文章编号:0451-0712(2004)09-0148-04 中图分类号:U 4161217 文献标识码:A
论沥青路面不均匀性研究
包秀宁1,张肖宁2
(11华南理工大学土木工程学院 广州市 510405;21华南理工大学交通学院 广州市 510405)
摘 要:根据沥青路面早期破坏呈现局部破坏的特点,提出解决路面早期破坏问题的研究方法应当针对这种破坏形式的主要原因——沥青混合料的不均匀性进行研究,解决混合料的不均匀问题才是解决水损害和其他早期破坏的关键。并在此基础上分析了沥青路面不均匀现象的形成过程和国外有关的研究情况,提出沥青混合料不均匀研究的问题和方法。
关键词:沥青路面;早期破坏;局部破坏;离析;不均匀性
沥青混合料的材料设计是把路面材料的均匀一致性作为假设条件。在进行混合料的材料设计时,为了使沥青路面符合交通需要路面必须具备一定的使用性能,材料的性能破坏模型也是在均匀一致假设条件下的模型。这种均匀性假设是一种简化复杂问题的有效分析手段,更是在未能解决复杂问题时的现实解决方案,在其他学科中也常常看到类似的应用,但是在这种路面设计体系下,材料的均匀性假设逐渐为我们习以为常,然而我们都知道事实上沥青路面材料是不均匀的,在我们习惯忽略这个假设条件后,路面以局部破坏的形式向我们提出了警告。
1 新问题需要新观念
随着我国道路建设和研究的发展,据我国公路的相关统计资料和各地区建设实践经验,沥青路面现在呈现出来的主要问题是由局部破坏引起的路面逐渐破坏,这种破坏常常是路面建成后一、两年或几年内的早期破坏,其形式为裂缝、松散、坑槽和过量的车辙等。造成这种破坏的原因何在呢?如果按照传统的思想方法,认为路面材料性能不合格,然而路面又没有全部破坏,这种说法显然不能成立。在对这些局部破坏的区域进行取样分析后认为,造成这种局部破坏的根本原因就是路面层材料结构组成的不均匀。实际上由于各项因素的影响路面局部材料
收稿日期:2004-03-03
Road Performance of B itu m i nous M ixtures w ith
Th ick Skeleton Texture
P EN G B o
(Schoo l of H ighw ay ,Chang’an U niversity ,X i’an 710064,Ch ina )
Abstract :B y a series of tests ,the characteristics of M arshall stab ility ,h igh tem p eratu re ru tting ,low tem p eratu re crack resistance ,w ater stab ility ,fatigue resistance and sk id resistance of b itum inou s m ix tu res w ith th ick skeleton tex tu re and den se graded b itum en concreteareanalyzed .A t the sam e ti m e ,the relati on betw een skeleton fo rm ing of m ix tu res and p ercen tage of vo ids is analyzed too .T he resu lts show that the road p erfo rm ance ofb itum inou s m ix tu res w ith th ickness skeleton tex tu re is better than o thers and it can lengthen the life sp an of b itum inou s p avem en t .
Key words :b itum inou s m ix tu res w ith th ick skeleton tex tu re ;den se gradedb itum en concrete
—841— 公路 2004年9月 第9期 H IGHW A Y Sep 12004 N o 19
与室内设计时的试件在结构、性能上有较大差异,其力学指标也远远达不到设计值,路面开放交通后在外界荷载的作用下先期破坏,这种局部破坏是路面设计方法本身不足而带来的问题。现有的路面材料总体、宏观的设计方式遭遇了微观、局部破坏的冲击,传统的材料性能均匀性假设受到了挑战。
其实在我国沥青路面的发展过程中,遇到的主要问题随着路面设计理论的发展而更改着。在沥青路面建设初期,我国沥青混合料设计采用苏联的设计理论,设计出来的混合料密实但是易发生推移、拥包和大变形等问题,所以在之后的这些年来混合料设计理论的研究主要针对以上问题。这些问题也是路面材料总体性的问题,和材料的均匀性假设没有冲突。当这些问题通过材料设计理论的进步而解决之后,现在沥青路面主要出现的是裂缝、松散、坑槽和较大车辙的局部破坏,这种微观、局部的破坏成为我国沥青路面的主要问题,而问题的引发条件直指均匀性假设下的材料设计。沥青路面要解决这些新问题必须要改变传统解决问题的习惯,不能再停滞在一味追求整体材料性能的改变上以求解决,因为问题产生的机理发生了变化,问题的源头正是与材料整体一致性相矛盾的不均匀和材料离析。解决新问题必须由路面材料的集料组成与结构不均匀性出发,改革路面材料设计方法,从材料的不均匀分析研究中寻找解决方案。矛盾的产生并不一定是坏事,正如任何事物发展的普遍规律一样,这一矛盾也是一个契机和动力,必将推动路面设计理论的进一步发展。
2 不均匀的存在
沥青路面的不均匀发生在从集料的购买到最后沥青混合料摊铺压实完成的整个路面建设过程中。这里面既有道路建筑机械本身存在的缺陷而带来的混合料不均匀,也有施工过程中人为因素不遵守施工规程而造成的混合料离析。在对多条公路的料场、拌和设备、摊铺设备和施工过程调查分析后,将发生离析的主要环节及原因总结以下几点。
(1)原材料质量不稳定,先后供应的材料性能指标不同;另外材料运到料场后存储不当,常有混料现象发生,这都将导致混合料的级配偏离标准级配,形成路面离析。
(2)沥青混合料拌和设备控制不严格,如运输带送料调整不及时,热料筛网不符合级配要求,拌和的混合料级配与设计级配产生偏离,先后拌和的混合料存在较大差异。
(3)沥青混合料拌和完成后卸料到运料车时粗细颗粒分离,粗粒料滚到车厢两侧,细粒料较集中于车厢中间。
(4)混合料在运输过程中表面降温快,内部降温少,温度不均匀的混合料摊铺压实的效果不同,也造成路面材料结构的不均匀。
(5)混合料从运料车卸到摊铺机的过程中,象混合料从拌和机料斗卸入运料车一样也会产生粗细料的分离。
(6)摊铺机摊铺时产生的离析分为以下2种情况。
①摊铺机收斗离析。
混合料卸到摊铺机料斗中以后,中间的混合料进入摊铺机的速度快,两边的混合料会停留较长时间,直至料斗中只剩下两侧的混合料,两侧的挡板立起才将混合料折向中间。两侧的混合料比中间混合料的温度要降低很多,并且两侧的混合料由于卸料离析又较粗,这时摊铺的路面往往产生较大的离析。
②分料器分料离析。
混合料卸到摊铺机后,传送到螺旋分料器,由分料器将混合料分配到摊铺的全宽度上。摊铺机的螺旋分料器在向两侧旋送混合料时也会产生离析。
(7)摊铺完成后压路机压实不均匀,造成路面层材料的内部结构不一致。
除了上面提到的各种引起路面混合料离析的因素,实际上还有许多细节问题会引起路面离析,如摊铺过程中摊铺机的停顿,摊铺时供料不及时,甚至是摊铺机质量不合格都是引起路面不均匀的原因。这些因素有些是目前沥青路面施工机械技术水平下难以解决的,而有些则是人为造成的,施工中应当避免人为因素破坏路面质量。另一方面,应该加强筑路机械的开发研究,从技术上根本解决造成路面离析的机械因素。
