降噪排水瀝青路面技術(shù)-注冊(cè)建造師培訓(xùn)課件

排水（降噪）瀝青路面技術(shù)注冊(cè)建造師繼續(xù)教育2013.06.12致謝-本PPT來(lái)源于下列文獻(xiàn)

上海市工程建設(shè)規(guī)范：道路排水性瀝青路面技術(shù)規(guī)范（PPT）李立寒，同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，2012.04.25；排水性瀝青路面設(shè)計(jì)優(yōu)化及最新設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)（PPT）2012.04.25；排水性瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)及養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)探討（PPT），上海浦東新區(qū)公路管理署李橋林副署長(zhǎng)2010年3月18日；其他相關(guān)文獻(xiàn)。

2主要內(nèi)容1.排水路面介紹2.主要優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)3.排水性瀝青混合料組成設(shè)計(jì)4.排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.排水性瀝青路面施工6.施工質(zhì)量管理與檢查驗(yàn)收3排水性路面或透水性路面是由大空隙率的瀝青混凝土面層取代傳統(tǒng)的密級(jí)配混凝土面層，目前路面工程界對(duì)此類(lèi)高空隙率的瀝青混凝土面層有兩種名詞表示。美國(guó)方面稱(chēng)之為開(kāi)級(jí)配磨耗層（OpenGradedFrictionCourse，簡(jiǎn)稱(chēng)OGFC），一般鋪設(shè)厚度約為1.5cm～2.5cm，作為功能層使用；歐洲稱(chēng)之為多孔隙瀝青混合料（PorousAsphalt，簡(jiǎn)稱(chēng)PA）或排水層（DrainageCourse）;日本則稱(chēng)之為排水性鋪面，一般鋪設(shè)厚度約為4～5cm，作為結(jié)構(gòu)層使用。在國(guó)內(nèi)，我們往往把OGFC作為排水性路面的簡(jiǎn)稱(chēng)。應(yīng)用的正是作為結(jié)構(gòu)層使用的排水路面。1.排水路面介紹

排水性瀝青路面是一種典型的骨架孔隙結(jié)構(gòu)。連通空隙在道路內(nèi)部形成發(fā)達(dá)的排水網(wǎng)道，雨水通過(guò)網(wǎng)道沿道路橫坡在路體內(nèi)部排出。1.排水路面介紹項(xiàng)目開(kāi)級(jí)配磨耗層排水性面層主要用途增強(qiáng)雨天時(shí)的阻力，防止浸水的磨耗層（不計(jì)入厚度計(jì)算）增強(qiáng)雨天時(shí)的阻力，防止浸水，降低噪聲的表面層（計(jì)入厚度計(jì)算）施工厚度（mm）20mm左右40-50mm結(jié)合料20號(hào)、30號(hào)硬質(zhì)瀝青等高粘度改性瀝青集料的最大粒徑（mm）1013或者20空隙率（%）15左右20左右瀝青率（%）6.0~7.54.0~6.0養(yǎng)護(hù)不需要專(zhuān)門(mén)養(yǎng)護(hù)清孔需要定期養(yǎng)護(hù)清孔開(kāi)級(jí)配磨耗層和排水性路面的區(qū)別雨天路面不積水、無(wú)水膜、無(wú)水霧、抗滑性好，視覺(jué)效果好。大幅度提高了雨天行車(chē)的安全性。普通路面排水性路面2.主要優(yōu)點(diǎn)-出色的安全性日本對(duì)多孔隙排水降噪瀝青路面使用后期的研究表明，該路面對(duì)提高安全駕駛，減少由于交通事故造成的財(cái)產(chǎn)損失是相當(dāng)明顯的。事故發(fā)生數(shù)年度事故發(fā)生數(shù)統(tǒng)計(jì)表1年前未鋪設(shè)排水降噪瀝青路面1年后鋪設(shè)了排水降噪瀝青路面事故數(shù)下降了85％2.主要優(yōu)點(diǎn)-出色的安全性2.主要優(yōu)點(diǎn)-減少水霧2.主要優(yōu)點(diǎn)-抗滑排水路面（左）與普通路面（右）普通路面與排水路面排水性瀝青路面無(wú)眩光2.主要優(yōu)點(diǎn)-改善雨天夜間視覺(jué)效果普通路面reduced3~8dB排水路面2.主要優(yōu)點(diǎn)-出色的降噪性能上圖為中環(huán)路浦東段使用排水路面后路面噪音觀測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示在相同車(chē)速情況下，使用排水降噪路面后產(chǎn)生的路面噪音平均比普通路面低5~7dB，該效果在低速情況下尤為突出。

