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1、第十三章 瀝青路面 §13-1 概述一、瀝青路面及結(jié)構(gòu)組合形式1、瀝青路面:由瀝青作為結(jié)合料,粘結(jié)礦料修筑面層與各類(lèi)基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。2、瀝青路面結(jié)構(gòu)組合 ①松散粒料做基層(面層薄時(shí)易疲勞破壞,可有效控制松散料下半剛性層反射裂縫) ②無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料做基層(易出現(xiàn)基層及面層收縮裂縫,及基層裂縫反射裂縫) ③瀝青類(lèi)材料做基層(耐久性好,對(duì)裂縫防治效果好) ④水泥砼板
2、做基層(新建水泥路面+瀝青面層,易出現(xiàn)反射裂縫,舊路面則舊板的病害很容易反映到面層),根據(jù)不同基層材料結(jié)構(gòu)瀝青路面可組合成三種典型路面結(jié)構(gòu)類(lèi)型。1)半剛性基層瀝青路面──半剛性基層或底基層瀝青路面結(jié)構(gòu)。2)柔性路面──各結(jié)構(gòu)層由瀝青混合料,或?yàn)r青貫入碎石、或冷拌瀝青混合料、級(jí)配碎石、砂礫等柔性材料組成的結(jié)構(gòu)。3)復(fù)合式路面──采用貧混凝土、混凝土等剛性基層的瀝青路面結(jié)構(gòu)。,路面各結(jié)構(gòu)層的功能,二、瀝青路面的工程特點(diǎn)①優(yōu)良的力學(xué)性
3、能-變形性能與強(qiáng)度;②良好的抗滑性-雨天行駛安全性;③施工方便-強(qiáng)度形成速度快和便于維修;④經(jīng)濟(jì)耐久-使用壽命;⑤有利于分期修建;,三、瀝青路面的優(yōu)缺點(diǎn)(與普通水泥路面相比)(1)表面平整無(wú)接縫、行車(chē)較舒適;(2)結(jié)構(gòu)較柔,振動(dòng)小,行車(chē)穩(wěn)定性好;(3)路面視覺(jué)效果好;(4)施工期短、施工成型快,能夠迅速交付使用(在機(jī)場(chǎng)跑道、高速公路上尤其需要) ;(5)易于維修,可再利用;(6)強(qiáng)度和穩(wěn)定性受基層、土基影響較大;(
4、7)瀝青混合料力學(xué)性能受溫度影響大;(8)瀝青會(huì)老化,瀝青結(jié)構(gòu)層易出現(xiàn)老化破壞。,1)裂縫,四、瀝青路面損壞類(lèi)型及成因,橫向裂縫:荷載型和非荷載型兩類(lèi),非荷載型又分為瀝青面層縮裂和基層反射裂縫。荷載型因拉應(yīng)力超過(guò)材料疲勞極限引起,從下向上發(fā)展;非荷載型瀝青面層縮裂因冬季瀝青材料收縮產(chǎn)生的應(yīng)力大于材料強(qiáng)度引起,反射裂縫因基層收縮開(kāi)裂向面層延伸引起??v向裂縫:路面分幅攤鋪時(shí),接縫未處理好;路基原因等引起失穩(wěn)。網(wǎng)裂:上述裂縫未及時(shí)處理,
5、水滲入所致;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足;瀝青老化等。,縱向裂縫 longitudinal cracking,縱向裂縫圖,,縱向裂縫龜裂,橫向裂縫Transverse cracking,橫向裂縫,塊裂及網(wǎng)裂Net Cracking,龜裂,2)車(chē)轍 rut,定義:路面結(jié)構(gòu)及路基在行車(chē)荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí),或結(jié)構(gòu)層及路基中材料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形。車(chē)轍還包括輪胎磨耗引起材料缺省。車(chē)轍是高級(jí)瀝青路面主要破壞型式 ,對(duì)于半剛性基層瀝青路面,車(chē)轍主要發(fā)生
6、在中上面層或?yàn)r青表層。原因:1)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性不足,塑性變形累積;2)路面結(jié)構(gòu)及路基材料變形累積;3)車(chē)輛渠化交通輪胎磨耗-磨耗型車(chē)轍。,危害:當(dāng)車(chē)轍達(dá)到一定深度后,轍槽積水,影響行車(chē)安全,易導(dǎo)致交通事故;轍槽位置處會(huì)出現(xiàn)微裂縫,隨著轍槽發(fā)展裂縫會(huì)越來(lái)越大,并向下發(fā)展。,車(chē)轍圖片,車(chē)轍圖片,3)松散剝落定義:瀝青從礦料表面脫落,在荷載作用下面層呈現(xiàn)松散現(xiàn)象。瀝青層出現(xiàn)松散剝落將會(huì)繼而出現(xiàn)坑槽破壞。原因: 1)瀝青與
7、礦料黏附性差(瀝青粘性差、集料粘附等級(jí)低、集料潮濕、瀝青老化后性能下降、凍融等); 2)水的作用; 3)瀝青在施工中過(guò)度加熱老化。,松散剝落圖片,4)表面抗滑不足定義:瀝青路面在使用過(guò)程中,表面集料被逐漸磨光,或者出現(xiàn)瀝青層泛油,使瀝青層表現(xiàn)出光滑。原因: 1)集料軟弱,宏觀(guān)紋理和微觀(guān)構(gòu)造??; 2)粗集料抵抗磨光的能力差; 3)級(jí)配不當(dāng),粗料少、細(xì)料多; 4)用油量偏大,或出現(xiàn)水損害; 5)瀝青稠度太低;
8、 6)車(chē)輪磨耗太嚴(yán)重。,表面抗滑不足及泛油圖片,5)其它病害包括泛油、坑洞、波浪、擁包、啃邊等。,五、瀝青路面的基本要求1、高溫穩(wěn)定性:保證瀝青路面高溫季節(jié)在行車(chē)荷載反復(fù)作用下不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車(chē)轍、泛油、粘輪等病害,確保高溫期有足夠強(qiáng)度與剛度。2、低溫抗裂性:低溫時(shí)瀝青路面變形能力差。所以要求瀝青路面在低溫時(shí)勁度模量低,抗變性能力好。3、耐久性:抵抗溫度、陽(yáng)光、空氣和水的作用。4、抗滑性能:保證道路行車(chē)安全。5、
9、防滲能力:會(huì)影響瀝青與集料的粘附性,影響基層甚至土基強(qiáng)度與穩(wěn)定性,滲透性與空隙率有關(guān)。,六、瀝青路面使用性能的氣候分區(qū)①分區(qū)目的:全國(guó)各地區(qū)氣候條件差異很大,對(duì)瀝青提出的要求也不盡相同,為保證瀝青路面對(duì)氣候的適應(yīng)性,提出了瀝青及瀝青路面的氣候分區(qū)。②分區(qū)方法:根據(jù)高溫-低溫-雨量三個(gè)主要因素30年氣象統(tǒng)計(jì)資料來(lái)劃分。即: (1)瀝青路面分區(qū):高、低溫指標(biāo)及降雨指標(biāo)。 (2)瀝青及瀝青混合料分區(qū):高、低溫及降雨指標(biāo)。,高溫指標(biāo):最