3 路面不均匀研究的国内外现状及评论
311 国内外现状
沥青路面的设计理论是基于材料的均匀假设原则上,我国为了保证设计的合理性,在沥青路面施工规范中提出了一些控制要求,如对沥青混合料级配偏差进行限制;对混合料出厂温度、摊铺温度和压实温度限制在一定的范围内;对压路机压实遍数进行规定等。但是这些规定是粗疏的,无法将沥青路面控制在一个比较均匀的状态内。国内还没有针对沥青混合料离析的相关研究,对沥青路面的离析也没有明确的概念意识,更没有用于控制路面离析的相关
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2004年 第9期 包秀宁 张肖宁:论沥青路面不均匀性研究
指标及相应的检测方法以监督路面建设。多数国家与我国的情形相类似,没有考虑到路面均匀性的重要问题,道路建设过程中通过制定一些施工要求和规定一些施工办法以期望沥青路面的均匀一致,而这些对避免路面的不均匀是远远不够的。沥青路面离析问题将是各个国家道路建设都必须面对的重要问题。
在沥青路面的离析研究上,美国首先做了一些有益的探索。美国国家沥青研究中心(N CA T )通过对本国一般热拌沥青混合料的研究,明确提出了沥青路面离析的定义,试验了几种离析的评测指标和检测方法,并概略地分析了不同离析程度对某些路面性能的影响。
在这项研究中,离析被定义为2种形式,分别是级配离析和温度离析。级配离析指混料中一个粒径或多个粒径集料的比例以一定程度偏离了设计级配;而温度离析是指路面摊铺中由于混合料的温度差异而引起的路面不均匀。并且将路面离析分级为细度离析、未离析、轻度离析、中度离析和重度离析5种状态,以针对不同等级的离析给予不同的处理方式。
在对多种物理指标和检测方法进行分析后,该项研究提出以构造深度比作为判断沥青路面离析的指标,采用激光纹理构造仪作为检测手段,在实际道路统计资料分析的基础上,给出沥青路面不同等级离析的统一比值范围,其划分标准见表1。另外,在判断温度离析时认为红外摄像仪可以有效地识别混合料的温度分布,研究中也确定了不同离析等级的温度偏差范围,其不同范围值见表2。此外,在已定义的离析概念范畴下,该研究分析了不同离析等级下的混合料的物理力学指标的变化,指出离析对沥青混合料性能具有直接影响。
表1 划分不同离析等级的构造深度比值
离析程度细度离析未离析
轻度离析中度离析重度离析
下限<0175
017511161156>2109
上限
1115
1156
2109
312 评论与研究
美国对沥青路面混合料离析的研究方法是可以
为我国研究所借鉴的,但是这项研究结果还处于某一方面的定性的分析阶段,并没有形成一个完整的
表2 划分不同离析等级的温度偏差值
离析程度
未离析轻度离析中度离析重度离析
范围
混合料最
低最高温差≤10℃
混合料最低最高温差在
11～16℃
之间混合料最低最高温差在
17～21℃
之间
混合料最低
最高温差>
21℃
离析识别手段,更没有形成一个通用的结论。比如该研究中各州提出的沥青路面离析的分级标准比值的差异是比较大的,相差甚至达到2倍以上,并不象表1所列出的是一个标准值。另外,这项研究也不适合
判断各种级配各种类型沥青混合料的路面离析,研究中是没有明确这些差异的。这项研究最有实用意义的结论是对检测离析方法的试验验证,在检测手段上验证了哪些方法对判别离析有实际意义,哪些方法由于仪器自身误差使得检测结果无效。
在对沥青路面离析进行深入研究和多条公路的实测分析后发现,美国国家沥青研究中心的离析定义是不完全的,沥青路面的离析应该是路面混合料组成结构的变异,它包含了混合料的级配偏离和混合料空隙结构的变化。级配偏离可以用级配离析来表示,但是混合料空隙结构的变化是温度离析所不能涵盖的。造成空隙结构离析的因素不仅是混合料温度的差异,摊铺厚度、压实程度等因素都改变了混合料的空隙结构。据美国某些州的研究,当沥青混合料的温度达到一定高度后,即使混合料存在温差,对路面离析的影响也不大。而我国沥青路面施工中压实问题是尤为严重的问题,在我国路面离析研究中不能忽略混合料空隙结构离析的问题,这将是国内研究的一个重要方面。
沥青混合料离析的研究需要在明确的离析概念范畴内进行,其研究方法应该在级配离析和空隙结构离析的基础上探求离析的差别指标和检测手段,在试验研究中建立离析评价标准,以确定的评价标准评价路面施工的均匀性,并进一步分析不同程度的离析对路面寿命和路面其他性能的破坏效应,掌握这一规律后才可以明确离析带来的危害,对于不同的路面离析情况做适当的处理,避免早期破坏的发生。沥青路面离析的研究是一项复杂的研究,要使得研究有广泛的使用价值,就需要对不同材料和不同类型的沥青混合料进行大量试验分析,对导致离析的各项因素全面考虑,形成离析的识别系统,以此评价离析程度并且提供相应的解决方案以指导路面施工,避免沥青路面发生严重离析问题。
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4 结语
沥青路面的早期破坏给我国公路建设事业造成巨大损失,这一问题的解决是沥青路面研究的首要任务。面对早期破坏主要呈现出局部破坏的形式,破坏现场取样分析发现:局部破坏常常是由于该局部位置的沥青混合料组成结构偏离设计标准较大,混合料物理力学性能降低很多难以承担车辆荷载和外界环境的共同作用,过早地发生了破坏。因此要解决沥青路面的早期破坏问题应当从研究沥青混合料的均匀性这一角度出发,明确混合料离析的概念范畴,研究离析的成因和不同离析程度状态下混合料的结构变化,以及离析与混合料各项性能之间的关系,用以判断、预测混合料离析给沥青路面带来的破坏,对沥青路面的施工起到指导和监督的作用。
沥青混合料离析的研究对道路建设具有重要实用意义,避免路面发生严重离析不只是建成优质路面这种即时意义,它避免的路面早期破坏将为道路交通安全和运输经济性带来足够保证。沥青路面发生不均匀问题的影响因素复杂,既有人为因素又有
现有施工机械不可避免的技术缺陷因素,在形容路面离析规律的基础上,实施路面离析的评价标准可以监督施工者避免人为因素的破坏,也会促进道路施工机械的改良与发展。在这两方面共同改进的基础上,才能在根本上解决路面离析造成的早期破坏问题,推动我国道路建设事业的进步。参考文献:
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A Study on Nonun iform ity of A sphalt Pavem en t
BAO X iu -n ing 1
,ZHAN G X iao -n ing
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(11Schoo l of C ivil Engineering ,South Ch ina U niversity of T echno logy ,Guangzhou 510405,Ch ina ;21Co llege of T raffic and Comm unicati on ,South Ch ina U niversity of T echno logy ,Guangzhou 510405,Ch ina )
