003豐津公路瀝青面層GTM旋轉成型設計方法介紹

豐津大路瀝青面層GTM〔文件編號：FJ003〕天津市市政工程爭論院2023年7月 瀝青面層 瀝青面層GTM旋轉成型設計方法介紹第第1頁共15頁瀝青面層GTM旋轉成型設計方法介紹瀝青面層材料設計現(xiàn)狀現(xiàn)象的主要緣由為：次追密是形成車轍的主要緣由之一。泛油：早期損壞中的泛油現(xiàn)象主要發(fā)生在輪跡帶上，從試驗統(tǒng)計結果伴隨有泛油現(xiàn)象，因此車轍與泛油的成因大體一樣。松散：在水和高速行車的綜合作用下，面層底部的瀝青膜從集料外表成松散的主要緣由是空隙率過大以及瀝青與集料間的粘結力相對缺乏。水損壞：水侵入瀝青路面的途徑主要是透過構造完整的瀝青面層，并主要緣由，另外因級配不良導致的離析也是造成水損壞的主要緣由之一。根源上重打量傳統(tǒng)的瀝青混合料設計方法是否與這些破壞現(xiàn)象有關。事實證明，目前通用的瀝青混合料設計方法確實有很多方面需要改進。室內成型方式與現(xiàn)場碾壓方式不匹配料的各種性能評價指標應當能夠切實反映面層在其使用環(huán)境下的效勞質量。如〔包括級配、油石比、密度等〕在現(xiàn)場碾壓條件下的路用性能是否到達最優(yōu)等?，F(xiàn)場施工，明顯是不適宜的。以體積參數(shù)為掌握指標難以實現(xiàn)設計意圖及協(xié)調各種沖突對于連續(xù)密級配瀝青混合料，我國現(xiàn)行《大路瀝青路面施工技術標準〔JTG75〔空隙率、礦料間隙率、飽和度等作為掌握指標來確定最正確瀝青用量。利用這種閱歷加體積參數(shù)使瀝青混合料體積參數(shù)的計算結果到達準確〔即使相對準確也不行能滿足了馬歇爾體積參數(shù)的瀝青混合料未必具有好的路用性能?，F(xiàn)場壓實標準偏低其混合料的密度會大于原設計密度從而不行避開地產(chǎn)生壓密性車轍。20出與以前相差無幾的瀝青路面。包商對使用工藝、設備沒有樂觀性。現(xiàn)行標準規(guī)定的級配范圍太寬〔JTGF40-2023〕規(guī)定的混合料級瀝青路面發(fā)生早期損壞的緣由之一。準來綜合確定。而合理的瀝青混合料設計方法至少需要考慮以下幾個方面：Superpave瀝青混合料的成型方式應當要最大限度地模擬路面實際成型過程。當力學性質，進而打算了優(yōu)化配比的取舍。瀝青混合料的設計指標應當與瀝青路面的工作特性有肯定的聯(lián)系。鑒作為混合料設計的判據(jù)至少是一個進步。設計的瀝青混合料應當便于施工、易于壓實。在施工過程中，材料離析在所難免，因此期望級配和瀝青含量的波動不至于顯著影響混合料的路用性〔應當與施工的壓實效果匹配。GTM設計方法根本原理Machine〕60GTM計密度和瀝青用量，所以GTMGTMGTM工程技術人員已經(jīng)證明通過這種方法制作的試件的應力應變特性對于實際柔性路面構造具有很好的代表性。隙中填充了過多的介質---如土中的水或瀝青混合料中的瀝青。當瀝青含量或含水量肯定時，這種現(xiàn)象可以通過GTM滾輪壓力的下降和旋轉角度的增加顯示出過大，是否會對路面造成破壞。GTM成型試驗的目的還在于模擬路面行車荷載作用下瀝青混合料的最終壓實SG程中，假設機器角上升，滾輪壓力下降，說明混合料的抗剪強度在降低，變形在增來表示的。GSIGTMGSI1.0應的瀝青用量為混合料的最大瀝青用量。GTMGSIGTM〔即試件處于平衡狀態(tài)時的密度，安全系數(shù)GSF〔比值，靜態(tài)剪切模量，抗壓模量等。綜上所述，GTM主要有以下特點：GTM試驗應用推理的方法，承受應力應變原理進展設計，以試驗完畢時的機器角與壓實過程中的最小機器角的比值GSI作為確定最正確瀝青用量的參計思想更為先進。GTM合料構造根本一樣的室內試件，從而準確推測與掌握現(xiàn)場工程質量。青混凝土時選擇不同的設計壓強，從而使設計方法更為合理。，GTM態(tài)作為旋轉完畢條件，以避開路面消滅因交通荷載作用產(chǎn)生的二次追密。第第6頁共15頁瀝青面層GTM旋轉成型設計方法介紹于馬歇爾設計方法，無論是成型方式還是設計指標均有質的進步。1GTMGTM方法主要設計內容GTM法的設計內容如下：C，最終狀態(tài)0.7MPa0.8MPa。技術標準》的要求。實測集料有效相對密度。以優(yōu)化級配范圍中值作為初擬級配目標。設計級配及工程級配范圍確實定。依據(jù)最大公稱粒徑不同依據(jù)爭論成〔細集料不0.075mm 瀝青面層 瀝青面層GTM旋轉成型設計方法介紹第第10頁共15頁級配范圍。要求確定試驗溫度。旋轉試驗及最正確油石比確實定。依據(jù)閱歷初選3～5組油石比，間隔GSIGSF1.30。理論最大相對密度并據(jù)此計算空隙率、飽和度、礦料間隙率等體積參數(shù)。析緣由，重進展設計。1。GTM旋轉成型法瀝青混合料協(xié)作比設計內容及周期 表1序號 工程 試驗內容瀝青原材料檢測

