沥青路面设计与养护技术发展

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1、沥青路面设计与养护技术发展湖北交通工程检测中心刘松主要内容沥青混合料结构设计国际沥青路面新技术及新进展沥青路面养护技术及新进展一、沥青路面设计沥青路面结构设计材料试验与质量控制沥青混合料配合比设计方法1沥青路面结构设计交通量调查Ne－容许弯沉LR地质、气候、水文调查－确定路基弯沉和沥青面层设计指标路面结构组合设计－各层设计控制指标路面结构厚度设计－弯沉和弯拉应力确定我国规范规定以弯沉值和沥青面层层底拉应力为设计控制指标，必要时验算沥青面层剪应力。沥青面层结构设计结构层次表面层中面层下面层抗滑性能√抗裂性能√抗车辙性能√√

2、√抗水损性能√√√抗剪性能√√√耐疲劳性能√厚度设计－弯沉设计选择路面结构层组合计算交通量Ne确定路面材料模量E1选定某些路面结构层厚度计算某一路面结构层厚度确定路面容许弯沉Lr弯拉设计弯拉设计选择路面结构层组合计算交通量Ne确定路面材料弯拉模量Es计算最大弯拉应力路面结构层厚度确定结构层容许弯拉应力σm≤σR调整厚度гm≤гR2、材料试验与质量控制沥青、改性沥青碎石矿粉天然砂纤维70号A级沥青技术指标技术指标规定值针入度（25℃,100g,5s）(0.1mm)60~80延度（5cm/min,10℃）最小(cm)15延度

3、（5cm/min,15℃）最小(cm)100软化点（环球法）最小（℃）46闪点（COC）最小（℃）260含蜡量（蒸馏法）最大（%）2.2密度（15℃）(g/cm3)实测溶解度（三氯乙烯）不小于(%)99.5动力粘度（60℃）不小于(Pa.s)180RTFOT或TFOT后质量损失不大于(%)0.8针入度比不小于（%）61延度（10℃）(cm)不小于6延度（15℃）(cm)不小于15改性沥青技术指标技术指标规定值PG等级PG76-16针入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)40-60针入度指数PI最小0.2延度（5cm

4、/min,5℃）最小（cm）20软化点（环球法）最小（℃）75闪点（COC）最小（℃）230运动粘度135℃,最大（Pa.s）3溶解度（三氯乙烯）最小（%）99弹性恢复（25oC,10cm）最小（%）80储存稳定性离析，48h软化点差，最大（℃）2.5旋转薄膜烘箱试验163℃85min质量损失最大(%)±1.0针入度比(25℃)最小(%)65延度（5℃）最小(cm)15材料质量—碎石压碎值％<25洛杉矶磨耗损失％≤30磨光值BPN≥42视密度t/m3≥2.50吸水率％≤2.0对沥青的粘附性≥4级坚固性％≤12细长扁平颗粒

5、含量％≤15泥土含量％≤1软石含量％≤1材料质量—矿粉•视密度（g/cm3）≥2.5•含水量（％）≤1•粒度范围•<0.6mm（％）100•<0.15mm（％）90－100•<0.075mm（％）75－100•外观无团粒结块•亲水系数<1•塑性指数<4•矿粉存放应搭棚，防潮木质素纤维质量指标项目单位指标试验方法纤维长度，不大于mm6水溶液，用显微镜观测灰分含量％18±5高温500-600℃，燃烧后测定残留物PH值－7.5±1.0水溶液PH试纸或PH计测定吸油率，不小于－纤维质量的5倍用煤油浸泡后放在筛上振敲后称量含水率，

6、不大于％105℃烘箱烘2h后冷却称量3热拌沥青混合料设计方法马歇尔法38州1984年调查维姆法18州Superpave法40州2002年调查与性能相关的设计法澳大利亚、英国、法国1984年美国沥青混合料设计方法调查混合料设计目标抵抗永久变形抵抗疲劳开裂抵抗低温开裂耐久性抗损害能力抗滑施工和易性3.1马歇尔混合料设计方法马歇尔混合料设计方法BruceMarshall在30年代末为密西西比州公路局开发WES1943年为二战开始研究评价压实功击实次数锤重10磅,双面50次交通碾压后4%空隙率建立最初标准,后随冷压和荷载增加而修

7、订马歇尔混合料设计方法优点:--注意到了体积性质,强度及耐久性--设备简易价廉--很容易作为过程控制和接受(QC/QA)缺点:--冲击压实方法--没有考虑剪切强度--不适用于大粒径混合料3.2维姆混合料设计维姆于1920年代为加州公路沥青路面开发有限使用1984年调查约10个州,主要在西部设计考虑与马歇尔类似考虑了集料的沥青吸收试验设备维姆搓揉压实机维姆稳定度仪维姆混合料设计优点:注意到空隙性质,强度和耐久性搓揉压实类似于现场施工稳定度参数是剪切强度内摩擦角的直接指示缺点:设备昂贵,工地不易携带使用稳定度测试范围不够宽3

8、.3Superpave设计美国战略公路研究计划（SHRP）重要成果历时5年，1988~1993年耗资1.5亿美元，1993年以后每年投入1000多万美元进行后期研究，包括养护技术。研究比较系统，技术路线合理。Superpave集料级配1000.075.32.3612.519.0通过百分率设计集料结构筛孔位于筛孔尺寸（