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1、沥青路面养护技术,张秀华 高级工程师 长安大学 1,公路养护工作的目的意义,1.交通运输事业的发展要求,高速路面保持良好的使用状况,保证车辆安全快速行使; 2.公路养护是保持路况良好,路网完善,提供良好服务的根本条件; 3.缺养,不养路网的使用状况必然很快恶化,道路交行受阻,降低社会和经济效益; 4建养并重,协调发展是保证公路自身体建设的客观要求;公路越发展,养护越加强;养护技术越先进;,养护的基本任务,1.保持公路的功能及设施完好,出现损坏部分及时修复,保证行车安全,快速,舒适,畅通; 2.采用先进的设备,高科技的技术和材料提高养护工作的水平和质量,延长公路的使用寿命; 3防治结合,治理公路
2、中存在的病害和隐患,提高公路的抗灾能力 4.对原有技术标准比较低的路段和结构物和设施逐步改善增加提高公路的使用质量和服务水平;,养护工作的主要内容,1.日常养护 2.专项养护 3.大修工程 4.对沿途景观,绿化,美化,环境保护 5.灾害和恶劣环境条件的枪修工程 6.沿途的机电设施维修,养护工作的基本原则,1.预防为主,防治结合; 2.因地制宜,就地取料; 3.常年养护,科学养护; 4.综合治理,保护生态平衡; 5.贯彻执行“公路桥梁养护管理工作制度”的有关精神; 6.公路养护工程质量符合有关的技术标准 7.加强路面养护,大力推广高科技和机械化养护技术;,搞好养护工作的条件,1.组织机构健全,管
3、理制度完善; 2.养护人员素质合理; 3.配有专业的养护队伍; 4.养护机械先进合理; 5.掌握先进技术,材料; 6.完善养护施工定额,发挥养护人员的作用 7.重视开展养护技术开放和研究,沥青路面使用质量的评价 指标和方法,指标 平整度 破损情况 强度 抗滑性能 调查内容 国际平 路面综合 代表弯沉 横向系数 整度 破坏率 或摆值 表示 (IRI) (DR) (L) (SEC或BPN) 平价指标 行驶质量 路面状况 路面强度 横向系数 指数 指数 指数 或摆值 表示 RQI PCI SSI SEC或BPN 综合平价 用PQI表示,沥青路面的强度评定.,1. 路面强度指标用ISS表示 ISS路面
4、设计弯沉值/路段代表弯沉值,越大强度越高 标准 优 良 中 次 差 等级 高速 其他 高速 其他 高速 其他 高速 其他 高速 其他 一级 等级 一级 等级 一级 等级 一级 等级 一级 等级 强度 1.0 0-8 3 1.0 0.83 0.83 0.66 0.66 0.5 0-5 0.3 指标 0.83 0.66 0.66 0.5 0.5 0.3,沥青路面的状况指数评定,2.路面的状况指数用PCI平价,它由沥青路面的破损综合率DR计算,路面合格率又通过路面的实际破坏面积和有关系数计算, 路面状况指数数值PCI的范围在0100,数值越大越好,平价标准为: 等级 优 良 中 次 差 PCI 85
5、 7085 5570 4055 40, , ,沥青路面的行驶质量评定,3.行驶质量指数用RQI表示,通过系数和国际平整度指数计算, RQI=11.5-0.75IRI, 数值范围010,计算为负值时取值为0,计算值大于10时取值为10,数值越大越好 IRI国际平整度指数,IRIa +b*BI BI 路面平整度测得结果 a,b系数 路面行驶质量平价标准 等级 优 良 中 次 差 RQI 8.5 8.5 7.0 5.5 4.0 7.0 5.5 4.0 ,沥青路面的抗滑性能评定,4.抗滑性能用抗滑系数来平价,用横向系数(SFC) 或摆式仪的摆值(BPN)表示,评价标准 评价等级 优 良 中 次 差 S
6、FC 50 40 30 20 20 50 40 30 BPN 42 37 32 27 27 42 37 32,沥青路面的综合性能评定,路面综合评价:用分项指标经过加权计算用PQI表示,数值在0100,数值越大表示路况越好, 评价标准 等级 优 良 中 次 差 指标 85 70 55 40 40 PQI 85 70 55,沥青路面的维修养护方案确定,根据路面调查情况确定修扑方案 1.结构性破坏:路面保持完整,但破损严重,承载能力不够,严重影响行车安全,要进行大的修复,施工基本和新建设的路面一样,通过设计单位根据破坏的情况进行设计再施工; 2.功能性破坏:主要是平整度,影响路面的行驶质量,采取措施