10、近30年設(shè)計(jì)周期的最熱月平均日最高溫度平均值。,低溫指標(biāo):最近30年的極端最低氣溫的最小值,③分區(qū)指標(biāo):,降雨指標(biāo):最近30年平均降雨量平均值,瀝青路面氣候分區(qū)(P308-309),七、瀝青路面的分類(lèi)(一)按強(qiáng)度構(gòu)成原理1、密實(shí)類(lèi):礦料按照最大密度原則設(shè)計(jì)(即礦料即有粗集料,也有細(xì)集料),其強(qiáng)度和穩(wěn)定性取決于混合料粘聚力和內(nèi)摩阻力。2、嵌擠類(lèi):采用顆粒尺寸較為均一礦料;強(qiáng)度和穩(wěn)定性主要依靠?jī)?nèi)摩阻力,粘聚力次要;熱穩(wěn)定性好,不
11、宜出現(xiàn)車(chē)轍;孔隙率較大,易滲水,耐久性差。,(二)按施工工藝1、層鋪法:Ⅰ、定義:用分層灑布瀝青,分層鋪撒礦料和碾壓的方法修筑。Ⅱ、特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):工藝和設(shè)備簡(jiǎn)便、功效較高、施工進(jìn)度快、造價(jià)較低;缺點(diǎn):路面成型期較長(zhǎng)。Ⅲ、路面類(lèi)型:瀝青表面處治和瀝青貫入式。2、路拌法:Ⅰ、定義:是在路上用機(jī)械將礦料和瀝青材料就地拌和攤鋪碾壓密實(shí)而成型的瀝青面層。Ⅱ、路面類(lèi)型:瀝青碎石;瀝青土3、廠(chǎng)拌法:Ⅰ、定義:將規(guī)定級(jí)配礦料和瀝青材料
12、在工廠(chǎng)用專(zhuān)用設(shè)備加熱拌和,然后到工地?cái)備伳雺憾傻臑r青路面。,Ⅱ、路面類(lèi)型:廠(chǎng)拌瀝青碎石(沒(méi)有礦粉)和瀝青混凝土。Ⅲ、按鋪筑溫度分類(lèi):按鋪筑溫度不同分為熱拌熱鋪和熱拌冷鋪。Ⅳ、特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):采用的是較粘稠的瀝青材料,礦料精選,混合料質(zhì)量高,使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn):修建費(fèi)用較高。(三)按瀝青路面技術(shù)特性1、瀝青表面處治路面Ⅰ、定義:用瀝青和集料按層鋪法或拌和法鋪筑而成的厚度不超過(guò)3cm的瀝青路面。Ⅱ、厚度:1.0-3.0cm。Ⅲ
13、、施工方法:層鋪法施工,可分為單層、雙層、三層。,Ⅳ、用途:適用于三級(jí)、四級(jí)公路面層、舊瀝青面層上加鋪罩面或抗滑層、磨耗層等。2、瀝青貫入式路面Ⅰ、定義:用瀝青貫入碎(礫)石作面層的路面。Ⅱ、厚度:4-8cm。Ⅲ、用途:二級(jí)及二級(jí)以下公路瀝青面層。3、瀝青碎石路面:用瀝青碎石做路面道路;瀝青碎石也可用作聯(lián)結(jié)層。4、瀝青混凝土路面:?jiǎn)螌踊螂p層或三層瀝青混合料組成;作高等級(jí)公路面層。5、乳化瀝青碎石:三級(jí)、四級(jí)公路的瀝青面層、
14、二級(jí)公路養(yǎng)護(hù)罩面以及各級(jí)公路的調(diào)平層。,6、瀝青瑪蹄脂碎石路面(SMA)Ⅰ、定義:瀝青瑪蹄脂碎石混合料(簡(jiǎn)稱(chēng)SMA)是以間斷級(jí)配為骨架,用改性瀝青、礦粉及木質(zhì)纖維素組成瀝青瑪蹄脂為結(jié)合料,經(jīng)拌和、攤鋪、壓實(shí)而形成的一種構(gòu)造深度較大的抗滑面層。Ⅱ、特點(diǎn):抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲勞、高溫抗車(chē)轍、低溫抗開(kāi)裂的優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是造價(jià)高。Ⅲ、用途:高速公路、一級(jí)公路和其他重要公路表面層。,八、瀝青路面類(lèi)型選擇 一方面要根據(jù)任務(wù)要求(道路等級(jí)、
15、交通量、使用年限、修建費(fèi)用、環(huán)境狀況)和工程特點(diǎn)(施工季節(jié)、施工期限、路基及基層狀況);另一方面應(yīng)考慮材料供應(yīng)情況、施工機(jī)具、勞力和施工技術(shù)條件等因素。,§13-2 瀝青路面材料的結(jié)構(gòu)與力學(xué)特性一、三項(xiàng)體系與壓實(shí)功能1、瀝青混合料的體積參數(shù)關(guān)系,2、瀝青混合料的壓實(shí)性能1)瀝青混合料壓實(shí)度及其控制:瀝青混合料壓實(shí)度直接決定著其成型后的強(qiáng)度,在一定范圍之內(nèi)(沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)),壓實(shí)度越大越好。2)壓實(shí)度表征的三種方式與
16、實(shí)際控制方法:(1)理論密度的壓實(shí)度;(2)馬歇爾密度的壓實(shí)度;(3)試驗(yàn)段密度的壓實(shí)度。區(qū)別:分母不一樣,分別是:真密度、馬歇爾試件密度和試驗(yàn)段取芯試件密度。,3)瀝青混合料壓實(shí)影響因素:壓實(shí)溫度、壓實(shí)速度、壓實(shí)應(yīng)力(功)、瀝青用量等。,瀝青混合料壓實(shí)可行性區(qū)域,,二、瀝青混合料力學(xué)特性(一)瀝青混合料結(jié)構(gòu)形態(tài)1、密實(shí)懸浮結(jié)構(gòu)(1)級(jí)配:采用連續(xù)型密級(jí)配。含有大量細(xì)集料,而粗顆粒數(shù)量較少,且相互之間沒(méi)有接觸,不能形成骨架
17、,粗顆粒猶如“懸浮”在細(xì)顆粒中。(2)特點(diǎn):粘結(jié)力高,內(nèi)摩阻力小。這種混合料修筑路面,穩(wěn)定性差。,2、骨架空隙結(jié)構(gòu)(1)級(jí)配:采用間斷開(kāi)級(jí)配。粗集料較多,而細(xì)集料少,因此,混合料雖然能形成骨架,但殘余空隙很大。(2)特點(diǎn):內(nèi)摩阻力較大,粘結(jié)力較小。穩(wěn)定性好,但易透水,耐久性差。3、密實(shí)骨架結(jié)構(gòu)(1)級(jí)配:是綜合以上兩種類(lèi)型組成結(jié)構(gòu)?;旌狭霞从幸欢〝?shù)量粗集料形成骨架,又根據(jù)殘余空隙多少加入細(xì)料,從而形成較高密實(shí)度。(2)特點(diǎn):