2.主要優(yōu)點(diǎn)-出色的降噪性能有效降低地面溫度2℃~3℃2.主要優(yōu)點(diǎn)-緩解城市熱島效應(yīng)同時(shí)大孔隙排水降噪路面也存在著一定的缺點(diǎn)。應(yīng)避免在以下區(qū)域使用:（1）環(huán)境質(zhì)量較差，易于被飄塵或泥土堵塞的路段；（2）低速重載路段；（3）承受高的水平剪切作用的路面，如轉(zhuǎn)彎道等；

排水瀝青路面

需要專(zhuān)門(mén)的清洗車(chē)對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。隨著國(guó)內(nèi)清洗養(yǎng)護(hù)車(chē)輛的研制成功，完全可應(yīng)用排水性路面的優(yōu)點(diǎn)，并將其吸聲、降噪、排水、提高行車(chē)安全等優(yōu)勢(shì)發(fā)揮。2.主要缺點(diǎn)排水路面機(jī)能恢復(fù)車(chē)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)清洗機(jī)理示意圖173排水性瀝青混合料組成設(shè)計(jì)原材料瀝青、集料、纖維、抗剝落劑配合比設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)指標(biāo)級(jí)配范圍目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)183.1原材料—結(jié)合料排水性瀝青混合料生產(chǎn)方式預(yù)混式——高粘度改性瀝青直投式——基質(zhì)瀝青+改性劑粒子基質(zhì)瀝青質(zhì)量滿(mǎn)足A-70#道路石油瀝青的技術(shù)要求高粘度改性劑品質(zhì)和摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定配制的高粘度改性瀝青性能應(yīng)符合技術(shù)要求混合料的拌合溫度與拌合時(shí)間需要經(jīng)過(guò)試拌確認(rèn)193.1原材料—結(jié)合料技術(shù)指標(biāo)單位技術(shù)要求JTGF40-2004零剪切粘度（60℃）Pa·s≥4000020000（毛細(xì)管粘度）針入度（25℃）0.1mm≥40≥40軟化點(diǎn)（環(huán)球法）℃≥85≥80延度（5℃）cm≥2050(10℃)閃點(diǎn)（COC）℃≥260260薄膜烘箱試驗(yàn)（163℃，5h）殘留物質(zhì)量變化%±0.60.6針入度比%≥70－高粘度改性瀝青的技術(shù)要求20術(shù)語(yǔ)高粘度改性瀝青(Highviscositymodifiedasphalt)60℃零剪切粘度顯著高于普通改性瀝青，適用于排水性瀝青路面的改性瀝青。一般要求其60℃的零剪切粘度大于40000Pa.s。零剪切粘度(Zeroshearviscosity)采用動(dòng)態(tài)剪切流變儀對(duì)瀝青進(jìn)行剪切速率掃描試驗(yàn)，在粘度-剪切速率曲線上，與第一牛頓區(qū)對(duì)應(yīng)的剪切速率為（0.01~0.001）/s的粘度，單位為Pa·s。21瀝青粘度指標(biāo)分析

——國(guó)內(nèi)某公司高粘度改性瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-1

指標(biāo)ABCDE針入度/0.1mm50+60+70+40+80+軟化點(diǎn)/℃8080808080延度5℃/cm15+30+50+20+40+粘度60℃104Pa.s3+3+3+3+3+一般地區(qū)◎◎〇◎〇重交通道路〇〇〇◎〇積雪寒冷地區(qū)Δ〇◎〇〇小粒徑多孔性ΔΔΔ◎Δ鋼橋面鋪裝ΔΔ〇〇◎22瀝青粘度指標(biāo)分析

——國(guó)內(nèi)某公司高粘度改性瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-2問(wèn)題：毛細(xì)管法測(cè)定粘度存在的問(wèn)題粘度指標(biāo)與技術(shù)要求23

指標(biāo)GN-AGN-BGN-CGN-D針入度25℃/0.1mm57~7060~8040~6070~90軟化點(diǎn)/℃>85>85>85>85延度5℃/cm>20>40>20>40粘度60℃/104Pa.s>22>22>22>22適用性一般地區(qū)積雪寒冷地區(qū)重交通道路；小粒徑多孔性鋼橋面鋪裝瀝青粘度指標(biāo)分析

