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瀝青路面設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展湖北交通工程檢測(cè)中心劉松瀝青路面設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展湖北交通工程檢測(cè)中心1主要內(nèi)容瀝青混合料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國(guó)際瀝青路面新技術(shù)及新進(jìn)展瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)及新進(jìn)展主要內(nèi)容瀝青混合料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2一、瀝青路面設(shè)計(jì)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)材料試驗(yàn)與質(zhì)量控制瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法一、瀝青路面設(shè)計(jì)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交通量調(diào)查Ne-容許彎沉LR地質(zhì)、氣候、水文調(diào)查-確定路基彎沉和瀝青面層設(shè)計(jì)指標(biāo)路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)-各層設(shè)計(jì)控制指標(biāo)路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)-彎沉和彎拉應(yīng)力確定我國(guó)規(guī)范規(guī)定以彎沉值和瀝青面層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)控制指標(biāo),必要時(shí)驗(yàn)算瀝青面層剪應(yīng)力。1瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交通量調(diào)查Ne-容許彎沉LR4瀝青面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層次表面層中面層下面層抗滑性能√抗裂性能√抗車(chē)轍性能√√√抗水損性能√√√抗剪性能√√√耐疲勞性能√瀝青面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層次表面層中面層下面層抗滑性能√抗裂性能5厚度設(shè)計(jì)-彎沉設(shè)計(jì)選擇路面結(jié)構(gòu)層組合計(jì)算交通量Ne確定路面材料模量E1選定某些路面結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算某一路面結(jié)構(gòu)層厚度確定路面容許彎沉Lr彎拉設(shè)計(jì)厚度設(shè)計(jì)-彎沉設(shè)計(jì)選擇路面結(jié)構(gòu)層組合計(jì)算交通量Ne確定路面材6彎拉設(shè)計(jì)選擇路面結(jié)構(gòu)層組合計(jì)算交通量Ne確定路面材料彎拉模量Es計(jì)算最大彎拉應(yīng)力路面結(jié)構(gòu)層厚度確定結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力σm≤σR調(diào)整厚度гm≤г
R彎拉設(shè)計(jì)選擇路面結(jié)構(gòu)層組合計(jì)算交通量Ne確定路面材料彎拉模量72、材料試驗(yàn)與質(zhì)量控制瀝青、改性瀝青碎石礦粉天然砂纖維2、材料試驗(yàn)與質(zhì)量控制870號(hào)A級(jí)瀝青技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值針入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)60~80延度(5cm/min,10℃)最小(cm)15延度(5cm/min,15℃)最小(cm)100軟化點(diǎn)(環(huán)球法)最小(℃)46閃點(diǎn)(COC)最小(℃)260含蠟量(蒸餾法)最大(%)2.2密度(15℃)(g/cm3)實(shí)測(cè)溶解度(三氯乙烯)不小于(%)99.5動(dòng)力粘度(60℃)不小于(Pa.s)180RTFOT或TFOT后質(zhì)量損失不大于(%)0.8針入度比不小于(%)61延度(10℃)(cm)不小于6延度(15℃)(cm)不小于1570號(hào)A級(jí)瀝青技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值針入度(25℃,100g9改性瀝青技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值PG等級(jí)PG76-16針入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)40-60針入度指數(shù)PI最小0.2延度(5cm/min,5℃)最小(cm)20軟化點(diǎn)(環(huán)球法)最小(℃)75閃點(diǎn)(COC)最小(℃)230運(yùn)動(dòng)粘度135℃,最大(Pa.s)3溶解度(三氯乙烯)最小(%)99彈性恢復(fù)(25oC,10cm)最小(%)80儲(chǔ)存穩(wěn)定性離析,48h軟化點(diǎn)差,最大(℃)2.5旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)163℃85min質(zhì)量損失最大(%)±1.0針入度比(25℃)最小(%)65延度(5℃)最小(cm)15改性瀝青技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值PG等級(jí)PG76-16針入度(10材料質(zhì)量—碎石壓碎值%<25洛杉磯磨耗損失%≤30
磨光值BPN≥42視密度t/m3≥2.50吸水率%≤2.0
對(duì)瀝青的粘附性≥4級(jí)
堅(jiān)固性%≤12細(xì)長(zhǎng)扁平顆粒含量%≤15泥土含量%≤1軟石含量%≤1材料質(zhì)量—碎石壓碎值%<11材料質(zhì)量—礦粉?視密度(g/cm3)≥2.5?含水量(%)≤1?粒度范圍?<0.6mm(%)100?<0.15mm(%)90-100?<0.075mm(%)75-100?外觀無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊?親水系數(shù)<1?塑性指數(shù)<4?礦粉存放應(yīng)搭棚,防潮材料質(zhì)量—礦粉?視密度(g/cm3)≥2.12木質(zhì)素纖維質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目單位指標(biāo)試驗(yàn)方法纖維長(zhǎng)度,不大于mm6水溶液,用顯微鏡觀測(cè)灰分含量%18±5高溫500-600℃,燃燒后測(cè)定殘留物PH值-7.5±1.0水溶液PH試紙或PH計(jì)測(cè)定吸油率,不小于-纖維質(zhì)量的5倍用煤油浸泡后放在篩上振敲后稱量含水率,不大于%105℃烘箱烘2h后冷卻稱量木質(zhì)素纖維質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目單位指標(biāo)試驗(yàn)方法纖維長(zhǎng)度,不大于mm6133熱拌瀝青混合料設(shè)計(jì)方法
馬歇爾法38州1984年調(diào)查維姆法18州Superpave法40州2002年調(diào)查與性能相關(guān)的設(shè)計(jì)法澳大利亞、英國(guó)、法國(guó)3熱拌瀝青混合料設(shè)計(jì)方法馬歇爾法38州141984年美國(guó)瀝青混合料設(shè)計(jì)方法調(diào)查1984年美國(guó)瀝青混合料設(shè)計(jì)方法調(diào)查15混合料設(shè)計(jì)目標(biāo)抵抗永久變形抵抗疲勞開(kāi)裂抵抗低溫開(kāi)裂耐久性抗損害能力抗滑施工和易性混合料設(shè)計(jì)目標(biāo)抵抗永久變形163.1馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法3.1馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法17馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法
BruceMarshall在30年代末為密西西比州公路局開(kāi)發(fā)WES1943年為二戰(zhàn)開(kāi)始研究評(píng)價(jià)壓實(shí)功擊實(shí)次數(shù)錘重10磅,雙面50次交通碾壓后4%空隙率建立最初標(biāo)準(zhǔn),后隨冷壓和荷載增加而修訂馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法
BruceMarshall在30年18馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法優(yōu)點(diǎn):--注意到了體積性質(zhì),強(qiáng)度及耐久性--設(shè)備簡(jiǎn)易價(jià)廉--很容易作為過(guò)程控制和接受(QC/QA)缺點(diǎn):--沖擊壓實(shí)方法--沒(méi)有考慮剪切強(qiáng)度--不適用于大粒徑混合料
馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法優(yōu)點(diǎn):193.2維姆混合料設(shè)計(jì)維姆于1920年代為加州公路瀝青路面開(kāi)發(fā)有限使用1984年調(diào)查約10個(gè)州,主要在西部設(shè)計(jì)考慮與馬歇爾類似考慮了集料的瀝青吸收3.2維姆混合料設(shè)計(jì)維姆于1920年代為加州公路瀝青路面開(kāi)發(fā)20試驗(yàn)設(shè)備維姆搓揉壓實(shí)機(jī)維姆穩(wěn)定度儀試驗(yàn)設(shè)備維姆搓揉壓實(shí)機(jī)維姆穩(wěn)定度儀21維姆混合料設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn):注意到空隙性質(zhì),強(qiáng)度和耐久性搓揉壓實(shí)類似于現(xiàn)場(chǎng)施工穩(wěn)定度參數(shù)是剪切強(qiáng)度內(nèi)摩擦角的直接指示缺點(diǎn):設(shè)備昂貴,工地不易攜帶使用穩(wěn)定度測(cè)試范圍不夠?qū)捑S姆混合料設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn):223.3Superpave設(shè)計(jì)美國(guó)戰(zhàn)略公路研究計(jì)劃(SHRP)重要成果歷時(shí)5年,1988~1993年耗資1.5億美元,1993年以后每年投入1000多萬(wàn)美元進(jìn)行后期研究,包括養(yǎng)護(hù)技術(shù)。研究比較系統(tǒng),技術(shù)路線合理。3.3Superpave設(shè)計(jì)美國(guó)戰(zhàn)略公路研究計(jì)劃(SHRP23瀝青路面設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展24Superpave集料級(jí)配1000.075 .3 2.36 12.5
