13路基路面工程第十三章瀝青路面.-課件

第十三章

瀝青路面AsphaltPavement5/25/20241第1節(jié)概述

一、瀝青路面的基本特性瀝青路面－用瀝青材料作結(jié)合料粘結(jié)礦料修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。屬柔性路面，其強度和穩(wěn)定性在很大程度上取決于土基和基層的特性。瀝青路面的工程特點表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)修理簡便、適宜分期修建5/25/20242

一、瀝青路面的基本特性瀝青路面的使用功能要求強度與剛度〔開裂、變形〕穩(wěn)定性〔凹凸溫、水穩(wěn)定性〕耐久性〔疲憊、老化〕平整性〔舒適、動荷〕抗滑性〔安全〕少塵性〔環(huán)保〕5/25/20243二、瀝青路面的分類1、按強度構(gòu)成原理分類密實類按剩余空隙率的大小細(xì)分為閉式3％～6％開式6％以上嵌擠類5/25/20244二、瀝青路面的分類2、按施工工藝的不同，瀝青路面可分為層鋪法、路拌法、廠拌法三類層鋪法:瀝青表面處治、瀝青貫入式路拌法：路拌瀝青碎〔礫〕石路拌瀝青穩(wěn)定土 廠拌法：廠拌瀝青碎石：開級配、剩余空隙率10％～15％瀝青混凝土：密級配、剩余空隙率10％以下5/25/20245二、瀝青路面的分類3、依據(jù)瀝青路面的技術(shù)特性分類：瀝青表面處治路面(asphaltsurfacetreatment)瀝青貫入式路面(asphaltpenetration)瀝青碎石路面AM(asphaltmacadam)瀝青混凝土路面AC(asphaltconcrete)乳化瀝青碎石路面emulsifiedasphalt瀝青馬蹄脂碎石路面SMA(stonemasticasphalt)開級配瀝青磨耗層OGFC(Open－GradedFrictionCourse)剩余空隙率20％左右5/25/20246三、瀝青路面類型的選擇選擇原則任務(wù)要求：道路等級、交通量、使用年限、修建費用工程特點：施工季節(jié)、施工期限、基層狀況施工技術(shù)：人、機、料瀝青類路面一般不宜鋪筑在縱坡大于6％的路段上(出于安全原因)，縱坡大于3％的路段，合計抗滑的要求宜采納粗粒式瀝青碎石或粗粒式瀝青表面處治。5/25/20247四、瀝青混凝土路面的主要技術(shù)問題高溫穩(wěn)定性低溫抗裂性耐久性〔水穩(wěn)定性、疲憊與老化〕表面抗滑性5/25/20248五、瀝青路面的氣候分區(qū)分區(qū)依據(jù)：最高氣溫、最低氣溫柔降雨量方法：先按30年最熱月平均最高氣溫柔30年一遇極端最低氣溫劃分瀝青路面氣候分區(qū)〔見P308表13-1〕，再按雨量資料細(xì)分出瀝青及瀝青混合料氣候分區(qū)見P308表13-2〕5/25/20249六、瀝青混凝土路面的主要矛盾高溫穩(wěn)定性與低溫抗裂性、抗疲憊性能表面服務(wù)功能與耐久性5/25/202410第2節(jié)瀝青路面材料的力學(xué)特性瀝青混和料的結(jié)構(gòu)類型瀝青混和料的強度特性瀝青混和料的應(yīng)力－應(yīng)變特性瀝青混和料的疲憊特性5/25/202411

一、瀝青混和料的結(jié)構(gòu)類型

按結(jié)構(gòu)特點分為三類：懸浮密實結(jié)構(gòu)：瀝青混凝土

連續(xù)型密級配骨架空隙結(jié)構(gòu)：瀝青碎石混合料、OGFC連續(xù)型開級配骨架密實結(jié)構(gòu):SMA

間斷型密級配5/25/2024125/25/2024135/25/202414Fig.1DenseGradedACLabSamples

5/25/202415Fig.2SMASurface5/25/202416Fig.3:OGFCLabSamples

5/25/202417二、瀝青混和料的強度特性1抗剪強度強度構(gòu)成c,φ材料c,φ值的測定〔課本P316、317中的公式實為極限平衡關(guān)系式〕5/25/202418影響瀝青混和料抗剪強度的因素瀝青與礦料間的粘結(jié)力瀝青的粘滯度瀝青含量礦粉含量瀝青與礦料間的粘附性礦料間的內(nèi)摩擦力礦料級配礦料顆粒形狀礦料表面特性堿性石料與瀝青發(fā)生化學(xué)吸附酸性石料與瀝青不會發(fā)生化學(xué)吸附5/25/2024192抗拉強度

