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文檔簡介

1、長沙理工大學張起森教授作客專家在線:我國瀝青路面結構設計分析bsize=5長沙理工大學張起森教授作客專家在線:我國瀝青路面結構設計分析/size/b size=4 以“我國瀝青路面結構設計分析”為主題,圍繞“我國瀝青路面破損原因,瀝青結構以及瀝青混合料設計和瀝青技術研究”等問題,同大家進行深入交流與探討主持人:首先請張教授給大家介紹一下,近年來,隨著我國國民經濟的發(fā)展,干線公路特別是高速公路面臨著巨大的交通壓力,瀝青路面出現了裂縫、水損害等破損現象,造成瀝青路面破損的原因是多方面的,您能否從這路面設計這個方面向大家介紹一下路面破損的成因以及如何防治。 張教授:這個問題比較復雜,談一下我自己的看

2、法,供大家參考。目前我國有高速公路通車總里程3萬多km,瀝青路面占85左右,水泥路面占15左右,所以高速公路大部分都是瀝青路面。我國在短短十幾年的時間,高速公路瀝青路面發(fā)展速度非常的快,但是現在路面確實還是存在一些問題,是什么原因引起的?在過去的一段時間,大家討論很多。我想從以下方面來談些自己的看法: 首先,我們國家剛開始建設高速公路的時候,基礎比較差,當時沒有規(guī)范,原規(guī)范對高速公路不適應。我們很多經驗都是來自過去的低中級路面,修建高速公路的經驗少,所以我們開始修建的路面,像90年代初,依據的是低中級路面的經驗,當然我們也引進了一些國外的東西,像京津塘高速公路我們請的是澳大利亞專家來修的,上海

3、滬嘉高速公路是我們自己國家修的,不過只有十八km的里程,其他如沈大高速公路、廣佛高速公路,當時不叫高速公路而叫高等級公路,因為當時對高速公路有爭議,所以在起步的時候,還是有些欠缺。規(guī)范、標準和試驗檢測設備等跟不上高速公路發(fā)展,給我們前期修建的路面帶來了一些先天性的不足,比如路面厚度,一些較早修建的高速公路,對底基層的厚度重視不夠,而且對它的認識也不夠,有的水泥路面甚至取消了底基層。這些方面當時沒有一個比較明確的規(guī)定,單純從適應當時已有的設計指標看,可以滿足要求,但是路面使用后出現了許多問題。之后,我國的高速公路吸取失敗的教訓,進行了總結,后期有些改進。1997年頒布的瀝青路面規(guī)范,包括后來頒布

4、的水泥路面規(guī)范,有些部分吸取了我們國家“七五”、“八五”公關項目的一些成果,為后面高速公路質量的提高打下了基礎??偟膩碇v,我們國家高速公路發(fā)展很快,技術、設備儲備不夠,給我們前期修建的高速公路帶來了不足。這是一個問題。第二、設計標準與實際情況有差距。例如荷載標準,我國的設計荷載是BZZ100,實際上,我們國家道路上行使的超載車輛很多,像京珠高速公路,有的車達到了270kN,在廣韶高速公路,有的車輛也達到了170kN左右。顯然,這完全超過了我們的設計標準,路面肯定無法承受。所以這個超載車輛,“超載”的問題,確實是我們國家路面面臨的一個嚴重問題。這個問題我和美國一些專家討論過,美國也有一些重載車,

5、但超載車很少,美國重載車輛一般是在30左右,但是我們國家的重載車卻占到了60、70,甚至是70或80的比例,所以路面壓力很大??磥磉@個問題要解決需根據實際的荷載來進行設計或驗算。使設計的荷載標準和實際使用車輛的標準要相符。另外,在設計指標方面,也存在一些問題。比如說水泥路面是以混凝土板底彎拉應力進行控制,瀝青路面主要以表面彎沉進行控制。彎沉可以反映路面整體的承載能力,但它對結構層性能的反映就比較查。水泥路面也存在指標的問題,水泥路面是一個脆性材料,它的變形是在一個很小的變形情況下開始出現斷裂。是不是要像結構設計一樣,以剛度來控制設計。瀝青路面設計指標不完善大家討論更多,我們現在用彎沉指標來設計