7、进行改善修补和保养来提高保持路面的使用质量,沥青路面的损坏及原因分析,沥青路面的病害 车辙 车辙的类型, 1, 由于路面基层强度不够,在内部发生变形,一般称结构性车辙 2,由于沥青混合料的高温性能差,造成沥青混合料在车辆作用下出现侧向变形状,一般称失稳性车辙,沥青路面的损坏及原因,3,由于个别车辆的轮胎在冬天有镀钉会造成沥青路面出现磨损,一般称磨损车辙 车辙原因: 1,沥青混合料(沥青,配比, 2,交通 3,气候 4,结构层的组合和厚度,沥青路面的损坏及原因,裂缝: 裂缝有纵向,横向和网裂,发裂,等 裂缝发生的原因: 结构强度不足,荷载增长过快,出现荷载裂缝,继续发展程网裂; 温度的高低变化引
8、起发射裂缝; 基层材料的裂缝发射上来 材料老化,疲劳裂缝;,沥青路面的损坏及原因,沥青路面的推移,拥包,泛油病害 由于沥青的质量,用量过多,配比不合理,细料过多等原因会造成沥青路面的推移,拥包病害 ;,沥青路面的损坏及原因,坑槽; 由于基层强度不足,沥青混合料强度确定低, 路面压实度没有达到,孔隙率过大,荷载等原因造成沥青路面出现坑槽,在雨天出现坑槽更严重;,沥青路面的损坏及原因,松散,麻面, 沥青用量不够; 混合料拌和温度低拌和不均匀,相互粘结的不好; 压实度小,渗水严重; 强度不够不均匀,沥青路面的损坏及原因,,波浪,搓扳: 路面与下层粘结不好,混合料过细,压实不好等原因会造成波浪搓拌;
9、六,麻面松散: 沥青用量不够,沥青混合料级配不合理,压实度不够等原因造成麻面松散病害,沉陷,均匀沉陷,不均匀沉,局部沉陷 基层局部强度 交通量大 重型超载车 局部沥青面层施工质量差,脱皮,表层局部或大面积脱落 面层和基层粘结不牢固 施工压实度差 石料和沥青粘附性差,沥青路面的损坏及原因,冻胀翻浆: 由于基层的含水量过大,冬天气温很低时冻结膨胀,春天翻浆,北方的寒冷地区较多; 八,其他:脱皮,啃边,油钉,光面等,配比不好,施工不当等原因造成;,沥青路面施工中的病害和处理。,压裂: 离析: 蜂窝: 波浪: 油班: 石料压碎: 表面推移,沥青路面的日常保护,1沥青路面保养剂的应用: A.路面状况:沥
10、青路面表面的使用状况良好,经过三年左右的使用后表面的沥青膜磨损; B.措施:养护沥青路面的新理念:采用沥青路面养护剂喷洒(再生剂) C.作用:养护剂可以渗透路面1020cm,使这一深度的沥青变软,增加粘性,恢复沥青的使用能力,密封路面,提高沥青混合料的强度从而也提高了路面的使用寿命。,沥青路面的日常保护,D.材料性能:乳化沥青;稀释沥青,人造石油树脂乳液 , 乳化煤焦油,主要技术指标: 粘度值 1020Pa.s, 穿透率 1225dmm 延展性 835cm E.作用:喷洒养护剂后的沥青沥青针入度增高4360,延展性提高93左右,沥青路面的使用寿命提高35年 F.施工方法和用量:常温下喷洒,每平
11、米34升,沥青路面的日常保护,2.乳化沥青稀浆封层和微表处的应用: A.路面状况,路面平整度变差,有裂缝,有轻 度车辙,松散,光滑,老化 B.措施:稀浆封层,微表处, C.作用:提高路面平整度,耐磨,防水,防滑,抗老化性能,防止病患的漫延和扩大。保持5年使用寿命 D.设备:专用的稀浆封层机械,它可以将组成材料储存,运输,计量,拌和。摊捕,整平一体完成。,沥青路面的日常保护,E.使用范围:桥面和路面防水,路面的下封层, 飞机场跑道,停车场,沥青路面的 面层的稀浆封层,微表处, F.类型: I II III IV 厚度mm 3.2 6.48 9.511 11 矿料Kg/m2 3.55 5.48.1
12、 8.113.6 沥青 1016 7.513.5 6.512,沥青路面的日常保护,J.组成材料要求: 矿料:矿料符合路面施工规范要求压碎值大于28,磨耗小于30粘附性大于4级,砂当量大于60,针片状含量小于10,级配符合规范要求; 沥青:乳化沥青或改性乳化沥青符合规范的各项指标要求 具体通过试验确定,沥青路面的日常保护,L.稀浆封层混合料配比的设计和指标要求: 原则:根据使用的地方和解决的具体病患 选定混合料类型和组成材料 指标要求;1.稠度 2030mm,确定混合料摊铺稠度 2.拌和时间 min,确定沥青破乳时间 3.粘聚力 min,确定开放交通时间 4.湿轮磨耗 g/m2 ,检查乳化沥青性