急驟降溫時，瀝青混和料發(fā)生收縮，如果收縮受阻，會產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)超過材料的抗拉強度時，路面產(chǎn)生開裂。瀝青混和料的抗拉強度可用直接拉伸試驗或間接拉伸試驗－劈裂試驗測定影響因素瀝青性質(zhì)、瀝青含量礦料級配測試時的溫度加荷速率5/25/2024205/25/2024215/25/2024225/25/2024233抗彎拉強度在行車荷載反復(fù)作用下，路面彎曲而產(chǎn)生開裂破壞。5/25/202424試驗：測重復(fù)荷載作用下的彎拉強度和彎拉回彈模量。5/25/202425抗彎拉強度的影響因素：

瀝青性質(zhì)及用量，礦料性質(zhì)及級配，加載速率及重復(fù)加載次數(shù)，試件溫度。5/25/202426三、瀝青混和料的應(yīng)力－應(yīng)變特 性瀝青混合料以粘彈塑性為其基本力學(xué)特征，其應(yīng)力－應(yīng)變特性與荷載大小和作用時間、材料溫度有關(guān)。瀝青混和料的粘彈塑性特征瀝青混和料是一種典型的彈、粘、塑性綜合體，在低溫小變形范圍內(nèi)接近彈性體，在高溫大變形范圍內(nèi)表現(xiàn)為粘塑性體，而在通常溫度的過渡范圍內(nèi)則為一般粘彈性體。5/25/202427三、瀝青混和料的應(yīng)力－應(yīng)變特 性瀝青混和料的粘彈塑性特征主要表現(xiàn)在以下三個方面：材料的力學(xué)特性與加載速度有關(guān)，隨著加載速度的增加，材料的強度和剛度均會增大。材料的力學(xué)特性對溫度十分敏感，隨著溫度的升高，材料的物理特征表現(xiàn)為變軟，強度與剛度變小。材料具有十分顯然的蠕變creep和應(yīng)力松弛looseness現(xiàn)象。－具有對時間的敏感性5/25/202428三、瀝青混和料的應(yīng)力－應(yīng)變特 性瀝青混和料的蠕變與松弛特性蠕變:當(dāng)應(yīng)力為一恒定值時，應(yīng)變隨時間逐漸增加的現(xiàn)象?！惨韵聢D中橫坐標(biāo)為加荷歷時〕應(yīng)變?nèi)渥冸A段5/25/2024291瀝青混和料的蠕變Creep作用應(yīng)力較小〔低于屈服點〕，作用時間較短時，表現(xiàn)有：瞬時彈性變形－純彈性〔加荷瞬時產(chǎn)生，卸荷瞬時恢復(fù)〕滯后彈性變形－粘彈性〔荷載作用下緩慢增長，卸荷后又緩慢恢復(fù)〕作用應(yīng)力較大〔高于屈服點〕，作用時間較長時，表現(xiàn)有：瞬時彈性變形－純彈性滯后彈性變形－粘彈性塑性流動變形－塑性〔殘余變形〕5/25/202430三、瀝青混和料的應(yīng)力－應(yīng)變特性2瀝青混和料的應(yīng)力松弛應(yīng)力松馳：應(yīng)變?yōu)橐缓愣ㄖ禃r，應(yīng)力隨時間而衰減的過程。松弛時間：為使物體保持既得變形所必需的力越來越小，當(dāng)應(yīng)力下降到初始值的那段時間?！菜c瀝青粘滯度和彈性模量有關(guān)，見下式〕上式表示松馳時間t’與粘滯度η成正比，與彈性模量E成反比因此，瀝青混合料力學(xué)特性與以下因素有關(guān)荷載大小荷載作用時間與應(yīng)力松弛時間的比值材料的溫度

5/25/202431三、瀝青混和料的應(yīng)力－應(yīng)變特性勁度模量StiffnessModulus荷載作用時間和材料溫度對瀝青混和料的影響－用勁度模量StiffnessModulus來表征。瀝青混合料的勁度模量由VanderPeol提出：定義：材料在給定的荷載作用時間和溫度條件下應(yīng)力與總應(yīng)變的比值，即：計算公式5/25/202432式中，Sm，Sb—分別為瀝青混合料和瀝青 的勁度模量，Mpa.CV—混合料中集料的集中系數(shù)，即： CV=集料體積/〔集料體積+瀝青體積〕上式當(dāng)瀝青混合料的空隙率VV為3%時適用，假設(shè)VV大于3%，則CV必需修正，即瀝青的勁度模量與瀝青的軟化點與瀝青溫度之差、針入度和荷載作用時間有關(guān)，可按VanderPoel諾謨圖查出〔建材中已講〕