19.0通過(guò)百分率設(shè)計(jì)集料結(jié)構(gòu)篩孔位于篩孔尺寸(mm)的0.45次方位置Superpave集料級(jí)配1000.075 .3 25Superpave混合料體積設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)更接近現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)過(guò)程增加了混合料短期老化加大了試件尺寸(150mm直徑)評(píng)價(jià)混合料的壓實(shí)特性Superpave混合料體積設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)更接近現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)26Superpave混合料體積設(shè)計(jì)步驟(1)材料選擇(2)集料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(3)瀝青用量設(shè)計(jì)(4)混合料料水敏感性評(píng)價(jià)Superpave混合料體積設(shè)計(jì)步驟(1)材料選擇27(1)材料選擇-瀝青標(biāo)號(hào)根據(jù)工程所在地區(qū)的氣候,確定初始等級(jí);重載交通提高1~2個(gè)等級(jí)慢速交通提高1個(gè)等級(jí)(1)材料選擇-瀝青標(biāo)號(hào)根據(jù)工程所在地區(qū)的氣候,確定初28(2)集料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用Superpave旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)評(píng)價(jià)至少三種試驗(yàn)級(jí)配,每種級(jí)配要準(zhǔn)備4個(gè)試件,2個(gè)用于壓實(shí),2個(gè)用于測(cè)量最大理論密度分析混合料體積性質(zhì)并與Superpave混合料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,只要符合標(biāo)準(zhǔn),就可選為設(shè)計(jì)集料結(jié)構(gòu)。(2)集料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用Superpave旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)評(píng)價(jià)至少三29(3)瀝青用量設(shè)計(jì)用各種不同的瀝青用量來(lái)壓實(shí)混合料,然后選定在設(shè)計(jì)壓實(shí)次數(shù)時(shí)空隙率為4%的瀝青用量作為設(shè)計(jì)瀝青用量。(3)瀝青用量設(shè)計(jì)用各種不同的瀝青用量來(lái)壓實(shí)混合料,然后選定30(4)混合料水敏感性評(píng)價(jià)用AASHTOT283“壓實(shí)瀝青混合料抗水損害阻力”的試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)瀝青混合料的水敏感性6個(gè)試件按空隙率大小分成兩組,一組用真空飽水凍融循環(huán)加以處理,另一組不處理,用兩組試件的間接抗拉強(qiáng)度比大于80%作為判斷是否有水敏感的標(biāo)準(zhǔn)(4)混合料水敏感性評(píng)價(jià)用AASHTOT283“壓實(shí)31Superpave混合料要求混合料體積性質(zhì)空隙率礦料間隙率瀝青填隙率混合料壓實(shí)特性粉膠比水敏感性Superpave混合料要求混合料體積性質(zhì)32混合料空隙率要求膠結(jié)料%空隙率不管在任何交通量水平設(shè)計(jì)壓實(shí)次數(shù)N設(shè)計(jì)時(shí)空隙率為4%4混合料空隙率要求膠結(jié)料%空隙率不管在任何交通量水平設(shè)計(jì)壓實(shí)次33混合料VMA要求
礦料間隙率
9.5 15.012.5 14.019 13.025 12.0 37.5 11.0公稱最大粒徑(mm)最小VMA%膠結(jié)料%VMA最大值不宜高于最小值2個(gè)點(diǎn)混合料VMA要求
礦料間隙率9.5 15.34混合料VFA要求
瀝青填隙率
<0.3 70-800.3to<3 65-783.0to<30 65-75>30 65-75交通量106ESALsVFA范圍%膠結(jié)料%VFA混合料VFA要求
瀝青填隙率
<0.3 735混合料粉膠比要求1001009283654836221594小于0.075材料重量%
有效瀝青重量%0.6<<1.2混合料中未吸收的瀝青粗級(jí)配混合料粉膠比0.8~1.6混合料粉膠比要求100小于0.075材料重量%0.6<36Log旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)8486889092949698100%GmmNini極限Nmax極限NmaxNini混合料壓實(shí)特性Log旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)8486889092949698100%37%GmmLog旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)10 100 1000弱集料結(jié)構(gòu)強(qiáng)集料結(jié)構(gòu)集料壓實(shí)性評(píng)價(jià)%GmmLog旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)10 100 1000弱集38Superpave評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn):瀝青標(biāo)號(hào)選擇科學(xué)合理級(jí)配設(shè)計(jì)考慮了集料性質(zhì)的影響旋轉(zhuǎn)壓實(shí)方法更接近施工實(shí)際情況缺點(diǎn):缺少長(zhǎng)期應(yīng)用性能的評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)空隙率4%的合理性西部環(huán)道試驗(yàn)失敗Superpave評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn):393.4我國(guó)配合比設(shè)計(jì)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)生產(chǎn)配合比檢驗(yàn)工程施工馬歇爾方法3.4我國(guó)配合比設(shè)計(jì)目標(biāo)配合生產(chǎn)配合生產(chǎn)配合工程施工馬歇爾401、目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)?設(shè)計(jì)原則:應(yīng)根據(jù)各結(jié)構(gòu)層的不同功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。?設(shè)計(jì)方法:目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)采用馬歇爾法。?目標(biāo)配合比確定后要進(jìn)行水穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定度檢驗(yàn)。1、目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)?設(shè)計(jì)原則:應(yīng)根據(jù)各結(jié)構(gòu)層的不同功能進(jìn)41目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)上面層中面層擊實(shí)次數(shù)75(9/125/205)75穩(wěn)定度(KN)88流值(0.1mm)20~5020~40空隙率(%)3~6(4)4~6飽和度(%)65~7565~75礦料間隙率(%)14-1613-15殘留穩(wěn)定度(%)min8075動(dòng)穩(wěn)定度(次/mm)min30001000殘留強(qiáng)度比(%)min8080彎拉強(qiáng)度(Mpa)min
目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)上面層中面層擊實(shí)次數(shù)75(42目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)?試驗(yàn)溫度:根據(jù)瀝青粘溫曲線確定,對(duì)于改性瀝青要求瀝青供應(yīng)商提供瀝青混合料的拌和溫度和擊實(shí)溫度。?所選擇級(jí)配應(yīng)在規(guī)范規(guī)定的級(jí)配范圍內(nèi)。?應(yīng)控制天然砂的用量,中下面層不宜超過(guò)6%,上面層建議不用天然砂。目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)?試驗(yàn)溫度:根據(jù)瀝青粘溫曲線確432、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)?根據(jù)目標(biāo)配合比、拌和機(jī)熱料倉(cāng)配置和材料實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì);?生產(chǎn)配合比應(yīng)盡量接近目標(biāo)配合比,級(jí)配偏差:0.075mm±1.5%;2.36mm、4.75mm及最大公稱尺寸:±3%;其它篩孔±5%;?生產(chǎn)配合比檢驗(yàn):OAC、OAC±0.3油石比的馬歇爾指標(biāo),OAC動(dòng)穩(wěn)定度和水穩(wěn)定性。2、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)?根據(jù)目標(biāo)配合比、拌和機(jī)熱料倉(cāng)配443、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證-