6、,往往瀝青層、基層、它的拉力問題不能控制。國外把表面的彎沉改為路基變形的控制有一定道理。我們國家過去測定的表面彎沉70、80都是發(fā)生在路基。但是有個問題,表面彎沉容易測定,路基彎沉很難做檢測,所以怎樣使用這個指標這也是一個問題?現在研究用多指標來控制路面結構,這應是今后路面設計的一個趨勢,包括把剪切應力、溫度收縮應力等都考慮進去。 第三、結構層材料組成的問題,包括石料的規(guī)格,石料的品質,石料的級配,這個方面現在控制得不嚴格。當然實驗我們是做了,采用什么級配,有個要求,但實際上到現場以后,這個方面的控制就比較差,再加上我們碎石供應很亂,不像國外實現了碎石商品化,要什么樣規(guī)格的碎石隨時就去買,我們

7、國家不是這樣的情況,我國是一邊施工,一邊在沿途設置料場,給石料控制帶來很大困難。希望能夠早日的解決這個問題,從而提高石料的品質。再一個就是瀝青,瀝青供應是比較大的問題。因為我國瀝青來源很多,有進口的,有國產的,進口又有很多國外的公司,國內也有很多公司生產瀝青,所以往往一條路實際用的瀝青品種很多。像廣州的某路,它的瀝青,能夠達到我們規(guī)范軟化點要求的,只有約50、60左右,有些路段甚至更低,40、50達不到我們國家最低的要求。因為材料結構組成不合理,造成強度相差比較大,同一個路面,可能這里強度好,那里強度差。路面濕度也有變化,這里不透水,那里透水,同一個路面的問題比較多。這些事情一方面是材料本身造

8、成的,一方面是施工造成的。第四、從路面結構設計來講,防水排水系統(tǒng)設計得不完善。我們在表面排水方面做了一些工作,但是在路面結構的排水、路基的排水這個方面還是做得不夠,所以往往在路面使用過程中,出現排水結構物堵塞等,導致路面出現沉降、開裂等問題?,F在我們國家對排水的問題比較重視了,但是這方面還有繼續(xù)做好的需要。 第五、施工的問題。往往我們設計一個方案,結構是什么,材料是什么等等,還有很多的指標和要求,但是路面的施工,往往跟我們的設計相差很遠。比如動穩(wěn)定度,我們國家高速公路目前要求,像南方地區(qū)3000到3500,但是實際上,有些只有1000多,有些方4000、5000,甚至超過10000,變化很大,

9、這個問題除跟材料有關系外,還跟施工有關系,施工控制不嚴。路面施工溫度可以相差三十幾度,這里可能是140,那邊可能是100左右,這樣壓實就比較困難,達不到要求。另外材料本身,施工過程中要是沒控制好,容易引起離析。我們國家要求路面使用過程中孔隙率是36,有些實際做出來不到3,甚至不到1,大的可能超過10,這樣對我們路面的使用,帶來了很多的問題??紫缎〉囊追河停a生車轍;孔隙大的易透水,產生脫粒、坑洞等。另外關于路面損壞,剛才提到開裂、水損害,應該提出在南方,中部河南、河北以及陜西,車轍破壞也是個問題,有些路使用一兩年,車轍達到50、60mm,路面使用不久就要重新銑刨、罩面。 車轍在南方出現比較多,

10、顯然車轍問題跟重載、超載關系更大,另外同溫度也有關系,像南方的氣溫,在廣東,夏季路面最高的溫度達到七十幾度,而氣溫四十度左右,高了三十多度。高溫把路面軟化了,再加上很重的車上去,肯定要產生車轍。另外材料設計方面對這個問題考慮得還不夠。如河北、山東瀝青標號為70;廣東、廣西標號也是70。瀝青標號這樣全國一致是不合理的。在廣東這樣的高溫地區(qū),使用更硬的瀝青,例如50號是完全必要的。這方面問題值得我們研究。第六、對路面結構層構成的要求上還不是很明確,比如面層3層,現在大部分是4、6、8cm或4、5、6cm,面層十幾cm,而面層、中層、下層究竟它的功能是什么呢?它們的合理厚度應為多少,對它們的要求又是