道路石油瀝青SBS瀝青

包括針入度〔2℃、延度〔10℃、15℃、軟化點、閃6℃動力粘度、密度15℃、溶解度、蠟含量〔餾法；TFOT后質量變化、殘留針入度25℃、殘留延度〔10℃〕等指標〔2℃〔5℃13℃運動粘度、密度15℃、溶解度、彈性恢復；儲存穩(wěn)定TFOT〔2℃等指標粗、細集料及礦粉

包括粗、細集料及礦粉的篩分、集料密度；粗集料：壓碎值、磨耗損失、粘附性、結實性、針片狀含量、軟石含量、含泥量、磨光值〔外表層〕等；細集料：結實性、砂當量、棱角性、亞甲藍值等；礦粉：外觀、含水量、親水系數(shù)、安定性、塑性指數(shù)等。3目標配比4 設計5性能檢驗

級配優(yōu)化設計最正確油石比確定車轍試驗水穩(wěn)定性檢驗低溫試驗

依據(jù)篩分結果及爭論院爭論成果合成級配GTMGTM瀝青混合料體積參數(shù)，確定最正確油石比范圍。在最正確油石比下成型車轍試件，進展60℃車轍試驗在最正確油石比下成型試件，殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂試驗最正確油石比下的低溫彎曲試驗滲水試驗馬歇爾 馬歇爾擊實試驗擊實報告 報告