Abstract :A new po in t of view that nonun ifo rm ity m ethod shou ld be app lied to analyzing the early dam age of asp halt p avem en ts is suggested in th is p ap er 1A cco rding to the investigati on it is nonun ifo rm ity of asp halt m ix tu re that m akes the early dam age 1T hen ,the reason that asp halt p avem en t becom es nonun ifoum ity and the research situati on on segregati on in the w o rld are discu ssed 1F inally ,the p rob lem s and m ethods to study nonun ifo rm ity of asp halt p avem en ts are p u t fo rw ard 1
Key words :asp halt p avem en t ;early dam age ;local dam age ;segregati on ;nonun ifo rm ity
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151— 2004年 第9期 包秀宁 张肖宁:论沥青路面不均匀性研究
SBS改性沥青混凝土路面施工工法 1前言 随着沥青混凝土路面施工技术的发展、施工设备性能的提高、施工技术规范和设计规范的修订，原工法（YJGF37-2004）有些条款已不适用现在施工的要求，需要对其进行修订。 本次工法的修订依托多个改性沥青路面工程项目，开展了《SBS 改性沥青混凝土路面施工技术与工艺研究》、《高速公路改扩建工程沥青路面拼接技术研究》等多项施工技术与工艺的研究，吸收了从混合料级配设计、拌和、运输、压实及离析控制等多项研究技术成果和专利，即将“贝雷法”纳入到改性沥青混合料矿料级配设计中，补充和完善了沥青混合料配合比设计方法；应用大功率摊铺机和对摊铺机布料槽进行了改进，有效地的解决了混合料纵向、横向、竖向离析和温度离析；提出了复压完成温度的控制范围，有效提高压实质量；针对低温环境提出了相适应的施工控制参数，有利指导低温施工；提出接缝处理采用热接缝技术，增强了接缝处抗渗能力等。四项实用型专利是“新旧沥青路面拼接预热装置”、“沥青拌合站回收粉尘排放装置”、“一种设置在冷料仓下料口处控制冷料供给量的挡板”和“粉煤燃烧系统”。所引用的新技术通过了中国公路学会的技术鉴定，总体上达到了国际先进水平。 本工法在我局下属各公司推广应用以来，所承建工程较多，不仅路面的施工质量较好，而且也取得了较好的经济效益和社会效益。其中获国家优质工程银奖3项，中囯土木工程詹天佑奖2项，交通部优质工程一等奖10项，交通部优质工程二等奖4项。 2工法特点 本工法最突出特点就是工艺的大改进，控制措施准确、到位，工艺控制参数选择恰当，能成功的解决了摊铺时混合料纵向、横向及竖向离析；同时也将温度离析控制在允许范围。加之，配合比和压实度的有效控制，施工质量大大堤高，施工组织更加科学、合理。 本工法不考虑改性沥青现场加工，而是使用成品SBS改性沥青，工法只涉及成品检测、试验与储存保管方法。 3工法的适用范围 本工法适用于高等级公路的新建、改扩建、城市干道、厂矿道路、机场跑道等热拌SBS改性沥青密级配面层的铺筑施工。 4工艺原理 把粗、细集料经冷料按目标配合比进行配料，通过充分烘干，加热到规定温度，进行二次筛分，存于各热料仓，然后按生产配合比供料，再加热至规定温度和规定比例的SBS改性沥青、一定比例的填料，一并进入搅拌机中强制拌和，搅拌均匀后，运输车运至现场，采用具有振动夯、自动找平系统的大功率摊铺机进行摊铺作业，压路机碾压成型，使结构层达到使用功能要求。
论沥青路面的强度和稳定性 道路的面层是道路的一个重要组成部分,它直接影响公路的行车速度、运输成本、行车安全与舒适程度。沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料,使矿料之间的粘结力大大加强,从而提高了矿料的强度和稳定性,使路面使用质量大为提高,延长了路面使用寿命。如何保证沥青路面具备必要的强度和稳定性一直是道路建设设计与施工中需要不断研讨的重要课题。 一、关于沥青路面的强度 通常运用库仑理论来分析,即强度形成主要看两个基本参数——材料的内摩阻力和粘结力是否满足要求。要提高它的强度,就要设法提高材料的这两个参数,并从这两个方面采取措施。尺寸大、表面粗、多棱角、颗粒均匀的矿料比尺寸小、表面光滑、颗粒不均的矿料有较高的摩阻力。沥青的含量过多,沥青对矿料的涂覆层过厚,摩阻力就会减少。在沥青砼材料中掺加一定数量的矿粉,可以提高其粘结力。当沥青路面材料含有水份时,由于水份的表面活性很高,吸附在矿料表面,使沥青与矿粉分离,会造成粘结力降低。因此,选择合理的骨料尺寸,严格控制油石比,尽量保证粒料干燥是提高强度的有效措施。根据我们的施工经验,沥青面层宜不少于两层铺设,下层采用骨料尺寸相对大一些,石粉少一些,油石比相对偏低的配比;上层则采用骨料尺寸、石粉用量适中,油石比相对偏高的配比。 二、关于沥青路面的稳定性 1、沥青路面的高温稳定性沥青路面的重要特点之一是其强度和抵抗变形的能力随着温度的升高而显著降低,能相差几倍甚至几十倍。在夏季高温时,在阳光下沥青表面的最高温度可达60摄氏度至70摄氏度,这就造成沥青面层材料在高温下的抗压强度和抗弯强度不足。汽车在启动和制动,特别是在紧急制动时,如在停车场、停车站、交叉口和车辆经常换挡和变速的路段上,就会出现堆积和以车辙、拥包为特征的路面剪切变形,此时,泛油现象也经常出现。这种病害产生原因的共同之处就是:沥青稠度偏低,用量过多,油石比过大,矿料用量不足。在气温较高和交通繁重的条件下,凡细粒式沥青砼应选用稠度较高的沥青,不宜选用稠度较低的沥青。 为提高沥青混合料的高温稳定性,主要采取三方面的措施:一是提高材料的摩阻力,具体措施是在混合料中增加粗骨料的含量,保持良好的级配以形成稳定而密实的骨架结构;选用纹理粗糙和棱角多的骨料,也能提高内摩阻力。二是适当提高沥青稠度。三是提高沥青与矿粉的粘结力,如在沥青混合料中加入较高活性的石灰石矿料。另外适当控制沥青用量等也能取得较好的效果。如果已出现泛油、油包时处理方法为:根据泛油严重程度撒铺不同粒径和数量的矿料,贯彻先粗后细、少撒、勤撤、撒匀的原则。对油包则采用加热器烫软或趁气温较高时铲除过高部分,撒少量的石屑或粗砂烫平,如油包过多则应全部铲除重铺面层。 2、沥青路面的低温抗裂稳定性
1、SBS改性沥青混合料的运输 1.1根据拌和楼和摊铺机生产能力以及运距计算车辆数，保证摊铺机摊铺时前面常保存有4～5辆待卸车，运输车辆采用大吨位运输车，保证运力满足要求。 1.2运输前对车辆性能进行检修，应使用性能良好的运输车，防止运料过程中车坏。 1.3运输车辆的车厢应清扫干净，并洗刷油水混合物，严禁有泥沙或其它杂物残留车厢；为防止沥青混合料与车厢板粘结，在车厢侧板和底部涂1：3的柴油水混合液。 1.4装料过程中，为减少沥青混合料的粗细颗粒离析现象，应缩短出料口到车厢的装料距离，往车厢内装一斗料，车就移动一次位置。 1.5不管是否刮风、下雨，运料车均应用完好的双层蓬布覆盖设施，以便保温、防雨或避免污染环境。 1.6运料途中运料车不得随意停驶，尽量匀速行进，避免突然加速和急刹车。 1.7采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场的温度，插入深度大于150㎜，在运料车侧面中部设专用检测孔，孔口距车厢底面约300㎜. 1.8在摊铺现场应凭运料单收料，并检查沥青混合料的质量，检查混合料的颜色是否一致，有无花白料，有无结团或严重离析现