5/25/2024335/25/202434四、瀝青混和料的疲憊特性疲憊破壞、疲憊壽命瀝青混和料疲憊破壞的發(fā)展過程疲憊裂縫：瀝青混和料由于材料表面和內(nèi)部存在異質(zhì)和瑕疵等缺陷，如塵粒、水泡、孔隙以及表面形狀不規(guī)則等使應(yīng)力傳遞不均勻而引起應(yīng)力集中，局部區(qū)域的應(yīng)力經(jīng)過一定的荷載重復(fù)作用次數(shù)后就開始形成疲憊裂縫。疲憊斷裂破壞：在重復(fù)荷載作用下，裂縫端面不斷改變并逐漸擴(kuò)展，當(dāng)疲憊裂縫擴(kuò)展到臨界裂縫尺寸，裂縫就產(chǎn)生由穩(wěn)定擴(kuò)展到不穩(wěn)定擴(kuò)展的轉(zhuǎn)化而導(dǎo)致瀝青混和料的疲憊斷裂破壞。5/25/202435四、瀝青混和料的疲憊特性室內(nèi)大型疲憊試驗法：采納梁式試件，進(jìn)行反復(fù)加載彎曲試驗，也可采納反復(fù)加荷間接拉伸試驗〔劈裂試驗〕。疲憊試驗通常采納兩種方式控制加荷：控制應(yīng)力控制應(yīng)變5/25/202436瀝青混和料的疲憊特性的影響因素因素因素增加時對疲勞壽命的影響因素因素增加時對疲勞壽命的影響控制應(yīng)力控制應(yīng)變控制應(yīng)力控制應(yīng)變?yōu)r青粘度增加減少集料％增加減少瀝青含量直至最佳值增加增加溫度減少增加超過最佳值減少增加加載率增加減少空隙率％減少減少密實度（壓實度）增加5/25/202437五、瀝青路面的溫度 狀況氣溫太陽輻射路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫度梯度路面內(nèi)部溫度分布狀況－統(tǒng)計分析方法5/25/202438六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性瀝青路面高溫穩(wěn)定性不夠的破壞形態(tài)－剪切變形車轍、推擠、波浪、擁包、泛油溫度+50+200-10-35抗壓強度（Mpa)1~22.5~58~1310~1718~30溫度+50+45+40+35+30+25+20S(Mpa)75109142176232288344E(Mpa)223361516683790895999瀝青混凝土的蠕變模量(即蠕變試驗中測得的勁度模量)和回彈模量與溫度的關(guān)系：瀝青混凝土強度與溫度的關(guān)系：5/25/202439六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性瀝青路面在高溫下產(chǎn)生的剪切變形形態(tài)面層沿基層滑動面層內(nèi)部上下各層互相滑動推擠5/25/202440六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的因素瀝青為了使瀝青混和料冬季不會發(fā)脆，瀝青就不應(yīng)太稠，同時為了瀝青混和料具有必要的耐高溫變形能力，必需采納軟化點較高的瀝青瀝青含量的影響：瀝青含量殘余孔隙率內(nèi)摩擦角粘結(jié)力（％）（體積％）(0)（Mpa)53.3300.1962.5300.1570.7190.065/25/202441影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的因素瀝青：適當(dāng)提升其粘度，嚴(yán)格控制瀝青用量。礦料：堿性礦料與瀝青粘附性好礦料級配：粗料含量提升至形成骨架，如起骨架作用的碎石〔Dmaxmax)顆粒必需有足夠數(shù)量，不少于60％時有較好的抗高溫變形能力。5/25/202442六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性車轍是路面結(jié)構(gòu)及土基在行車荷載作用下的補充壓實，以及結(jié)構(gòu)中材料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形。出現(xiàn)在行車輪帶處，即形成路面的縱向帶狀凹陷。車轍是高級瀝青路面的主要破壞型式5/25/202443車轍5/25/202444六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性車轍－永久變形由兩部分組成一部分由瀝青面層在荷載反復(fù)作用下進(jìn)一步壓密產(chǎn)生－－壓密形變另一部分是因瀝青混和料在高溫時的強度不夠以抵抗重輪荷載的反復(fù)作用，輪下的部分瀝青混和料產(chǎn)生剪切變形逐漸被擠壓到兩側(cè)，使兩側(cè)的瀝青面層鼓起產(chǎn)生所謂的側(cè)向流動。5/25/202445影響車轍深度的主要因素瀝青混和料交通和氣候結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)摩擦力粘結(jié)力1.礦料的最大粒徑5mm以上的碎石含量；2.碎石的紋理深度（表面粗糙度）和顆粒形狀；3.瀝青含量；4.瀝青混和料的級配和密實度。1.瀝青標(biāo)號和高溫粘度；2.瀝青的感溫性；3.瀝青與礦料的粘結(jié)力；4.瀝青－礦粉比（小則瀝青與礦粉相互作用越充分，結(jié)構(gòu)瀝青越多，粘結(jié)力越大）和礦粉的種類；5.瀝青用量（過多則c小，不利）；6.