——毛細(xì)管粘度與零剪切粘度的對(duì)比零剪切粘度一般小于毛細(xì)管粘度當(dāng)粘度大于10000Pa.s時(shí)，毛細(xì)管粘度明顯大于零剪切粘度原因？24瀝青粘度指標(biāo)分析

——瀝青粘度與剪切速率的關(guān)系剪切速率增加，瀝青粘度降低，反之亦然25瀝青粘度指標(biāo)分析

——瀝青粘度與剪切速率的關(guān)系瀝青路面結(jié)構(gòu)受力分析表明在行車(chē)荷載作用下，瀝青路面上面層中瀝青材料的剪切速率分布范圍：

(1.38×10-3~4.64)/s9種瀝青在第一牛頓區(qū)范圍的剪切速率的共同范圍(10-3~10-2)/s零剪切粘度粘度與剪應(yīng)變速率的關(guān)系26瀝青粘度指標(biāo)分析

——毛細(xì)管粘度對(duì)應(yīng)的剪切速率

所測(cè)試的高粘度瀝青的毛細(xì)管粘度對(duì)應(yīng)的剪切速率多低于10-5/s毛細(xì)管粘度與飛散損失的相關(guān)性不顯著27瀝青品種零剪切粘度η0（Pa·s）毛細(xì)管粘度試驗(yàn)飛散損失毛細(xì)管粘度ηc（Pa·s）對(duì)應(yīng)剪切速率（1/s）10#4936019806610-68.611#4163051852910-710.012#738809107210-59.9規(guī)定采用動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)測(cè)定的高粘度改性瀝青零剪切粘度，不再采用毛細(xì)管粘度，以避免毛細(xì)管法所測(cè)粘度的虛高現(xiàn)象。瀝青粘度指標(biāo)分析

——零剪切粘度與軟化點(diǎn)相關(guān)性瀝青的零剪切粘度采用動(dòng)態(tài)剪切流變儀DSR設(shè)備進(jìn)行測(cè)定當(dāng)工地現(xiàn)場(chǎng)不具備DSR時(shí)，施工過(guò)程控制可以采用軟化點(diǎn)指標(biāo)控制高粘度改性瀝青的質(zhì)量。28瀝青粘度指標(biāo)分析

——瀝青粘度與混合料性能的關(guān)系瀝青混合料技術(shù)要求動(dòng)穩(wěn)定度≥4000次/mm飛散損失≤15%29高粘度改性瀝青：零剪切粘度不應(yīng)低于40000Pa.s軟化點(diǎn)指標(biāo)不應(yīng)低于85℃3.1原材料——集料與礦粉粗集料：堅(jiān)硬、潔凈細(xì)集料：潔凈礦粉：保證細(xì)度303.1原材料——集料與礦粉技術(shù)指標(biāo)單位技術(shù)要求JTGF40-2004石料壓碎值%≤18≤26高溫壓碎值（190℃，1h）%≤20—礦粉粒度范圍≤0.6mm%100100≤0.15mm%90~10090~100≤0.075mm%85~10075~100粗集料和礦粉的部分技術(shù)要求313.1原材料——集料與礦粉我國(guó)部分地區(qū)粗集料壓碎值試驗(yàn)結(jié)果序號(hào)品種原產(chǎn)地壓碎值測(cè)定值(%)壓碎值平均值(%)1輝綠巖北京懷柔15.6、14.715.22石灰?guī)r北京昌平14.6、13.514.13石灰?guī)r內(nèi)蒙赤峰19.0、18.018.54玄武巖北京密云9.0、8.68.85玄武巖河北興隆9.5、9.29.36輝綠巖上海地區(qū)～10323.1原材料——其他材料纖維避免施工過(guò)程中的瀝青流淌現(xiàn)象，保證瀝青膜厚度以增強(qiáng)耐久性由于排水性瀝青混合料經(jīng)常受高壓水流沖刷，不建議采用木質(zhì)素纖維材料抗剝落劑當(dāng)集料與瀝青的粘附性等級(jí)低于5級(jí)，需要在混合料中摻加抗剝離劑，摻量為瀝青質(zhì)量的0.4%左右，品種與摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定建議采用石灰等增加水穩(wěn)定性333.2排水性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)指標(biāo)與技術(shù)要求設(shè)計(jì)級(jí)配范圍343.2排水性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)要求