象，温度是否在容许的范围内。如混合料的温度过高或过低，应该废弃不用，已结块或已遭雨淋的混合料也应废弃不用。 1.9卸料后，对残余的混合料应及时清除，防止结硬。 2、SBS改性沥青混合料的摊铺 2.1处理下承层，下承层的清扫、修补、处理是一项极其重要的工作，必须予以重视。该项工作应在摊铺前1天完成，并验收确认。具体要求如下： 1）彻底清扫、冲洗下承层的污染物，砂浆和其它浮渣应用钢刷擦清。 2）下承层的坑槽、松散和其它病害应按规定用沥青混合料修补。 3）对下承层的标高、横坡、平整度要进行检测，对影响质量且无法在上面层消除的缺陷地段进行调平。 2.2洒布粘层油。由于本工程下承层已受到一定污染，为确保上面层与下承层粘结完好，在摊铺沥青混合料前，应对下承层、横缝接口、与新铺沥青混合料接触的路缘石、雨水进水口、检查井等的侧面，均喷洒一层粘层油。其质量控制要点如下： 1）粘层油质量应满足规范要求； 2）粘层油用量控制在0.3～0.4㎏/㎡之间，且应洒布均匀，局部少洒或多洒的地段应用人工补洒或予以刮除； 3）路面有脏物尘土时应清除干净。当有沾粘的土块时，应用水刷净，待表面干燥后浇洒；
沥青混凝土路面预防性养护的探索与应用 随着国民经济的快速发展，我市公路建设得到迅速发展，公路网结构日趋完善，公路等级逐年提高，公路使用功能得到充分发挥。但是，一个多年来一直困扰我们的问题始终没有从根本上解决，那就是道路的使用年限始终达不到设计年限－15年。 道路发生毁坏的现象，究其原因，有施工的问题，有车辆超载的问题，有设计与实际不完全相符的问题，有养护的问题等等。近年来，随着各部门的努力，车辆超载问题得到了一定的抑制，道路设计与施工精细化程度也是逐年提高，这些方面从一定程度上保证了道路的使用功能。另外，我们从加强对道路的预防性养护从而延长道路使用寿命的角度也进行了一些探索和尝试，取得了较好的成果。 一、预防性养护的概念 公路路面养护一般分为日常养护、矫正性养护、预防性养护等。通常意义上的养护都是指被动式的矫正性养护，即哪里路面出现破损，就优先进行维修。而预防性养护是一种在路面状况良好的情况下采取的对现有道路系统进行有计划的、基于费用一效益的养护策略。公路预防性养护的实质就是早期预防性养护，一般是全面的、整体的。其作用在于通过一些前置的措施方法，使道路及其构造物内部和外部的病害隐患与不利条件得到遏制、改善，保证其在正常的运营条件下，实现或延长设计使用寿命。在大规模建设时期，及时养护已有路网，对于保持道路完好率、防治早期破坏、控制养护成本尤为关键。
围绕建设与养护、维修与预防的关系，我们认为，随着路网的不断完善，只有长期保持良好的路面使用性能，公路建设的巨额投资才能充分发挥其投资效益，而长期保持路面良好的技术状况必须有一个强有力的养护维修支持系统来保障，从这一意义上来说，养护维修实际上是公路建设的一种继续。在路面养护和维修的关系上，长期以来人们总是习惯于等到路面开始出现损坏后，才想起要对它进行维修，而对于路面还处于良好状态下进行预防性养护的意义则往往认识不足。预防性养护实质上是一种周期性的强制保养措施，它并不考虑路面是否已经有了某种损坏。预防性养护最佳实施时机应该是在路面尚处于良好状况，或者只有某些病害先兆时进行。虽然预防性养护需要投入某些费用，但它是一种费用-效益比非常良好的养护措施。美国科氏路面解决方案中提到，美国道路业曾通过对几十万公里不同等级道路的跟踪，发现这些道路的使用性能和寿命有一个共同的变化特征:一条质量合格的道路，在使用寿命75%的时间内性能下降40%，这一阶段称之为预防性养护阶段。如不能及时养护，在随后12%的使用寿命时间内，性能再次下降40%，从而造成养护成本大幅度的增加，这一阶段称之为矫正性养护阶段。并通过调查统计得出每投入1元预防性养护资金可节约3-l0元矫正性养护资金的结论。 预防性养护实际上是对道路的又一次成本投资，成本属于整个寿命周期成本的一部分，成本发生的时间段为整个运营期。我们应该在道路使用全寿命周期内综合分析道路使用各阶段的成本投入，合理投资，获取最大收益，即以最小的投入获取最长时间的使用功能。
湖南城市学院全日制本科自考助学班毕业论文 题目提高沥青路面使用性能和耐 久性的主要因素 学院湖南城市学院 专业交通土建 年级2009 学习形式自考助学 层次本科 学号912110100056 姓名 指导教师汪惠民 2011 年9 月15 日
湖南城市学院全日制自学本科助学教育 毕业论文指导签 专业交通土建层次本科年级2009
目录 摘要 (4) 关键词 (4) 一、引言 (4) 二、影响沥青路面使用性能和耐久性的因素 (4) 三、影响沥青路面使用性能分析 (5) 1）.高温稳定性 (5) 2）水稳定性 (5) 3）强度性能 (5) 四、影响沥青路面耐久性的主要病害和防治措施 (6) 1）路面波浪 (6) 2）局部推移、松散、隆起 (6) 3）裂缝 (6) 4）车辙的防治 (6) 五、提高沥青路面的使用性能和耐久性的主要因素 (6) 六、结束语 (7) 七、参考文献 (7) 八、致谢 (8)
提高沥青路面使用性能和耐久性的主要因素 土木工程（交通土建）专业专升本科 [摘要]：随着道路交通量的日益增大，道路路面经受着越来越严重的考验，很多沥青路面均不同程度出现了早期破坏，如路面波浪、局部推移、松散、车辙、裂缝等。这些病害的发生，既影响了车辆的顺利运行，又增加了道路养护治理资金的投入。通过优化设计、加强施工管理、提高施工质量等措施去防治，从而提高沥青路面使用性能和耐久性。路面耐久性和使用性能涉及设计、材料学和工艺学等多方面的技术要求,是一个综合的问题。在荷载与自然因素长期作用下,路面结构的使用性能在不断变化,就总体而言是个衰减过程。但就高等级公路而论,不仅巨额投资要求确保使用寿命,而且作为经济命脉,也不能容许经常修复甚至中断交通大修,因此提高路面使用性能和耐久性的研究势在必行。 [关键词]：沥青路面使用性能耐久性 一、引言 由于沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、噪音低、行车平稳舒适、养护维修简便等优点，我国近年来建设的城市道路大多采用半刚性基层沥青路面。但是，随着城市人口和各种客运车辆的日益增长，城市道路所承受的交通压力不断加大，许多新修的沥青路面使用时间不长就出现了各种病害。这一方面是由沥青路面抗弯拉强度低、面层的温度稳定性较差，另一方面则与城市道路的特点、施工质量、组织管理等有密切的关系。因此，深入分析影响城市道路沥青路面质量的各种因素，寻求提高城市道路沥青路面质量的各种对策，对延长城市道路沥青路面的使用寿命、降低城市道路建设成本、方便城市居民的出行等都具有重要的意义。 二、影响沥青路面使用性能和耐光性的因素 矿物组成、表面构造粘度空隙率、渗透性、沥青量、湿度、水的pH多孔性、含土量、耐流变性、电荷极性、沥青膜厚度、值、盐分、温度、表面积、吸收成分填料类型、矿料级配、度循环、交通量、含水率、形状、是否使用抗剥落剂沥青混合料类型计、施-T质量、路基等等，这些都会影响沥青路面的性能。 下面主要是从沥青路面所处的结构和环境特点对沥青路面上面层材料组成进行分析，参考国内的成功经验和国外相关规范及研究成果，分析适合我国沥青路面上面层用的集料和沥青的相关指标。 (1)沥青路面中，粗集料所占比较大，对混合料整体性能影响显著，因而对透水性沥青混合料上面层粗集料质量的尤其是对磨耗损失、压碎值、磨光值和针片状含量等关键指标的控制应当严格。 (2)对沥青路面用细集料和矿粉的技术标准主要参考《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40--2004)中相应的规定指标。为了改善沥青与集料的粘附性，