13、能 5.负荷车轮 g/m2,确定沥青用量,沥青路面的日常保护,G.施工程序和操作要领: 1.原有路面的修补和清洗 2.放样划线,组织交通管理,调整设备, 3.安规程进行施工,进行有关指标的检验 4.混合料的破乳与凝固速度随气候的变化而变化,现场需要随时调整,操作人员必须熟练掌握变化规律; 5.刚铺完一定要封闭交通,保持早期养护;,沥青路面的日常保护,X.严格禁止碾压,等到混合料的粘聚力达到12Kg.cm(混合料达到初凝状态)时用10t轮胎压路机碾压(不可用钢轮压路机),粘聚力达到20Kg.cm可以开放交通,大概一小时左右。 7.为了保证安时开放交通在摊铺半小时时用轮胎压路机压一遍效果比较好;
14、8.对于比较宽的裂缝要预先修补 9.交通量大的路面可选定III型,沥青路面的裂缝处理,3.灌缝材料的应用 A.路面状况:路面由于基层,荷载,材料等原因会出现不同形式的裂缝,初期裂缝可以愈合,对路面使用性能影响不大,但是随着时间的增长,沥青的性能降低裂缝不能愈合,造成渗水严重,在行车的作用下,路面会出现唧浆,路面下沉破坏,严重影响使用性能和行车安全,因此,对于沥青路面的裂缝在初期要进行处理;,B.灌缝材料: 热施工:改性沥青, 常温施工: 聚合物乳化沥青 ; 聚氨酯类型的灌缝材料(有沥青型的,煤焦 油型的,树脂型及其他类型) 施工方法:改性沥青加热到180以上用壶或专用灌缝机灌入;聚合物乳化沥青
15、,聚氨酯类型的灌缝材料用漏斗或专门的枪注入;表面可以根据裂缝的粗细选用不同粒径的砂撒在表面; 作用:封堵裂缝防止水进入路面,保持路面的良好使用,沥青路面的裂缝修补,沥青路面的裂缝修补,C.裂缝材料介绍: 热施工: 美国科来福(CRAFCO )的路守福密封胶,属于橡胶沥青,针入度60度左右 (0.1mm),回弹率60,具有良好低温延展性能,可达50,使用温度193210。配备性能良好灌缝机械,灌出来的效果很好,但是价格非常的贵; 国内:改性沥青和聚氯乙稀胶泥;,沥青路面的裂缝修补,常温施工: 上隧牌JS聚氨酯道路灌缝胶,由双组分材料组成,施工不加热,施工时将A组分和B组分安1:2(质量比)的比例
16、混合拌和到稠稀颜色均匀可用漏斗灌入裂缝内;施工方便,使用性能和弹性良好,由于抗老化性能非常好,使用寿命长,属于高级灌缝材料,,沥青路面的再生技术,4.就地再生技术应用: A.路面状况:网裂,松散,推延,拥包, 光面,车辙,裂缝等病害; 方法:用专门的加热设备将破坏部分加热使温度升的160作用重新拌和压实: 由于加热的成本太高目前运用不够普遍。,沥青路面的修补材料,5.改性沥青混合料的使用: A.路面状况:坑槽,车辙,大范围的松散推延,拥包。 B.处理措施:将破坏部分清除,用改性沥青混合料(或重交通沥青混合料)进行修补。 .C.改性沥青材料:橡胶乳液或固体的改性剂 D.改性工艺:在拌制混合料时直
17、接将改性剂投入混合料中,拌和时间适当延长一点,其他工艺同热拌沥青混合料,适合养护中使用:,沥青路面的修补材料,E.特点:1.沥青混合料的高温性能显著提高,特别时 抗车辙的能力,粘结力,耐久性,水稳定性的路用性能都达到提高, 2.改性方便,工艺简单,不需要增加任何设备,需要多少生产多少,适合养护使用的改性沥青混合料; F.材料介绍: 1.JSR沥青改性剂,以SBS和SBR及其他添加剂乳化成的一种复合型的沥青改性剂,乳白色的胶乳剂,有效的固体成分50左右,其余部分为水分。PH值10,密度0.98 ,固体的密度0.96,储存稳定性良好;,沥青路面的修补材料,G.掺量与效果:一般的改性沥青中改性剂的掺