試驗(yàn)路施工按照生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌、鋪筑試驗(yàn)段;取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),檢驗(yàn)馬歇爾技術(shù)指標(biāo);現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣檢驗(yàn)空隙率和壓實(shí)度;取樣進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)和水穩(wěn)定性檢驗(yàn);根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定標(biāo)準(zhǔn)配合比,其合成級(jí)配中0.075mm、2.36mm、4.75mm以及最大公稱尺寸篩網(wǎng)的通過(guò)率應(yīng)接近工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍的中值,并避免在0.3-0.6mm處出現(xiàn)“駝峰”。經(jīng)設(shè)計(jì)確定的標(biāo)準(zhǔn)配合比在施工過(guò)程中不得隨意變更;當(dāng)原材料時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整配合比,重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。3、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證-
試驗(yàn)路施工按照生產(chǎn)配合比進(jìn)行試45我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題早期結(jié)構(gòu)性病害主要為車(chē)轍,小型病害為水損壞和路面裂縫,以及由此引起的其他病害。設(shè)計(jì)規(guī)范與施工規(guī)范和試驗(yàn)規(guī)程脫節(jié),主要反映在施工質(zhì)量控制指標(biāo)和試驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)不能反映設(shè)計(jì)要求。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以彎沉控制,存在理論障礙。重視建設(shè)成本,忽視后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。交通管制不規(guī)范,存在輪胎氣壓、軸重明顯偏高現(xiàn)象。我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題早期結(jié)構(gòu)性病害主要為車(chē)轍,小型病害46二、國(guó)際瀝青路面新技術(shù)及新進(jìn)展1、長(zhǎng)壽命路面2、瀝青路面本構(gòu)關(guān)系3、瀝青性能研究4、橡膠瀝青5、降噪排水路面6、溫拌瀝青混合料二、國(guó)際瀝青路面新技術(shù)及新進(jìn)展1、長(zhǎng)壽命路面47
長(zhǎng)壽命路面在美國(guó)被稱作長(zhǎng)效性或永久性路面。美國(guó)瀝青路面協(xié)會(huì)(APA)關(guān)于永久性路面的定義為:路面使用年限至少為35年,并且在使用年限內(nèi)確保路面不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞,只需進(jìn)行功能性養(yǎng)護(hù),平均罩面時(shí)間不小于12年。關(guān)鍵是要樹(shù)立全壽命周期費(fèi)用新理念。1、長(zhǎng)壽命路面長(zhǎng)壽命路面在美國(guó)被稱作長(zhǎng)效性或永久性路面4840伊利諾斯30科羅拉多35克羅地亞50加里福尼亞40華盛頓35俄亥俄30肯薩斯40弗吉尼亞使用期州名美國(guó)各州關(guān)于永久性路面的使用年限
40伊利諾斯30科羅拉多35克羅地亞50加里福尼亞40華盛頓49日本長(zhǎng)期使用路面研究概述
在日本,長(zhǎng)期使用路面簡(jiǎn)稱LSP,它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是擁有2倍于現(xiàn)行路面的使用性能,因功能破壞而維修的周期在15年以上,結(jié)構(gòu)性壽命在40~60年。日本長(zhǎng)期使用路面研究概述在日本,長(zhǎng)期使50長(zhǎng)壽命路面設(shè)計(jì)
綜合相關(guān)國(guó)家的研究,長(zhǎng)壽命路面是指路面設(shè)計(jì)壽命超過(guò)40年的路面結(jié)構(gòu)。長(zhǎng)壽命路面設(shè)計(jì)綜合相關(guān)國(guó)家的研究,長(zhǎng)壽51長(zhǎng)壽命路面主要特點(diǎn)在設(shè)計(jì)壽命期間,不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞,路面的損壞只發(fā)生在表面功能層;路面性能大幅提高,早期病害明顯減少;只進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù),壽命周期內(nèi)不需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)性大修;初期建設(shè)費(fèi)用可能偏高,但維修費(fèi)用低,在壽命周期內(nèi)最經(jīng)濟(jì)。長(zhǎng)壽命路面主要特點(diǎn)在設(shè)計(jì)壽命期間,不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞,路面的損52設(shè)計(jì)壽命初期服務(wù)水平使用期末服務(wù)水平設(shè)計(jì)壽命
表面功能層
主要承重層
路面結(jié)構(gòu)損壞
表面功能層維修長(zhǎng)壽命路面壽命示意圖
設(shè)計(jì)壽命初期服務(wù)水平使用期末服務(wù)水平設(shè)計(jì)壽命表面功能層53長(zhǎng)壽命路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表面功能層壽命應(yīng)達(dá)到8年以上;主要承重層壽命應(yīng)達(dá)到40年以上;各層強(qiáng)度控制指標(biāo)選用相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)算。長(zhǎng)壽命路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表面功能層壽命應(yīng)達(dá)到8年以上;54長(zhǎng)壽路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表面功能層3~5cm瀝青路面結(jié)構(gòu)層12~24cm聯(lián)結(jié)層或柔性基層15~24cm瀝青面層總厚度20~45cm半剛性基層36~60cm路面結(jié)構(gòu)總厚度76~100cm長(zhǎng)壽路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表面功能層3~5cm55壽命周期費(fèi)用分析(瑞典)—建設(shè)費(fèi)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)、用戶費(fèi)用、安全費(fèi)用和環(huán)境費(fèi)用等—建立在特定經(jīng)濟(jì)模型基礎(chǔ)上的和PMS模型用來(lái)計(jì)算凈值(NPV)壽命周期費(fèi)用分析(瑞典)—建設(shè)費(fèi)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)、用戶費(fèi)用、安全費(fèi)用56全壽命周期費(fèi)用全壽命周期內(nèi)長(zhǎng)壽命路面比普通路面建設(shè)費(fèi)用提高20~30%,總費(fèi)用節(jié)約20~40%。全壽命周期費(fèi)用全壽命周期內(nèi)長(zhǎng)壽命路面比普通路面建設(shè)費(fèi)用提高2572瀝青路面本構(gòu)關(guān)系建立在粘-彈-塑性理論基礎(chǔ)上的本構(gòu)關(guān)系(英國(guó))非線彈性和彈塑性3-D有限元進(jìn)行計(jì)算分析(奧地利)采用重型車(chē)輛模擬器(HVS)進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)受控加荷條件,足尺道路試驗(yàn)的應(yīng)變測(cè)量結(jié)論:(1)最大縱向拉應(yīng)變?cè)跒r青層的底部;(2)最大剪應(yīng)力在輪胎外緣路面5cm處用非線彈性和粘彈性模型的有限元分析對(duì)柔性路面性能的預(yù)測(cè),理論計(jì)算預(yù)測(cè)和實(shí)際結(jié)果十分一致2瀝青路面本構(gòu)關(guān)系建立在粘-彈-塑性理論基礎(chǔ)上的本構(gòu)關(guān)系(58NCAT試驗(yàn)研究(1)研究路面設(shè)計(jì)的季節(jié)特性和路面反應(yīng)特性;(2)標(biāo)定和驗(yàn)證路面的力學(xué)-經(jīng)驗(yàn)?zāi)P停唬?)快速評(píng)價(jià)聚合物改性和非改性膠結(jié)料、新混合料和RAP混合料等材料的特性;(4)研究修建更經(jīng)濟(jì)、壽命更長(zhǎng)的路面結(jié)構(gòu)等。NCAT試驗(yàn)研究(1)研究路面設(shè)計(jì)的季節(jié)特性和路面反應(yīng)特性;593瀝青膠結(jié)料性能試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)
(歐洲瀝青協(xié)會(huì))—系統(tǒng)地提出了將來(lái)歐洲評(píng)價(jià)與路面性能要求有聯(lián)系的有關(guān)膠結(jié)料性質(zhì)的不同試驗(yàn)方法—5種膠結(jié)料性能高溫流變,永久變形流變與破壞,低溫開(kāi)裂短期與長(zhǎng)期老化,路面表面開(kāi)裂膠結(jié)料勁度模量,瀝青結(jié)構(gòu)強(qiáng)度膠結(jié)料斷裂,瀝青路面疲勞開(kāi)裂3瀝青膠結(jié)料性能試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)