混和料的級配和密實度。1.行車荷載（軸重、輪胎壓力）；2.交通量和渠化程度；3.荷載作用時間和水平力（交叉口）；4.路面溫度（氣溫、日照）1.瀝青面層厚度（如果是合格的半剛性基層，則車轍為瀝青面層所致，面層越厚，車轍越深）2.結(jié)構(gòu)類型（柔性路面或半剛性路面）。5/25/202446六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性高溫穩(wěn)定性的評定方法我國“八五〞科技攻關(guān)專題提出：車轍試驗以轍槽深度RD和動穩(wěn)定度DS〔每產(chǎn)生1mm轍槽所必需的碾壓次數(shù)〕來評價瀝青混和料的抗車轍能力。高速公路DS>800次/mm,一級公路DS>600次/mm靜載壓縮蠕變試驗美國SHRP計劃提出用旋轉(zhuǎn)壓實儀成型試件，用剪切試驗儀測定瀝青混和料的剪切和勁度特性評估高溫穩(wěn)定性。5/25/202447七、瀝青路面的低溫抗裂性1低溫下縮裂的類型(1)低溫收縮裂縫:a溫度驟降引起的收縮裂縫； b長期溫度升降循環(huán)引起面層疲憊開裂， 稱為溫縮疲憊開裂?！?〕低溫荷載裂縫〔3〕反射裂縫〔4〕凍脹裂縫見下表5/25/202448低溫裂縫類型5/25/202449要減少低溫荷載裂縫，應(yīng)提升瀝青混合料的低溫變形能力和低溫抗拉強度。防止凍脹裂縫，要設(shè)置排除水性好的墊層并做好路基排水。防止反射裂縫，主要改善基層性能及基層與面層的銜接，增加面層厚度，提升面層抗裂性能。低溫縮裂，主要與瀝青面層低溫抗裂性有關(guān)。5/25/2024502低溫裂縫的影響因素〔1〕材料性質(zhì)瀝青性質(zhì)。粘度小，延度大的瀝青好。礦料。低吸水率的好。吸水性大的集料低溫強度低，并且會汲取較多的瀝青，使集料間起粘結(jié)作用的瀝青減少，降低混合料的低溫變形能力?？障堵?。越小越好。5/25/202451〔2〕環(huán)境因素氣溫。越低越易開裂。降溫速度。路面老化程度。〔3〕路面結(jié)構(gòu)尺寸面層厚度。某試驗說明，其他條件不變，面層從10cm增至25cm厚，可少50%的裂縫。面層與基層的聯(lián)結(jié)強度。基層上鋪瀝青罩面后，再鋪瀝青混凝土面層，可減少低溫裂縫。施工裂縫。高溫時用鋼輪碾壓低勁度的瀝青混合料可能會引起裂縫，低溫時這些裂縫容易擴(kuò)展。5/25/2024523評價試驗方法〔詳見課本〕間接拉伸試驗〔劈裂試驗〕直接拉伸試驗蠕變試驗受限試件的溫度應(yīng)力試驗應(yīng)力松馳試驗5/25/202453溫縮裂縫〔橫向裂縫〕5/25/202454八、瀝青路面的水穩(wěn)定性水穩(wěn)定性不夠的破壞型式剝離、松散、坑槽等影響水穩(wěn)定性的主要因素瀝青與礦料的粘附性：礦料的化學(xué)成分〔氧化鈣含量高的堿性石料比氧化硅含量高的好〕，瀝青的化學(xué)成分〔與油源有關(guān)〕、瀝青的粘度〔越高越好〕混和料的空隙率。越小越好。施工條件與施工質(zhì)量。低溫、濕度大甚至降水時鋪筑，因瀝青與礦料不能形成完美的粘結(jié)，易造成水損剝離。壓實度不夠，或混合料離析造成局部空隙偏大，會加劇水損害。5/25/202455評價試驗方法浸水馬歇爾試驗瀝青與礦料粘附性試驗混和料凍融劈裂殘余強度試驗5/25/202456高速公路部分路段坑槽突現(xiàn)5/25/202457八、瀝青路面的水穩(wěn)定性表面層中下面層基層底基層路基排水式路面透水式路面密水式路面5/25/202458九、瀝青路面的耐老化性能施工過程中的短期老化：主要是在攪和及混合料的運輸過程中，瀝青裹覆在礦料表面呈薄膜狀態(tài)，在高溫作用下老化顯然。使用過程中的長期老化：與大氣接觸的表面瀝青老化快?？障堵适怯绊懤匣闹匾蛩亍?/25/202459第4節(jié)瀝青路面的原材料一、瀝青材料1道路石油瀝青按針入度分7個標(biāo)號。每一標(biāo)號的瀝青從優(yōu)到劣分A、B、C三個等級。A級可用于任何等級公路的任何路面層次；B級可用于高速、一級公路的下面層，二級及以下公路的任何層次；C級只能用于三級及以下公路的各個層次。5/25/202460對道路石油瀝青的技術(shù)要求主要技術(shù)指標(biāo)：針入度，軟化點，延度〔這是衡量瀝青路用性能的三大指標(biāo)〕，以及含蠟量，閃點，溶解度等〔詳見課本P345表13-1〕石油瀝青標(biāo)號與等級的選擇應(yīng)合計：氣候區(qū)劃、公路等級、路面類型、結(jié)構(gòu)層次等因素。一般夏季氣溫高，高溫繼續(xù)時間長的地區(qū)應(yīng)選用稠度大的瀝青；寒冷地區(qū)則應(yīng)選用稠度大的。2、乳化瀝青〔自學(xué)〕3、改性瀝青〔自學(xué)〕5/25/202461二、粗集料〔＞4.75mm或2.36mm的顆?！乘槭?、破碎礫石等。要求石質(zhì)堅硬耐磨、無風(fēng)化、堿性，潔凈，不含泥土，表面粗糙，形狀接近立方體。符合級配要求。三、細(xì)集料〔≤4.75mm或2.36mm的顆?！程烊簧啊C制砂、石屑要求堅硬，潔凈，無風(fēng)化，無泥土，有一定級配。四、填料〔≤0.075mm)礦粉。必需是堿性憎水石料〔如石灰?guī)r〕磨細(xì)而成。其質(zhì)量指標(biāo)主要有：密度、磨細(xì)度、親水性、塑性指數(shù)等。