18、量为沥青的5左右,使用这种乳液可以根据它的含固量和对改性后沥青的技术性能要求通过试验确定。一般使用乳液可掺8(固体含量为4),掺后的效果与采用的基质沥青有关,车辙可以提高到2500次/mm4500次/mm,低温弯曲和低温的破坏应变都有很大提高:,沥青路面的修补材料,2.DUROFIEX添加剂 A.性能:固体粒状,黑色,平均粒径5mm左右,表面有粘性,好像废橡胶粉 B.掺配工艺和剂量:在拌制沥青混合料时直接投入拌和锅中适当增加拌和时间20秒左右, 每吨沥青混合料掺68公斤添加剂 效果与价格:车辙可提高40006000次/mm, 每吨沥青混合料的价格增加5080元。,沥青路面的修补材料,6.常温施
19、工沥青混合料应用: A.使用范围:高速公路沥青路面的修补养护,飞机场,停机坪,停车场的修补,下水道,污水井的周围,地下管道的修补,街道,球场的铺筑,水泥路面的修补 B.特性:1.常温施工不需要加热,不受气候影响,在15仍然 以使用: 2. 是一种成品可以储存,随用随取,未用完的可以继续使用不浪费;,沥青路面的修补材料,3.施工工艺十分方便简单,可以使破损的路面及时达到 修补并可以立即开放交通; 4.混合料成品的加工拌制工艺简单,与热拌沥青混合料工序相同,但由于拌制温度低(沥青100,矿料50)可以节省燃料; 5.通过使用效果观察,具有良好使用性能,不出现车辙,使用期可达35年 6.没有高温和气
20、味的影响,施工人员非常欢迎,是环保型的养护材料,是提倡和推广的材料;,路面的修补材料,7具有明显的经济效益和社会效益; 8.提高了高速公路的养护技术科技含量和技术水平 C.组成材料与配比: 矿料:技术性能符合沥青路面施工规范的要求,级配符合AM13或AM10的级配规范要求, 沥青:选用AH-70或AH90 沥青改性剂:棕褐色的胶质糊状物,,路面的修补材料,.配比: 沥青掺配:1.基质沥青加热到100120, 2.将8580的加热沥青与1520的改性剂混合,并充分搅拌使温度,颜色,稠稀均匀。 3.混合料拌和;矿料加热到4050选油石比0.480.52拌和均匀,冷到常温可以装袋保存; D.施工:施
21、工工艺与热施工沥青混合料一样,但碾压好可以立即开放交通;,路面坑槽修补,修补坑槽是日常维修养护中遇到最多的一种类型,修补中注意以下要领: 1.确定修补范围:破坏以外35cm,形状正四边形,两方向分别与横断面方向和路中线方向平行,以保持修补后路面表面美观; 2.切除破损部分后,保持四周边坚实稳定,整齐干净不能有松动, .3.低部的浮渣清理干净,不能有水;,路面坑槽修补,4.周边和低部洒粘层油,(乳化沥青或液体沥青) 5采用的沥青混合料级配和材料类型和原路面的一致,混合料的技术指标符合规范要求,(实验室对混合料的组成材料和配比进行试验,符合要求方可使用,否则换料重新进行配比试验) 6.冷补材料的拌
22、制严格控制质量,掌握调整好级配,严格计量改性剂和沥青的用量; 7生产好的冷补沥青混合料一定用密封不透空气的袋子包装 8.热料修补坑槽时一定掌握好温度,以保证碾压密实;,路面坑槽修补,9.采用热料修补坑槽时一定等到路面温度降低气温强度形成再开放交通 10.采用冷补料修补坑槽对坑槽的处理和用热料相同,混合料碾压密实立即开放交通; 11.要保证坑槽修补的质量一定要从原材料的质量,组成材料的配比以及施工工艺的各环节做好,其中一个环节做不好修补的质量难以保证; .12.破损的地方及时修补,“小洞不补大洞吃苦”,养护路面的新理念,无病早防,有病早治, 以防为主,以治为付,沥青路面的预防养护,1沥青路面保养
23、剂的应用: A.路面状况:沥青路面表面的使用状况良好,经过三年左右的使用后表面的沥青膜磨损; B.措施:养护沥青路面的新理念:采用沥青路面养护剂喷洒(再生剂) 科学养路,以人为本 C.作用:养护剂可以渗透路面1020mm,使这一深度的沥青变软,增加粘性,恢复沥青的使用能力,密封路面,提高沥青混合料的强度从而也提高了路面的使用寿命。,沥青路面预防性养护,沥青路面中沥青材料特性;容易老化 在不出现病害以前进行保养 即预防性的养护, 以预防养护为主,修补性养护为辅 防治结合,,雾封层的材料,.材料性能:乳化沥青;稀释沥青,人造石油树脂乳液 , 乳化煤焦油,主要技术指标: 粘度值 1020Pa.s,