(歐洲瀝青協(xié)會(huì))—系統(tǒng)地604橡膠瀝青路面:長(zhǎng)期性能—橡膠瀝青路面20年回訪—橡膠瀝青和膠結(jié)料性質(zhì)—現(xiàn)行RSA規(guī)范有關(guān)橡膠瀝青條款—對(duì)于重交瀝青和破壞嚴(yán)重的路面SAMI是一種經(jīng)濟(jì)的罩面4橡膠瀝青路面:長(zhǎng)期性能—橡膠瀝青路面20年回訪61橡膠瀝青特點(diǎn)耐久性好抗裂能力強(qiáng)合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗滑性能好造價(jià)低有利于環(huán)境保護(hù)。可用于路面結(jié)構(gòu)層結(jié)合料、罩面層、應(yīng)力吸收層、橋面防水粘接層等,符合“兩型社會(huì)”建設(shè)的國(guó)家大政方針,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。橡膠瀝青特點(diǎn)耐久性好62橡膠瀝青的制備工藝橡膠粉的粒度選擇
(1)20目粒度較粗,成本低,能保持橡膠的彈性,但易發(fā)生沉淀。適用于鋪筑橡膠瀝青薄膜;(2)80目粒度細(xì),易與瀝青相融合,不會(huì)發(fā)生沉淀,但橡膠顆粒彈性性質(zhì)較差;(3)40-60目,粒度適中,既能與瀝青較好的融合,又能保持一定的彈性性質(zhì),不易發(fā)生沉淀。橡膠瀝青的制備工藝橡膠粉的粒度選擇63粒度對(duì)橡膠瀝青性質(zhì)的影響橡膠瀝青粘度與高溫保存時(shí)間和膠粉細(xì)度有關(guān)粒度對(duì)橡膠瀝青性質(zhì)的影響橡膠瀝青粘度與高溫保存時(shí)間和膠粉細(xì)度64橡膠瀝青粘度與膠粉粒度的關(guān)系由圖可見(jiàn),60目膠粉所制備的橡膠瀝青粘度最高橡膠瀝青粘度與膠粉粒度的關(guān)系由圖可見(jiàn),60目膠粉所制備65
橡膠粉的劑量確定橡膠粉的劑量應(yīng)根據(jù)用途、道路等級(jí)、基質(zhì)瀝青稠度等因素確定,其變化范圍為15%~30%(外摻),大致可分為:(1)橡膠瀝青薄膜(封層),用量約為25%~30%(2)間斷級(jí)配(開(kāi)級(jí)配)磨耗層,用量約為20%~25%(3)SMA路面,用量約為15%~20%橡膠粉的劑量確定橡膠粉的劑量應(yīng)根據(jù)用途、道路等級(jí)、基質(zhì)瀝青66橡膠瀝青制備的溫度橡膠瀝青制備需要在較高溫度下進(jìn)行,橡膠發(fā)生溶脹,并與瀝青發(fā)生一定化學(xué)反應(yīng),但試驗(yàn)表明,溫度太高,不僅浪費(fèi)能源,而且橡膠會(huì)發(fā)生裂解,使粘度降低,同時(shí)瀝青也發(fā)生老化。
制備溫度控制在170~180℃范圍內(nèi)比較適宜。橡膠瀝青制備的溫度橡膠瀝青制備需要在較高溫度下進(jìn)行,67橡膠瀝青攪拌時(shí)間
橡膠瀝青在制備過(guò)程中,適宜的攪拌時(shí)間為60-80min。時(shí)間再長(zhǎng)則粘度反而下降,這主要是由于橡膠裂解所致。
橡膠瀝青攪拌時(shí)間橡膠瀝青在制備過(guò)程中,適宜的攪拌時(shí)68
橡膠瀝青的性質(zhì)材料針入度/0.1mm軟化點(diǎn)/℃粘度60℃/Pa.s彈性恢復(fù)25℃/%基質(zhì)瀝青6948.5210-橡膠瀝青4760175068注:膠粉粒度60目,劑量15%,拌和60min,溫度175℃橡膠瀝青的性質(zhì)材料針入度軟化點(diǎn)粘度彈性恢復(fù)基質(zhì)瀝青669橡膠瀝青的粘溫關(guān)系曲線基質(zhì)瀝青橡膠瀝青
橡膠瀝青的粘溫關(guān)系曲線基質(zhì)瀝青橡膠瀝青70膠粉改性瀝青的性能材料針入度0.1mm針入度溫度系數(shù)A針入度指數(shù)PI當(dāng)量軟化點(diǎn)℃當(dāng)量脆點(diǎn)℃塑性溫度范圍℃基質(zhì)瀝青690.0468-1.0248.2-12.160.3膠粉瀝青470.0349+0.9360.8-20.281.0膠粉改性瀝青的性能材料針入度針入度溫度系數(shù)針入度71
橡膠瀝青的生產(chǎn)橡膠瀝青路面施工,最重要的就是首先要加工橡膠瀝青,總體來(lái)說(shuō)它與SBS改性瀝青生產(chǎn)有所不同。橡膠粉在瀝青中,需要在高溫條件下充分溶脹,并產(chǎn)生復(fù)雜的物理與化學(xué)反應(yīng),膠粉發(fā)生部分脫硫、降解,恢復(fù)一定生膠性質(zhì),對(duì)瀝青起到改性作用。橡膠粉在溶脹過(guò)程中,體積發(fā)生膨脹。橡膠粉在瀝青中形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),橡膠瀝青表現(xiàn)出高粘度、高彈性的優(yōu)良性能。橡膠瀝青的生產(chǎn)橡膠瀝青路面施工,最重要的就是首先要加工橡72橡膠瀝青的生產(chǎn)工藝流程瀝青儲(chǔ)存罐快速升溫?zé)峤粨Q器廢舊輪胎橡膠粉快速預(yù)拌攪拌反應(yīng)橡膠瀝青生產(chǎn)基本工藝流程
橡膠瀝青的生產(chǎn)工藝流程瀝青儲(chǔ)存罐快速升溫廢舊輪胎橡膠粉快速預(yù)73
5降噪路面瀝青路面聲音性能試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)和研究降低噪音和磨耗特性丹麥雙層孔隙性瀝青路面和降低噪音低噪音路面功能恢復(fù)機(jī)的研制降噪路面對(duì)抗車(chē)轍性能的影響
5降噪路面瀝青路面聲音性能試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)和研究74雙層孔隙性瀝青路面和降低噪音(丹麥)—輪胎路面接觸和汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音是交通兩大主要噪音源,此外還有車(chē)輛行駛氣動(dòng)噪音。—1999年丹麥研究項(xiàng)目評(píng)價(jià)城市降噪瀝青路面,修筑了面層細(xì)級(jí)配空隙性瀝青路面,每年兩次用高壓沖洗和抽吸—綜合研究包括,聲發(fā)射噪音,道路表面噪音吸收,內(nèi)部噪音車(chē)輛滲透性,表面紋理,鉆孔,摩擦力,社會(huì)調(diào)查和經(jīng)濟(jì)分析—分析了近3年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,研究持續(xù)到整個(gè)生命周期雙層孔隙性瀝青路面和降低噪音(丹麥)—輪胎路面接觸和汽車(chē)發(fā)動(dòng)75低噪音路面功能恢復(fù)機(jī)的研制(日本)—低噪音空隙性排水瀝青路面可降低噪音3~5分貝,相當(dāng)于交通量降低一半—孔隙堵塞使功能損失—高壓沖洗和高真空抽吸的兩用路面功能恢復(fù)機(jī)器低噪音路面功能恢復(fù)機(jī)的研制(日本)—低噪音空隙性排水瀝青路面76我國(guó)排水降噪路面-OGFCOGFC路面空隙率高,穩(wěn)定度低,飛散損失大,質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)高。存在以下顧慮:高粘度改性瀝青質(zhì)量,現(xiàn)已不存在問(wèn)題;環(huán)境影響:粉塵多,易堵塞路面空隙;車(chē)轍顧慮:奧地利試驗(yàn)結(jié)果表明,細(xì)粒式降噪路面車(chē)轍比SMA-10高5倍,比SMA-16高10倍。我國(guó)排水降噪路面-OGFCOGFC路面空隙率高,穩(wěn)定度低,飛776溫拌瀝青混合料溫拌瀝青是最近10年來(lái)在歐洲發(fā)展起來(lái)的,德國(guó)、挪威、法國(guó)都對(duì)其進(jìn)行了研究。在美國(guó),NCAT以及其他一些機(jī)構(gòu)也對(duì)其進(jìn)行了研究。溫拌瀝青混合料是一種綠色、節(jié)能、環(huán)保的路面新材料,施工溫度介于熱拌瀝青混合料和冷拌瀝青混合料之間。其力學(xué)性能和路用性能不亞于傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料,但生產(chǎn)施工溫度可以降低30~50℃。北京公科院完成了“溫拌瀝青混合料應(yīng)用技術(shù)研究”,在國(guó)內(nèi)8個(gè)省份完成了18條溫拌瀝青混合料實(shí)驗(yàn)路,均取得了圓滿成功。與熱拌瀝青混合料相比,溫拌瀝青混合料可以降低溫室氣體排放50%以上,降低瀝青煙排放90%以上,節(jié)約燃油20-30%。6溫拌瀝青混合料溫拌瀝青是最近10年來(lái)在歐洲發(fā)展起來(lái)的,德78溫拌混合料性能與應(yīng)用WMA可以用于瀝青路面的各結(jié)構(gòu)層;適用于瀝青路面維修養(yǎng)護(hù)中的薄層罩面和超薄罩面;適用于有更高環(huán)保要求的城市道路的建設(shè)和維修養(yǎng)護(hù);適用于隧道道面的鋪筑;適用于再生料比例較高的混合料。
溫拌混合料性能與應(yīng)用WMA可以用于瀝青路面的各結(jié)構(gòu)層;79幾種溫拌瀝青技術(shù)乳化瀝青溫拌技術(shù)—Evotherm?
有機(jī)蠟添加劑法溫拌技術(shù)—Sasobit?
沸石降粘溫拌技術(shù)—Aspha-Min?
泡沫瀝青溫拌技術(shù)—WAM-Foam?
幾種溫拌瀝青技術(shù)乳化瀝青溫拌技術(shù)—Evotherm?80
Evotherm
溫拌技術(shù)Evotherm溫拌技術(shù)由美國(guó)MeadWestvaco公司研發(fā)。EvothermEmulsionTechnology(ET)
制成成品高濃度溫拌乳化瀝青(瀝青固含量70%左右)。可實(shí)現(xiàn)瀝青混合料工作溫度下降50℃~60℃EvothermDAT
是ET技術(shù)基礎(chǔ)上的工藝升級(jí)。回避了瀝青乳化供應(yīng)環(huán)節(jié),溫拌化學(xué)包改由濃縮液加水稀釋后與熱瀝青同時(shí)向拌和鍋添加。由于引進(jìn)拌和鍋的水分減少了90%,節(jié)能效果更加明顯。可實(shí)現(xiàn)瀝青混合料工作溫度下降40℃~50℃。Evotherm3G
在DAT技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了Evotherm溫拌濃縮液無(wú)需用水稀釋狀態(tài)下的使用,可直接在拌和樓添加。可實(shí)現(xiàn)瀝青混合料工作溫度下降30℃~40℃。Evotherm溫拌技術(shù)Evotherm溫拌技術(shù)由美81兩代技術(shù)的比較(能耗和排放)乳化瀝青水汽直投式水汽兩代技術(shù)的比較(能耗和排放)乳化瀝青水汽直投式水汽82
Sasobit
溫拌技術(shù)南非SasolWax公司的產(chǎn)品。一種從煤氣化中生成的石蠟化合物。Sasobit分子是含有40~120個(gè)碳原子的長(zhǎng)鏈脂肪烴,瀝青中的蠟分子只含有22~40個(gè)碳原子。推薦摻量為瀝青質(zhì)量的3%。熔點(diǎn)在100℃左右,當(dāng)溫度超過(guò)115℃時(shí)可以完全溶解于瀝青中,降低瀝青的粘度,使混合料的拌和及壓實(shí)溫度降低。在熔點(diǎn)之下,Sasobit在瀝青中成網(wǎng)格結(jié)構(gòu),可以增加混合料的穩(wěn)定性,提高路面在使用溫度范圍內(nèi)的抗車(chē)轍性能。國(guó)內(nèi)已有數(shù)條試驗(yàn)路上海、遼寧、河北、廣州、江蘇、重慶等省份。Sasobit溫拌技術(shù)南非SasolWax公司的產(chǎn)品83Aspha-Min
