提出了相应的预微裂施工技术指南，对预微裂技术要求及关键工艺进行了详细的说明；并且对常见的施工问题也进行了论述。根据实际工程所取得的后期观测成果来看，研究提出的预微裂施工技术，最大程度的预防了半刚性基层反射裂缝的产生，反射裂缝率减少达77.4%以上，甚至在有些路段几乎完全消除反射裂缝，取得了显著的经济效益和社会效益。预微裂技术防止半刚性基层反射裂缝的应用研究拥有核心资源应对竞争，市场占有率较高、如果每年推广1000km以上，公路维修养护费用将最少节省3600万元以上，可见预微裂技术在公路中应用的经济效益是十分显著的。   商业模式分析： 1、在实际工程建设中，根据实际工程所取得的后期观测成果来看，研究提出的预微裂施工技术，最大程度的预防了半刚性基层反射裂缝的产生，反射裂缝率减少达77.4%，甚至在有些路段几乎完全消除反射裂缝。试验段的跟踪观测结果也表明，试验路使用效果良好，路面的反射裂缝明显减少，达到了预期的效果。 2、采用预微裂施工技术公路相比，其大大减少了反射裂缝的发生，如果试验路段维修期延后2-3年，每公里可节省养护费投资最少10万元，2.5km共节省费用约为： 2.5×10=25（万元）将增加的25万元费用折现后约为15万元，此时扣除增加的6万元预微裂施工费用后，2.5公里试验段还能节余9万元，每公里节省费用3.6万元。如果每年推广1000km以上，公路维修养护费用将最少节省3.6×1000=3600万元以上，可见预微裂技术在公路中应用的经济效益是十分显著的。   营销状况： 1、应用了预微裂技术的水泥稳定碎石的室内优化配合比设计方案，根据研究提出的基层材料结构类型及配合比进行了施工； 2、采用了预微裂施工关键施工技术等方案，确定了预微裂技术的施工工艺；并在课题组的指导下，明确了预微裂技术关键工艺技术参数，预微裂施工技术的关键控制因素； 3、在进行预微裂施工时，采用研究成果提出的预微裂最佳时机：养护2天后采用16T以上钢轮压路机进行水泥稳定级配碎石基层微发裂。 4、应用了该研究提出的加强预微裂技术施工的基层质量控制方案，对水泥稳定碎石预微裂施工中级配、集料压碎值、水泥剂量、含水量、拌和均匀性、压实度和抗压强度等进行质量控制，提高了预微裂施工过程中的质量，减小了施工变异。产品不需要培育新的市场，在全国半刚性基层上就可推广应用，在张家口进行了典型施工。