24、穿透率 1225dmm 延展性 835cm .作用:喷洒养护剂后的沥青沥青针入度增高4360,延展性提高93左右,沥青路面的使用寿命提高35年 .施工方法和用量:常温下喷洒,每平米34升,表面处治,1.主要用于沥青路面的养护 2. 改善路面的行车条件 3. 厚度在13cm 4. 在计算厚度时,其强度不计算在内 5. 一般用于三级以下的路面 6. 旧路面上加餔罩面和磨耗层,稀浆封层,用乳化沥青,矿料,水和添加剂按一定的配比拌和均匀的稀浆摊铺在经过处理的路面上的簿层, 经养生和初期交通作用固化,能承受行车作用, 能改善路面的抗滑性能和平整度,稀浆封层的分类,普遍稀浆封层: 按照乳化沥青的破乳速度分
25、为, 慢裂快凝稀浆封层 慢裂慢凝稀浆封层 2.改性稀浆封层: 在乳化沥青中加入改性剂的,并按照矿料的颗粒大小分粗,中,细三种,微表处,微表处(精细表面处治)或者是改性的稀浆封层 使用改性的乳化沥青 矿料的技术指标要求高,如,矿料的砂当量必须大于65(普遍45),磨耗不大于30 (普遍35),合理级配与水添加剂等合理配比拌和摊铺后12小时开放交通的簿结构封层, 设备,普遍用螺旋旋转叶片拌和,能力差,而改性用双轴顺片式强制拌和设备,能力强,,微表处的应用情况,稀浆封层和微表处技术是目前国内外应用最广范的沥青路面罩面技术 德国:20世纪20年代末 美国:20世纪40年代进入,80年代年代应用,目前微
26、表处技术应用最大的国家,也是美国,加拿大,欧洲及其他国家和地区沥青路面的主要养护手段 我国:82年在非洲的赞比亚的赛曼公路使用(320公里),86年国家列为重点推广项目,90年召开经验交流会,逐年在扩大应用,世界各国的应用工程,国家 时间 稀浆封层 微表处 美国加拿大9699 183.74 万t 161.15万t 西班牙 9699 11.10万t 27.5万t 英国 9699 2.27万t 6.63万t 北美洲 9699 187.2万t 161.15万t 南美洲 9699 11.37万t 3.83万t 亚太 9699 31.78万t 6.76万t,世界各国的应用工程,国家 时间 稀浆封层 微表
27、处 法国 9699 38.75万t 澳大利亚9699 13.0万t 5.7万t 日本 9699 0.003万t 0.312万t 欧洲 9699 39.44万t 138.91万t 中东 9699 11.0万t 2.0万t 非洲 9699 4.90万t 9.75万t,我国的应用情况,2000年不完全统计全国有16个省市应用 稀浆封层:1019.9万t 慢裂快凝:896.4万t 改性稀浆封层:269.5万t,共计2185.8万t 主要应用:山西,四川 河北,京沪高速,宁沪高速,沪杭高速,沈哈高速等的高速路面养护中取得良好效果,微表处(改性稀浆封层)优点,节省能源,沥青和矿料不需要加热,节省燃料(90
28、)减少对环境的污染 改善施工条件,由于常温施工改善了工作人员的条件,减少不安全事故发生 延长施工季节,施工不受气温影响,可以使路面保持良好服务状态 有显著的社会效益和经济效益,微表处(改性稀浆封层)优点,具有良好的抗磨耗能力和抗滑性能 有良好的防渗能力,提高路面的水稳性 开放交通快,减少养护施工对行车影响 施工速度快 路基稳定,施工前病患处理好,使用寿命可达到5年,延长路面使用服务期,微表处(改性稀浆封层) 的使用范围,封水功能 抗滑增加耐磨耗的能力 修复填充路面的裂缝,脱皮和车辙等表面病患 恢复路表功能 提高路面的平整度,耐磨,防滑,防水等性能,治愈病害,使路面返老还新,微表处(改性稀浆封层
29、)分类,筛孔尺寸 I II III IV 误差 mm 通过 9.5 100 100 100 100 5% 4.75 100 90100 7090 85100 5% 2.36 95100 6590 4570 6087 1.18 65100 4570 2850 4060 0.6 4065 3050 1934 2845 0.33 2545 1830 1225 1934 0.15 1530 1021 718 1425 0.074 1020 515 515 817,微表处(改性稀浆封层)分类,I II III 细封层 一般封层 粗封层 h 3.2mm 6.48 9.511 矿料 3.25.4 5.48.