——設(shè)計(jì)指標(biāo)與技術(shù)要求技術(shù)指標(biāo)單位技術(shù)要求JTGF40-2004配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)試件擊實(shí)次數(shù)次兩面各50兩面各50空隙率%18~2318~25馬歇爾穩(wěn)定度kN≥5.0≥3.5配合比驗(yàn)證指標(biāo)瀝青膜厚度μm≥13≥14謝倫堡瀝青析漏量%≤0.3≤0.3肯塔堡飛散損失%≤15≤20動(dòng)穩(wěn)定度次/mm≥4000≥1500(一般交通路段)≥3000(重交通量路段)殘留穩(wěn)定度%—≥85凍融劈裂強(qiáng)度比%≥85≥80353.2排水性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)要求

——瀝青膜厚度與混合料飛散損失當(dāng)瀝青膜厚度大于13

μm時(shí)，飛散損失小于15%363.2排水性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)要求

——設(shè)計(jì)級(jí)配范圍級(jí)配類(lèi)型通過(guò)下列篩孔（mm）的質(zhì)量百分率（％）191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075DA-1610090~10070~9045~7012~3010~226~184~153~123~82~6DA-1310010090~10060~8012~3010~226~184~153~123~82~6DA-1010010010090~10050~7010~226~184~153~123~82~6373.3排水性瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則采用馬歇爾體積法進(jìn)行設(shè)計(jì)以空隙率作為配合比設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)礦質(zhì)混合料配合比的確定——滿(mǎn)足空隙率要求計(jì)算瀝青用量——瀝青膜厚度宜為(13~14)μm關(guān)鍵性指標(biāo)（析漏、飛散、DS、凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比TSR）檢驗(yàn)383.3排水性瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

——礦料配合比的確定初選混合料配比宜以粒徑2.36mm通過(guò)百分率處于設(shè)計(jì)級(jí)配范圍中值、中值±3%左右進(jìn)行控制級(jí)配2成型試件空隙率為20.3%，符合20±1（%）要求，確定級(jí)配2為目標(biāo)級(jí)配混合料編號(hào)瀝青膜厚度(μm)2.36mm通過(guò)率(%)瀝青用量

(%)毛體積相對(duì)密度最大理論相對(duì)密度空隙率(%)級(jí)配11318.24.52.0992.55017.7級(jí)配21315.64.42.0352.55320.3級(jí)配31310.64.01.9852.56822.7394排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選用原則宜優(yōu)先選用排水性瀝青路面年平均降雨量大于800mm的地區(qū)城市快速路、主干路、高架道路不宜采用排水性瀝青路面重載交通道路、容易污染的道路、交叉口及公交?？空尽ＴO(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)防水層設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)404排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組合與結(jié)構(gòu)厚度瀝青面層防水層稀漿封層熱瀝青、改性乳化瀝青碎石封層熱瀝青、改性乳化瀝青粘層密實(shí)式中（下）面層、基層……瀝青混合料類(lèi)型符號(hào)

面層厚度（mm）排水性瀝青混合料DA-1030~40DA-1340~50DA-1650~60414排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邊緣排水系統(tǒng)上海世博園區(qū)排水性瀝青路面邊緣排水系統(tǒng)425排水性瀝青路面施工施工溫度工序預(yù)混式直投式瀝青加熱溫度165~175（高粘度改性瀝青）155~165（基質(zhì)瀝青）礦料加熱溫度190-200混合料出料溫度170~185混合料貯料倉(cāng)貯存溫度貯料過(guò)程中溫度下降不超過(guò)10混合料廢棄溫度≥195或者≤155攤鋪溫度≥160初壓溫度≥150碾壓終了的表面溫度≥60435排水性瀝青路面施工——拌合時(shí)間采用預(yù)混法施工拌和時(shí)間不宜少于50s（干拌時(shí)間不少于5s）采用直投式施工拌和時(shí)間不宜少于60s（干拌時(shí)間不少于10s）445排水性瀝青路面施工——攤鋪松鋪厚度1.05~1.15攤鋪機(jī)行走速度不大于3m/min455排水性瀝青路面施工——壓實(shí)靜壓、不得振動(dòng)壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)、慢壓、速度均勻壓實(shí)度代表達(dá)到實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)密度的98%初壓復(fù)壓終壓日本8t~12t鋼輪壓路機(jī)，靜壓2遍，碾壓速度2km/h