5/25/202462第5節(jié)瀝青混和料的組成制定一、概述1組成制定的主要任務(wù)：確定粗集料、細(xì)集料、礦粉、瀝青互相配合的最正確組成比例，以滿足技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求。2組成制定的目標(biāo)：高溫穩(wěn)定性：馬歇爾試驗的穩(wěn)定度、流值、DS、等指標(biāo)低溫抗裂性耐久性抗滑性施工和易性5/25/2024633組成制定目標(biāo)的矛盾性〔1〕高溫穩(wěn)定性與疲憊性能、低溫抗裂性的矛盾為了提升高溫抗車轍能力，希望盡量采納開級配，增大集料粒徑，增加集料數(shù)量，減少用油量，但這樣的混和料低溫勁度大、發(fā)脆，很容易開裂，疲憊性能差，而且施工性能也差。而為了提升耐久性和低溫抗裂性，希望使用針入度大、用量較多的瀝青，用較細(xì)的、空隙率小的混和料，但這樣的混和料到了夏天很容易出現(xiàn)軟化、泛油、車轍。5/25/202464〔2〕高溫穩(wěn)定性與疲憊性能、低溫抗裂性的矛盾〔3〕路面表面特性與耐久性的矛盾高速公路對表面特性的要求高，要求抗滑性能好，不濺水、水霧小、噪音低。為達(dá)到這個目的，必需提升表面粗糙度，采納構(gòu)造深度大的開級配或半開級配瀝青混和料。但這樣的混和料空隙率必定大，而空隙率大的混和料耐久性差，因為：空隙率大，瀝青與空氣的接觸面大，老化快。水分易滯留在孔隙內(nèi)部，逐步造成瀝青與集料的粘結(jié)力喪失、剝離，集料顆粒產(chǎn)生剝落、掉粒，最后導(dǎo)致松散、坑槽：空隙率大的混和料，瀝青與礦料的協(xié)同作用差，耐疲憊性能差，5/25/202465美國資料－依據(jù)期望的性質(zhì)對混和料的組成要求期望性質(zhì)病害類型對混和料組成要求瀝青礦料混和料組成穩(wěn)定度車轍推移高粘滯度粗糙有棱角接近立方體低瀝青含量，低空隙率，含有多一些＜0.15mm的顆粒抗疲勞彎撓破裂面層厚度>15cm用稠瀝青，≤5cm用低粘滯度瀝青不易剝落瀝青用量多一些低溫抗裂拉伸破裂低粘滯度高瀝青含量，低空隙率抗老化松散低粘滯度，抗老化不易剝落高瀝青含量，低空隙率抗松散和剝離松散適宜的表面粘附性不易剝落高瀝青含量不透水和空氣基層軟化或面層松散不穩(wěn)定不易剝落高瀝青含量，高礦粉含量抗滑光面抗磨光，不易剝落低瀝青含量5/25/202466二、瀝青混合料的分類按其級配和剩余空隙率可分為1。密級配瀝青混凝土混合料〔AC〕。制定空隙率3~6％。可用于各級公路的任何結(jié)構(gòu)層次。2。瀝青瑪碲脂碎石混合料〔SMA〕。適用于表面層、中面層、加鋪的磨耗層，主要用重載交通量大的高速公路上。5/25/2024673。瀝青碎石混合料〔Asphalt-treatedpermeablebase瀝青穩(wěn)定透水基層〕。按礦料最大粒徑、顆粒級配等分為：〔1〕半開級配瀝青碎石混合料(AM〕?！布丛?規(guī)范中的瀝 青碎石〕。制定空隙率 6%~12％〔AM〕〔2〕密級配瀝青碎石混合料〔ATB〕 Asphalt TreatedBase.計空隙率3~6％,用作柔性 基層。(3)開級配瀝青碎石混合料〔又稱大孔隙排水式 瀝青碎石〕〔ATPB)Asphalt-Treated PermeableBase。制定空隙率大于18％.用 于排水式基層。(4)開級配排水式表面層混合料〔又稱大孔隙排 水式 瀝青磨耗層〕〔OGFC〕Open-gradedFrictionCourse.制定空隙率大于18％5/25/202468三、瀝青混和料的選擇應(yīng)依據(jù)公路等級，交通量能交通組成，當(dāng)?shù)貧夂?，路基狀況，建設(shè)經(jīng)驗等經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。