30、1 8.113.6 Kg/m2 沥青 1016 7.513.5 6.51 ,微表处(改性稀浆封层)配比,材料类型 材料配比(质量) 矿料 100 沥青 1014 水泥 03 水 612,微表处(改性稀浆封层) 使用类型选择,路况 I II III 老路面裂缝 O 修补车辙 O 纹理改善 O O 预防养护 O O,微表处(改性稀浆封层) 组成材料要求,粗集料: 压碎质不大于 26 磨耗值小于 28 砂当量大于 65 磨光值不小于(BPN) 42 坚固性不大于 12 细集料坚固性不大于 12 合成矿料砂当量不大于 65,组成材料,添加剂:无机的类型,水泥 石灰 有机类 矿粉 水,微表处(改性稀浆封
31、层) 组成材料要求,乳化沥青技术项目 BCR BC-1 BA-1 标准粘度25 s 1260 1060 1060 筛余率(1.18mm) 0.1 0.1 0.1 蒸发残留含量 60 55 55 电荷 阳性(+) 阳(+)阴(+) 储存稳定性(1天) 1 1 1 (5天) 5 5 5,微表处(改性稀浆封层) 组成材料要求,乳化沥青蒸发残留物: BCR BC-1 BA-1 针入度(25)10mm 40100 45150 45150 软化点 53 延度(15)cm 20 延度(5)cm 40 40 溶解度 97.5 97.5 97.5,微表处(稀浆封层) 混合料配比设计 了解路面情况,分析原因 达到
32、目的,选定类型 选择材料,矿料和沥青符合规范要求 填料(水泥,粉煤灰,石灰)符合规范要求, 水,无污染 外加剂用量通过试验确定,组长材料用量,项 目 ES-I ES-II ES-III 养生厚度mm 2.53 47 810 干矿料Kg/m3 3.06 6.015 1020 沥青() 9.013 7.012 6.09.0 水泥 () 03 加水量()试验确定一般710左右,技术指标,项 目 指标值 拌和时间s不小 120 粘聚力30min 不小 1.2 (N.M)60min不小 2.0 负荷轮粘附砂量不大g/m2 450 湿轮磨耗g/m2 1天 540 6天 800 轮辙试验的变形(%) 5,配
33、比设计,室内试验: 1.拌和试验,确定拌和时间 矿料与填料拌和均匀,再加水拌和均匀最后加入改性乳化沥青拌和,同时观测拌和时间,观测矿料与沥青的粘附性,在25,50的湿度条件下拌和时间不少于120s,如果达不到时可以调整材料用量,最后确定组成材料的品种和配比,配比设计,2.稠度试验. 确定混合料的最佳用水量,要求为2030mm 根据确定的配比,按规定方法拌和30秒,在规定的仪器上按规定方法测定坍落直径为892030mm时的加水量。大于或小于这个直径需要再调整水量,配比设计,3.粘聚力试验,确定改性稀浆封层混合料铺后的开放交通时间.要求扭距值大于20Kg.cm时为开放交通时间,这项指标合格说明,沥
34、青已裹覆在矿料表面,而且粘聚在一起。早期养护完成,可以承受车辆的启动,可以开放交通 ,,微表处(改性稀浆封层) 混合料配比设计,4.湿轮磨耗试验:根据磨耗状况检验改性乳化沥青的用量和性能;与矿料的粘附性;配比设计的合理性,磨耗值应该小于540g/m2 影响因素:乳化沥青用量 矿料类型,微表处(改性稀浆封层) 混合料配比设计,5.负荷车轮试验:通过试验控制沥青用量的上限,重交通量应该小于590g/m2 特重交通量应该小于540g/m2 LWT=G2-G1/ A LWT负荷车轮的砂粘附量g/m2 G1,G2一,二次试件重量g A负荷碾压面积m2,微表处的施工,一般准备 对原路面的处理 铺试验段 施
35、工 质量控制 养护,沥青混合料,矿料 粗集料 细集料 添料 沥青,新规范的道路石油沥青要求 沥青路面所适用的沥青品种和等级应符合下表的规定,沥青路面采用的沥青标号,宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位、施工方法等,结合当地的使用经验,经过技术论证后确定。,道路石油沥青技术要求(新规范),道路石油沥青选用的一些原则 对高速公路、一级公路,夏季温度高、高温间长、的地区,对重载交通路段、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段,尤其是汽车荷载剪应力大的层次,宜采用稠度大、60粘度大的沥青,也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级; 对冬季寒冷的地区或者交通量