沥青路面施工方案 1、工程概况： 1.1.概况： 道路沥青路面工程，支路1路面长491.97米，路幅宽16米；支路2路面长308.22米,路幅宽16米.道路设计面层采用沥青混凝土路面，厚度为7cm,分两层施工，用摊铺机摊铺,压路机碾压、成型。我施工段路面施工采用集中拌料的施工法，加强对施工中的材料、施工技术、质量、安全要素的控制，以达到优质高效的完成施工任务。 1.2.主要工程量： 工程量为:支路一4919.7平方米;支路二3082.2平方米。 2、编制依据： 2.1.《道路工程施工合同》； 2.2.《道路工程实施性施工组织设计》； 2.3.《道路工程施工图设计》； 2.4.《城市道路施工及验收规范》（CJJ-91）； 2.5.《市政道路工程质量检验评定标准》（CJJ1-90）； 2.6.《公路改性沥青路面施工技术规范》（JTJ036-98）； 2.6 《沥青路面施工及验收规范》(GB50092-96) 3、施工准备 3.1.根据施工场地，做好总平面布置，施工用水、临时排水、用电要接到位。 3.3根据监理单位和业主批准的施工组织设计和施工方案，组织施工机械、人员进场。 3.4根据基层总进度计划，编制月、周计划，明确分工责任到人。 4、主要机械： 1、压路机2台 2、自卸车4辆 3、经纬仪1台 4、水准仪1台 5、洒水车1辆 6、摊铺机1台
7、切割机1台8、小型夯机1台 5、施工组织机构及劳动力组织 5.1、施工组织领导小组 组长： 成员： 5.2、劳动力组织 土建技术员1名、施工员工1名、质检员1名、安全员1名、压路机操作工2名、摊铺机操作工2名、切割机操作手1名、司机4名、后台配合及壮工20名、技工15名、电工1名。 6、施工方法 沥青砼为商品沥青砼。 6.1、混合料的拌和 （1）粗、细集料应分类堆放和供料，取自不同料源的集料应分开堆放，应对每个料源的材料进行抽样试验，并应经工程师批准。 （2）按目标配合比设计，生产配合比设计，生产配合验证三个阶段进行试拌、试铺后，进行大批生产。 （3）每种规格的集料、矿料和沥青都必须分别按要求的比例进行配料。 （4）沥青材料采用导热油加热，加热温度在160-170℃范围内，矿料加热温度为170-180℃，沥青与矿料的加热温度应调节到能使拌和的沥青混凝土出厂温度在150-160℃，不准有花白料、超温料，混合料超过200℃者应废弃，并应保证运到施工现场的温度不低于140-150℃。沥青混合料的施工温度见下表所示。 沥青混合料的施工温度（℃） 沥青加热温度：160-170 矿料温度：170-180 混合料出厂温度：正常范围150-165超过200废弃 混合料运输到现场：温度不低于140-150 摊铺温度正常施工：低于130-140，不超过165 低温施工不低于140-150，不超过175
第八章沥青路面的高温稳定性 § 8.1 概述 沥青路面直接受车辆荷载和大气因素的影响，同时沥青混合料的物理、力学性质受气候因素与时间因素影响较大，因此为了能使路面给车辆提供稳定、耐久的服务，必须要求沥青路面具有一定的稳定性和耐久性。其中稳定性包括高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性。由于沥青路面的强度与刚度（模量）随温度升高而显著下降，为了保证沥青路面在高温季节行车荷载反复作用下，不致产生诸如波浪、推移、车辙、拥包等病害，沥青路面应具有良好的高温稳定性。表8-1和表8-2为强度、刚度与温度间关系两例： 不足的问题，一般出现在高温、低加荷速率以及抗剪切能力不足时，也即沥青路面的劲度较低情况下。其常见的损坏形式主要有： 1)推移、拥包、搓板等类损坏主要是由于沥青路面在水平荷载作用下抗剪强度不足所引起的，它大量发生在表处、贯入、路拌等次高级沥青路面的交叉口和变坡路段。 2)车辙。对于渠化交通的沥青混凝土路面来说，高温稳定性主要表现为车辙。随着交通量不断增长以及车辆行驶的渠化，沥青路面在行车荷载的反复作用下，会由于永久变形的累积而导致路表面出现车辙，车辙致使路表过量的变形，影响了路面的平整度；轮迹处沥青层厚度减薄，削弱了面层及路面结构的整体强度，从而易于诱发其它病害；雨天路表排水不畅，降低了路面的抗滑能力，甚至会由于车辙积水而导致车辆飘滑，影响了高速行车的安全；车辆在超车或更换车道时方向失控，影响了车辆操纵的稳定性。可见由于车辙的产生，严重影响了路面的使用寿命和服务质量。 3)泛油是由于交通荷载作用使混合料集料不断挤紧、空隙率减小，最终将沥青挤压到道路表面的现象。如果沥青含量太高或者空隙率太小这种情况会加剧。沥青移向道路表面令路面光滑，溜光的路面在潮湿气候时抗滑能力很差。沥青路面在高温时最容易发生泛油，因此限制沥青的软化点和它在60℃时的粘度可减少泛油情况的发生。 总之，车辙问题是沥青路面高温稳定性良好与否的集中体现，《公路沥青路面设计规》（JTJ014-97）规定“对于高速公路、一级公路的表面层和中面层的沥青混凝土作配合比设计时，应进行车辙试验，以检验沥青混凝土的高温稳定性。”因此，本章将对沥青路面的车辙作详细地阐述。 § 8.2 沥青路面车辙形成与标准 § 8.2.1 车辙形成机理 车辙是沥青路面在汽车荷载反复作用下产生竖直方向永久变形的累积。这种变形主要发
沥青混凝土路面施工工艺流程及操作要点 1、施工工艺流程 施工准备→混合料拌→混合料运输→摊铺→碾压→接缝处理→开放交通→检验 1.2操作要点 1.2.1 施工准备 1) 根据批准的目标配合比对拌和机进行调试，确定各冷料仓的供料比例、进料速度。 2) 经检验，下承层各项指标均符合规范要求，即可进行普通沥青混合料路面的摊铺。 3) 沥青混合料改性添加剂沥青路面的施工，严禁在10℃以下以及雨天、路面潮湿的情况下施工。 4) 透层油宜采用高渗透性透层油，用量为1.0～1.2kg/m2(沥青含量50%)。 5) 粘层油宜采用SBS改性乳化沥青，应保证路面均匀满布粘层油，用量0.5～0.7 kg/m2(沥青含量50%)。 1.2.2实验室操作规定 所有操作规程完全按《JTGE20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行，有部分注意事项如下1)、混合料拌和注意事项： （1）按常规方法准备相应的各种集料、矿料、沥青；各种集料、矿料加热温度：180-195℃，基质沥青加 热温度155-165℃； （2）将加热后的集料倒入拌和锅中，加入按比例设计好的沥青混合料改性添加剂样品，干拌90s；再加入 （按级配设计最佳沥青用量的）设计好的沥青用量，一起湿拌90s；最后加入矿粉拌和90s； （3）用小铲将拌合好的混合料铲入容器内，进行简单的手工拌合，使混合料中各种粗细集料能均匀分布。 2)、马歇尔击实成型、车辙件成型及养护要求： （1）马歇尔击实成型温度170±5℃，车辙成型温度170±5℃； （2）在成型倒料时，请注意集料的均匀性，禁止直接倒入，应用小铲将混合料均匀沿试模由边至中铲入试 模内，然后按试验规程④进行夯实； （3）成型试件密度应符合马歇尔标准击实试样密度100±1%的要求； 一般情况下是先试压4次（8个来回），然后调转方向再压24次（48个来回）； （4）成型后，连同试模一起在常温条件下放置时间48h为宜； 备注： ①手工搅拌时请注意保持温度应不低于车辙或马歇尔试件成型温度； ②拌合时由于集料大小差别较大，机器拌完后大粒径的在拌合锅上面，为确保集料能均匀分布，请进行简 单拌合； ③指《JTGE20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程》。
公路改性沥青路面施工技术规范JTJ 036－98条文说明 目录 制订说明 1 总则 2 术语、符号 3 基层 4 材料 5 改性沥青 6 改性沥青混合料 7 改性沥青路面施工 8 施工质区管理