具體選擇原則可參照課本。5/25/202469四、熱拌瀝青混和料的配合比制定三個階段：(參見下頁的間歇式攪和站圖)1、目標(biāo)配合比制定階段:試驗室進(jìn)行礦料級配制定和最正確瀝青用量確定。供攪和機確定各冷料倉的供料比例、進(jìn)料速度及試拌使用2、生產(chǎn)配合比制定階段:從二次篩分后進(jìn)入各熱料倉的材料取樣進(jìn)行篩分，以確定各熱料倉的材料比例，供攪和機控制室使用。同時反復(fù)調(diào)整冷料倉進(jìn)料比例以達(dá)到供料均衡，并取目標(biāo)配合比制定的最正確瀝青用量、最正確瀝青用量±0.3%等三個瀝青用量進(jìn)行功能性試驗〔通常為馬歇爾試驗〕，確定生產(chǎn)配合比的最正確瀝青用量。3、生產(chǎn)配合比驗證階段:攪和機采納生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌、鋪筑試驗段，并用攪和的瀝青混合料及路上鉆取的芯樣進(jìn)行馬歇爾試驗檢驗，由此確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。檢驗混合料的施工性能,確定施工工藝,檢驗路面質(zhì)量.5/25/2024705/25/202471礦料配合比制定確定瀝青混和料的類型確定礦質(zhì)混和料的級配范圍礦質(zhì)混和料配合比的選擇、計算、調(diào)整5/25/202472瀝青最正確含量確實定按前述礦料級配，稱相同數(shù)量的礦料，依據(jù)規(guī)范推舉的瀝青用量，按每0.5％的變量制備不少于5～6組不同瀝青含量的馬歇爾試件，每組試件不少于4個，并按規(guī)定的馬歇爾試驗方法測定試件的密度、穩(wěn)定度、流值，并計算其空隙率、瀝青飽和度。繪制各項技術(shù)指標(biāo)與瀝青用量之間的關(guān)系曲線。由以上曲線，依據(jù)規(guī)范要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分別找出符合技術(shù)指標(biāo)的瀝青用量范圍。綜合以上結(jié)果，求出滿足所有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的瀝青用量范圍，并結(jié)合路面使用要求及經(jīng)濟(jì)參照，全面權(quán)衡，最后確定最正確瀝青用量。5/25/202473礦料配合比制定瀝青最正確含量確實定水穩(wěn)定性檢驗－浸水馬歇爾試驗〔殘留穩(wěn)定度試驗〕高溫穩(wěn)定性檢驗－抗車轍能力檢驗5/25/202474第6節(jié)瀝青路面施工與質(zhì)量控制灑鋪法瀝青路面面層的施工瀝青表面處治瀝青貫入式路拌瀝青碎石路面的施工熱拌瀝青混和料路面的施工5/25/202475瀝青表面處治瀝青表面處治是用瀝青和細(xì)粒礦料鋪筑的一種薄層面層，其厚度不超過3cm。由于處治層很薄，一般不起提升強度作用，其主要作用是抵抗行車的磨耗，加強防水性，提升平整度，改善路面的行車條件。適用于三級及三級以下的公路、城市道路的支路、縣鎮(zhèn)道路、各級公路的施工便道以及在舊瀝青面層上加鋪的罩面層或磨耗層。5/25/202476瀝青表面處治殼牌瀝青手冊中認(rèn)為瀝青表面處治具有三個主要作用：提供耐久抗滑的道路表面；封閉道路表面以防止水侵入；抑制道路表面的崩解5/25/202477瀝青表面處治單層式：灑布一次瀝青，鋪撤一次礦料，厚度為1.0～1.5cm；雙層式:灑布二次瀝青，鋪撒二次礦料，厚度為2～2.5cm；三層式：灑布三次瀝青，鋪撤三次礦料，厚度為2.5～3.0cm。5/25/202478三層式瀝青表面處治的施工工藝流程清掃基層