溫拌技術(shù)德國(guó)Eurovia公司研發(fā)白色超細(xì)粉末,內(nèi)部為連通多孔結(jié)構(gòu),比表面積大,可吸收其質(zhì)量21%的水分。Eurovia公司推薦摻量為瀝青混合料質(zhì)量的0.3%,可降低施工溫度30℃。美國(guó)瀝青專家Hurley試驗(yàn)結(jié)論:加入瀝青混合料質(zhì)量0.3%的Aspha-Min可降低瀝青混合料的拌和與壓實(shí)溫度20℃~30℃。Aspha-Min溫拌技術(shù)德國(guó)Eurovia公司研發(fā)84WAM-Foam
溫拌技術(shù)殼牌國(guó)際石油公司和Kolo-Veidekke公司共同開(kāi)發(fā)。一種兩階段法生產(chǎn)溫拌瀝青混合料技術(shù)。首先采用軟質(zhì)瀝青與石料拌和,拌和溫度110℃,使軟質(zhì)瀝青完全裹附于石料表面,緊接著硬質(zhì)瀝青以泡沫瀝青的形式噴入并迅速拌和。因?yàn)闉r青發(fā)泡后體積增加數(shù)倍且粘度明顯降低,因此,可在溫度較低(90℃~110℃)的條件下拌和均勻。技術(shù)的關(guān)鍵在于選擇合適的軟、硬瀝青種類以及二者的比例,以滿足混合料相應(yīng)的路用性能要求。對(duì)配套的瀝青發(fā)泡設(shè)備要求較高。WAM-Foam溫拌技術(shù)殼牌國(guó)際石油公司和Kolo-Ve85溫拌瀝青技術(shù)的優(yōu)勢(shì)節(jié)能:可節(jié)省燃油30%以上。環(huán)保:減少?gòu)U氣排放,降低廢氣控制成本,保護(hù)環(huán)境。延緩瀝青老化:混合料溫度低瀝青早期老化程度輕,從而延緩路面發(fā)生低溫開(kāi)裂和疲勞開(kāi)裂的時(shí)間。施工組織方便:容許較長(zhǎng)運(yùn)輸距離,而不必?fù)?dān)心過(guò)多溫度損失。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施容易:生產(chǎn)基本可以使用現(xiàn)有熱拌瀝青混合料生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn),對(duì)現(xiàn)行設(shè)備無(wú)過(guò)多改造要求。延長(zhǎng)施工季節(jié):溫拌混合料施工在路表溫度低于10℃情況下仍可進(jìn)行。混合料性能良好:溫拌混合料性能與熱拌混合料相當(dāng),部分性能指標(biāo)甚至優(yōu)于熱拌混合料。溫拌瀝青技術(shù)的優(yōu)勢(shì)節(jié)能:可節(jié)省燃油30%以上。86溫拌與熱拌體積指標(biāo)的比較比較指標(biāo)AC13AC20溫拌熱拌溫拌熱拌空隙率VV,%3.93.84.03.9油石比,%5.05.04.54.5VMA,%14.0413.8713.1213.01VFA,%72.2372.8568.2169.02溫拌與熱拌體積指標(biāo)的比較AC13AC20溫拌熱拌溫拌熱拌空隙87Evotherm溫拌混合料和熱拌瀝青混合料性能比較Evotherm溫拌混合料和熱拌瀝青混合料性能比較88溫拌改性瀝青混合料推薦施工溫度范圍
施工工序溫度(℃)SBS改性瀝青溫度不低于165礦料加熱溫度135瀝青混合料出料溫度130~140(冬季)120~130(夏季)混合料攤鋪溫度不低于120開(kāi)始碾壓溫度不低于110碾壓終了溫度不低于70溫拌改性瀝青混合料推薦施工溫度范圍施工工序溫度(℃)SBS89三、瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)及新進(jìn)展瀝青路面小修養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)新材料預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)瀝青路面再生養(yǎng)護(hù)技術(shù)三、瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)及新進(jìn)展瀝青路面小修養(yǎng)護(hù)90瀝青路面養(yǎng)護(hù)新理念病害發(fā)現(xiàn)立足于“早”養(yǎng)護(hù)施工立足于“快”養(yǎng)護(hù)費(fèi)用立足于“省”瀝青路面養(yǎng)護(hù)新理念病害發(fā)現(xiàn)立足于“早”91養(yǎng)護(hù)受到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)高度重視公路建設(shè)迅速發(fā)展,養(yǎng)護(hù)任務(wù)日益艱巨;張春賢部長(zhǎng)在2005年全國(guó)交通工作會(huì)上提出“公路建設(shè)是發(fā)展,公路養(yǎng)護(hù)也是發(fā)展”的新理念;李盛霖部長(zhǎng)在2006年全國(guó)公路養(yǎng)護(hù)管理工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)了交通發(fā)展要走可持續(xù)發(fā)展之路;交通部《公路水路交通中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》將養(yǎng)護(hù)材料再生技術(shù)和瀝青路面快速養(yǎng)護(hù)技術(shù)列為重要研究重點(diǎn)。養(yǎng)護(hù)受到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)高度重視公路建設(shè)迅速發(fā)展,養(yǎng)護(hù)任務(wù)日益艱巨;92養(yǎng)護(hù)目的提高路面使用品質(zhì)延長(zhǎng)路面使用壽命節(jié)省在途時(shí)間節(jié)約養(yǎng)護(hù)資金方便人民群眾安全便捷出行養(yǎng)護(hù)目的提高路面使用品質(zhì)93高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)特點(diǎn)養(yǎng)護(hù)要及時(shí)質(zhì)量要求高不能中斷交通為確保養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和效率,需要專業(yè)化、機(jī)械化養(yǎng)護(hù),更需要新技術(shù)新材料。
高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)特點(diǎn)養(yǎng)護(hù)要及時(shí)94養(yǎng)護(hù)規(guī)范的缺陷“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的原則預(yù)防性養(yǎng)護(hù)條文不具體,缺乏可操作性養(yǎng)護(hù)質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)偏低缺乏質(zhì)量控制方法養(yǎng)護(hù)規(guī)范的缺陷“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的原則951、小修養(yǎng)護(hù)工藝裂縫車(chē)轍坑槽、松散、擁包翻漿沉陷1、小修養(yǎng)護(hù)工藝裂縫車(chē)轍坑槽、松散、擁包沉陷96流動(dòng)性車(chē)轍特殊路段應(yīng)摻入路面增強(qiáng)材料等增強(qiáng)抗車(chē)轍能力的措施;養(yǎng)護(hù)路面結(jié)構(gòu)、材料盡量與原路面一致按車(chē)道處理,經(jīng)檢測(cè)確定病害范圍,壞到哪一層,處理到哪一層;銑刨寬度按照層間兩側(cè)錯(cuò)開(kāi)15~20cm,兩頭錯(cuò)開(kāi)50~100cm;施工工藝與瀝青路面相同。流動(dòng)性車(chē)轍特殊路段應(yīng)摻入路面增強(qiáng)材料等增強(qiáng)抗車(chē)轍能力的措施;97水損壞類病害-原因分析集料與瀝青粘性不良集料含泥量偏高
瀝青混合料拌和不均勻或?yàn)r青用量不足瀝青混合料離析瀝青混合料中細(xì)集料偏多油污染壓實(shí)度偏低水損壞類病害-原因分析集料與瀝青粘性不良98空隙率與水穩(wěn)定性的關(guān)系空隙率與水穩(wěn)定性的關(guān)系99動(dòng)穩(wěn)定度與壓實(shí)度的關(guān)系動(dòng)穩(wěn)定度與壓實(shí)度的關(guān)系100壓實(shí)度與漢堡車(chē)轍的關(guān)系壓實(shí)度99%壓實(shí)度96%壓實(shí)度與漢堡車(chē)轍的關(guān)系壓實(shí)度99%壓實(shí)度96%101養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測(cè)項(xiàng)目路面結(jié)構(gòu)壓實(shí)度(%)空隙率(%)平整度(mm)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與原路面相同≥963~8≤3(最大間隙值)瀝青路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量建議標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測(cè)項(xiàng)目路面結(jié)構(gòu)壓實(shí)度(%)空隙率(%)平整度(102坑槽(松散)、擁包-挖補(bǔ)法確定范圍,按“圓洞方補(bǔ)、斜洞正補(bǔ)”劃輪廓線;挖除損壞的瀝青面層,清理殘?jiān)克⒄硨佑停桓鶕?jù)坑槽大小,采取稱重方法將適量的瀝青混合料填入坑槽中,人工調(diào)平;縱橫碾壓密實(shí);連片坑槽銑刨面層重新施工,方法與車(chē)轍養(yǎng)護(hù)方法一致。坑槽(松散)、擁包-挖補(bǔ)法確定范圍,按“圓洞方補(bǔ)、斜洞正補(bǔ)”103坑槽(松散)、擁包-養(yǎng)護(hù)車(chē)修補(bǔ)法確定范圍,將瀝青路面加熱到140~160℃;清除部分損壞的瀝青混合料;噴灑改性乳化瀝青,加入適量的新料,人工拌和均勻;人工整平后,縱橫碾壓密實(shí)。
坑槽(松散)、擁包-養(yǎng)護(hù)車(chē)修補(bǔ)法確定范圍,將瀝青路面加熱到1104坑槽(松散)、擁包-冷補(bǔ)法冷補(bǔ)法適用于臨時(shí)修補(bǔ),使用時(shí)間不宜超過(guò)6個(gè)月,厚度不宜超過(guò)10cm;挖除松散的瀝青混合料,用養(yǎng)護(hù)車(chē)將坑槽處烘干;填入適量的冷補(bǔ)材料,人工整平,最后用壓路機(jī)碾壓密實(shí);在條件允許時(shí)應(yīng)采用熱補(bǔ)法重新處理。坑槽(松散)、擁包-冷補(bǔ)法冷補(bǔ)法適用于臨時(shí)修補(bǔ),使用時(shí)間不宜105翻漿-開(kāi)裂引起處理挖除損壞瀝青面層,寬度不小于80cm;處理水泥混凝土板病害;清理縫壁殘?jiān)M(jìn)行灌縫;在槽壁和槽底涂刷改性乳化瀝青粘層油;分層填筑瀝青混合料,碾壓密實(shí)。翻漿-開(kāi)裂引起處理挖除損壞瀝青面層,寬度不小于80cm;106翻漿-路基地下水位高檢查路面狀況和邊溝狀況;挖開(kāi)損壞的瀝青面層,寬度80~100cm;對(duì)損壞的基層采用熱拌瀝青混合料或干硬性混凝土進(jìn)行處理;對(duì)地下水位高的路段每20m設(shè)一橫向盲溝;按照坑槽處理方法分層恢復(fù)瀝青面層;對(duì)地下管線損傷引起的翻漿,應(yīng)采用水泥混凝土對(duì)管線進(jìn)行保護(hù)。翻漿-路基地下水位高檢查路面狀況和邊溝狀況;107沉陷處理