制订说明 一、编制过程 交通部以交公路[1994]1265号文下达《公路改性沥青路面施工技术规范》的编制任务后，由交通部重庆公路科学研究所拟订出“编写大纲（草案）”，并于1996年3月在重庆市召开了第一次工作会议，会议对“编写大纲（草案）”进行了讨论、修改，形成了正式的“编写大纲”，同时成立了编写组，落实了分工及编制计划。此后，编写组成员按照分工转入正式编写工作。随后，交通部重庆公路科学研究所对各参编单位的初稿进行了汇总、统稿，经编写组成员反复磋商，提出了规范讨论稿，于1997年8月分别寄送各参编单位和部分专家审阅。1997年IO月在四川省成都市召开了编写组及有关专家参加的《公路改性沥青路面施工技术规范》（讨论稿）讨论会，会议对讨论稿的内容逐章逐条进行了认真讨论，提出了修改意见与建议；编写组在此基础上进行多次修改后，完成了规范送审稿。1998年5月在重庆市，由交通部公路管理司主持召开了《公路改性沥青路面施工技术规范》(送审稿)审查会，与会专家对送审稿逐章逐节进行了认真的审查和评议，编写组根据专家的修改意见与建议，再次进行修改、完善，最终形成了《公路改性沥青路面施工技术规范》报批稿，报交通部审批。 二、主要制订原则 1．规范制订应尽可能系统、完整； 2．规范制订应具有先进性、实用性、可操作性； 3．应与其它有关规范、标准协调，并与国际上同类标准、规范接轨。 三、指导思想 多年来，随着我国经济的发展、交通量的增加，对道路使用质量的要求越来越高，我国许多科研、设计单位，大专院校、工程及养护部门的道路工作者为改善国产沥青特性，提高道路的使用性能进行了不懈的努力，取得了大量的科研成果，促进了改性沥青研究与应用技术的进步。为适应当前改性沥青混合料路面施工的需要，本规范在大量可用于改善沥青特性的改性剂中选取了几种在国内外公认比较成熟、应用比较广泛的聚合物改性剂。 根据已有的资料，美国、日本及一些欧洲国家已制订或准备制订有关改性沥青的标准、规范，但有关改性沥青路面施工方面的规定、手册、指南、规范等却很少，而且不够系统。比较完整的是日本沥青协会编制的“改性沥青混合料设计施工手册”，但这个手册的编制方法与内容都不符合我国的习惯。其它一些国家也只有一些零星的规定。从发展趋势看，随着改性沥青的大规模应用，改性沥青路面将成为常规施工的沥青路面，因此，制订系统、完整、符合施工要求的改性沥青路面施工技术规范就只是一个时间问题。本规范参考、引用了国外有关技术标准的部分内容。 国内有关单位和部门在研制和使用改性沥青的过程中，针对不同的改性沥青和具体的工程实践，制订了一些相应的技术标准、施工指南、手册、
关于耐久性沥青路面刚性基层材料综述 摘要：本文根据刚性基层耐久性沥青路面的设计要求,分析了基于耐久性能的贫混凝土基层和水泥混凝土基层的强度、模量、疲劳等力学特性及干缩和温缩性能,提出一系列相关关系和指标,为刚性基层沥青路面的应力分析和结构设计提供技术参数。 关键词：耐久性沥青路面; 刚性基层; 模量; 干缩; 温缩 前言 随着国民经济和交通运输的快速发展，交通大流量、车辆大型化、重载超载及渠化交通等逐渐成为现代交通的鲜明特点和必然趋势。全球气候的持续变暖，公路使用条件变得日益苛刻，传统沥青路面已难负重任，许多公路沥青路面建成不久，各种病害也随之而来，即使采用重交沥青，仍不能满足现代交通的需要，车辙、温缩、开裂、坑槽等早期破坏情况时有发生。目前的使用实践表明,半刚性基层沥青路面早期破坏严重,养护维修成本高,特别是近年来早期修建的一些高速公路已相继进入大修或改建期,开膛破肚式的处理方式已经付出了巨大的经济成本和社会代价。鉴于此,基于刚性基层的耐久性沥青路面结构逐渐受到工程技术人员的重视。基层可采用贫混凝土、水泥混凝土和连续配筋混凝土。根据各类刚性基层的物理力学特性,参考国内外相关研究成果,并结合基层的受力分析,连续配筋混凝土基层、水泥混凝土基层和贫混凝土基层的设计基准期可分别为60年、45年和30年,从而充分体现出其优越的耐久性能。 一、贫混凝土 贫混凝土是由粗、细集料与一定的水泥和水配制而成的一种材料，其强度大大高于二灰稳定粒料、水泥稳定碎石等半刚性基层材料。贫混凝土具有较高的强度和刚度，水稳性好、抗冲刷能力强。贫混凝土由于胶结料含量少，空隙率一般较大，有利于界面水的排放。贫混凝土能缓和土基的不均匀变形，可消除对路面的不利影响。另外，贫混凝土还可以利用地方小泥窑生产的水泥，也可使用低标准的当地集料。贫混凝土是指用较少量水泥的混凝土,因而又称为经济混凝土.贫混凝土有湿贫混凝土、干贫混凝土和多孔贫混凝土三类,都具有良好的抗冲刷性能。贫混凝土(Lean Concrete，简称LC)是由粗、细级配集料与一定水泥和水拌和而成的一种混凝土。这种混凝土的水泥用量较普通混凝土低，有时也称经济混凝土(Econcrete) ,与水泥稳定碎石、二灰碎石等常用半刚性材料相比，具有较高的强度、刚度和整体性，抗冲刷、抗冻性、以及抗疲劳性能良好。贫混凝土通常道路基层，和面层一起承受到车辆荷载和温度荷载的反复作用，结构设计时需考虑其疲劳性能。鉴于其优良的路用性能,英国、美国、德国、法国、巴西、澳大
一、沥青路面常见的病害 1.变形类 车辙属变形类，是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽，深度 1.5cm 以上。车辙是在行车荷载重复作用下，路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙降低了路面平整度，当车辙达到一定深度时，由于辙槽内积水，极易发生汽车飘滑而导致交通事故。产生车辙的原因主要是由于设计不合理以及车辆严重超载导致的。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。 车辙产生的主要原因有：（1）沥青混合料油石比过大；（2）表面磨损过度；（3）雨水侵入沥青混凝土内部；（4）由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。 2.裂缝类 裂缝主要有三种形式：纵向裂缝，横向裂缝和网裂。沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响，但随着表面雨水的侵入，导致路面强度下降，在大量行车荷载作用下，使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的，裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有：沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。 坑槽（裂缝类）是常见的沥青路面早期病害，指路面破坏成坑洼深度大于2cm，面积在0.04㎡以上。形成坑槽主要是车辆修理或机动车用油渗入路面，污染使沥青混合料松散，经行车碾压逐步形成坑槽。 3.松散类 沥青路面的松散是指路面结合料失去粘结力、集料松动，面积0.1 ㎡以上。松散是直接影响行车安全的路面病害，松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现，但由于行车作用，一般在轮迹带比较严重。 其产生的主要原因有：（1）局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏；（2）碎石中含有风化颗粒，水侵入后引起沥青剥离；（3）随着使用时间的增多，沥青结合料本身的粘结性能降低，促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗，造成沥青含量减少，细集料散失；（4）机械损害或油污染。 脱皮（松散类）沥青路面脱皮是指路面面层层状脱落，面积0.1 ㎡以上。