18、具有較高粘聚力和內(nèi)摩擦力。強(qiáng)度來(lái)源兩個(gè)方面,瀝青膠漿提供粘結(jié)力,集料產(chǎn)生摩擦力。,(二)瀝青混合料力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)1)三軸試驗(yàn)(摩爾庫(kù)侖理論),如何求瀝青混合料的粘結(jié)力C和內(nèi)摩擦角?,建立極限平衡條件,采用圓柱形試件,試件直徑應(yīng)大于礦料最大粒徑的4倍,試件高與直徑比大于2;礦料最大粒徑小于25mm時(shí),試件直徑10cm,高20cm;將一組試件分別在不同側(cè)壓力下以一定加載速度施加垂直壓力到試件破壞,此時(shí)該垂直壓力為最大主應(yīng)力,側(cè)壓力為最小主應(yīng)
19、力。,三軸壓縮試驗(yàn)原理,,3)直剪試驗(yàn)確定:通過(guò)測(cè)定不同正壓力下的抗剪強(qiáng)度確定,2)簡(jiǎn)單拉壓試驗(yàn)確定:通過(guò)簡(jiǎn)單抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)和間接抗拉試驗(yàn)確定,三、瀝青混合料的粘彈性性質(zhì)與力學(xué)模型1、粘彈性材料的基本性質(zhì):(1)應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)性及其不可逆性;(2)對(duì)加載速度和試驗(yàn)溫度的依賴(lài)性;(3)具有十分明顯的蠕變和應(yīng)力松弛特性;(4)服從線(xiàn)性疊加原理和復(fù)數(shù)模量原理。 常溫下的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)如下圖所示。2、蠕變與松弛特性(1)蠕
20、變:當(dāng)應(yīng)力為一恒定值,應(yīng)變隨時(shí)間逐漸增加的現(xiàn)象,如下圖所示。(2)應(yīng)力松弛:當(dāng)應(yīng)變?yōu)橐缓愣ㄖ担瑧?yīng)力隨時(shí)間而衰減的過(guò)程,如下圖所示。,常溫下的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn),應(yīng)力蠕變與應(yīng)力恢復(fù)圖,應(yīng)力松弛與應(yīng)力消除圖,四、瀝青與瀝青混合料的勁度模量 瀝青與瀝青混合料兼有虎克彈性與牛頓粘性的雙重性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)均應(yīng)作為溫度與時(shí)間函數(shù)。1、瀝青勁度模量,,,,,,勁度模量是一定時(shí)間和溫度下,應(yīng)力與總應(yīng)變的比值??倯?yīng)變包括彈性應(yīng)變、延遲彈性應(yīng)變與殘余應(yīng)變
21、。在施加荷載的瞬間,產(chǎn)生彈性應(yīng)變,隨時(shí)間增長(zhǎng),延遲彈性變形與粘塑性變形增大,變形速率逐漸趨于穩(wěn)定。卸載后,彈性變形瞬間恢復(fù),延遲彈性變形逐漸恢復(fù)。 瀝青勁度是溫度與時(shí)間函數(shù)。當(dāng)溫度降低,荷載作用下,勁度模量趨于彈性模量;長(zhǎng)期荷載作用時(shí),勁度隨時(shí)間急劇下降。隨著溫度上升,瀝青稠度降低,勁度模量隨之減小。2、瀝青混合料的勁度模量:研究表明,瀝青中隨著集料摻入,瀝青混合料勁度模量不斷增大。,,五、瀝青混合料的強(qiáng)度 強(qiáng)度是指材料達(dá)
22、到極限狀態(tài)或出現(xiàn)破壞時(shí)所能承受的最大荷載(或應(yīng)力)。構(gòu)成公路路面各結(jié)構(gòu)層的材料,一般都具有較高的抗壓強(qiáng)度,而抗拉或抗剪強(qiáng)度較弱(這在顆粒材料中或結(jié)合料粘結(jié)力較低的結(jié)構(gòu)中尤為突出)??刂坡访娌牧蠘O限破壞狀態(tài)的往往不是抗壓強(qiáng)度,可能出現(xiàn)的強(qiáng)度破壞通常為:(1)因剪切應(yīng)力過(guò)大而在材料層內(nèi)部出現(xiàn)沿某一滑動(dòng)面的滑移或相對(duì)變位;(2)因拉應(yīng)力或彎拉應(yīng)力過(guò)大而引起的斷裂。,,1)抗剪強(qiáng)度-影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的因素:礦料特性酸堿性:決定了石
23、料與瀝青的粘附性,由差到好:花崗巖、片麻巖、玄武巖、安山巖、砂巖、石英巖、石灰?guī)r的粘結(jié)力由小到大。比表面積:能與瀝青相互作用面積越大則粘結(jié)力越大。顆粒越小,比表面積越大,所以決定于混合料的礦粉含量。級(jí)配、顆粒形狀:決定內(nèi)摩阻力大小。瀝青特性用油量:決定瀝青膜厚度及自由瀝青含量,存在最佳含量。粘滯度:越大,粘結(jié)力也越大。,,,2)抗拉強(qiáng)度:在氣候寒冷地區(qū),冬季氣溫下降,特別是急驟降溫時(shí),瀝青混合料發(fā)生收縮,如果收縮受阻,就會(huì)產(chǎn)
24、生拉應(yīng)力;車(chē)輛緊急制動(dòng)后輪下混合料表面出現(xiàn)拉應(yīng)力;瀝青混合料底面由于車(chē)輛荷載、基層裂縫導(dǎo)致的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)瀝青混合料抗拉強(qiáng)度時(shí),路面就會(huì)產(chǎn)生抗拉不足開(kāi)裂。 抗拉強(qiáng)度主要由混合料中結(jié)合料粘結(jié)力提供,其大小可采用直接拉伸或間接拉伸試驗(yàn)確定。劈裂試驗(yàn)傳遞荷載的兩端墊條,對(duì)試件中的應(yīng)力分布和極限強(qiáng)度有顯著影響,通常墊條寬為12.7mm,大試件為19mm。,直接拉伸,間接拉伸試驗(yàn),3)影響瀝青混合料抗拉強(qiáng)度因素瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度
25、同瀝青的性質(zhì)、瀝青含量、礦質(zhì)混合料級(jí)配、測(cè)試時(shí)的溫度、加載速度等因素有關(guān)。試驗(yàn)表明:1)瀝青的粘滯度大,或?yàn)r青含量較大,瀝青混合料具有較高的抗拉強(qiáng)度;2)密級(jí)配混合料抗拉強(qiáng)度較開(kāi)級(jí)配混合料高;3)隨施荷速率增大而增加,隨溫度增加而下降;,,,4)抗彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法-小梁彎曲試驗(yàn):梁式試件的高和寬應(yīng)不小于礦料最大粒徑的四倍,梁的跨徑為高的三倍。最大粒徑達(dá)3.5cm的粗粒式瀝青混合料、穩(wěn)定類(lèi)材料和水泥混凝土的試驗(yàn):150×