11、什么?現在是不明確的。我國現在還沒有公布的瀝青路面修訂規(guī)范稿,開始注意了這個問題。根據路面功能設計的概念,上面層主要是要穩(wěn)定、要抗疲勞、要防水、要抗滑、要粗糙。中層主要是抗車轍,車轍是個主要的問題。到了下層,主要是疲勞的問題,當然這個概念跟我們的上層下層概念有點不同,但是在我國如果把下層理解成是基層的話,我們的基層現在是半剛性基層,恰恰抗疲勞能力是比較差的,很容易開裂?;鶎右婚_裂就形成反射裂紋,反射到路面上就容易使面層開裂,開裂以后造成了很多的問題,比如滲水等。過去我們對反射裂紋花了很多功夫取研究,但一直解決得不太好,對路面結構層的功能問題要進一步研究,弄清楚以后,對不同層次的要求指標要明確,

12、這樣才能把面層設計好。輪胎與路面的接觸部分是很復雜的,接觸應力對面層影響很大,過去我們對面層的材料比較重視,比如改性瀝青、石料要求的規(guī)格也比較好,施工方面也比較重視,所以這一層相對來講,承受車輛作用應力相對其他層次,顯得要好一些。故目前路面主要問題并不是表現在上層,是在中下層。當然我們不是不重視面層,面層當然要抗滑,要不透水,要穩(wěn)定,要抗疲勞,對采用的材料要求更高更加嚴格。但是我們對中、下層的要求也應明確,根據我們近來做的工作,我們建議:在南方要求上面層動穩(wěn)定度要3500;中面層要3000;下層要8001000,大長坡和彎道路段不小于1000。老的規(guī)范對上面層的要求是800。對下層的材料就沒有

13、明確要求??傊?,要弄清各結構層的功能和作用,才能夠對材料的要求進行控制。第七、現在還有些新的問題要研究。瀝青路面現在有一種叫topdown裂縫,即表面向下的開裂問題?,F在研究的大部分是裂紋由上向下發(fā)展,反射裂紋是怎樣發(fā)展等問題。但實際上,調查表明很多裂紋是從上面往下面擴展的。這種裂紋實際上對路面損害比較大,因為一開裂就在表面,表面開裂水就往下走,再加上溫度應力,裂紋慢慢擴展,水就流下去,很快會污染到基層了。這個問題過去我們研究很少,在上個世紀八十年代,日本一些專家在論文里面提到過,世界上很多國家都做過調查,像英國的TRRL,他們在八十年代從現場勘測也發(fā)現這個問題。另外還有一個問題就是鋼輪碾壓產

14、生的開裂。日本在八十年代做過研究,日本和加拿大有個叫做寒冷地區(qū)的路面修建技術合作項目,他們做過這個研究,鋼輪碾壓后,路面會產生很多的裂紋,用放大鏡就可以看得見。在溫度應力作用下這種應力易發(fā)展,所以對于這種裂紋我們今后要重視。現在對瀝青路面存在的開裂、車轍、水損害等破損現象,經過最近幾年的研究,已采取了一些措施,水損害相對要好了些。目前南方主要是車轍,北方開裂。南方有些地方因路基下沉,路基不穩(wěn)定等等,也產生開裂的問題。但是這些基本不是疲勞引起的裂紋。再一個就是溫度、溫差的問題引起的開裂。我國路面真正目前達到疲勞設計要求的很少,路面早期損壞的主要的原因不是這個。我們講超載,應力很大,其應力可能達到

15、抗拉強度的0.7、0.8左右,很容易開裂。要解決這個問題從路基來講,要保證路基的穩(wěn)定性,一些軟土地區(qū)、鹽漬地區(qū)的高速公路,往往達不到沉降的要求。一個月5mm,它往往達不到,為了施工的進度,就在沉降未完成的路基做路面,所以往往總承載能力沒有達到要求,今后還要進行沉降。從進度跟施工質量要求方面來講,今后應該怎樣去協(xié)調,在保證質量的情況下再來談進度,路面基本的情況才能保證。從路面來講,一個是結構,一是材料,要求要更嚴格。施工方面,如果我們路面施工比較精細,減少或盡量避免離析的發(fā)生,路面損害就會更少。有些省份引進了二次分料器,資金投入并不大,但效果很好。從車轍問題講還是要解決瀝青的問題,瀝青對車轍的貢