1 总则 1.0.1为贯彻“精心施工，质量第一”的方针，保证沥青路面的施工质量，特制定本规范。 1.0.2 本规范适用于各等级新建和改建公路的沥青路面工程。 1.0.3沥青路面施工必须符合国家环境和生态保护的规定。 1.0.4沥青路面施工必须有施工组织设计，并保证合理的施工工期。沥青路面不得在气温10℃(高速公路和一级公路)或5℃(其他等级公路)，以及雨天、路面潮湿的情况下施工。1.0.5沥青面层宜连续施工，避免与可能污染沥青层的其他工序交叉干扰，以杜绝施工和运输污染。 1.0.6沥青路面施工应确保安全，有良好的劳动保护。沥青拌和厂应具备防火设施，配制和使用液体石油沥青的全过程严禁烟火。使用煤沥青时应采取措施防止工作人员吸入煤沥青或避免皮肤直接接触煤沥青造成身体伤害。 1.0.7沥青路面试验检测的实验室应通过认证，取得相应的资质，试验人员持证上岗，仪器设备必须检定合格。 1.0.8沥青路面工程应积极采用经试验和实践证明有效的新技术、新材料、新工艺。 1.0.9沥青路面施工除应符合本规范外，尚应符合国家颁布的现行有关标准、规范的规定。特殊地质条件和地区的沥青路面工程，可根据实际情况，制订补充规定。各省、市、自治区或工程建设单位可根据具体情况，制订相应的技术指南，但技术要求不宜低于本规范的规定。
2 术语、符号、代号 术语 2.1.1沥青结合料 asphalt binder，asphalt cement 在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。 2.1.2乳化沥青emulsified bitumen(英), asphalt emulsion，emulsified asphalt(美) 石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品，也称沥青乳液。 2.1.3液体沥青 liquid bitumen(英), cutback asphalt(美) 用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品，也称轻制沥青或稀释沥青。 2.1.4改性沥青 modified bitumen(英) , modified asphalt cement(美) 掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺剂（改性剂），使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。 2.1.5 改性乳化沥青modified emulsified bitumen (英), modified asphalt emulsion(美) 在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合物胶乳，或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合，或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。 2.1.6 天然沥青 natural bitumen (英)natural asphalt(美) 石油在自然界长期受地壳挤压、变化，并与空气、水接触逐渐变化而形成的、以天然状态存在的石油沥青，其中常混有一定比例的矿物质。按形成的环境可以分为湖沥青、岩沥青、海底沥青、油页岩等。 2.1.7透层 prime coat 为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好，在基层上喷洒液体石油沥青、乳化沥青、煤沥青而形成的透入基层表面一定深度的薄层。 2.1.8粘层 tack coat 为加强路面沥青层与沥青层之间、沥青层与水泥混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。 2.1.9封层 seal coat 为封闭表面空隙、防止水分侵入而在沥青面层或基层上铺筑的有一定厚度的沥青混合料薄层。铺筑在沥青面层表面的称为上封层，铺筑在沥青面层下面、基层表面的称为下封层。 2.1.10稀浆封层 slurry seal 用适当级配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）与乳化沥青、外掺剂和水，按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料，将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。 2.1.11微表处 micro-surfacing 用适当级配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）采用聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水，按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料，将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。 2.1.12沥青混合料bituminous mixtures(英)， asphalt(美) 由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料，按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配、半开级配、开级配混合料。按公
SMA改性沥青路面铺装施工工法同济大学技术服务组
SMA改性沥青路面铺装施工工法 1．前言 现代公路和道路发生许多变化：交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。SMA改性沥青混合料具有孔隙率小、水稳定性及耐久性好、高温抗车辙性能强、抗滑性能好等优点，同时SMA改性沥青混合料高温稳定性、抗老化、抗水损害性能优于普通沥青混合料，是一种比较理想的混合料结构。SMA改性沥青混合料普遍应用于各种高速公路、桥面铺装等沥青混合料上面层。 2．工法特点 （1）SMA改性沥青施工原材料价格较普通沥青混合料高，其施工成本高，对路基与路面施工质量要求高；但后期维护成本低，总体上仍将产生重大的经济效益。 （2）SMA改性沥青混合料采用坚硬、耐磨的优质石料（玄武岩）；另一方面矿料采用间断级配，路面压实后，构造深度大，使雨天高速行车不易产生水漂，抗滑性能好，路面噪声降低，提高了沥青路面的表面功能。 （3）SMA改性沥青混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充，增加了施工难度，但同时也增加了沥青混合料的耐老化性能，大大提高了混
合料的耐疲劳性能。 （4）碾压难以达到密实效果，而且碾压中会有负面效应，可能产生推拥，只有在高温状态下碾压才能达到密实效果，且不产生推拥。 （5）冷却后的改性沥青及SMA混合料非常坚硬，具有较高的强度。 3．适用范围 目前改性道路沥青主要用于机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用。近来欧洲将改性沥青应用到公路网的养护和补强，较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。 4．工艺原理 SMA改性沥青路面施工工艺，相对普通沥青路面而言，对施工工艺也有特殊的要求。 （1）SMA改性沥青混合料为间断级配，而普通沥青混凝土一般为连续级配，在拌和过程，对各种集料的掺加应严格按照配合比进行拌制，很小的集料级配的波动都有可能影响SMA沥青混合料的质量，对配合比的控制为拌和的关键点； （2）由于SMA改性沥青混合料在整个施工过程中对温度的要求是很高的，比普通沥青混合料均高10-20℃，在工艺上对温度的控制是整个施工的重点；