26、;150×550mm的大梁,跨徑為450mm;最大粒徑為2.5cm的穩(wěn)定類(lèi)材料或者中、細(xì)粒式瀝青混合料:100×100×400mm的中梁,跨徑為300mm;石灰(或水泥)穩(wěn)定土或者砂質(zhì)瀝青混合料:50×50×240mm的小梁,跨徑為150mm;,,影響瀝青混合料抗彎拉強(qiáng)度的因素:瀝青的性質(zhì)、瀝青用量、礦料性質(zhì)、混合料均勻性、荷載重復(fù)次數(shù)、加載速度、溫度狀況等。,4)抗彎拉強(qiáng)度:《瀝青及
27、瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ053-2000標(biāo)準(zhǔn)彎曲實(shí)驗(yàn)試件為250mm×30mm×35mm棱柱體小梁,跨徑200?0.5mm。試驗(yàn)溫度采用15?0.5℃,評(píng)價(jià)低溫拉伸性能時(shí),宜采用-10?0.5℃。,,彎曲實(shí)驗(yàn),有切口的彎曲實(shí)驗(yàn),,1、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,高溫穩(wěn)定性不足有車(chē)轍、推移、擁包、搓板、泛油等病害,(1)車(chē)轍的類(lèi)型,失穩(wěn)性車(chē)轍結(jié)構(gòu)性車(chē)轍磨耗性車(chē)轍,(2)車(chē)轍的形成過(guò)程,初始階段的壓密過(guò)程瀝青混合料的側(cè)
28、向流動(dòng)集料的重新分布及集料骨架的破壞,(3)影響車(chē)轍的主要因素,瀝青路面結(jié)構(gòu)層在車(chē)輪荷載作用下,內(nèi)部材料流動(dòng),產(chǎn)生橫向位移,在輪跡處出現(xiàn)變形,路面結(jié)構(gòu)在交通荷載作用下產(chǎn)生整體永久變形主要是由于路基變形傳遞到面層引起,路面結(jié)構(gòu)頂層材料在車(chē)輪磨耗和自然環(huán)境因素作用下不斷損失而形成的永久變形,,,§13-3 瀝青路面的穩(wěn)定性與耐久性,(4)瀝青混合料高溫評(píng)價(jià)方法①現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)路試驗(yàn):AASHTO試驗(yàn)路,WestTrack環(huán)道
29、試驗(yàn)②大型足尺試驗(yàn):室內(nèi)環(huán)道、室內(nèi)直道、重復(fù)加載試驗(yàn)(ALF)、重車(chē)加載試驗(yàn)等;③室內(nèi)小型試驗(yàn):?jiǎn)屋S壓縮試驗(yàn)-測(cè)定高溫抗壓強(qiáng)度及軟化系數(shù);馬歇爾試驗(yàn):馬歇爾穩(wěn)定度、流值;,④輪轍試驗(yàn):模擬實(shí)際車(chē)輪荷載在路面上行走而形成車(chē)轍的試驗(yàn)方法,室內(nèi)代表性試驗(yàn)為車(chē)轍試驗(yàn)。車(chē)轍試驗(yàn)是在規(guī)定尺寸的板塊狀壓實(shí)瀝青混合料試件上,用固定荷載的橡膠輪反復(fù)行走后,測(cè)定其在變形穩(wěn)定期每增加變形1mm的碾壓次數(shù),即動(dòng)穩(wěn)定度,以次/mm表示。我國(guó)規(guī)范規(guī)定,一般情況
30、下,試驗(yàn)溫度為60℃,輪壓為0.7MPa;計(jì)算動(dòng)穩(wěn)定度的時(shí)間原則上為試驗(yàn)開(kāi)始后45—60min之間;板試件尺寸為300mm,寬300mm,厚50mm。試驗(yàn)可以三大指標(biāo):任意時(shí)刻總變形即車(chē)轍深度;動(dòng)穩(wěn)定度DS;變形速率RD;,,,⑤簡(jiǎn)單剪切試驗(yàn):試件尺寸根據(jù)混合料最大粒徑選定;試驗(yàn)溫度為4 ℃ ,20 ℃ ,40℃。,(5)高溫穩(wěn)定性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),1)瀝青路面容許車(chē)轍深度,2)輪轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn),(6)提高瀝青路面高溫穩(wěn)定性措施我國(guó)一般采
31、用半剛性基層瀝青面層,基層強(qiáng)度高,一般不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性車(chē)轍;面層集料一般采用玄武巖,因此磨耗性車(chē)轍也少見(jiàn);所以一般為失穩(wěn)性車(chē)轍,因此必須提高瀝青混合料高溫穩(wěn)定性,即提高粘結(jié)力和內(nèi)摩阻力。i)集料:集料破碎面多,石質(zhì)堅(jiān)硬,具有良好的表面紋理和粗糙度;集料級(jí)配良好,有足夠數(shù)量粗集料形成空間骨架結(jié)構(gòu);配合比設(shè)計(jì)合理,注重壓實(shí);ii)瀝青:用高黏度改性瀝青或添加纖維提高瀝青材料粘稠度;控制瀝青與礦粉的比值,嚴(yán)格控制瀝青用量。,2、瀝青路面低溫抗
32、裂性 瀝青路面低溫時(shí)強(qiáng)度增大,但變形能力降低。急驟降溫產(chǎn)生溫度梯度,面層受到下部約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,降溫也使得瀝青混合料勁度增加,導(dǎo)致混合料拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度而開(kāi)裂。瀝青路面存在兩類(lèi)低溫開(kāi)裂形式:(1)低溫縮裂:降溫時(shí)瀝青混合料體積收縮,溫度應(yīng)力超過(guò)混合料極限抗拉強(qiáng)度,裂縫由上而下發(fā)展;(2)溫度疲勞裂縫:路面在低于極限抗拉強(qiáng)度溫度應(yīng)力反復(fù)作用下開(kāi)裂,發(fā)生在溫度頻繁變化的地區(qū);,1)低溫開(kāi)裂機(jī)理 把瀝青混合料假設(shè)為一根彈
33、性梁,由于降溫而產(chǎn)生的累計(jì)應(yīng)力為:累計(jì)溫度應(yīng)力與極限抗拉強(qiáng)度相等時(shí)溫度,為開(kāi)裂溫度。,,,2)瀝青混合料低溫抗裂評(píng)價(jià)①間接拉伸試驗(yàn)-低溫劈裂試驗(yàn):試件( ? 101.6?0.25mm、高63.5 ? 1.3mm),0 ℃或更低,加載速率1mm/min。②直接拉伸試驗(yàn):試件38.1mm×38.1mm×101.6mm,T可變,緩慢拉伸速率;,彎曲實(shí)驗(yàn),③約束試件應(yīng)力試驗(yàn)儀TSRST試驗(yàn):50mm×50mm
