《高性能沥青路面》word版

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1、高性能沥青路面张登良教授SuperpaveSuperiorPerformingAsphaltPavementSuperpave是美国战略公路研究计划(SHRP)中沥青项目的研究成果Superpave的三个组成部分•沥青结合料规范•沥青混合料设计与分析系统•计算机软件系统Superpave的特点•将野外（路用）性能同室内分析建立直接关系•把沥青性能同环境条件结合起来•通过控制车辙，低温开裂和疲劳开裂来改进沥青路面性能沥青结合料规范背景针入度不能反映沥青的高、低温特性，即同一标号的沥青，高低温性能不尽相同。试验设备Supepave结合料试验设备旋转

2、薄膜烘箱（RTFO）14短期（施工过程）老化163℃15r/min空气流4000ml/min，85min压力老化箱（PAV）长期（使用期）老化20h，高压，高温2070KPa90℃、100℃或110℃（视标号定）逐渐释放压力8～10min然后163℃再烘30min以除去气泡动力剪切流变仪(DSR)评价高温及疲劳性能（中等温度）高温性能初始结合料RTFO老化后结合料疲劳性能PAV老化后结合料10弧度/sec摆动（往复旋转）14粘弹性材料应力--应变响应粘弹性状G*-复数剪切模量重复剪应力脉冲时对其总变形抗力的量测δ-相位角可恢复（弹性）与不可恢复

3、变形的相对数值指标，即的相位差。δ=90°，G*不具有弹性成分；14δ=0°，G*不具有粘性成分；δ=0°～90°，粘弹性。试板半径γ及试样厚度h初始、RTFO沥青γ=12.5mm,h=1mm,PAV沥青γ=4mm,h=2mm,10个调节循环，10个循环试验永久变形指标越大越好疲劳开裂指标越小越好旋转粘度仪（RV）布鲁克菲尔德粘度计测定在确定的温度和旋转速度时所需的扭矩，用Pa.s表示施工和易性的指标沥青8～11g，135℃20r/min用粘度-温度曲线确定施工温度拌和0.17±0.02Pa.s碾压0.28±0.03Pa.s弯曲梁流变仪（BBR

4、）14评价沥青的低温性能—劲度性状量测恒定荷载，恒定温度下沥青的变形或蠕变试验用PAV老化后沥青蠕变荷载模拟温度应力（降温过程）980mN，240sec计算蠕变模量S（t）和蠕变速率（m）式中：P——荷载，N；L——梁支承间距，L=102mm,；b——梁宽，b=12.5mm；h——梁高，h=6.25mm；δ——桡度，mm；t——加载时间，sec；Superpave规定t=60S.m——S(t)随时间的变化率即lgS(t)——lg(t)曲线，t=60s处曲线的斜率直接拉力试验仪（DTT）14评定沥青的低温性能当弯曲梁流变试验结果不满足要求时使用P

5、AV老化后的沥青，拉伸速率1mm/min测量沥青在确定温度下的伸长率式中：——伸长量，mm；——有效标距长度，27mm；室内试验与使用性能的关系沥青规范特点14所有性能级（PG）所要求的物理性能保持不变，但必须达到这些性能的温度不同。技术指标与标准·安全性——闪点，>230℃·施工和易性——135℃粘度，≯3Pa.s·永久变形——初始沥青G*/sinδ≮1KPaRTFO沥青G*/sinδ≮2.2KPa·老化----PTFO质量损失≯1%。·疲劳开裂---PTFO→PAV老化后沥青G*sinδ≯5000KPa·低温开裂---RTFO→PAV老化后

6、沥青蠕变模量S(60s.)≯300Mpa蠕变速率m≮0.3沥青性能分级PG52-34性能分级七天平均最高路面设计温度最低路面设计温度表达PGTh-Tl其中：Th——根据一年中最热7天平均最高气温计算所得路表下20mm处的温度；Tl——根据一年中一天最低气温计算所得路表温度。考虑保证率，统计20年气象资料美国Th——46～82（每6℃一级）Tl——-10～-46（每6℃一级）Superpave结合料等级14高温级（℃）低温级（℃）PG46-34，-40，-46PG52-10，-16，-22，-28，-34，-40，-46PG58-16，-22，-

7、28，-34，-40PG64-10，-16，-22，-28，-34，-40PG70-10，-16，-22，-28，-34，-40PG76-10，-16，-22，-28，-34PG82-10，-16，-22，-28，-34对于高温当ESAL=（1～3）×107时（18000磅）提高一个等级当ESAL>3×107时可考虑再提高一个等级对慢速移动设计荷载，提高一个等级对停驻的设计荷载，提高二个等级性能分级沥青结合料规范14表注:a.路面温度可根据气温应用SuperpaveTM软件程序中等规则进行估算或可由规定机构提供或遵循PPX列出的方法。b.如供方

8、保证沥青结合料在满足所有应用安全标准的温度下适宜泵送和拌和，经规定机构认可，这项要求可以放弃。c.对于未改性沥青产品质量控制，初始沥青的粘度测试可以代