03281沥青路面热注李豪

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1、 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu路面工程是一门将各种材料如何有效结合起来的技术路面工程是一门将各种材料如何有效结合起来的技术u对于这门技术，我们还没有完全理解对于这门技术，我们还没有完全理解u我们还不能正确分析内部构造我们还不能正确分析内部构造u因此我们不能正确估

2、算路面能承受多大的荷载因此我们不能正确估算路面能承受多大的荷载u只能最大程度上采用大家都认可的方法来设计只能最大程度上采用大家都认可的方法来设计 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 美国美国八十年代八十年代的路面损坏的路面损坏 中国东部中国东部九十年代九十年代的早期损坏

3、的早期损坏 中国西部中国西部二十一世纪二十一世纪的早期损坏的早期损坏 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu为什么为什么SHRP?u美国美国 1980s 年代满年代满足规范和实践的路面足规范和实践的路面不能保证性能不能保证性能 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE KANDHAL 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学

4、研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 沪宁路水损害沪宁路水损害 锡澄路破坏锡澄路破坏 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 全部满足我国水稳定性指标全部满足我国水稳定性指标 SuperpaveSuperpave水敏感性检测不合格水敏感性检测不合格 多碎石表面层现场空隙率太大多碎石表面层现场空隙率太大 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 细集料中小于细集料中小于0.075m

5、m含量严重超标含量严重超标 路面结构厚度与混合料类型不匹配路面结构厚度与混合料类型不匹配 AC-16 4cm 表面层表面层 AC-25 5cm 中面层中面层 AC-25 7cm 底面层底面层 粉胶比严重超标粉胶比严重超标 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE锡澄段江阴南互通西半幅大型车道出现严重车辙、锡澄段江阴南互通西半幅大型车道出现严重车辙、网裂、拥包、路面结构层松散、沥青与集料剥离。网裂、拥包、路面结构层松散、沥青与集料剥离。拥起的沥青层叠覆在硬路肩路面面层上。拥起的沥青层叠覆在硬路肩路面面层上。 江 苏

6、省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE锡澄段江阴南互通西半幅大型车道（上图的放大锡澄段江阴南互通西半幅大型车道（上图的放大样），上面层与中面层之间有一层样），上面层与中面层之间有一层12mm厚灰厚灰色油泥状层状物，两层之间形成明显的滑动面。色油泥状层状物，两层之间形成明显的滑动面。 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE芯样芯样1 芯样芯样2 芯样芯样3 芯样芯样4 芯样芯样5平均平均上面层上面层1.31.21.61.42.11.5中面层中

7、面层1.41.51.61.41.31.4下面层下面层1.81.61.41.01.21.4 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE芯样芯样1芯样芯样2芯样芯样3芯样芯样4平均平均上面层上面层1.61.81.71.41.6中面层中面层1.61.91.72.11.8下面层下面层1.81.82.01.51.8 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESE

8、ARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu材料材料 沥青沥青 集料集料 添加剂添加剂 混合料混合料u设计设计 混合料设计方法混合料设计方法 结构设计方法结构设计方法u养护养护u再生再生u施工施工 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu铺路沥青铺路沥青u低标号沥青低标号沥青u硬质沥青硬

9、质沥青u聚磷酸改性沥青聚磷酸改性沥青uSBS改性沥青改性沥青u橡胶沥青橡胶沥青u胶粉改性沥青胶粉改性沥青 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 关于蜡含量关于蜡含量 低标号沥青低标号沥青 高模量沥青、阻燃沥青、抗燃油沥青、彩色高模量沥青、阻燃沥青、抗燃油沥青、彩色沥青）沥青） 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu50号沥青号沥青 可用于广大南方地区中下面层可用于广大南方地区中下面层u30号沥青号沥青 适用于制作法国式高模量沥青

10、混合料适用于制作法国式高模量沥青混合料 单独使用作为提高抗车辙能力要谨慎单独使用作为提高抗车辙能力要谨慎 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEBituminousBindersPavingApplicationsIndustrialApplicationsOxidisedBitumensEN 13304PavingGradeBitumensEN 12591PolymerModifiedBitumensEN 14023Cutback&FluxedBitumensprEN 15322CationicBitumenE