34、×250mm試件,降溫速率10 ℃ /h,是SHRP推薦的評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫抗裂性能方法。 ④應(yīng)力松弛試驗(yàn):直接應(yīng)力松弛試驗(yàn);彎曲應(yīng)力松弛試驗(yàn)等。,3)瀝青路面低溫開(kāi)裂的預(yù)防措施 影響因素:瀝青的性質(zhì)、氣溫狀況、瀝青老化程度、路基的種類(lèi)和路面層次的厚度、面層與基層的粘結(jié)狀況、基層所用材料的特性、行車(chē)的狀況等 可采取的預(yù)防措施:1)使用稠度較低、溫度敏感性低的瀝青;2)使用含臘量低應(yīng)力松弛性能好的改性瀝青;
35、3)摻加纖維;4)使用較細(xì)混合料類(lèi)型,設(shè)置應(yīng)力吸收層。,,3、瀝青路面水穩(wěn)定性 水損害是瀝青路面在水或凍融循環(huán)作用下,由于汽車(chē)車(chē)輪動(dòng)態(tài)荷載的作用,進(jìn)入路面空隙中的水不斷產(chǎn)生動(dòng)水壓力或真空負(fù)壓抽吸的反復(fù)循環(huán)作用,水份逐漸進(jìn)入瀝青與集料界面上,使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結(jié)力,瀝青膜從集料表面剝離,瀝青混合料松散導(dǎo)致路面松散、剝落、坑槽病害。1)水穩(wěn)定性作用機(jī)理-粘附理論:水降低了瀝青的粘附性、對(duì)瀝青形成沖刷,水進(jìn)入瀝青與集料間、
36、隔離了瀝青與集料的粘結(jié);,瀝青與集料剝離示意圖,2)瀝青路面水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法①煮沸試驗(yàn):評(píng)價(jià)瀝青與粗集料的粘附性;②浸水馬歇爾試驗(yàn):兩組馬歇爾試件,一組在60℃恒溫水槽中保養(yǎng)30min~40min,另一組在60℃恒溫水槽中保溫48h,測(cè)馬歇爾穩(wěn)定度的比值。③凍融劈裂試驗(yàn):將馬歇爾試件以標(biāo)準(zhǔn)的飽水試驗(yàn)方法真空飽水,放入塑料袋中加入約10ml水,扎緊袋口,將試件放入-18℃的冰箱保持16h,后撤去塑料袋,放入60℃恒溫水槽中保持24h
37、,再將試件浸入溫度25℃恒溫水槽中至少2h,測(cè)試劈裂強(qiáng)度比。(最低氣溫低于-21.5℃寒冷地區(qū)),④浸水車(chē)轍試驗(yàn):浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)的水穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn),4、瀝青路面抗疲勞性能:瀝青路面的變形和破壞,不僅與荷載應(yīng)力大小有關(guān),而且同荷載作用次數(shù)有很大關(guān)系。1)瀝青混合料疲勞力學(xué)模型①現(xiàn)象學(xué)模型:重復(fù)荷載作用下瀝青混合料強(qiáng)度衰減累積引起的破壞(傳統(tǒng)疲勞理論);可建立瀝青路面層底拉應(yīng)力與重復(fù)荷載作用次數(shù)的關(guān)系;②斷裂力學(xué)模型:疲勞
38、是材料初始裂縫在荷載作用下擴(kuò)展至破壞的過(guò)程; 研究了材料開(kāi)裂機(jī)理及擴(kuò)散規(guī)律;③能耗模型:混合料在應(yīng)力應(yīng)變作用下吸收能量引起的疲勞損傷;可建立能量與重復(fù)荷載作用次數(shù)的關(guān)系。,,,2)瀝青混合料疲勞試驗(yàn)方法①現(xiàn)場(chǎng)疲勞破壞試驗(yàn):AASHTO、WESTTRACK試驗(yàn)路;②足尺結(jié)構(gòu)模擬破壞試驗(yàn):大型環(huán)道、直道試驗(yàn);③室內(nèi)小型試件試驗(yàn):三分點(diǎn)小梁試驗(yàn)、中點(diǎn)加載小梁試驗(yàn)、懸臂梯形梁試驗(yàn)等Ⅰ、應(yīng)力控制:每次對(duì)試件施加的荷載為常量,隨著荷載作用
39、次數(shù)增多,試件不斷受到損傷,勁度隨之而降低,實(shí)際的彎曲應(yīng)變則不斷增大;Ⅱ、應(yīng)變控制:測(cè)試過(guò)程中保持每次荷載下應(yīng)變值不變,則應(yīng)力隨施加荷載次數(shù)的增加而不斷減小。,3)瀝青混合料疲勞方程,,英國(guó)諾丁漢大學(xué)疲勞方程,,SHRP疲勞方程,,,4)瀝青路面疲勞性能影響因素1)加載條件:加載大小、加載方式、加載速度、加載間隔、加載波形;2)材料性質(zhì):影響瀝青混合料勁度的因素(瀝青種類(lèi)、瀝青用量,集料級(jí)配類(lèi)型、性質(zhì)),混合料孔隙率、壓實(shí)度等;
40、3)環(huán)境溫度:,,,5、瀝青路面的耐老化性能1)主要影響因素:瀝青性能、環(huán)境情況(光,氧,水,荷載)、混合料形態(tài)(空隙率等)。2)瀝青的老化過(guò)程:瀝青老化是指瀝青在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加工、施工及使用過(guò)程中在空氣、熱、光照和碾壓作用下產(chǎn)生性能下降的現(xiàn)象 。分施工中的短期老化和使用中的長(zhǎng)期老化。3)老化原因:膠質(zhì)、芳香芬和飽和芬(揮發(fā))含量減小,瀝青質(zhì)含量增加;空氣的氧化作用,使瀝青組分發(fā)生變化;瀝青分子結(jié)構(gòu)硬化。,,4)老化試驗(yàn)
41、及評(píng)價(jià)①瀝青:旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)(RTFOT) (短期)、壓力容器老化試驗(yàn)(PAV)(長(zhǎng)期);②瀝青混合料短期老化:針對(duì)松散混合料,采取烘箱老化法、延時(shí)拌和法、微波加熱法;③瀝青混合料長(zhǎng)期老化:針對(duì)壓實(shí)成型試件,采取加壓氧化法、延時(shí)烘箱法、紅外/紫外線(xiàn)處理。,§13-4 瀝青路面的材料要求,一、瀝青材料1、石油瀝青:瀝青路面一般采用道路石油瀝青,或經(jīng)過(guò)乳化、稀釋、調(diào)和、改性等工藝處理石油瀝青作為結(jié)合料。(1)我國(guó)石油
42、瀝青標(biāo)號(hào)與等級(jí):以針入度為指標(biāo)分為7個(gè)標(biāo)號(hào),每一個(gè)標(biāo)號(hào)的瀝青分為3個(gè)級(jí)別,分別適用于不同地區(qū)、不同等級(jí)、不同路面結(jié)構(gòu)層次。見(jiàn)表13—11。(2)標(biāo)號(hào)與等級(jí)選擇考慮因素Ⅰ、夏季溫度高、高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)地區(qū),宜用稠度大瀝青;Ⅱ、冬季寒冷地區(qū),宜選用稠度低,低溫延度大的瀝青;,Ⅲ、日溫差、年溫差大的地區(qū)宜選用針入度指數(shù)大的瀝青;Ⅳ、重交通路段、山區(qū)及丘陵上坡路段、停車(chē)場(chǎng)等行車(chē)速度低的地方,宜用稠度大的瀝青;Ⅴ、交通量小的公路用稠度低的
