pAAA瀝青路面設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展

1、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。4瀝青面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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

2、拉設(shè)計(jì)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mR調(diào)整厚度m R72、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)6080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)180R

3、TFOT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159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?。╟m）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)（25 oC,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)16385min質(zhì)量損失 最大

4、(%)1.0針入度比(25) 最小 (%)65延度（5） 最小 (cm)1510 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 111 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（） 90100 0.075mm（） 75100 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12木質(zhì)素纖維質(zhì)量指標(biāo)133 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

5、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)141984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163.1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Bruce Marshall 在30年代末為密西西比州公路局開(kāi)發(fā)WES 1943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

6、/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 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20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)?23.3 Superpave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，19881993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

7、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。2324Superpave 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 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)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12個(gè)等級(jí)慢速交通提高1個(gè)等級(jí)28（2）集料結(jié)構(gòu)設(shè)

8、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)。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。30（4）混合料水敏感性評(píng)價(jià)用AASHTO T 283“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

9、水敏感的標(biāo)準(zhǔn)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%433混合料VMA要求 礦料間隙率 9.515.0 12.514.0 1913.0 25 12.0 37.511.0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)34混合料VFA要求瀝青填隙率 0.370 - 800.3 to 365 - 783.0 to 3065 - 75交通量106 ESALsVFA范圍%膠結(jié)料%VFA35混合料粉膠比要求100100928365

10、4836221594小于 0.075 材料重量% 有效瀝青重量%0.6 5 years澳大利亞: 8-15 years新西蘭 8-15 years南非: 8-12 years1433.5 Novachip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)

11、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)。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)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。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)

12、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)。150國(guó)際經(jīng)合組織對(duì)11國(guó)路面再生利用調(diào)查表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；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。 153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。 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1564.2 廠拌冷再生RAP利用率高；施工方便可用于高速