11、mulsionsEN 13808Hard GradeIndustrialBitumensEN 133055HardPavingGradeBitumenspr EN 13924 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEThe basic requirementRepresent characterTest methodunitclass12345The middling service25 penetrationEN 14260,1 mmTBR15-2510-20High service eSoft pointEN1

12、427CTBR55-7158-7860-7660 minimum viscosityEN 12596Pa.sNPDTBR550700durability（resistance,163 ，EN12607-1 or 3)Quality changes，max.%TBR0.5penetration ，min.EN 1426%TBR55Soft point, min.EN 1427CTBROrig.Min.+2The increased soft point,max.EN 1427CNPDTBR810The increased soft point，max.Penetration index befo

13、re testEN 1427CMinMaxNPDTBR10-1,5+0,7The other characters135Cviscosity，min.EN 12595Mm2/sNPDTBR600700FraassBreaking point，max.EN 12593CNPDTBR03Flash point，min.EN 2592CTBR235245solubility，min.EN 12592% (m/m)NPDTBR99,0 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 进口沥青进口沥青 名牌进口沥青名牌进口沥青 满

14、足标准指标满足标准指标 关键指标关键指标 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 沥青规范是多种指标的品质、经济的平衡沥青规范是多种指标的品质、经济的平衡 指标高不等于高的路用性能指标高不等于高的路用性能 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 招投标时沥青都符合规范要求，孰优孰劣无招投标时沥青都符合规范要求，孰优孰劣无法区分法区分 沥青关键指标的研究沥青关键指标的研究 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRAN

15、SPORTATION RESEARCH INSTITUTE 欧标里蜡含量标准，是选择项欧标里蜡含量标准，是选择项 八五攻关结论蜡含量八五攻关结论蜡含量1501415113RTFOT后残留物 残留延度(15) (cm)39548软化点(环球法) () 50494952.5PG分级 PG64-22PG64-28PG64-28PG70-22 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu材料材料 沥青沥青 集料集料 添加剂添加剂 混合料混合料u设计设计 混合料设计方法混合料设计方法 结构设计方法结构设计方法u养护养护u再生再

16、生u施工施工 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu集料吸水率集料吸水率u棱棱 角角 性性u天然砂天然砂u回收矿粉回收矿粉u表面层集料表面层集料 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu英国、日本小于英国、日本小于2%2%u美国美国65%65%的州最大吸水率为的州最大吸水率为4-5%4-5%u没有吸水率和路用性能关系的文献没有吸水率和路用性能关系的文献u沪宁路苏州段吸水率沪宁路苏州段吸水率3.7%3.7%，使用性能最好，使用性能最

17、好u要计算吸收沥青用量要计算吸收沥青用量u集料要彻底烘干集料要彻底烘干 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu天然砂棱角性，小于天然砂棱角性，小于45%45%u机制砂棱角性，大于机制砂棱角性，大于42%42%u不是所有机制砂棱角性都比天然砂棱角性大不是所有机制砂棱角性都比天然砂棱角性大 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE天然砂天然砂: 典型典型 42 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTAT

18、ION RESEARCH INSTITUTEu不允许使用天然砂是错误的不允许使用天然砂是错误的u合理地限制使用天然砂数量合理地限制使用天然砂数量 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu1)1)天然砂经过数万年的风化形成一个自然的级配，而天然砂经过数万年的风化形成一个自然的级配，而石屑则是轧制碎石形成的残渣，级配不好，适当使用石屑则是轧制碎石形成的残渣，级配不好，适当使用天然砂可使沥青混合料达到理想的级配。天然砂可使沥青混合料达到理想的级配。u2)2)我国的石屑不是机制砂，与真正的机制砂差别是它我国的石屑不是机制

19、砂，与真正的机制砂差别是它含有大量的针片状颗粒，在拌和与碾压过程中很容易含有大量的针片状颗粒，在拌和与碾压过程中很容易压碎，破坏了级配，使矿料间隙率降低，空隙率减少，压碎，破坏了级配，使矿料间隙率降低，空隙率减少，沥青用量就显得多，反而会造成车辙。沥青用量就显得多，反而会造成车辙。 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu3)Superpave混合料由于粗集料含量增加，使压实困混合料由于粗集料含量增加，使压实困难，适当使用天然砂，增加了混合料的和易性，降低难，适当使用天然砂，增加了混合料的和易性，降低了压实的困难