43、瀝青;Ⅵ、根據(jù)路面類(lèi)型與施工工藝選擇瀝青標(biāo)號(hào)與等級(jí)。2、乳化石油瀝青(1)特點(diǎn):可以在常溫下施工(節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、簡(jiǎn)化施工工藝);流動(dòng)性好;粘度小。(2)用途:主要用做透層、粘層、稀漿封層;改性乳化瀝青適用于交通量較大或重要道路、橋面鋪裝的粘層,表面處治,冷拌瀝青混合料,改性稀漿封層等。,3、改性瀝青選用1)用道路石油瀝青拌制的瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性能指標(biāo)要求時(shí);2)對(duì)交通量繁重、重載車(chē)
44、較多公路,表面層宜選用改性瀝青;并視實(shí)際情況中面層也可選用改性瀝青或稠度低一號(hào)的瀝青;3)溫差變化較大,高溫或低溫持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的嚴(yán)酷氣候條件的公路;4)鋪筑特殊結(jié)構(gòu)的表面層,如開(kāi)級(jí)配抗滑層,瀝青瑪蹄脂碎石,超薄罩面層,排水路面,彩色路面等;,5)路線(xiàn)線(xiàn)形處于連續(xù)長(zhǎng)縱坡、陡坡及半徑較小匝道,制動(dòng)、起動(dòng)頻繁、停車(chē)場(chǎng)等路段以及有特殊要求的公路。二、粗集料1、指集料中粒徑大于4.75mm(方孔)或2.36mm(圓孔)的材料,包括碎石、篩
45、選礫石、破碎礫石、礦渣等。2、要求:(1)碎石勻質(zhì)、潔凈、堅(jiān)硬、無(wú)風(fēng)化,碎石具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能,質(zhì)量要求見(jiàn)表13-18;(2)磨光值滿(mǎn)足表13-19的要求;(3)具有良好的粘附性,見(jiàn)表13-19。,三、細(xì)集料1、細(xì)集料是指集料中粒徑小于4.75mm(方孔)或2.36mm(圓孔)的材料, 細(xì)集料可采用天然砂、機(jī)制砂及石屑。2、要求:(1)細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì),并有適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配,其質(zhì)量符合表13-20的要
46、求。(2)對(duì)于高等級(jí)公路最好采用機(jī)制砂。四、填料1、粒徑小于0.075mm。是瀝青膠漿主要組成部分。所以填料必須采用石灰?guī)r或巖漿巖中強(qiáng)基性基巖等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)而成,要求干燥、潔凈,質(zhì)量符合表13-23的要求。,§13-5 瀝青混合料組成設(shè)計(jì),一、瀝青混合料分類(lèi)1、密級(jí)配瀝青混凝土(AC),各級(jí)公路瀝青面層。2、瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA):是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉以及少量細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級(jí)配
47、粗集料骨架間隙組成混合料。特點(diǎn)是:礦料是間斷級(jí)配;粗集料占的比例大, 70%以上,粗集料有良好的嵌擠作用;使用礦粉較多,8%~12%;瀝青較多,5.7%~6.5%;還有纖維做穩(wěn)定劑。適合于表面層、中面層與加鋪磨耗層。3、AM:半開(kāi)級(jí)配瀝青碎石混合料。不宜做面層,主要用于調(diào)平層。,5、ATB:密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石混合料,設(shè)計(jì)孔隙率3%~6%。也稱(chēng)為大粒徑瀝青碎石混合料,適用于基層。6、ATPB:排水式瀝青穩(wěn)定碎石混合料,設(shè)計(jì)孔隙率大于1
48、8%。適用于排水基層。7、OGFC:排水式開(kāi)級(jí)配磨耗層,設(shè)計(jì)孔隙率18~24%。適用于降雨量大于800mm的地區(qū),可顯著提高雨天行車(chē)安全性,也適用于減少噪音影響的路段。二、瀝青混合料選用遵循的原則1、瀝青面層與瀝青碎石基層為多層結(jié)構(gòu)時(shí),層間應(yīng)噴灑粘層油,以加強(qiáng)層間聯(lián)接。2、滿(mǎn)足耐久、穩(wěn)定、密實(shí)、安全等功能要求,且便于施工。3、上面層應(yīng)具有良好表面功能、密水、耐久、抗車(chē)轍、抗裂、抗滑。,4、礦料選擇當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn):參考同類(lèi)公路配合比
49、設(shè)計(jì)借鑒成功經(jīng)驗(yàn),選用符合要求的材料,進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。密級(jí)配瀝青混合料級(jí)配范圍見(jiàn)(表13-27,p356);設(shè)計(jì)級(jí)配范圍(通常情況不宜超出規(guī)范級(jí)配范圍);其他類(lèi)型的混合料宜直接以表13-28~表13-32,p356作為工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍。,5、公稱(chēng)最大粒徑與厚度的關(guān)系1)瀝青面層集料最大粒徑宜從上至下逐漸增大,并應(yīng)與壓實(shí)層厚度相匹配。2)對(duì)熱拌熱鋪密級(jí)配瀝青混合料,瀝青層一層的壓實(shí)厚度不宜小于集料公稱(chēng)最大粒徑的2.5~3倍,對(duì)S
50、MA和OGFC等嵌擠型混合料不宜小于公稱(chēng)最大粒徑的2~2.5倍,以減少離析,便于壓實(shí)。 Super pave提出瀝青層厚度宜為公稱(chēng)最大粒徑的3倍。3)對(duì)SMA、OGFC等以嵌擠為主的瀝青混合料,由于相對(duì)來(lái)說(shuō)容易碾壓,且不容易造成離析,此標(biāo)準(zhǔn)都作了放寬。4)澳大利亞規(guī)定瀝青層厚度宜為公稱(chēng)最大粒徑的2.5倍。對(duì)SMA,公稱(chēng)最大粒徑為7、10、14mm的適宜層厚分別定為20~30、25~35、35~50mm。,6、級(jí)配 1)對(duì)高速公