16、獻大概有30到40%,瀝青要求粘結力和軟化點達不到要求的話,它的情況會很嚴重,特別是高溫情況下,這個問題就會更嚴重了。所以車轍問題要從結構,從材料組成設計方面等等方面考慮。在八十年代,我國城市道路規(guī)范中加入了抗剪指標,但是公路就一直沒有加進去,主要是材料的抗剪強度問題,當時因為我們要知道抗剪強度,就要做三軸實驗,三軸儀比較少,試驗本身也比較復雜。另外一個方面,結構層的抗剪切能力要進行檢測,比較難。所以對于抗剪指標問題就一直擱置下來了,我們對材料抗剪方面的要求,要重視起來,這樣的話從各個方面來講就比較完善了。還有一個問題就是超載,現在明明知道這條路不是我們設計的這個承載重量,實際上它跑的是一倍,

17、甚至二倍的荷載,對這個情況怎么辦?我們國家一下子要解決超載現象,可能還有困難。這個情況可以從設計方面來采取一些措施,如規(guī)定要驗算荷載,以超載200甚至300的標準來驗收,達不到,厚度滿足不了要求,我們對路面進行加厚。當然這樣投資會大一點,但從全壽命周期來綜合考慮投資問題,這樣做是合算的。主持人:您剛剛提到半剛性基層路面結構,我國高速公路普通采用這種路面結構,您能否向大家介紹一下半剛性基層瀝青路面結構的優(yōu)缺點?半剛性基層在養(yǎng)護、修復中存在什么樣的困難? 張教授:半剛性基層路面在我們國家無論是一般公路、還是高速公路,起到很大的作用,這個是應該進行肯定的。我國3萬多km高速公路的瀝青路面包括水泥路面

18、,基層90以上都是半剛性基層。半剛性基層在我國公路的建設發(fā)展中起了很大的作用。半剛性基層也存在一些問題,但我想要還是先講優(yōu)點:半剛性基層強度比較高,相對柔性基層來講強度高、剛度高,作為承重結構,它是比較合適的。承載、擴散荷載,傳到路基,在沒開裂之前這方面性能比較好。但是半剛性基層有一個問題,就是抗拉能力相對比較小,另外它的變形能力不太好,它是比較脆的材料。它的剛度比較大,在濕度變化溫度變化中所受溫度應力比較大,所以在溫度荷載,交通荷載,濕度變化的作用下,它容易產生裂縫,開裂以后半剛性基層性質開始變化。這些裂紋很容易形成反射,特別是后期裂紋比較多的情況下,裂紋很容易反射上去,比較短的時間就反射到

19、上面,很多實際工程證明了這個問題。我們曾經做過光彈實驗,“七五”攻關研究瀝青面層最小厚度應該是多少,也就是要從反射裂紋的角度來考慮,反射裂紋反射上去要保證一定的使用時間,表面路面厚度應該是多少。我們通過光彈實驗和一些力學分析確定了路面最薄厚度12cm。當然那是根據七五那個時候的交通荷載等實際情況,從技術方面我們做光彈實驗,還是有點根據的。但是現在我們的交通量,在重載、超載的情況下,12cm應該會薄了一點,現在這種交通量、這種荷載下,可能不能保證我們的使用壽命。為了防止反射裂紋,實際上我們“七五”還做了一些研究,例如如采用級配碎石、土工布和應力吸收層作為中間過渡層等一些措施,到最近,差不多20年

20、的時間,仍還在摸索。研究反射裂紋,如何來延緩它,完全防止是不可能的,怎樣延長它的擴展時間,使它的裂紋反射到面上的時間比較長,保持表面比較長的時間不會開裂,在這方面做了很多的工作,也取得了一些成果,但是這個問題到現在還沒有完全解決。 半剛性基層的路面,基層修建的時候會產生很多干縮、溫縮裂紋,這些裂紋反射上去,造成了路面損害,這是目前對半剛性基層瀝青路面大家認為它不足的地方。半剛性基層瀝青路面還有一個問題,就是半剛性基層上的瀝青路面厚度不能太薄。因為半剛性基層到了后期強度比較大,特別是到夏天的時候,產生上面軟下面硬倒裝結構,象搟面一樣,很容易產生推移。所以我們過去修的像二、三級路面往往產生波浪變形