最正確油石比下成型車轍試件，滲水試驗最正確油石比下不同擊實次數(shù)的馬歇爾擊實試驗確定馬歇爾試件及GTM設計設計設計

協(xié)作比設計步驟為：原材料檢測合格〔如不符合標準規(guī)定，則需論證是否重選擇原材料〕后，進展級配配比設計，確定最正確瀝青用量，在最正確瀝青用量下進展性能檢驗，性能檢驗合格〔如性能檢驗不合格，則重調整級配配比進展試驗〕后撰寫協(xié)作比設計報告。從接收原材料之日至完成正式報告，一般需15天。1、JTGF40—2023《大路瀝青路面施工技術標準》2、JTJ052—2023《大路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》3、JTGE42—2023《大路工程集料試驗規(guī)程》GTM方法設計結果比照分析室內分別用GTMAC-13，GTM2。試驗工程設計方法最正確油石比最正確油石比積參數(shù)不同方法設計的試驗工程設計方法最正確油石比最正確油石比積參數(shù)指標單位試驗結果------馬歇爾方法GTM試驗方法---％5.4％5.0％---試件毛體積密度---2.3922.457空隙率VV礦料間隙率VMA％％4.616.82.514.2T0705-2023飽和度VFA％72.982.560℃動穩(wěn)定度次/mm3738570065℃動穩(wěn)定度次/mm23664680T0719-1993彎曲破壞應變με2319.72299.5抗彎拉強度MPa8.5111.24T0715-1993彎曲勁度模量MPa38344888馬歇爾穩(wěn)定度KN15.8918.93浸水后穩(wěn)定度KN13.0816.51T0709-2023殘留穩(wěn)定度％82.387.2凍融前強度MPa1.252.13凍融后強度MPa0.981.91T0729-2023凍融劈裂強度比％78.589.5滲水系數(shù)mL/min24.00T0730-2023高溫抗車轍力量高溫抗車轍力量低溫抗裂力量抗水損害力量GTM旋轉成型方法確定的瀝青混合料最正確油石比為5.0％，馬歇爾擊實方法設計的瀝青混合料最正確油石比為5.4％。這主要是由于GTM承受旋轉壓實方式，于擊實功較小，試件密度較小，因此VMAGTM量是否適宜，設計方法及判據(jù)是否科學合理應作為重要判據(jù)。GTM方法以旋轉為成型方GTM試件密度GTMGTM靠增加擊實次來提高試件密度已不行能，因此馬歇爾試件密度小。11GTM〔以此為標準密度，施工時要求壓實度為753。實際工程GTM試件密度與馬歇爾試件密度關系 表3工程序號最正確油石比〔％〕GTM毛體積密度馬歇爾試件毛體積密度修正系數(shù)〔GTM/馬歇爾〕GTM試件VV〔％〕14.02.5572.4821.0303.024.02.4832.4351.0202.833.82.4922.4541.0152.143.82.4982.4631.0141.853.82.4792.4081.0292.363.72.4952.4191.0302.573.82.4752.4551.0081.983.72.4962.4481.0202.293.82.5032.4141.0372.6103.72.4822.4041.0302.1113.82.5092.4531.0232.0平均---------1.0242.3由表3GTM旋轉試件密度系統(tǒng)大于1.0241.0371.0081.020～1.03064％。這說明對于大局部工程，修正系數(shù)處于1.020～1.030之間，如現(xiàn)場壓實度要求為GTM試件密度的98％，則現(xiàn)場將到達式與現(xiàn)場碾壓方式相吻合，因此以GTM試件密度作為壓實度掌握標準更合理，工到較高水平。體積參數(shù)GTM現(xiàn)行標準JTGF40-2023《大路瀝青路面施工技術標準》承受馬歇爾協(xié)作比4-1，GTM的瀝青混合料最正確油石比為5.0％時，其體積參數(shù)不滿足標準要求〔空隙率僅2.82.5％GTM成型設計的瀝青混合料高溫抗車轍力量及水穩(wěn)定性均優(yōu)于馬歇爾方法設計的瀝青混合料。因此，我們認為對體積參數(shù)應當有正確的理解。青混合料，空隙率格外重要，竟到了非得到達某肯定值不行的程度，比方4%。相關關系也才有意義。定的體積參數(shù)。GTM〔比方馬歇爾成型方式的體積指標無條件地外延并要求其它成型方式下〔比方GTM〕GTM路用性能高溫抗車轍力量GTM旋轉成型方法設計的瀝青混合料高溫抗車轍力量遠大于馬歇爾方法設計60℃65℃時，馬歇爾法設計的瀝青混合料的動穩(wěn)定度下降了GTM18%，GTM的瀝青混合料的最正確瀝青用量不僅較馬歇爾法設計的瀝青混合料的最正確瀝青用量削減了0.4%，降低了工程造價，其混合料的抗車轍力量明顯提高，且其抗車轍力量的溫度敏感性大大降低。無論承受何種設計方法設計的瀝青混合料，用車轍試驗進展高溫性能驗證輪碾次數(shù)得到，油石比及試驗溫度。依據(jù)以上分析結果得出結論，試驗溫度一樣比適當增大來使得混合料膠泥勁度增加，兩者綜合作用使得瀝青混合料強度提高，進而得到高溫性能為優(yōu)良的瀝青混合料。低溫抗裂力量以彎曲應變及應變能為標準評價瀝青混合料低溫抗裂力量。試驗溫度為-1MTS-81〔TESTSTAR-ⅡGTM歇爾方法設計的瀝青混合料的99％，而彎拉強度則是馬歇爾方法設計的混合料1.37GTM抗水損害力量1.14GTM水損害力量明顯優(yōu)于馬歇爾方法設計的瀝青混合料。連通，混合料的TSRTSR面耐久性的有效途徑，而那種認為瀝青混合料就應當具有肯定的空隙率〔如4%〕的觀點明顯缺乏理論依據(jù)和科學試驗驗證。滲水性GTM計的混合料不滲水的根本緣由是通過密度的提高降低了混合料空隙率。實體工程應用結論瀝青面層GTM旋轉成型設計方法實體工程應用得出以下結論：GTM旋轉成型方式及設計指標科學、合理，承受該方法合理有效地增配范圍較窄，為解決我國高速大路早期破壞供給了可行的設計方法。與馬歇爾方法相比，GTM旋轉成型方法設計的瀝青混合料雖然不滿足青混合料仍可能具有更為優(yōu)良的路用性能。實體工程說明，以現(xiàn)有的壓實設備，承受合理的碾壓工藝，完全可以GTMGTM典型工程2023302023602023年應用于丹拉高速大路河北段，全長100公里；2023年應用于青銀高速大路河北段，全長180公里；2023年應用于河南鄭高速大路，全長80公里；2023年應用于河南鶴濮高速大路，全長60公