51、路和一級(jí)公路,宜在工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍內(nèi)計(jì)算3組粗細(xì)不同的配比,繪制設(shè)計(jì)級(jí)配曲線(xiàn),分別位于工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍的上方、中值及下方。設(shè)計(jì)合成級(jí)配不得有太多的鋸齒形交錯(cuò),且在0.3mm~0.6mm范圍內(nèi)不出現(xiàn)“駝峰”。 2)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)選擇適宜的瀝青用量,分別制作幾組級(jí)配的馬歇爾試件,測(cè)定VMA,初選一組滿(mǎn)足或接近設(shè)計(jì)要求的級(jí)配作為設(shè)計(jì)級(jí)配。,3)采用馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)方法4)瀝青混合料技術(shù)要求應(yīng)符合表13-27-13-32的規(guī)定,
52、并有良好的施工性能。5)當(dāng)采用其他方法設(shè)計(jì)瀝青混合料時(shí),應(yīng)按本規(guī)范規(guī)定進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)及各項(xiàng)配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn),并報(bào)告不同設(shè)計(jì)方法各自的試驗(yàn)結(jié)果。6)長(zhǎng)大坡度的路段按重載交通路段考慮。,,三、瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì) 熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)包括目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段及生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段。通過(guò)配合比設(shè)計(jì)決定瀝青混合料品種、礦料級(jí)配及瀝青用量。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)采用馬歇爾試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。(一)瀝青混合料試驗(yàn)室配合比
53、設(shè)計(jì)階段:礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)、瀝青用量。1、礦質(zhì)集料混合料組成設(shè)計(jì):選配具有足夠密實(shí)度并且具有較高內(nèi)摩阻力集料混合料,根據(jù)級(jí)配理論,計(jì)算出需要礦質(zhì)混合料的級(jí)配范圍。,礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)步驟:1)確定瀝青混合料類(lèi)型: 道路等級(jí)、路面類(lèi)型、所處結(jié)構(gòu)層位,確定瀝青混合料類(lèi)型。2)確定礦料最大粒徑:Dmax/h(厚度)≤0.53)礦質(zhì)混合料級(jí)配范圍按表13-27~表13-32選擇。4)礦質(zhì)混合料配合比計(jì)算①組成材料原始數(shù)據(jù)測(cè)定。
54、 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取樣,對(duì)粗集料、細(xì)集料和礦粉進(jìn)行篩分試驗(yàn),按篩分結(jié)果分別給出各組成材料的篩分曲線(xiàn)。,②計(jì)算組成材料的配合比:采用圖解法或電算法,計(jì)算符合要求級(jí)配范圍的各組成材料用量比例。③調(diào)整配合比:計(jì)算得合成級(jí)配應(yīng)根據(jù)要求作必要的配合比調(diào)整。2、確定瀝青混合料最佳瀝青用量①制備試樣:按確定的礦質(zhì)混合料配合比,計(jì)算各種礦質(zhì)材料的用量。估計(jì)適宜的瀝青用量(或油石比),一般5%左右。②測(cè)定物理、力學(xué)指標(biāo),以估計(jì)瀝青用量為中值,0.5%
55、間隔上下變化瀝青用量制備5組試件,在規(guī)定試驗(yàn)溫度及試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)用馬歇爾儀測(cè)定穩(wěn)定度和流值,同時(shí)計(jì)算毛體積密度、空隙率、飽和度及礦料間隙率。 ③馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果分析a.繪制瀝青用量與毛體積密度、空隙率、瀝青飽和度、穩(wěn)定度、流值和礦料間隙率物理與力學(xué)指標(biāo)關(guān)系圖(如下圖)。b.求取相應(yīng)于孔隙率要求范圍中值或目標(biāo)空隙率瀝青用量a3,密度最大瀝青用量a1及穩(wěn)定度最大值對(duì)應(yīng)瀝青用量a2,求平均值作為最佳瀝青用量初始值瀝青用量OAC1。
56、 OAC1=( a1 + a2+ a3 )/3,若在選擇瀝青用量時(shí),考慮瀝青飽和度,則取瀝青飽和度中值為a4, OAC1按下式計(jì)算。 OAC1=( a1 + a2+ a3 + a4 )/4c.各項(xiàng)指標(biāo)均符合瀝青混合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的瀝青用量范圍OACmin~ OACmax(查表確定滿(mǎn)足要求的范圍),其中值為OAC2 OAC2=( OACmin + OACma
57、x )/2d.瀝青最佳用量取OAC1與OAC2的平均值 OAC=( OAC1+ OAC2 )/2,根據(jù)OAC1和OAC2綜合確定瀝青最佳用量(OAC),按最佳瀝青用量的初始值OAC1在圖中求取相應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)值,檢查其是否符合表13-13~13-36規(guī)定的馬歇爾設(shè)計(jì)配合比技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。e.根據(jù)氣候條件和交通特性調(diào)整最佳瀝青用量,由OAC1和OAC2綜合決定最佳瀝青用量OAC時(shí),還應(yīng)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和道路等級(jí)、氣候條件