沥青路面高温稳定性影响因素分析 关键词高温稳定性高温车辙破坏沥青组分沥青混凝土组成设计 摘要本文从材料、结构等方面简要地介绍了沥青路面高温稳定性的影响因素，仅供大家参考。 沥青路面至问世以来以其优越的路面使用功能一直受到人们的青睐。但由于沥青路面材料与结构比较复杂，特别是沥青由于其成分为多种物质的混合物我们一直以来主要用它的物理性质来表征它，因此时至今日如何铺筑更好的沥青路面还是我们道路工作者研究的方向。 沥青路面破坏形式主要有高温车辙破坏、水损害（包括坑槽、松散等）、低温裂缝破坏、疲劳破坏等。但水损害和低温裂缝破坏主要是局部破坏，而疲劳破坏又取决于基层是否具有足够强度或沥青路面使用后期才产生疲劳破坏，只有沥青路面的高温稳定性造成的破坏是大面积的。沥青路面一旦出现高温稳定性破坏，在渠化交通的作用下将会出现较长段落乃至全线路的车辙和推移拥包以及路面构造深度消失抗滑性能迅速下降等破坏，严重影响交通安全和行驶的舒适性。因此，高温稳定性一直是沥青路面设计的重要指标，也是设计中的难点。 现在我们就沥青路面的高温稳定性影响因素做以简要的分析仅供各位同行参考。 一、材料因素 1、沥青 作为沥青路面的粘结剂，沥青品质的好坏是至关重要的。我国由
于石油工业发展较晚，最早铺筑的沥青路面是使用木焦油沥青，因此现在我们对沥青路面的俗称柏油马路还是木字旁。由于木焦油沥青含有较多的芳香烃高温稳定性极差，也就造成了早期的沥青路面人踩上去会留下鞋跟印。 （1）沥青组分影响 沥青是多种碳水化合物的混合物，是无定形物质，所以它没有明确的融点，随着测试温度的升高，沥青逐渐软化。我们只能人为规定在一特定实验条件下沥青达到规定的软硬程度时的条件温度为沥青的软化点，软化点是评价沥青高温性能的一个重要指标。沥青的主要成分为沥青质、树脂、芳香烃、饱和烃四大类，我们分别用ｘ、ｙ、ｚ、ｗ表示。研究表明，沥青的软化点是由沥青的组分决定，软化点可用下式表示，其误差的标准差为3℃。 T R＆B＝1.19ｘ-6.71×10-1ｙ－6.82×10-1ｚ－8.38×10-2ｗ＋83.6 由此可见，沥青质含量对软化点的高低影响最大，随着低分子向高分子的转变，软化点也随之提高。沥青是粘弹性体，我们通常希望它在夏天硬一点软化点高一点，冬天软一点脆点低一点，但事实是软化点高的沥青,脆点也很高。因此，结合沥青的抗冻性指标我们在选择沥青时要兼顾其高低温性能。 （2）蜡的影响 从上个世纪60年代大庆油田开发以来，许多石蜡基原油生产的渣油、沥青的含蜡量高达10％以上，有的甚至达20％。尽管我们采取了很多措施如石蜡基原油炼制的渣油采取丙烷脱蜡工艺等，含蜡量
2011年第5期（总第207期） 黑龙江交通科技 HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI No．5，2011（Sum No．207） 高速公路永久性沥青路面的发展与实践 吴晓光 （承德市地方道路管理处） 摘 要：介绍了国内外永久性沥青路面的研究概况，分析了各国永久性路面结构的使用年限及结构类型，重点讨论了国内永久性路面结构的发展情况。 关键词：高速公路；永久性；沥青路面；路面结构中图分类号：U416.217文献标识码：C 文章编号：1008－3383（2011）05－0016－01 收稿日期：2011－03－11 1 永久性沥青路面的概念 永久性沥青路面或长寿命沥青路面，尽管名称不一样，其实内涵基本相同。欧洲习惯于称为长寿命沥青路面（Long －Life Asphalt Pavements ），美国称之为永久性路面（Perpetu-al Asphalt Pavement ）。20世纪末以来，永久性路面成为世界各国沥青路面研究的热门内容，特别是用于高速公路、重载交通道路中。典型的永久性沥青路面特点如图1所示 。 图1 永久性路面结构设计特点 2 永久性沥青路面在国外的发展（1）欧洲永久性路面使用情况 英国在20世纪50年代初期修筑了多条设计寿命为20a 的试验路，该国在分析这些试验路路用性能的基础上，根据Powell 等人的设计理论提出了目前沥青路面的设计方法。Powell 的理论是主张道路使用20a 后，通过对原路面补强来实现40a 的设计寿命。 英国的研究得出，耐久性路面设计的关键是保证路面强度满足某一强度与阈值。一种有效的长寿命路面结构是由 很薄的磨耗层、HMB 基层和底基层组成的，在有很强的抗变 形能力的HMB 层上加铺20 30mm 的磨耗层可以构成一种抗车辙性能良好的路面结构。 德国：1977年德国AS 高速公路Frankfurter Kreuz 采用的结构是37mm 浇注沥青混凝土面层+200mm 沥青混凝土基层+150mm 稳定底基层。该高速公路双向日交通量152000辆/d ，重载货车比例为10% 20%，使用17a 后标准轴载次数为125百万次，现在仍然使用良好。 意大利：意大利的Del Sole 高速，结构为30mm 中粒式沥青混凝土+70mm 粗粒式沥青混凝土+150mm 沥青碎石+360mm 级配砂砾+300 400mm 砂层。 （2）美国长效性路面研究概述 美国沥青路面协会（APA ）关于永久性路面的定义为路面使用年限至少为35a ，并且在使用年限内路面不发生结构性破坏，只需进行周期性养护，平均罩面时间不小于12a 。 美国各州关于永久性路面的使用年限也并不统一，表1是美国部分州关于永久性路面使用期的基本情况。 表1 美国部分州关于永久性路面的使用年限 州名使用期/a 州名使用期/a 西维吉尼亚40加里福尼亚50肯萨斯30克罗地亚35俄亥俄35科罗拉多30华盛顿 40 伊利诺斯 40 美国长效路面常见结构类型见表2。 表2美国部分州使用的永久性路面结构 州名结构组合 加利福尼亚州（710州际公路） 25mm GFC +75mm 中面层+125mm 下面层+200mm 处置后的水泥破碎板+150mm 水泥处治基层 密歇根州 组合①：50mm Superave +65mm 中面层+100mm 下面层+380mm 基层+345抗冻处置土基 组合②：50mm Superave +100mm 中面层+140mm 下面层+250mm 基层+315抗冻处置土基 组合③：100mm 上面层+165mm 下面层+330mm 基层+220mm 抗冻处置土基 组合④：100mm 上面层+205mm 下面层+430mm 基层+200mm 抗冻处置土基 威斯康星州 组合①：50mm 上面层+90mm 中面层+90mm 下面层+100mm 开级配基层+200mm 碎石基层 组合②：50mm 上面层+90mm 中面层+90mm 下面层+100mm 开级配基层+430mm 破碎结合料基层 从表2中可以看出，其长效性路面通常采用柔性结构，路基强度较高时，可以采用全厚式；路基强度不足时，加铺粒料基层或沥青碎石基层。 面层结构组合是长寿命路面设计的关键，面层结构必须结合各部分功能特点进行组合。 美国沥青路面协会提出面层分为3层：①上面层：厚40 75mm ，要求具有良好的抗车辙能力、抗老化性能、低温性能和良好的表面特性； ②中面层：厚100 175mm ，要求具有较高的模量和抗车辙性能； ③下面层：厚75 100mm ，要求具有抗疲劳和抗水损坏能力。 J．Harvey 和Carl Monismith 等人提出另外一种面层组 合：25 37mm 的磨耗层， 75 100mm 上面层，中面层（设计层，厚度需要计算）和50 75mm 下面层。3耐久性沥青路面国内的发展 国内的长寿命沥青路面研究还处于起步阶段，由近些年我国高速公路大规模建设中出现的问题，认为增厚沥青面层是一种比较有效的防止早期破坏的方法，但由于资源的紧缺 （下转第18页）