21、。這個是半剛性基層瀝青路面使用的過程中存在的一些問題。 半剛性基層瀝青路面在使用的過程中,針對它的開裂,我們采取了一些措施,比如增加粗集料含量、切縫等。但是大家認為這個問題還沒有完全解決。我國的半剛性路面,還有一個問題就是基層軟化、甚至唧泥等問題比較明顯。這是我們國家的一些經驗,另外國際上,像英國,歐洲、美國,他們做了一些實驗,也用過半剛性基層,也發(fā)現了它的一些問題?,F在歐美一般基層不采用半剛性,它把半剛性作為底基層,放在下面,基層采用瀝青穩(wěn)定基層,這樣比較合理一些。半剛性基層在施工過程中也發(fā)現了一些問題,比如透層油滲透比較困難,還有半剛性基層表面容易產生灰塵,產生灰塵以后如果施工的時候清理不

22、干凈,就影響了粘層與半剛性基層的粘接。另外路面開裂以后,水下去就容易損壞。半剛性基層產生問題以后,必須要把它全部挖掉才能修復,這樣就有些困難。現在我們的講半剛性基層,我的觀點是我們國家要因地制宜來考慮這個問題。如果條件合適,有些地方還是可以用半剛性基層,不是一概否認這個觀點。但是半剛性基層一統(tǒng)天下也是不對的,所以開展柔性基層的研究是完全必要的。主持人:您在柔性基層瀝青路面結構設計方面研究很深,請您給大家介紹一下與半剛性基層瀝青路面相比,它有什么優(yōu)缺點? 張教授:談到柔性基層和半剛性基層相比,柔性基層包括的瀝青穩(wěn)定碎石、瀝青混凝土還有級配碎石做的基層。但柔性基層跟半剛性基層來比,因為它是比較柔的

23、,所以它的溫度變化產生應力影響方面的情況要比半剛性基層相對要好一點。同時濕度變化影響也要小寫,所以它一般不會出現反射裂縫問題。其次,從它的結構層受力來講,柔性基層對面層的設計要好一點,半剛性基層的后期強度要好,瀝青面層相對比較軟,剛度小一點的,所以造成下面硬、上面軟,容易產生車轍,對面層是不利。但是柔性基層模量是按照一定比例下來,模量變異性不大,一般不會有這個問題。這也是柔性基層的一個優(yōu)點。再次,從層間結合情況來講,柔性基層與瀝青面層結合一般不存在問題,所以對瀝青受力方面是比較有利的。另外,柔性基層抗疲勞能力要好一些。 柔性基層跟半剛性基層不一樣,由于比較柔不會有反射裂縫問題,另外如把半剛性基

24、層作底基層,中間做一個碎石基層,上面做面層,也可以緩沖反射裂紋的產生。碎石主要是抗壓,它不不能受拉,他的強度與側壓力和下墊層強度有關。現在我們研究級配碎石怎么用?碎石直接放在路基上或者放在半剛性基層上,哪種結構比較合適?這個問題要研究,工程師要總結這個問題。我們國家瀝青層如做得比較厚,瀝青材料的價格可能是個問題。我認為級配碎石放在上面,下面半剛性底基層主要解決承重問題,承重問題解決了,瀝青層厚度就減薄,不能靠整個瀝青層來承載。柔性基層我們現在研究得比較少,做過一些實驗,比如大粒徑碎石做基層,在河南焦作了一段試驗路上進行比較研究過。大粒徑碎石做基層抗壓、抗疲勞的能力還是可以的。大粒徑基層在山東、

25、江蘇也做過很多的實驗。我國目前3層的面層結構,如果下面層改做大粒徑碎石基層,半剛性基層做底基層。整個瀝青層的厚度也不會太厚。另外反射的問題可以通過大粒徑碎石來緩沖。如果完全照現在功能設計的概念,完全以瀝青層來承擔應力,路面使用壽命可以達到4050年,在這幾十年里,不要動下面的層次,只要銑刨到表面層即可。韓國做了全厚式瀝青路面研究,要42cm左右才能保證路面使用4050年。42cm對于我們國家來講造價上有一定困難。我們可能不能完全照這個來做,現在研究長壽命問題,怎樣結合我們國家的實際情況,提出一個合適的結構組合?不一定要40年,我們若能保證20年、30年就很好了,經濟上國家也承受得了,這里還是有