58、進(jìn)行調(diào)整。,3、混合料檢驗(yàn):1)用于高速公路和一級(jí)公路; 2)車(chē)轍試驗(yàn):符合表13-38的要求。公稱(chēng)最大粒徑等于或小于19mm的密級(jí)配瀝青混合料(AC)及SMA、OGFC,不符要求瀝青混合料,必須更換材料或重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。3)浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn):同時(shí)符合表13-39中的兩個(gè)要求。達(dá)不到要求時(shí)必須采取抗剝落措施,調(diào)整最佳瀝青用量后再次試驗(yàn)。4)彎曲試驗(yàn):密級(jí)配瀝青混合料在溫
59、度-10℃、加載速率50mm/min的條件下進(jìn)行,測(cè)定破壞強(qiáng)度、破壞應(yīng)變、破壞勁度模量,并根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)的形狀,綜合評(píng)價(jià)瀝青混合料的低溫抗裂性能。破壞應(yīng)變宜不小于表13-40的要求。,5)輪碾機(jī)成型試件滲水試驗(yàn):符合表13-41的要求。6)改性瀝青混合料性能檢驗(yàn):(1)以提高高溫抗車(chē)轍性能為主要目的時(shí),低溫性能可按普通瀝青混合料的要求執(zhí)行;(2)以提高低溫抗裂性能為主要目的時(shí),高溫穩(wěn)定性可按普通瀝青混合料的要求執(zhí)行。,(二)生產(chǎn)
60、配合比設(shè)計(jì)階段:按試驗(yàn)室設(shè)計(jì)的配合比上料、烘干、篩分,然后取樣篩分,與試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)一樣進(jìn)行礦料級(jí)配計(jì)算。得出不同料倉(cāng)及礦料用量比例,按此比例進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),規(guī)范規(guī)定試驗(yàn)油石比可取試驗(yàn)室配合比得出的最佳油石比及其±0.3%三檔試驗(yàn),從而得出最佳油石比,供試拌試鋪使用。(三)生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段(試拌試鋪階段)施工單位進(jìn)行試拌試鋪時(shí),應(yīng)報(bào)告監(jiān)理部門(mén)及業(yè)主,工程指揮部會(huì)同設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工人員一起進(jìn)行鑒別。 拌和機(jī)按照生產(chǎn)配
61、合比結(jié)果進(jìn)行試拌,用此混合料在試驗(yàn)段上試鋪,進(jìn)一步觀(guān)察攤鋪、碾壓過(guò)程和成型混合料的表面狀況,判斷混合料的級(jí)配和油石比。 試鋪時(shí),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行抽提試驗(yàn),再次檢驗(yàn)實(shí)際油石比是否合格。同時(shí)按照規(guī)范規(guī)定的試驗(yàn)段鋪設(shè)要求,進(jìn)行試驗(yàn),當(dāng)全部滿(mǎn)足要求時(shí),便可進(jìn)入正常生產(chǎn)階段。,1、準(zhǔn)備工作1)檢查與清理基層:保證基層堅(jiān)實(shí)、平整、潔凈干燥;2)準(zhǔn)備和檢查施工機(jī)具;3)落實(shí)材料:施工前應(yīng)對(duì)各種材料進(jìn)行調(diào)查試驗(yàn),經(jīng)選擇確定材料在施工過(guò)程
62、中應(yīng)保持穩(wěn)定,不得隨意變更;4)備齊儀器用具:制定施工計(jì)劃,安排好勞動(dòng)力,進(jìn)行施工放樣等各項(xiàng)工作。5)確定施工溫度,并進(jìn)行混合料組成設(shè)計(jì)。,§13-6 瀝青路面的施工與質(zhì)量控制,普通瀝青熱拌混合料的施工溫度,改性瀝青熱拌混合料的施工溫度,2、施工程序1)安裝路緣石:瀝青路面的路緣石可根據(jù)要求和條件選用瀝青混凝土或水泥混凝土預(yù)制塊、條石、磚等。2)清掃基層:對(duì)有坑槽、不平整的路段應(yīng)先修補(bǔ)和整平。整體強(qiáng)度不足時(shí),應(yīng)給以補(bǔ)
63、強(qiáng)。3)澆灑粘層或透層瀝青。4)拌合與運(yùn)輸。5)攤鋪:瀝青混合料可用人工或機(jī)械攤鋪,熱拌瀝青混合料應(yīng)采用機(jī)械攤鋪,攤鋪必須均勻、緩慢、連續(xù)不斷地進(jìn)行。,瀝青路面的攤鋪溫度,6)碾壓:瀝青混合料的碾壓應(yīng)按初壓、復(fù)壓、終壓(包括成型)三個(gè)階段進(jìn)行。碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)。在整個(gè)壓實(shí)過(guò)程,壓路機(jī)應(yīng)以慢而均勻的速度碾壓,壓路機(jī)的碾壓速度應(yīng)符合下表要求。 初壓:使混合料初步成型,使用較輕型光輪壓路機(jī); 復(fù)壓:主要壓實(shí)階段,使初步密
64、實(shí)混合料逐步壓密到要求密實(shí)度,一般采用膠輪壓路機(jī)或噸位較大的壓路機(jī); 終壓:消除碾壓輪跡階段,保證表面平整,采用輕型壓路機(jī)。 *碾壓組合各階段遍數(shù)根據(jù)壓實(shí)度調(diào)整。,瀝青路面的碾壓速度要求,7)接縫處理: 縱向接縫施工:采用梯隊(duì)作業(yè)縱縫采用熱接縫;半幅施工不能采用熱接縫,宜加設(shè)擋板或采用切刀切齊,鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃干凈,并涂灑少量粘層瀝青。 橫向接縫的施工:對(duì)高速公路和一級(jí)公路,中下層橫向接縫可采用斜接縫,在
65、上面層應(yīng)采用垂直平接縫。其他等級(jí)公路各層均可采用斜接縫。平接縫應(yīng)做到緊密粘結(jié),充分壓實(shí),連接平順。(覆蓋預(yù)熱——攤鋪碾壓)8)開(kāi)放交通:熱拌瀝青混合料路面應(yīng)待攤鋪層完全自然冷卻,混合料表面溫度低于50℃(石油瀝青)或45℃(煤瀝青)后開(kāi)放交通。,2)清掃基層,1)安裝路緣石,3)澆灑粘層或透層瀝青,4)拌合與運(yùn)輸,5)瀝青混合料攤鋪,5)瀝青混合料攤鋪,6)碾壓:,瀝青攤鋪機(jī),瀝青攤鋪機(jī),幾種不同類(lèi)型的振動(dòng)式壓路機(jī),靜力作用壓實(shí)機(jī)械是
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