36、小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青;,对温度日温差、年温差大的地区应选用针入度指数大的沥青; 当高温要求和低温要求发生矛盾时,应该有限考虑满足高温的要求; 当缺乏所需标号的沥青时,可采用不同标号掺配的调和沥青,其掺配比例由试验决定,掺配后的沥青质量应该符合相应的技术要求。,道路沥青技术要求主要修改点,(1)将原来的“重交通道路石油沥青”和“中、轻交通道路石油沥青”两个技术要求合并为一个“道路石油沥青技术要求”,根据当前的沥青使用和生产水平,按技术性能分为A、B、C三个等级: A级沥青可以认为达到了国际先进水平,比原规范“重交通道路沥青”有所提高; B级沥青与原规范“重交通道路沥青
37、”相近; C级沥青相当于一般沥青水平,比原规范“中、轻交通道路石油沥青”技术要求稍有提高。,A级新旧道路石油沥青标准的比较,B级新旧道路石油沥青标准的比较,C级新旧道路石油沥青标准的比较,道路沥青技术要求主要修改点,(2)沥青等级划分以气候条件为依据,规定了各气候区适宜的沥青针入度等级。 (3)增加了沥青的感温性指标针入度指数,PI值。用5个温度的针入度确定,要求相关系数达到0.997以上。考虑到国产沥青和进口沥青的PI水平,比国外的要求适当放宽,对A级沥青要求不小于-1.5,B级沥青要求不小于-1.8。 (4)适当提高了软化点指标,A级沥青增加了沥青60温度的动力粘度指标。,道路沥青技术要求
38、主要修改点,(5)A、B级沥青在保留原样沥青15延度的基础上,增加了10延度,C级沥青25延度改为15延度。 (6)含蜡量指标仍然是标准中的重要指标。分为2.2、3、4三个等级。其中A级沥青不采用2而采用2.2是考虑国产沥青的水平。 (7)老化试验统一采用薄膜加热试验(TFOT),也允许用旋转薄膜加热试验(RTFOT)代替。,关于针入度指数PI,我国的规范规定,PI值按照3个以上温度的针入度计算得到,仲裁时以5个温度的针入度计算得到,要求回归系数不小于0.997。这本来是与欧洲的方法一致的。但是CEN的最新沥青标准中PI值由针入度和环球法软化点计算得到,这两个方法的PI值是不一样的。为什么会产
39、生这样的差别,仍然是蜡在沥青中起了作用,使软化点出现假相,PI值变大。,PI值、60度动力粘度、10度延度可以作为选择性指标。 这主要考虑到这些指标是初次列入规范,有一个滞后的时间。,粗 集 料 粗集料是沥青混合料的骨架,质量好坏至关重要。它的各项技术性能指标必须符合规范要求: 强度指标 水稳性指标 物理指标 规格 级配,粗 细 集 料 原规范规定石屑的用量不宜超过细集料总量的一半,主要考虑到当时我国石屑质量一般都比较差的实际情况所提出的。 这次修订规范时对石屑的质量有了新的要求,要求生产时采用抽吸的措施,使0.075mm的通过率不得超过10%,故去掉了限制石屑用量的规定,改为限制天然砂的用量
40、不超过20。 高速公路的表面层一般不用石灰岩等碱性石料,如果也使用相同集料的石屑,石屑中含有较多的0.075mm以下成分,等于使用了非石灰岩成分的矿粉,那是不能允许的。,集料最大粒径 指集料的100都要求通过的最小的标准筛筛孔尺寸。 集料公称最大粒径 指集料可能全部通过或允许有少量不通过(一般容许筛余不超过10%)的最小标准筛筛孔尺寸。通常比集料最大粒径小一个粒级。 例如AC-20,公称最大粒径为19mm,最大粒径为26.5mm。,层厚与最大粒径的匹配问题 沥青面层集料的最大粒径宜从上到下逐渐增大,并应该与压实层厚度相匹配。 对于热拌热铺密级配沥青混合料,沥青层一层的压实厚度不宜小于集料公称最