26、很多工作要做。 我不是否定半剛性基層,有些場合、有些情況半剛性基層還是可以用的,應該用的,當然我們有些情況還是需要用柔性基層,使我國的路面結構不至于那么單一,如果半剛性基層包打天下,厚度也差不多,面層是4、6、8,基層是20、30、40,全國氣侯變化那么大,交通情況、環(huán)境、地質條件變化那么大,路面到最后全部都差不多,這種情況肯定是有問題的。還有排水問題,現在我們基層可以做排水基層,解決排水的問題,采用柔性基層,可以做成排水的,上面的水下來了,從路肩可以排出去。這也是考慮柔性基層的一個優(yōu)點。主持人:您能否介紹一下我國瀝青混合料組成設計的情況,目前Superpave技術在我國的應用和發(fā)展情況是怎樣

27、的? 張教授:瀝青混合料組成是比較重要的問題,我們規(guī)范的混合料類型、從結構上可以看出其發(fā)展問題。我國先是采用AC,后兩年采用AK,后面又采用SAC。AC用了以后,它的抗滑不夠,比較光,高速公路抗滑達不到要求。AC從級配來講,細料比較多,粗料比較少,所以最后造成混合料比較細,比較光容易冒油,也容易產生車轍。后面增加粗料,減少細料,所以就采用了AK抗滑面層??够瑔栴}解決了,但是出現了孔隙率大,出現了早期的水損害,最早在河北一條高速公路上出現。當時在孔隙率這方面并沒有太重視,當時只考慮粗、抗滑這方面去了,透水的問題也沒有很注意。后來各個單位感覺到有問題了,又把粗料減少,細料增加,走中間路線。級配調整

28、了,有的地方叫做AK1型或AK什么型等等,在前面加一些其他的符號,它不好把AK這個名字改掉,因為它改掉以后,審查有問題。所以在前面加一個符號,表示與AK的規(guī)范不同,級配不同。后來沙慶林沙院士就提出SAC,他還專門出了一本書。SAC針對AC、AK存在的問題:AC粗料少,AK粗料多,所以等于是粗料減少一點,細料增加一點,保證空隙率基本在我們要求的范圍內,抗滑方面能夠滿足要求,構造深度也達到了要求,還有其它指標方面也合適,這樣就提出了一個比較中性化的建議。從真正的混合料結構來講,實際上AC是密實懸浮結構;到AK實際上我們是增加了骨架,但是孔隙多了,細料填得不夠,沒把孔隙填起來,AK是密實骨架孔隙結構

29、,到SAC骨架密實結構,現在是骨架為主,細料的孔填起來,密實還有一個孔隙的要求,37的要求。我們講比較理想的是骨架間斷密實結構。包括我們現在Superpave技術,實際上也是骨架密實結構。它主要靠纖維、瀝青、礦粉即瀝青馬蹄脂,填充骨架嵌擠形成的孔隙。骨架嵌擠結構比較穩(wěn)定,又不至于漏水,同時它比較粗糙,抗滑能力滿足了。骨架嵌擠結構空隙多一點,光瀝青還不行,還要靠纖維,把瀝青礦粉穩(wěn)定在那里,否則它要漏下來,不加纖維,性能就達不到要求,所以我們國家慢慢發(fā)展骨架嵌擠密實結構,當然這個是間斷的不是連續(xù)的,使骨架組成的空隙大部分填充起來,又不至于透水,這是瀝青混合料在我們國家發(fā)展的一個情況。當然這個結構要

30、保證其結構穩(wěn)定,除靠級配外,還要靠骨料的強度和瀝青的粘度。骨料太軟了,瀝青太稀,結構就不穩(wěn)定。 Superpave技術是美國SHARP研究的一個成果,它是1993年發(fā)布的,1993正式發(fā)布以后,應該講在世界各國引起了比較大的反響。Superpave我感到它有些情況可能還要進一步研究。Superpave實際上有三個水平,即按LEVEL1、LEVEL2、LEVEL3,現在我們用的是LEVEL1,LEVEL2、LEVEL3包括美國都還沒有實際應用,還處于研究階段。LEVEL1實際上是一個體積設計法,各個組成部分,礦料多少、瀝青多少、礦粉多少,跟我們現在的設計基本上是一樣的概念,它是體積組成的參數設計

31、。它要設一種比較合理的混合料。Superpave提出了兩個東西比較引人注意,一個是級配線上設定了幾個控制點,幾個控制點必須要通過。另外有一個禁區(qū),級配曲線不能進到禁區(qū)里頭去,進到禁區(qū)里頭的話,混合料性能比較差,且有“駝峰”的性質??刂泣c和禁區(qū),各國有不同的看法,另外走禁區(qū)的下面還是上面,這也是一個問題,有的認為走下面好,有的認為走上面好,所以對禁區(qū)的問題,現在還有爭論。至少他們提出了這個問題,后來他們在足尺試驗中也發(fā)現了一些問題。另外一點,混合料試件成型采用“旋轉壓實”法,與輪胎軟化作用接近。 Superpave混合料的檢驗指標與馬歇爾也不一樣, Superpave以路用性能指標確定瀝青用料,

32、即用疲勞開裂,車轍、低溫抗裂來控制。另外還有一個叫做水敏感性實驗,這個實驗規(guī)定它的孔隙率為7,因為他們作了很多的調查,壓路機壓過以后,大部分在7左右。這與現有馬歇爾試驗法不一樣的?,F在我們用的Superpave有一個限制,LEVEL1交通量限制在1800萬次80kN標準軸載。我跟沙慶林院士討論過這個問題。Superpave的設計要適應輕交通的情況,如果是重交通,要做LEVEL2、LEVEL3的檢驗。我們國家從交通情況來講,一般要超過它的這個規(guī)定,這是存在的問題。用于LEVEL2、LEVEL3的設備,我們引進了些,江蘇交科院等也買了一部分設備,但未開展廣泛的工作。國內有些單位可能沒有很好的注意這

33、個問題,直接將Superpave設計用在高速公路,設計的路面出現了一些問題?,F在還有一個問題,就是用馬歇爾實驗法進行Superpave的設計,山東做了比較系統(tǒng)的工作,他們認為可以。但是這個方面的問題,我們認為還要做一些更深入研究。主持人:改性瀝青在中國公路建設市場的應用時間很短,但發(fā)展勢頭非常迅猛,您怎么看待這種發(fā)展?有人認為大量使用改性瀝青可以提高路面使用質量,延長公路使用壽命,促進整個公路事業(yè)的發(fā)展,您是怎么看待這個問題? 張教授:我認為改性瀝青要解決的問題,從粘結力方面,沒有多少改變,這個做過很多的實驗,主要解決軟化點問題。普通瀝青軟化點大概是50左右,我們國家南方路面溫度可達60、70

34、度,就肯定要提高軟化點。 另外還有一個好處就是對彈性恢復有改善,改性瀝青做出來的混合料不但性能得到提高,彈性恢復比我們普通瀝青混合料好。 在我國南方,氣溫比較高,降雨比較多、比較濕潤的地方、比較熱的地方,高速公路重載也比較多的,交通量比較大的路面,用改性瀝青我認為還是有必要。現在有些路,使用改性瀝青以后,跟不使用改性瀝青做了一些比較,說明用改性瀝青還是有好處的,比如京珠南高速公路,它最近要大修,它有幾段,基本沒有車轍,它用的就是改性瀝青,同樣的氣侯條件、交通條件,有的路段有40、50mm車轍,甚至更深。這個說明改性瀝青在這里還是起到了一定的作用。長沙到臨湘的高速公路我們用的是雙層改性瀝青,上層下層全用,并修了12mSMA試驗路,經過3年左右使用,特別是前2年的高溫,路面基本上沒有車轍。這條路2005年獲得了詹天佑獎。當時討論方案的時候,有些同志反對,認為沒有必要,但是當時我們堅持,像京珠南高速公路重、超載比較嚴重的情況,用改性瀝青還是比較好的。改性瀝青多花一點錢,但是從全壽命費用來考慮,考慮養(yǎng)護費用、運輸費用等其他的費用的話,還是合算的。 主持人:您在瀝青減薄技術方面

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