灑透層或粘層瀝青

灑第一層瀝青

灑第一層集料碾壓灑第二層瀝青灑第二層集料碾壓灑第三層瀝青灑第三層集料碾壓初期養(yǎng)護(hù)

瀝青撒布機5/25/202479瀝青貫入式路面瀝青貫入式路面－在初步碾壓的礦料層上灑布瀝青，再分層鋪撒嵌縫料、灑布瀝青和碾壓，并借行車壓實而成。其厚度一般為4～8cm。乳化瀝青貫入式路面的厚度不宜超過5cm；當(dāng)貫人式層上部加鋪攪和的瀝青混合料面層時，路面總厚度為7～10cm，其中攪和層的厚度宜為3～4cm5/25/202480瀝青貫入式路面瀝青貫入式路面具有較高的強度和穩(wěn)定性，其強度的構(gòu)成，主要依靠礦料的嵌擠作用和瀝青材料的粘結(jié)力。瀝青貫入式路面適用于二級及二級以下的公路、城市道路的次干道及支路。瀝青貫入式層也可作為瀝青混凝土路面的聯(lián)結(jié)層。由于瀝青貫入式路面是一種多孔隙結(jié)構(gòu)，為防止水的浸入和加強路面的水穩(wěn)定性，其面層的最上層必需加鋪封層；瀝青貫入式路面宜在干燥和較熱的季節(jié)施工，并宜在雨季及日最高溫度低于15℃到來以前半個月結(jié)束，使貫入式結(jié)構(gòu)層通過開放交通碾壓成型。5/25/202481瀝青貫入式路面施工工藝流程1)整修和清掃基層：2)澆灑透層或粘層瀝青3)鋪撤主層礦料；4)第—次碾壓；5)灑布第一次瀝青；6)鋪撤第一次嵌縫料7)第二次碾壓；8)灑布第二次瀝青；9)鋪撤第二次嵌縫料10)第三次碾壓；11)灑布第三次瀝青；12)鋪撤封面礦料；13)最后碾壓；14)初期養(yǎng)護(hù)5/25/202482路拌瀝青碎石路面的施工路拌瀝青碎石路面是在路上用機械將熱的或冷的瀝青材料與冷的礦料攪和，并攤鋪、壓實而成。路拌瀝青碎石路面的施工程序為：1)清掃基層；2)鋪撤礦料；3)灑布瀝青材料；4)攪和；5)整形；6)碾壓；7)初期養(yǎng)護(hù)；8)封層。用齒耙機或圓盤機把礦料與瀝青材料初步辦法，然后改用平地機做主要的攪和。5/25/202483熱拌瀝青混和料HMA路面的施工技術(shù)