20、程度，使压实较容易达到规定的密实度了压实的困难程度，使压实较容易达到规定的密实度要求。要求。u4)就细集料棱角性而言，天然砂一般小于就细集料棱角性而言，天然砂一般小于45%，而机，而机制砂一般大于制砂一般大于42%，这充分说明不是所有的机制砂都，这充分说明不是所有的机制砂都优于天然砂，更何妨石屑。优于天然砂，更何妨石屑。u5)最重要的理由是经济的理由，天然砂最重要的理由是经济的理由，天然砂15元一方，石元一方，石屑屑8090元一方。元一方。 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu我国许多地方禁止使用回收矿粉。我

21、国许多地方禁止使用回收矿粉。u我国规范的规定：我国规范的规定： 干法除尘的粉尘可作为矿粉的一部分回收使用干法除尘的粉尘可作为矿粉的一部分回收使用 湿法除尘的粉尘回收使用时应经干燥粉碎处理，且不得湿法除尘的粉尘回收使用时应经干燥粉碎处理，且不得有杂质。有杂质。 回收粉尘的用量不得超过填料总量的回收粉尘的用量不得超过填料总量的25% 掺有回收粉尘的填料塑性指数不得大于掺有回收粉尘的填料塑性指数不得大于4%。 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu国外规范的规定：国外规范的规定： 大多数国家允许使用回收矿粉大多数国家

22、允许使用回收矿粉, , 只有德国规范上面层只有德国规范上面层不允许掺加回收矿粉不允许掺加回收矿粉 进行沥青混合料配合比设计时，应掺入相同数量的回进行沥青混合料配合比设计时，应掺入相同数量的回收矿粉进行配合比设计。收矿粉进行配合比设计。 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE表面层集料一定要用玄武岩么？表面层集料一定要用玄武岩么？u不一定！可使用其它耐磨集料不一定！可使用其它耐磨集料u水敏感性不一水敏感性不一 定好定好u过分致密表面太光滑过分致密表面太光滑 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TR

23、ANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu材料材料 沥青沥青 集料集料 添加剂添加剂 混合料混合料u设计设计 混合料设计方法混合料设计方法 结构设计方法结构设计方法u养护养护u再生再生u施工施工 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu抗剥落剂抗剥落剂 不同的岩石使用不同的抗剥落剂。不同的岩石使用不同的抗剥落剂。 较好但不完美的评价方法是较好但不完美的评价方法是AASHTO T283u抗车辙剂抗车辙剂 大多数抗车辙剂均为回收或新的大多数抗车辙剂均为回收或新的PE类塑料类塑料 与低标号沥青共用

24、制作法国式高模量混合料与低标号沥青共用制作法国式高模量混合料u纤维纤维 纤维的实验室效果明显纤维的实验室效果明显 纤维的工程应用效果有限纤维的工程应用效果有限 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE哪一种抗剥落剂最好？哪一种抗剥落剂最好？u没有最好，只有最适用没有最好，只有最适用u抗剥落剂与集料的兼容性抗剥落剂与集料的兼容性u大多数抗剥落剂溶解于水大多数抗剥落剂溶解于水 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE加了抗剥落剂，水损害就不

25、会发生了吗？加了抗剥落剂，水损害就不会发生了吗？u不一定，加了抗剥落剂，增加了混合料的水稳定性的潜在可能性。不一定，加了抗剥落剂，增加了混合料的水稳定性的潜在可能性。u路面水损害取决于许多因素，包括不良路面排水，污染的集料，不恰当的路面水损害取决于许多因素，包括不良路面排水，污染的集料，不恰当的混合料设计等等。混合料设计等等。u混合料与沥青和水的关系是一个重要的性质，但不是唯一性质。混合料与沥青和水的关系是一个重要的性质，但不是唯一性质。u有些混合料加了抗剥落剂，水稳定性并没有明显增加有些混合料加了抗剥落剂，水稳定性并没有明显增加 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRAN

26、SPORTATION RESEARCH INSTITUTEu材料材料 沥青沥青 集料集料 添加剂添加剂 混合料混合料u设计设计 混合料设计方法混合料设计方法 结构设计方法结构设计方法u养护养护u再生再生u施工施工 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEuDense Graded Mixture 密级配沥青混合密级配沥青混合 Superpave 混合料混合料 ATB 沥青处治基层沥青处治基层 E

27、ME 法国高模量沥青混凝土法国高模量沥青混凝土 WMA 温拌沥青混合料温拌沥青混合料 uOpen Graded Mixture 开级配沥青混合料开级配沥青混合料 OGFC 开级配磨耗层开级配磨耗层 PA大空隙沥青混合料，排水沥青混合料大空隙沥青混合料，排水沥青混合料 ATPB 沥青处治渗透性基层沥青处治渗透性基层 uGap Graded Mixture 间断级配沥青混合料间断级配沥青混合料 SMA 沥青碎石马蹄脂混合料沥青碎石马蹄脂混合料 ARAC 橡胶沥青间断级配混合料橡胶沥青间断级配混合料 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH

28、 INSTITUTE 美国美国八十年代末八十年代末技术全面成熟技术全面成熟 中国东部中国东部二十一世纪初成功应用二十一世纪初成功应用 中国西部中国西部？ 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 橡胶沥青（橡胶沥青（Asphalt Rubber） 橡胶改性沥青橡胶改性沥青 Rubberlized Modified Asphalt 橡胶复合改性沥青橡胶复合改性沥青(composite Rubberlized Modified Asphalt) 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTA

29、TION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 美国定义：美国定义：ASTM D6114 胶粉掺量胶粉掺量15%以上以上 实际应用：胶粉掺量实际应用：胶粉掺量18%以上以上 沥青用量沥青用量7%9% 用于开级配混合料、断级配混合料、应力吸用于开级配混合料、断级配混合料、应力吸收膜中间层收膜中间层 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 用胶体磨高剪切将胶粉、沥青进行改性用胶体磨高剪切将胶粉、沥

30、青进行改性 胶粉掺量胶粉掺量15% 胶粉改性沥青类似于常规改性沥青胶粉改性沥青类似于常规改性沥青 替代部分改性沥青替代部分改性沥青 用于密级配混合料用于密级配混合料 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 用连续高剪切胶体磨将胶粉、沥青、聚合物用连续高剪切胶体磨将胶粉、沥青、聚合物或添加剂复合改性或添加剂复合改性 胶粉复合改性沥青类似于常规改性沥青胶粉复合改性沥青类似于常规改性沥青 替代部分改性沥青替代部分改性沥青 用于密级配混合料用于密级配混合料 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANS

31、PORTATION RESEARCH INSTITUTE OGFC 开级配磨耗层开级配磨耗层 PA 大空隙沥青混合料，排水沥青混合料大空隙沥青混合料，排水沥青混合料 ATPB 沥青处治渗透性基层沥青处治渗透性基层 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE OGFC和和PA是两种不同的技术是两种不同的技术 OGFC是是Open Graded Friction Course开开级配磨耗层的缩写，美国技术，用于改善潮级配磨耗层的缩写，美国技术，用于改善潮湿多雨地区路面的抗滑性能湿多雨地区路面的抗滑性能 江 苏 省 交 通

32、 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE PA是是 Porous Asphalt 大空隙混合料缩写大空隙混合料缩写（也称排水沥青混合料）（也称排水沥青混合料） 欧洲的技术，源于欧洲的技术，源于OGFC 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEOGFC PA 公称最大粒径（mm） 9.5 11或16 层厚度（mm） 15-2540-50沥青膜厚度（m） 8-1120-40沥青胶结料普通沥青、改性沥青改性沥青、普通沥青纤维通常不加通常加空隙率 %121517

33、20集料，洛杉矶磨耗 %25集料针片状（%）15抗滑，潮湿天气+ + + + + +水溅或水漂+ + + + + 降噪+ + + + + +防眩光+ + + + + 养护自洁，不专门养护设备冬季养护注意降水特别注意降水 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEuSMA 沥青碎石马蹄脂混合料沥青碎石马蹄脂混合料 uARAC 橡胶沥青间断级配混合料橡胶沥青间断级配混合料 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTESuperpaveSuperp

34、ave混合料设计的核心是集料性质和混合料设计的核心是集料性质和体积性质体积性质, ,如果满足所有规范指标如果满足所有规范指标 有坚强的骨架抵抗永久变形有坚强的骨架抵抗永久变形 有足够的胶结料抵抗疲劳和老化有足够的胶结料抵抗疲劳和老化 有足够的空隙来保持塑性性质，防有足够的空隙来保持塑性性质，防止永久变形止永久变形 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 集料颗粒的装填特性，与下列因素有关：集料颗粒的装填特性，与下列因素有关：级配级配表面纹理表面纹理形状形状 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU T

35、RANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 级配影响级配影响0.45次方最大密度线次方最大密度线 减少减少0.075mm粉尘的用量粉尘的用量 增加料堆，细集料增加料堆，细集料0-5mm分成分成0-3mm，3-5mm 适当减少天然砂，增加机制砂适当减少天然砂，增加机制砂 形状影响，马歇尔压实集料会搁起，形状影响，马歇尔压实集料会搁起，VMA会大。会大。 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEsbsmbGPGVMA100VMA =矿质集料的空隙占毛体积的百分率 Gsb =总的集料毛体积相对密度

36、Gmb =压实混合料毛体积相对密度 Ps =集料用量占混合料总质量百分率 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu总的沥青用量减去被集料表面空隙吸收进去的总的沥青用量减去被集料表面空隙吸收进去的沥青用量沥青用量u有效沥青用量是可以计算的有效沥青用量是可以计算的 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEbsesbsb

37、sebaGGGGGP100 Pba =被吸收的沥青占集料质量的百分率 Gse =集料有效相对密度 Gsb =集料毛体积相对密度 Gb =沥青相对密度 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEsbabbePPPP100 Pbe =有效沥青用量占混合料总质量百分率 Pb =沥青用量占混合料总质量百分率 Pba =吸收沥青量占集料质量百分率 Ps =集料用量占混合料总质量百分率 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu材料材料 沥青沥青 集

38、料集料 添加剂添加剂 混合料混合料u设计设计 混合料设计方法混合料设计方法 结构设计方法结构设计方法u养护养护u再生再生u施工施工 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 马歇尔马歇尔 维姆维姆 旋转压实旋转压实 SuperpaveSuperpave技术技术 法国沥青混合料设计方法法国沥青混合料设计方法 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 沥青混合料设计方法只有马歇尔法、维姆法沥青混合料设计方法只有马歇尔法、维姆法和和Super

39、pave旋转压实法和法国沥青混合料旋转压实法和法国沥青混合料设计方法设计方法 GTM可以用于研究可以用于研究 目前没有一个美国州的公路沥青混合料设计目前没有一个美国州的公路沥青混合料设计使用使用GTM 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEuSuperpave 是是 美国美国 SHRP 沥青项目研究主要成果沥青项目研究主要成果uSuperpave 是是沥青路面技术沥青路面技术的里程碑的里程碑u传统的经验规范转变成性能规范传统的经验规范转变成性能规范uSuperpave 技术已成为美国热拌沥青路面（技术已成为美国热

40、拌沥青路面（HMA ）标准的常规实践，标准的常规实践，AASHTO 有全套规范，是一项成熟有全套规范，是一项成熟的技术的技术u还在不断地精炼和完善还在不断地精炼和完善uSuperpave 体系已在体系已在 2005年全部完成年全部完成 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE“联邦公路局的任务是如何将Superpave开发成常规实践”A A S H T OF H W AI N D U S T R YSUPERPAVE 2005SHRPSHRPASPHALT INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院

41、JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE胶结料胶结料专家组专家组 混合料混合料/集料集料专家组专家组沟通沟通专家组专家组A A S H T OF H W AI N D U S T R YSUPERPAVE 2005 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 公里 吨数u江苏 1786 1585u山东 1435 1038u湖北 1415 556u内蒙 57

42、2 491u青海 428 64u湖南 424 160u浙江 422 197u天津 241 142u河南 210 79 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 公里 吨数u陕西 167 81u上海 129 127u江西 126 114 u宁夏 118 38u重庆 66 12u广东 45 27u福建 44 15u四川 5 0.5u全国合计 7636 4727 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江苏省已将江苏省已将Superpave