★現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)高程,每2m1點(diǎn),兩頭各延長(zhǎng)20~50m;
★重新進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì),屬于軟基沉降引起的沉陷,可預(yù)留部分沉降;
★根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行變厚度銑刨,起點(diǎn)和終點(diǎn)銑刨深度4cm;
★根據(jù)沉陷深度分層填補(bǔ),下層為調(diào)平層,掛線施工,上層等厚度施工;
★對(duì)于橋頭沉陷,銑刨瀝青面層后,對(duì)橋頭搭板進(jìn)行壓漿,縱向3m一排,橫向2m一個(gè)孔,梅花型布置。調(diào)平層等厚攤鋪層變厚銑區(qū)刨區(qū)沉陷處理★現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)高程,每2m1點(diǎn),兩頭各延長(zhǎng)20108裂縫-施工參數(shù)采用有限元計(jì)算最大應(yīng)力發(fā)生在上角點(diǎn),與灌縫料模量成正比,深寬比有重要影響。無(wú)背襯比有背襯應(yīng)力大1.4~1.7倍。裂縫-施工參數(shù)109裂縫-施工參數(shù)灌縫材料的最大應(yīng)力點(diǎn)出現(xiàn)在上部的兩個(gè)角點(diǎn)處,灌縫過(guò)程中對(duì)上部要特殊處理。深寬比越大,拉應(yīng)力也越大,在保證封水的前提下控制深寬比在1~3之間比較合適;對(duì)于細(xì)小的瀝青路面裂縫應(yīng)采取擴(kuò)縫灌縫措施。底部粘接將對(duì)材料表面應(yīng)力提高1.4~1.7倍,施工時(shí)宜設(shè)置背襯材料進(jìn)行脫粘處理。拉應(yīng)力與模量成正比,因此應(yīng)控制其彈性模量不超過(guò)0.4Mpa,同時(shí)經(jīng)過(guò)定伸粘接試驗(yàn)無(wú)破壞。裂縫-施工參數(shù)灌縫材料的最大應(yīng)力點(diǎn)出現(xiàn)在上部的兩個(gè)角點(diǎn)處,灌110裂縫填封的方式裂縫填封的方式111裂縫-擴(kuò)縫灌縫法
采用開(kāi)槽機(jī)沿裂縫進(jìn)行開(kāi)槽,深度4cm左右,寬度1cm左右;用高壓空氣吹盡松散的灰塵;將高彈性改性瀝青加熱到180℃左右,用灌縫機(jī)進(jìn)行灌縫,或灌入灌縫料;灌縫后可填入部分3#料,待瀝青溫度降低到150℃左右時(shí)用木錘打入縫中。裂縫-擴(kuò)縫灌縫法采用開(kāi)槽機(jī)沿裂縫進(jìn)行開(kāi)槽,深度4c112直接灌縫法
用高壓空氣吹盡灰塵,清理松散的顆粒;將雙組分灌縫材料按配比拌和均勻;用灌縫機(jī)進(jìn)行第一次灌縫;3~5分鐘后進(jìn)行第二次灌縫,直到接近表面0.5cm左右;灌縫后可填入部分3#料,用木錘敲打進(jìn)縫中。直接灌縫法用高壓空氣吹盡灰塵,清理松散的顆粒;113網(wǎng)狀裂縫處理
屬于中下面層損壞引起的網(wǎng)狀裂縫,按坑槽修補(bǔ)法處理至損壞的中下面層;如果中下面層完好,強(qiáng)度最夠,可用養(yǎng)護(hù)車(chē)加熱墻將上面層加熱到140~160℃,耙松后清除部分混合料,然后噴灑改性乳化瀝青,再加入新拌瀝青混合料,人工拌和均勻后調(diào)平,碾壓密實(shí)。網(wǎng)狀裂縫處理屬于中下面層損壞引起的網(wǎng)狀裂縫,按坑槽114縱向裂縫處理
檢查路基邊坡?tīng)顟B(tài),是否出現(xiàn)垮方或松動(dòng);沿裂縫進(jìn)行鉆孔,每1~2m1個(gè),深度不小于3m,直徑50mm,進(jìn)行深層壓漿,壓漿過(guò)程中應(yīng)注意觀察路基邊坡是否有水泥漿流出,發(fā)現(xiàn)水泥漿流出應(yīng)及時(shí)封堵,控制壓力0.3~0.6Mpa。采用高彈性改性瀝青或灌縫料將裂縫灌滿。縱向裂縫處理檢查路基邊坡?tīng)顟B(tài),是否出現(xiàn)垮方或松動(dòng);1152養(yǎng)護(hù)新材料抗車(chē)轍材料灌縫料冷補(bǔ)材料2養(yǎng)護(hù)新材料抗車(chē)轍材料116重交通公路北段為山區(qū),存在長(zhǎng)大縱坡,最大坡率4%,1200m長(zhǎng)。夏季氣溫高持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)研究開(kāi)發(fā)新材料是解決路面車(chē)轍的有效途徑2.1、抗車(chē)轍材料重交通公路2.1、抗車(chē)轍材料117抗車(chē)轍材料要求
1、
與瀝青具有較好的相容性,能與瀝青實(shí)現(xiàn)物理和化學(xué)結(jié)合,從而有效地提高瀝青混合料的強(qiáng)度。2、在140~160℃溫度下能軟化與瀝青混合料混融。3、60℃以下不軟化,不結(jié)團(tuán),分散性能好,施工方便;4、具有較好的抗老化性能,耐侯性能好,耐氧化,耐紫外線輻射。5、閃點(diǎn)高,不含有毒物質(zhì),不會(huì)造成環(huán)境污染。抗車(chē)轍材料要求1、與瀝青具有較好的相容性,能與瀝青118國(guó)內(nèi)外抗車(chē)轍材料材料名稱DuroflexPRAST.S海川抗車(chē)轍能力7870/0.88209/0.610692/0.5抗水損壞性能91.0----強(qiáng)度1.282/AC-13----低溫性能動(dòng)態(tài)變形10000次0.15mm----拌和時(shí)間延長(zhǎng)20s延長(zhǎng)50%--拌和溫度不低于170℃提高10℃以上提高10~20℃國(guó)內(nèi)外抗車(chē)轍材料材料名稱DuroflexPRAST.S海川抗119材料配方Apreimat-1Apreimat-2原材料名稱比例(%)原材料名稱比例(%)P-140~60再生塑料85~95P-230~50軟化劑5~15軟化劑P-5
3~10穩(wěn)定劑0.5~1穩(wěn)定劑AT-1680.5~1潤(rùn)滑劑0.2~0.5潤(rùn)滑劑0.2~0.5抗老化劑0.5~1抗老化劑0.2~0.5材料配方Apreimat-1Apreimat-2原材料名稱比120材料物理性能指標(biāo)單位Apreimat-1Apreimat-2密度(g/cm3)0.840~0.8450.842~0.846軟化點(diǎn)(℃)140~160140~160粒徑mm3~43~4顏色灰色灰色材料物理性能指標(biāo)單位Apreimat-1Apreimat-2121抗水損壞能力和彎拉強(qiáng)度項(xiàng)目?jī)鋈谇芭褟?qiáng)度(Mpa)凍融后劈裂強(qiáng)度(Mpa)TSR(%)AC-16(AH-70)1.0010.80380.3%AC-16+7‰Apreimat-11.5011.40793.7%AC-16+7‰Apreimat-21.481.3792.6%AC-16(PG76-22SBS)1.351.2189.6%抗水損壞能力和彎拉強(qiáng)度項(xiàng)目?jī)鋈谇芭褟?qiáng)度凍融后劈裂強(qiáng)度TSR122抗車(chē)轍能力動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn):從1340次/mm,提高到12600次/mm。抗車(chē)轍能力動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn):從1340次/mm,提高到12600123低溫彎曲應(yīng)變項(xiàng)目最大荷載(KN)彎拉強(qiáng)度(Mpa)勁度模量(Mpa)拉應(yīng)變(με)AC-16(AH-70)1.4716.7379142114.3AC-16+7‰Apreimat-11.4916.9375382246.6AC-16+7‰Apreimat-21.4616.6276012184.5AC-16(PG76-22SBS)1.5717.3480092165.5低溫彎曲應(yīng)變項(xiàng)目最大荷載彎拉強(qiáng)度勁度模量拉應(yīng)變AC-16(A124交通部公路工程檢測(cè)中心試驗(yàn)結(jié)果交通部公路工程檢測(cè)中心試驗(yàn)結(jié)果125施工性能
05年在K32~K33等長(zhǎng)大縱坡路段應(yīng)用于中下面層進(jìn)行車(chē)轍處理。拌和機(jī)窗口直接添加;不需要延長(zhǎng)拌和時(shí)間;不需要提高拌和溫度;需要及時(shí)碾壓
。該產(chǎn)品已于2005年申報(bào)專利,受理過(guò)程中。施工性能05年在K32~K33等長(zhǎng)大縱126抗車(chē)轍材料應(yīng)用效果抗車(chē)轍材料應(yīng)用效果1272.2、灌縫材料
瀝青路面裂縫按產(chǎn)生原因分為結(jié)構(gòu)型和溫縮型,兩種裂縫具有不同的特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)型裂縫:一種原因是基層存在裂縫或基層承載力的差異,在車(chē)輛荷載作用下引起瀝青面層開(kāi)裂,這種裂縫一般自下至上的貫穿裂縫。外觀表現(xiàn)較規(guī)則,從行車(chē)道開(kāi)始向兩側(cè)延伸,裂縫較寬。溫縮型裂縫:由于溫度降低,特別是猝然大幅降低引起瀝青面層自然收縮而開(kāi)裂,這種裂縫一般自上至下,逐步發(fā)展,嚴(yán)重的發(fā)展為貫穿裂縫。外觀表現(xiàn)為不規(guī)則,裂縫寬度不大。2.2、灌縫材料瀝青路面裂縫按產(chǎn)生原因128溫縮裂縫開(kāi)裂機(jī)理溫縮裂縫溫縮裂縫開(kāi)裂機(jī)理溫縮裂縫129反射裂縫開(kāi)裂機(jī)理當(dāng)拉應(yīng)力大于瀝青面層強(qiáng)度或剪應(yīng)力大于抗剪強(qiáng)度時(shí)瀝青面層開(kāi)裂。反射裂縫開(kāi)裂機(jī)理當(dāng)拉應(yīng)力大于瀝青面層強(qiáng)度或剪應(yīng)力大于抗剪強(qiáng)度130疲勞裂縫開(kāi)裂機(jī)理瀝青老化引起強(qiáng)度降低;荷載反復(fù)作用,應(yīng)力大于疲勞強(qiáng)度時(shí)引起路面開(kāi)裂。疲勞裂縫開(kāi)裂機(jī)理瀝青老化引起強(qiáng)度降低;131灌縫材料技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)測(cè)結(jié)果要求流動(dòng)性(下垂度)0≤3mm表干時(shí)間6h≤12h拉伸模量0.33Mpa≤0.4Mpa定伸粘結(jié)性無(wú)破壞無(wú)破壞浸水后定伸粘結(jié)性無(wú)破壞無(wú)破壞彈性恢復(fù)率94%≥70%灌縫材料技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)測(cè)結(jié)果要求流動(dòng)性(下垂度)0≤31322.3、快速冷補(bǔ)材料傳統(tǒng)熱態(tài)修補(bǔ)方式的弊端:
1維修成本高;2施工時(shí)間長(zhǎng),路面病害得不到及時(shí)維修,延誤最佳有效時(shí)機(jī),不能有效遏制病害發(fā)展;3受環(huán)境、氣候限制,如春、冬季,施工不便。
研究開(kāi)發(fā)一種能隨時(shí)可以用于路面維修的技術(shù)及材料十分必要。2.3、快速冷補(bǔ)材料傳統(tǒng)熱態(tài)修補(bǔ)方式的弊端:研究133冷補(bǔ)料技術(shù)要求1常溫施工、施工工藝簡(jiǎn)單2保質(zhì)期3~6個(gè)月;3強(qiáng)度成長(zhǎng)速度快;4后期強(qiáng)度高,抗車(chē)轍、抗水損害能力強(qiáng)。5耐久性好,使用時(shí)間不少于6個(gè)月。6適用于不同環(huán)境條件及高等級(jí)公(道)路。冷補(bǔ)料技術(shù)要求1常溫施工、施工工藝簡(jiǎn)單1343預(yù)防性養(yǎng)護(hù)—認(rèn)識(shí)到壽命周期費(fèi)用分析(LCCA)在選擇施工,養(yǎng)護(hù)和修復(fù)措施方面是有效的工具—美國(guó)聯(lián)邦公路局壽命周期費(fèi)用分析方法將變成美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)—1)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的判斷和效益;2)壽命周期分析3預(yù)防性養(yǎng)護(hù)1353.1拖刷封層有效勉強(qiáng)破壞類型疲勞開(kāi)裂線狀或塊狀裂縫車(chē)轍松散泛油不平整抗滑喪失水損害問(wèn)題的程度輕重3.1拖刷封層有效勉強(qiáng)破壞類型疲勞開(kāi)裂問(wèn)題的程度輕重1363.2霧狀封層(fogseal)封路面阻止松散防止瀝青硬化和氧化少量稀釋的慢凝乳化瀝青,無(wú)集料3.2霧狀封層(fogseal)封路面少量稀釋的慢凝137問(wèn)題的程度輕重霧狀封層允許的路面狀況破壞類型疲勞開(kāi)裂線狀或塊狀裂縫車(chē)轍松散泛油不平整抗滑喪失水損害有效勉強(qiáng)不合適無(wú)效問(wèn)題的程度輕重霧狀封層允許的路面狀況破壞類型疲勞開(kāi)裂有效勉強(qiáng)138阻止松散的表面氧化改善表面抗滑充填車(chē)轍/較小的路面不平整封路面表面3.3微表處
(microsurfacing)高質(zhì)量的集料和改性乳化瀝青的混合料阻止松散的表面氧化3.3微表處
(microsurfac139微表處允許的路面狀況有效勉強(qiáng)破壞類型疲勞開(kāi)裂線狀或塊狀裂縫車(chē)轍松散泛油不平整抗滑喪失水損害問(wèn)題的程度輕重不合適無(wú)效微表處允許的路面狀況有效勉強(qiáng)破壞類型疲勞開(kāi)裂問(wèn)題的程度輕重不140封路面防止瀝青硬化/氧化延緩HMA罩面層上的反射裂縫改善表面抗滑3.4石屑封縫(chipseal)將瀝青和集料碾壓到路面上封路面3.4石屑封縫(chipseal)將瀝青和集料碾壓141石屑封層允許的路面狀況有效勉強(qiáng)不合適無(wú)效破壞類型疲勞開(kāi)裂線狀或塊狀裂縫車(chē)轍松散泛油不平整抗滑喪失水損害問(wèn)題的程度輕重石屑封層允許的路面狀況有效勉強(qiáng)不合適無(wú)效破壞類型疲勞開(kāi)裂問(wèn)題142石屑封層壽命調(diào)查SHRPSP5;>5years澳大利亞:8-15years新西蘭8-15years南非:8-12years石屑封層壽命調(diào)查SHRPSP5;>5years1433.5Novachip采用高粘度改性瀝青和開(kāi)級(jí)配集料;功能:封水、延緩裂縫發(fā)生、提高抗滑性能、降低噪音、減少水霧3.5Novachip采用高粘度改性瀝青和開(kāi)級(jí)配集料;144施工程序噴灑Nova結(jié)合料攤鋪瀝青混合料壓實(shí)Nova結(jié)合料施工程序噴灑Nova結(jié)合料Nova結(jié)合料145Novachip有效勉強(qiáng)破壞類型疲勞開(kāi)裂線狀或塊狀裂縫車(chē)轍松散泛油不平整抗滑喪失水損害問(wèn)題的程度輕重不合適無(wú)效Novachip有效勉強(qiáng)破壞類型疲勞開(kāi)裂問(wèn)題的程度輕重不合適1463.6、智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)采用一批自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備定期對(duì)路面進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)路面病害進(jìn)行分析診斷,并提出科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)對(duì)策、工程量及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,為領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)決策提供依據(jù)。3.6、智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)采用一批自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備定期對(duì)路面進(jìn)行檢測(cè),147系統(tǒng)簡(jiǎn)介平整度RQI彎沉SSI路面破損PCI摩擦系數(shù)SFC預(yù)防性養(yǎng)護(hù)小修養(yǎng)護(hù)中修養(yǎng)護(hù)大修養(yǎng)護(hù)地質(zhì)雷達(dá)取芯路面綜合評(píng)價(jià)PQI工程量清單養(yǎng)護(hù)計(jì)劃自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)專家診斷系統(tǒng)科學(xué)決策系統(tǒng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介平整度RQI地質(zhì)雷達(dá)路面綜合評(píng)價(jià)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)專家診斷1484瀝青路面再生技術(shù)
節(jié)約大量的瀝青及砂石材料。有利于緩解土地、公路建筑材料等資源壓力。有利于降低工程造價(jià),具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。有利于創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。4瀝青路面再生技術(shù)節(jié)約大量的瀝青及砂石材料。149再生技術(shù)選擇再生技術(shù)分為五個(gè)大類:
1、廠拌熱再生(HR)
2、廠拌冷再生(CR)
3、就地?zé)嵩偕℉IR)4、就地冷再生(CIR)5、全深再生(FDR)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),選擇質(zhì)量可靠,實(shí)用范圍廣的廠拌熱再生和廠拌冷再生作為研究重點(diǎn)。再生技術(shù)選擇再生技術(shù)分為五個(gè)大類:150國(guó)際經(jīng)合組織對(duì)11國(guó)路面再生利用調(diào)查表國(guó)家澳大利亞奧地利加拿大丹麥芬蘭法國(guó)日本荷蘭瑞典英國(guó)美國(guó)利用率(%)8080909095-80100759080廠拌熱再生GGGGGGGGGG就地?zé)嵩偕鶯LLGGGGGLL廠拌冷再生LLGGLL就地冷再生LLGGLL基層\瀝青穩(wěn)定LLLGLL基層\水泥穩(wěn)定GGGGGG基層\水泥瀝青GGLG底基層GGLLGGGLG填料GLGL其它GG注:1、G表示普遍采用,L表示有限采用;2、數(shù)據(jù)為各國(guó)提供,非本組織調(diào)查得來(lái)。各國(guó)對(duì)再生利用出臺(tái)了政策、技術(shù)規(guī)范和強(qiáng)制法規(guī)。國(guó)際經(jīng)合組織對(duì)11國(guó)路面再生利用調(diào)查表國(guó)家澳大利亞奧地利加拿1514.1、廠拌熱再生路用性能最好;應(yīng)用廣泛,可用于高速公路中下面層及其他各級(jí)公路各個(gè)結(jié)構(gòu)層次;4.1、廠拌熱再生路用性能最好;152再生瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度
再生瀝青混合料有較好的高溫穩(wěn)定性,且隨舊料摻量增加而提高,各個(gè)方案都好于新料,摻入再生劑會(huì)降低再生料的高溫穩(wěn)定性。
再生瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度再生瀝青混合料有較好的高溫穩(wěn)153再生瀝青混合料的低溫抗裂試驗(yàn)結(jié)果再生瀝青混合料的低溫抗裂試驗(yàn)結(jié)果154再生瀝青混合料的低溫抗裂性能
改性瀝青再生料比重交瀝青再生料具有更高的破壞應(yīng)變,都隨舊料摻量增加而降低;摻入再生劑能提高再生料的開(kāi)裂應(yīng)變,說(shuō)明再生劑能夠有效改善再生料的低溫抗裂性能。
再生瀝青混合料的低溫抗裂性能155廠拌熱再生拌和工藝流程RAP篩分RAP破碎RAP稱重RAP加熱熱RAP稱重?zé)嵝铝戏Q重新料加熱新料稱重出料拌缸攪拌瀝青添加RAP細(xì)料添加再生劑廠拌熱再生拌和工藝流程RAP篩分RAP破碎RAP稱重RAP加1564.2廠拌冷再生RAP利用率高;施工方便可用于高速公路下面層及柔性基層,以及其他等級(jí)公路表面層以下各結(jié)構(gòu)層。4.2廠拌冷再生RAP利用率高;157力學(xué)性能乳化瀝青冷再生泡沫瀝青冷再生力學(xué)性能乳化瀝青冷再生158泡沫瀝青與乳化瀝青冷再生混合料的性能對(duì)比泡沫瀝青與乳化瀝青冷再生混合料的性能對(duì)比1594.3現(xiàn)場(chǎng)熱再生功能性養(yǎng)護(hù),只用于表面層主要有兩種形式:復(fù)拌工藝和層鋪工藝施工速度快,1~2km/d使用壽命3~5年4.3現(xiàn)場(chǎng)熱再生功能性養(yǎng)護(hù),只用于表面層1604.4現(xiàn)場(chǎng)冷再生適用于公路基層或下面層施工效率高成本低40~50%4.4現(xiàn)場(chǎng)冷再生適用于公路基層或下面層161
湖北交通工程檢測(cè)中心
二〇〇八年十二月謝謝!