41、大粒径的2.53倍,对SMA和OGFC等嵌挤型混合料不宜小于公称最大粒径的22.5倍,以减少离析,便于压实。,尽量按公称最大粒径的3倍考虑,例如: 表面层:13mm粒径,厚度宜为4cm,如为16mm粒径应不小于4.5cm; 中面层:如采用AC-20型,厚度不宜小于6cm; 下面层:如采用AC-25型,厚度不宜小于8cm。 三层组合的沥青面层的总厚度一般需达18cm。如果必须减薄,也可考虑采用双层结构,下面层采用AC-20或AC-25型,厚度可达810cm,或者在表面做一个更薄的磨耗层。,最大粒径相对层厚过大的缺点 1、混合料离析严重(全幅摊铺离析更甚); 2、压实不足,达不到提高抗车辙性能的目
42、的; 3、不能形成一定的压实层,导致沥青层透水,并导致早期水损害破坏。 为此本规范对此进行了修改。,混 合 料 设 计 包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段,通过配合比设计确定沥青混合料的材料品种及配比、矿料级配、最佳沥青用量。本规范采用马歇尔试验配合比设计方法。如采用其他设计方法设计沥青混合料时,应按本规范规定的马歇尔试验及各项配合比设计检验,并报告不同设计方法各自的试验结果,供施工质量检验使用。,混 合 料 设 计 配合比设计的标准级配范围是经过三阶段配合比设计确定并经建设单位和监理批准的标准级配曲线,加上施工容许的波动范围形成的。容许波动范围即施工过程中质量检验
43、要求中规定的与生产配合比设计标准级配的差(2、6、7)。施工过程中按照施工级配范围进行单点检验,都必须在此范围内,它可能超出规范规定的范围或设计级配范围,都是容许的。交工验收检查是以13km为一个评定路段,随机选取要求一定频率检查,要求符合设计级配。,采用马歇尔试验配合比设计方法。如采用其他设计方法设计沥青混合料时,应按本规范规定的马歇尔试验及各项配合比设计检验,并报告不同设计方法各自的试验结果。 密级配沥青混凝土混合料的马歇尔试验配合比设计应符合下表的技术标准,并有良好的施工性能。试件尺寸及成型击实次数按公称最大粒径选用标准马歇尔试件或大型马歇尔试件。改性沥青混合料马歇尔试验的流值可适当放宽
44、。对二级公路宜参照一级公路的技术标准执行。,路面空隙率与水的作用的关系 据研究,沥青路面的空隙率在小于8 (相当于设计空隙率4,达到最大理论密度的92%,或马歇尔密度的96时)以下时,沥青层中的水在荷载作用下一般不会产生动水压力,不容易造成水损害破坏。 而排水性混合料的路面空隙率大于15时,水能够在空隙中自由流动,且一般都采用改性沥青,也不容易造成水损害破坏。 而当路面实际空隙率为815的范围内时,水容易进入混合料内部,在荷载作用下易产生较大的毛细压力成为动力水,易造成沥青混合料的水损害破坏。 密水是沥青路面的一个非常重要的指标。,按下列步骤进行马歇尔试验 按式B.5.3计算矿料混合料的合成毛
45、体积相对密度sb。 (B.5.3) 式中:P1、P2、Pn为各种矿料成分的配比,其和为100, 1、2、n为各种矿料相应的毛体积相对密度,对集料粒径在4.75以上按T0304测定毛体积相对密度,机制砂及石屑可以按T0330测定,也可以用筛出的2.364.75mm部分的毛体积相对密度代替,矿粉用表观相对密度代替。,沥青混合料的油石比预估。 式中:Pa预估适宜的最佳油石比,(); Pa1 原工程沥青混合料的标准油石比,(); sb集料的合成相对密度; sb1原工程集料的合成相对密度。 B5.6 确定矿料的有效相对密度 1 非改性沥青,用真空法实测,然后进行反算(式B5.6-1)。,B5.6 确定矿料的有效相对密度 1.非改性沥青,用真空法实测,然后进行反算(式B5.6-1)。 2.对于改性沥青及SMA等难以分散的沥青混合料,有效相对密度采用合成毛体积相对密度和合成表观相对密度确定(式B5.6-2),其中考虑了沥青吸收系数
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