43、列入地方规范列入地方规范 沪宁高速公路沪宁高速公路8车道扩建工程全线车道扩建工程全线248km中下中下面层全部使用面层全部使用 Superpave技术技术 SMA13 + Sup20 + Sup25 组合已成为江苏省组合已成为江苏省高速公路沥青路面的最为典型的结构之一高速公路沥青路面的最为典型的结构之一 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu混合料级配设计混合料级配设计u粒径越大抗车辙能力越

44、好吗？粒径越大抗车辙能力越好吗？u马歇尔稳定度越高越好吗？马歇尔稳定度越高越好吗？u关于粉胶比关于粉胶比 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu规范还特别规定规范还特别规定“应使包括应使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔在内的较多筛孔的通过量接近设计级配筛孔在内的较多筛孔的通过量接近设计级配范围的中值范围的中值”u 如果将我国各种混合料的级配中值点在如果将我国各种混合料的级配中值点在0.45次方级配次方级配图上，可以发现大多数级配的中值接近最大密度线图上，可以发现大多数级配的中值接近最大密度线

45、江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu不一定，低等级道路可以不一定，低等级道路可以, ,高等级道路不可以高等级道路不可以u中值往往靠近最大密度线中值往往靠近最大密度线u级配是设计出来的级配是设计出来的 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu不一定不一定, 国外的沥青混合料总得来说要比我们细国外的沥青混合料总得来说要比我们细 u4cm的的 AC16 和和 4cm 的的 AC13 哪个更好？哪个更好？u6cm的的 AC25 和和 6

46、cm的的 AC20 哪个更好？哪个更好？u8cm的的 AC25 和和 8cm的的 AC20 哪个更好？哪个更好？uSuperpave 4.75 改性沥青混合料的稳定度可达改性沥青混合料的稳定度可达 38004800 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu1987年年Gerry Huber的研究的研究u沥青混合料体积性质与路用性能关系沥青混合料体积性质与路用性能关系 马歇尔稳定度，流值，空隙率，维姆稳定度马歇尔稳定度，流值，空隙率，维姆稳定度u马歇尔稳定度与车辙无关马歇尔稳定度与车辙无关u空隙率小于空隙率小于4%

47、容易车辙容易车辙u不能追求高马歇尔稳定度不能追求高马歇尔稳定度 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu交通量低，沥青填隙率高交通量低，沥青填隙率高u交

48、通量高，沥青填隙率低交通量高，沥青填隙率低 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE公称最大颗粒尺寸mm 最小VMA（%） 设计空隙率（%） 34512.513.014151912.013142511.01213 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu经典的沥青协会马歇尔设计方法中没有这个指经典的沥青协会马歇尔设

49、计方法中没有这个指标标u然而根据美国学者的研究，为了防止车辙和泛然而根据美国学者的研究，为了防止车辙和泛油，为了提高粘结力和耐久性油，为了提高粘结力和耐久性u美国联邦公路局在给它的现场工程师的备忘美国联邦公路局在给它的现场工程师的备忘录录“沥青混合料设计和现场控制沥青混合料设计和现场控制”这一内这一内部文件中明确提出了矿粉和有效沥青用量之比，部文件中明确提出了矿粉和有效沥青用量之比，应控制在应控制在0.61.2之间之间 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 小于小于0.075mm粉尘含量粉尘含量 粉胶比粉胶比=

50、 有效沥青用量有效沥青用量u要重视粉胶比指标要重视粉胶比指标u合适的比值为合适的比值为0.6-1.2u如是如是Superpave 粗级配混合料则为粗级配混合料则为0.8-1.6 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu材料材料 沥青沥青 集料集料 添加剂添加剂 混合料混合料u设计设计 混合料设计方法混合料设计方法 结构设计方法结构设计方法u养护养护u再生再生u施工施工 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 中国方法中国方法 力学力