配合比制定攪和

運輸

攤鋪攪和機

自卸汽車

攤鋪機馬歇爾試驗

碾壓

壓路機施工主要流程5/25/2024845/25/2024851、熱拌瀝青混和料

生產(chǎn)配合比確實定目標(biāo)配合比制定生產(chǎn)配合比制定生產(chǎn)配合比驗證5/25/2024862、瀝青混和料的拌制攪和站的選址及平面制定機械的選型與配套攪和機設(shè)備安裝試拌生產(chǎn)5/25/202487攪和站的選址及平面制定

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5/25/202488日本NIKKO攪和機5/25/202489意大利MARINI瑪連尼攪和機5/25/2024905/25/2024915/25/2024925/25/2024935/25/2024945/25/202495車輛數(shù)保溫5/25/2024965/25/2024975/25/2024985/25/2024995/25/20241005/25/20241015/25/20241025/25/2024103浮動基準(zhǔn)梁5/25/20241045/25/2024105ABGTITAN423攤鋪機5/25/20241065/25/2024107Figure5:PlacingSMAatHiloHarbor5/25/2024108德國VOGELE瀝青混凝土攤鋪機5/25/2024109瀝青混合料碾壓過程分為初壓、復(fù)壓和終壓三個階段初壓初壓用60～80kN雙輪壓路機以1.5～2.0km/h的速度先碾壓2遍，使混合料得以初步穩(wěn)定。復(fù)壓立即用100～200KN三輪壓路機或輪胎式壓路機復(fù)壓4～6遍。碾壓速度：三輪壓路機為3km/h,輪胎式壓路機為5km/h。復(fù)壓階段碾壓至穩(wěn)定無顯著輪跡為止。復(fù)壓是碾壓過程最重要的階段，混合料能否達(dá)到規(guī)定的密實度，關(guān)鍵全在于這階段的碾壓。終壓終壓是在復(fù)壓之后用60～80kN雙輪壓路機以3km/h的碾壓速度碾壓2~4遍，以消除碾壓過程中產(chǎn)生的輪跡，并確保路面表面的平整。5/25/2024110碾壓基本原則碾壓時壓路機開行的方向應(yīng)平行于路中心線，并由一側(cè)路邊緣壓向路中。用三輪壓路機碾壓時，每次應(yīng)堆疊后輪寬的1／2；雙輪壓路機則每次堆疊30cm；輪胎式壓路機亦應(yīng)堆疊碾壓。由于輪胎式壓路機能調(diào)整輪胎的內(nèi)壓，可以得到所必需的接觸地面壓力．使骨料互相嵌擠咬合，易于獲得均一的密實度，而且密實度可以提升2％—3％。所以輪胎式壓路機最適宜用于復(fù)壓階段的碾壓。5/25/2024111壓實機械規(guī)定熱拌瀝青混合料的壓實機械應(yīng)符合以下規(guī)定①雙軋鋼筒式壓路機為6～8t；⑦三輪鋼筒式壓路機為8～12t或12～15t；②輪胎壓路機為12~20t或20~25t5/25/2024112提升壓實質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)合理確定碾壓溫度瀝青混和料的最正確碾壓溫度：材料同意的溫度范圍內(nèi)，瀝青混和料能夠支承壓路機而不產(chǎn)生水平推移、表面無開裂狀況且壓實阻力較小的溫度。此時，可用較少的碾壓遍數(shù)，獲得較高的密實度和較好的壓實效果。過高及過低的危害：過高時瀝青易老化且碾壓時易推移，過低混合料不易碾壓密實，剩余空隙率過大易使瀝青路面在營運期產(chǎn)生病害。選擇合理的振頻〔40～50Hz〕和振幅〔0.4～0.8mm)碾壓的遍數(shù)和速度針對混和料不同的特性采用相應(yīng)的對策5/25/20241135/25/2024114面層施工的試驗檢測施工中礦料級配驗證、瀝青含量試驗、馬歇爾試驗路面成型后壓實度、厚度、平整度、粗糙度〔構(gòu)造深度〕、表面層的表面彎沉5/25/2024115

瀝青路面施工質(zhì)量管理和檢查瀝青路面交工質(zhì)量檢查與驗收工程施工總結(jié)5/25/2024116END歡迎同志們提出問題、互相交流