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二〇〇八年十二月謝謝!162瀝青路面設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展湖北交通工程檢測(cè)中心劉松瀝青路面設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展湖北交通工程檢測(cè)中心163主要內(nèi)容瀝青混合料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國(guó)際瀝青路面新技術(shù)及新進(jìn)展瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)及新進(jìn)展主要內(nèi)容瀝青混合料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)164一、瀝青路面設(shè)計(jì)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)材料試驗(yàn)與質(zhì)量控制瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法一、瀝青路面設(shè)計(jì)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1651瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交通量調(diào)查Ne-容許彎沉LR地質(zhì)、氣候、水文調(diào)查-確定路基彎沉和瀝青面層設(shè)計(jì)指標(biāo)路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)-各層設(shè)計(jì)控制指標(biāo)路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)-彎沉和彎拉應(yīng)力確定我國(guó)規(guī)范規(guī)定以彎沉值和瀝青面層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)控制指標(biāo),必要時(shí)驗(yàn)算瀝青面層剪應(yīng)力。1瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交通量調(diào)查Ne-容許彎沉LR166瀝青面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層次表面層中面層下面層抗滑性能√抗裂性能√抗車(chē)轍性能√√√抗水損性能√√√抗剪性能√√√耐疲勞性能√瀝青面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層次表面層中面層下面層抗滑性能√抗裂性能167厚度設(shè)計(jì)-彎沉設(shè)計(jì)選擇路面結(jié)構(gòu)層組合計(jì)算交通量Ne確定路面材料模量E1選定某些路面結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算某一路面結(jié)構(gòu)層厚度確定路面容許彎沉Lr彎拉設(shè)計(jì)厚度設(shè)計(jì)-彎沉設(shè)計(jì)選擇路面結(jié)構(gòu)層組合計(jì)算交通量Ne確定路面材168彎拉設(shè)計(jì)選擇路面結(jié)構(gòu)層組合計(jì)算交通量Ne確定路面材料彎拉模量Es計(jì)算最大彎拉應(yīng)力路面結(jié)構(gòu)層厚度確定結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力σm≤σR調(diào)整厚度гm≤г
R彎拉設(shè)計(jì)選擇路面結(jié)構(gòu)層組合計(jì)算交通量Ne確定路面材料彎拉模量1692、材料試驗(yàn)與質(zhì)量控制瀝青、改性瀝青碎石礦粉天然砂纖維2、材料試驗(yàn)與質(zhì)量控制17070號(hào)A級(jí)瀝青技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值針入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)60~80延度(5cm/min,10℃)最小(cm)15延度(5cm/min,15℃)最小(cm)100軟化點(diǎn)(環(huán)球法)最小(℃)46閃點(diǎn)(COC)最小(℃)260含蠟量(蒸餾法)最大(%)2.2密度(15℃)(g/cm3)實(shí)測(cè)溶解度(三氯乙烯)不小于(%)99.5動(dòng)力粘度(60℃)不小于(Pa.s)180RTFOT或TFOT后質(zhì)量損失不大于(%)0.8針入度比不小于(%)61延度(10℃)(cm)不小于6延度(15℃)(cm)不小于1570號(hào)A級(jí)瀝青技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值針入度(25℃,100g171改性瀝青技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值PG等級(jí)PG76-16針入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)40-60針入度指數(shù)PI最小0.2延度(5cm/min,5℃)最小(cm)20軟化點(diǎn)(環(huán)球法)最小(℃)75閃點(diǎn)(COC)最小(℃)230運(yùn)動(dòng)粘度135℃,最大(Pa.s)3溶解度(三氯乙烯)最小(%)99彈性恢復(fù)(25oC,10cm)最小(%)80儲(chǔ)存穩(wěn)定性離析,48h軟化點(diǎn)差,最大(℃)2.5旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)163℃85min質(zhì)量損失最大(%)±1.0針入度比(25℃)最小(%)65延度(5℃)最小(cm)15改性瀝青技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值PG等級(jí)PG76-16針入度(172材料質(zhì)量—碎石壓碎值%<25洛杉磯磨耗損失%≤30
磨光值BPN≥42視密度t/m3≥2.50吸水率%≤2.0
對(duì)瀝青的粘附性≥4級(jí)
堅(jiān)固性%≤12細(xì)長(zhǎng)扁平顆粒含量%≤15泥土含量%≤1軟石含量%≤1材料質(zhì)量—碎石壓碎值%<173材料質(zhì)量—礦粉?視密度(g/cm3)≥2.5?含水量(%)≤1?粒度范圍?<0.6mm(%)100?<0.15mm(%)90-100?<0.075mm(%)75-100?外觀無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊?親水系數(shù)<1?塑性指數(shù)<4?礦粉存放應(yīng)搭棚,防潮材料質(zhì)量—礦粉?視密度(g/cm3)≥2.174木質(zhì)素纖維質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目單位指標(biāo)試驗(yàn)方法纖維長(zhǎng)度,不大于mm6水溶液,用顯微鏡觀測(cè)灰分含量%18±5高溫500-600℃,燃燒后測(cè)定殘留物PH值-7.5±1.0水溶液PH試紙或PH計(jì)測(cè)定吸油率,不小于-纖維質(zhì)量的5倍用煤油浸泡后放在篩上振敲后稱量含水率,不大于%105℃烘箱烘2h后冷卻稱量木質(zhì)素纖維質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目單位指標(biāo)試驗(yàn)方法纖維長(zhǎng)度,不大于mm61753熱拌瀝青混合料設(shè)計(jì)方法
馬歇爾法38州1984年調(diào)查維姆法18州Superpave法40州2002年調(diào)查與性能相關(guān)的設(shè)計(jì)法澳大利亞、英國(guó)、法國(guó)3熱拌瀝青混合料設(shè)計(jì)方法馬歇爾法38州1761984年美國(guó)瀝青混合料設(shè)計(jì)方法調(diào)查1984年美國(guó)瀝青混合料設(shè)計(jì)方法調(diào)查177混合料設(shè)計(jì)目標(biāo)抵抗永久變形抵抗疲勞開(kāi)裂抵抗低溫開(kāi)裂耐久性抗損害能力抗滑施工和易性混合料設(shè)計(jì)目標(biāo)抵抗永久變形1783.1馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法3.1馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法179馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法
BruceMarshall在30年代末為密西西比州公路局開(kāi)發(fā)WES1943年為二戰(zhàn)開(kāi)始研究評(píng)價(jià)壓實(shí)功擊實(shí)次數(shù)錘重10磅,雙面50次交通碾壓后4%空隙率建立最初標(biāo)準(zhǔn),后隨冷壓和荷載增加而修訂馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法
BruceMarshall在30年180馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法優(yōu)點(diǎn):--注意到了體積性質(zhì),強(qiáng)度及耐久性--設(shè)備簡(jiǎn)易價(jià)廉--很容易作為過(guò)程控制和接受(QC/QA)缺點(diǎn):--沖擊壓實(shí)方法--沒(méi)有考慮剪切強(qiáng)度--不適用于大粒徑混合料
馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法優(yōu)點(diǎn):1813.2維姆混合料設(shè)計(jì)維姆于1920年代為加州公路瀝青路面開(kāi)發(fā)有限使用1984年調(diào)查約10個(gè)州,主要在西部設(shè)計(jì)考慮與馬歇爾類似考慮了集料的瀝青吸收3.2維姆混合料設(shè)計(jì)維姆于1920年代為加州公路瀝青路面開(kāi)發(fā)182試驗(yàn)設(shè)備維姆搓揉壓實(shí)機(jī)維姆穩(wěn)定度儀試驗(yàn)設(shè)備維姆搓揉壓實(shí)機(jī)維姆穩(wěn)定度儀183維姆混合料設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn):注意到空隙性質(zhì),強(qiáng)度和耐久性搓揉壓實(shí)類似于現(xiàn)場(chǎng)施工穩(wěn)定度參數(shù)是剪切強(qiáng)度內(nèi)摩擦角的直接指示缺點(diǎn):設(shè)備昂貴,工地不易攜帶使用穩(wěn)定度測(cè)試范圍不夠?qū)捑S姆混合料設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn):1843.3Superpave設(shè)計(jì)美國(guó)戰(zhàn)略公路研究計(jì)劃(SHRP)重要成果歷時(shí)5年,1988~1993年耗資1.5億美元,1993年以后每年投入1000多萬(wàn)美元進(jìn)行后期研究,包括養(yǎng)護(hù)技術(shù)。研究比較系統(tǒng),技術(shù)路線合理。3.3Superpave設(shè)計(jì)美國(guó)戰(zhàn)略公路研究計(jì)劃(SHRP185瀝青路面設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展186Superpave集料級(jí)配1000.075 .3 2.36 12.5
19.0通過(guò)百分率設(shè)計(jì)集料結(jié)構(gòu)篩孔位于篩孔尺寸(mm)的0.45次方位置Superpave集料級(jí)配1000.075 .3 187Superpave混合料體積設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)更接近現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)過(guò)程增加了混合料短期老化加大了試件尺寸(150mm直徑)評(píng)價(jià)混合料的壓實(shí)特性Superpave混合料體積設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)更接近現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)188Superpave混合料體積設(shè)計(jì)步驟(1)材料選擇(2)集料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(3)瀝青用量設(shè)計(jì)(4)混合料料水敏感性評(píng)價(jià)Superpave混合料體積設(shè)計(jì)步驟(1)材料選擇189(1)材料選擇-瀝青標(biāo)號(hào)根據(jù)工程所在地區(qū)的氣候,確定初始等級(jí);重載交通提高1~2個(gè)等級(jí)慢速交通提高1個(gè)等級(jí)(1)材料選擇-瀝青標(biāo)號(hào)根據(jù)工程所在地區(qū)的氣候,確定初190(2)集料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用Superpave旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)評(píng)價(jià)至少三種試驗(yàn)級(jí)配,每種級(jí)配要準(zhǔn)備4個(gè)試件,2個(gè)用于壓實(shí),2個(gè)用于測(cè)量最大理論密度分析混合料體積性質(zhì)并與Superpave混合料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,只要符合標(biāo)準(zhǔn),就可選為設(shè)計(jì)集料結(jié)構(gòu)。(2)集料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用Superpave旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)評(píng)價(jià)至少三191(3)瀝青用量設(shè)計(jì)用各種不同的瀝青用量來(lái)壓實(shí)混合料,然后選定在設(shè)計(jì)壓實(shí)次數(shù)時(shí)空隙率為4%的瀝青用量作為設(shè)計(jì)瀝青用量。(3)瀝青用量設(shè)計(jì)用各種不同的瀝青用量來(lái)壓實(shí)混合料,然后選定192(4)混合料水敏感性評(píng)價(jià)用AASHTOT283“壓實(shí)瀝青混合料抗水損害阻力”的試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)瀝青混合料的水敏感性6個(gè)試件按空隙率大小分成兩組,一組用真空飽水凍融循環(huán)加以處理,另一組不處理,用兩組試件的間接抗拉強(qiáng)度比大于80%作為判斷是否有水敏感的標(biāo)準(zhǔn)(4)混合料水敏感性評(píng)價(jià)用AASHTOT283“壓實(shí)193Superpave混合料要求混合料體積性質(zhì)空隙率礦料間隙率瀝青填隙率混合料壓實(shí)特性粉膠比水敏感性Superpave混合料要求混合料體積性質(zhì)194混合料空隙率要求膠結(jié)料%空隙率不管在任何交通量水平設(shè)計(jì)壓實(shí)次數(shù)N設(shè)計(jì)時(shí)空隙率為4%4混合料空隙率要求膠結(jié)料%空隙率不管在任何交通量水平設(shè)計(jì)壓實(shí)次195混合料VMA要求
礦料間隙率
9.5 15.012.5 14.019 13.025 12.0 37.5 11.0公稱最大粒徑(mm)最小VMA%膠結(jié)料%VMA最大值不宜高于最小值2個(gè)點(diǎn)混合料VMA要求
礦料間隙率9.5 15.196混合料VFA要求
瀝青填隙率
<0.3 70-800.3to<3 65-783.0to<30 65-75>30 65-75交通量106ESALsVFA范圍%膠結(jié)料%VFA混合料VFA要求
瀝青填隙率
<0.3 7197混合料粉膠比要求1001009283654836221594小于0.075材料重量%
有效瀝青重量%0.6<<1.2混合料中未吸收的瀝青粗級(jí)配混合料粉膠比0.8~1.6混合料粉膠比要求100小于0.075材料重量%0.6<198Log旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)8486889092949698100%GmmNini極限Nmax極限NmaxNini混合料壓實(shí)特性Log旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)8486889092949698100%199%Gm
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