51、学经验路面设计指南（经验路面设计指南（MEPDG） 全深沥青路面全深沥青路面 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 美国力学美国力学经验路面设计指南耗资经验路面设计指南耗资800万美元，万美元， 历时历时8年，是当今国际上最科学的一个路面结构设年，是当今国际上最科学的一个路面结构设计指南计指南 MEPDG的性能预测模型经过的性能预测模型经过LTPP路面性能数据库路面性能数据库的标定和验证的标定和验证 MEPDG分三个设计水平分三个设计水平 水平水平1 项目级数据输入项目级数据输入 水平水平2 相关和标准试验数据

52、输入相关和标准试验数据输入 水平水平3 全国默认性能数据输入全国默认性能数据输入 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE相关和标准试验 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE MEPDG能用于中国吗？能用于中国吗？不能，至少现在不能。不能，至少现在不能。美国没有几乎半刚性基层上的沥青路面，因此无法对模美国没有几乎半刚性基层上的沥青路面，因此无法对模型进行标定。型进行标定。能，只能使用在柔基层土的沥青路面，而且只能是水平能，只能使用在

53、柔基层土的沥青路面，而且只能是水平1设计。因为水平设计。因为水平2是美国各州平均水平，水平是美国各州平均水平，水平3是美是美国全国平均水平，与中国相差甚远国全国平均水平，与中国相差甚远 MEPDG的沥青路面输入参数有哪些？的沥青路面输入参数有哪些？ MEPDG的沥青路面输出参数是什么？的沥青路面输出参数是什么？ MEPDG的刚性路面的输出参数是什么？的刚性路面的输出参数是什么？ MEPDG的刚性路面的输出参数是什么的刚性路面的输出参数是什么? 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE1993 AASHTO 设计指南

54、设计指南 柔性路面柔性路面 5个个 刚性路面刚性路面 10个个力学力学-经验设计指南经验设计指南 总计总计 100多个多个 柔性柔性 35个以上个以上 刚性刚性 25个以上个以上 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE热拌沥青新路面热拌沥青新路面实验室实验室: 动态模量动态模量, E*实验室实验室: 动态剪切流变仪动态剪切流变仪, G* 实验室实验室: 间接拉伸间接拉伸, 蠕变蠕变 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省

55、 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEWeb Address:http:/www.trb.org/mepdg/ 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu材料材料 沥青沥青 集料集料 添加剂添加剂 混合料混合料u设计设计 混合料设计方法混合料设计方法 结构设计方法结构设计方法u养护养护u再生再生u施工施工 江 苏 省 交 通

56、 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 雾封层雾封层 泡沫沥青泡沫沥青 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu材料材料 沥青沥青 集料集料 添加剂添加剂 混合料混合料u设计设计 混合料设计方法混合料设计方法 结构设计方法结构设计方法u养护养护u再生再生u施工施工 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 欧洲现状欧洲现状 美国现状美国现状 RAPRAP 就地热再生就地热

57、再生 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 再生问题是世界各国的热点，中国也不例外再生问题是世界各国的热点，中国也不例外 美国就地热再生占整个再生技术中的比例仅占美国就地热再生占整个再生技术中的比例仅占6%左左右右 世界道路协会世界道路协会“沥青路面再生指南沥青路面再生指南”没有就地热再生没有就地热再生 美国沥青路面回收协会（美国沥青路面回收协会（ARRA）五种再生技术，厂）五种再生技术，厂拌冷再生、厂拌热再生、就地冷再生、就地热再生、拌冷再生、厂拌热再生、就地冷再生、就地热再生、和全深再生和全深再生 中国规范

58、中国规范4种技术：厂拌冷再生、厂拌热再生、就地种技术：厂拌冷再生、厂拌热再生、就地冷再生、就地热再生，全深再生包括在冷再生中冷再生、就地热再生，全深再生包括在冷再生中 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 美国就地冷再生中没有包括泡沫沥青再生美国就地冷再生中没有包括泡沫沥青再生 美国当前最受人欢迎的厂拌乳化沥青美国当前最受人欢迎的厂拌乳化沥青 泡沫沥青和乳化沥青有各自的优势和特点泡沫沥青和乳化沥青有各自的优势和特点 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEAR

59、CH INSTITUTE 美国的美国的RAP大多数州可用于表面层，中面层大多数州可用于表面层，中面层和底面层任何一层。和底面层任何一层。 美国大多数州规范规定的允许美国大多数州规范规定的允许RAP掺量到多掺量到多数高于实际用量。数高于实际用量。 中面层实际中面层实际RAP用量大多为用量大多为15-25%，表面，表面层层10-20% 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu美国美国2007年年RAP调查就地热再生调查就地热再生 E&Econgress 2008欧洲就地热再生呈下降趋势欧洲就地热再生呈下降趋势 加拿大

60、安大略省就地热再生也呈下降趋势，自加拿大安大略省就地热再生也呈下降趋势，自2003年年几乎没有热再生项目几乎没有热再生项目 ISAP 2006年文献年文献 法国认为路面性能差，就地热再生已经不用了法国认为路面性能差，就地热再生已经不用了 欧洲城市道路肯定不用就地热再生欧洲城市道路肯定不用就地热再生 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu材料材料 沥青沥青 集料集料 添加剂添加剂 混合料混合料u设计设计 混合料设计方法混合料设计方法 结构设计方法结构设计方法u养护养护u再生再生u施工施工 江 苏 省 交 通 科

61、学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu路面空隙率越小越好吗？路面空隙率越小越好吗？u最小层厚度多少合适？最小层厚度多少合适？u压路机碾压次数越多越好吗？压路机碾压次数越多越好吗？u压路机的重叠宽度是多少？压路机的重叠宽度是多少？u纵缝碾压工艺纵缝碾压工艺u用矿泉水能检查路面渗透性吗？用矿泉水能检查路面渗透性吗？u不合格数据不能进竣工资料不合格数据不能进竣工资料? 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu设计空隙率是模拟道路使用寿命末期的状态设计空隙率是模

62、拟道路使用寿命末期的状态u路面空隙率路面空隙率 4-7%u路面空隙率路面空隙率3-7% 好吗？好吗？ 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE路面空隙率（%） 混合料设计空隙率（%）345678路面压实度（%） 957.98.89.810.711.712.6966.97.88

63、.89.810.711.7975.96.97.98.8 9.810.8984.95.96.97.98.99.8 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu最小层厚度与公称最大粒径的比最小层厚度与公称最大粒径的比值多少合适？值多少合适？ 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu为达到足够的现场密度建议的最小层厚度为达到足够的现场密度建议的最小层厚度与公称最大粒径的比值与公称最大粒径的比值3 细级配混合料细级配混合料4 粗级配混合料粗级配

64、混合料4 SMAu可以使用稍低的比值，但需要更多的压实可以使用稍低的比值，但需要更多的压实功，以达到足够的密度功，以达到足够的密度 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE集料公称最大尺寸时的主要控制点通过百分率（%） 集料公称最大尺寸（mm） 37.5 25.0 19.0 12.5 9.5 主要控制 点尺寸（mm） 9.5 4.75 4.75 2.36 2.36 主要控制点 通过百分率（%） 47 40 47 39 47 中国 40 45 40 45小于主要控制点通过百分率（%）为粗级配混合料， 否则为细级配混合

65、料 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu震动压路机对碾压次数很敏感震动压路机对碾压次数很敏感u震动压路机碾压次数多了密度反而会下降震动压路机碾压次数多了密度反而会下降u震动压路机在复碾区段就不能再震震动压路机在复碾区段就不能再震 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE13014516001234核子仪读数核子仪读数震动压路机碾压次数震动压路机碾压次数 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATI

66、ON RESEARCH INSTITUTEu方案 A 压路机方向 每次通过 总次数 核子仪 r s r s 读数 摊铺机后 0 0 0 0 131.3 前 和 后 2 2 2 2 153.7 前(单向) 1 1 3 3 158.5 后(单向) 1 1 4 4 153.4 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE130145160024678核子仪读数核子仪读数静钢轮压路机碾压次数静钢轮压路机碾压次数 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTEu 方案 B 压路机方向 每次通过 总次数 核子仪 r s r s 读数 摊铺机后 0 0 0 0 128.6 前 和 后 2 2 2 2 148.1 前 (单 向) 0 2 2 4 151.2 后 (单 向) 0 2 2 6 153.4 前 (重 叠) 1 1 3 7 155.2 后 (重 叠) 1 1 4 8 152.2 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPO