Superpave沥青混合料路用性能
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《Superpave沥青混合料动态黏弹性模型及约束试件温度应力试验研究》篇一一、引言随着交通基础设施的快速发展,沥青混合料因其良好的路用性能和耐久性,在道路建设中得到了广泛应用。
Superpave沥青混合料作为一种新型的、高性能的沥青混合料,其动态黏弹性特性及温度应力性能研究显得尤为重要。
本文旨在研究Superpave沥青混合料的动态黏弹性模型,并探讨约束试件在温度应力作用下的响应特性,为Superpave沥青混合料在实际工程中的应用提供理论依据和实验支持。
二、Superpave沥青混合料动态黏弹性模型2.1 动态黏弹性基本概念动态黏弹性是材料在周期性应力作用下的响应特性,反映了材料的黏性和弹性成分。
对于沥青混合料而言,其动态黏弹性性能直接影响到路面的耐久性和使用性能。
2.2 Superpave沥青混合料动态黏弹性模型建立通过实验手段,如动态剪切流变试验(DSR),可以获取Superpave沥青混合料的复数剪切模量和相位角等动态黏弹性参数。
基于这些参数,结合材料力学理论,可以建立Superpave沥青混合料的动态黏弹性模型。
该模型能够较好地反映Superpave沥青混合料在荷载作用下的黏弹性能。
三、约束试件温度应力试验研究3.1 试验方法与原理约束试件温度应力试验是一种模拟实际路面的温度应力环境,通过在试件上施加温度变化,观察其应力响应的试验方法。
该方法能够有效地反映Superpave沥青混合料在温度变化下的应力响应特性。
3.2 试验过程与结果分析在试验过程中,通过控制试件的温度变化,记录其应力响应数据。
通过对数据的分析,可以得出Superpave沥青混合料在温度应力作用下的变形、开裂等性能指标。
同时,结合动态黏弹性模型,可以进一步探讨温度应力对Superpave沥青混合料性能的影响机制。
四、结果与讨论4.1 动态黏弹性模型应用通过建立的动态黏弹性模型,可以预测Superpave沥青混合料在荷载作用下的黏弹性能。
苏高技(2003)18号高性能沥青路面(Superpave-19)中面层施工指导意见(SBS改性沥青)一、概述高性能沥青路面(Superpave),采用了全新的沥青混合料设计方法。
Superpave沥青混合料设计方法,采用旋转压实仪成型试件,依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。
它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计,然后再进行油石比的选择。
在吸收国外先进设计方法的基础上,结合我省试验研究成果,制定了《高性能沥青路面(Superpave-19)中面层施工指导意见(SBS改性沥青)》,以指导我省高速公路沥青路面中面层施工。
沥青路面中面层厚度6-7cm,采用石灰岩集料,Superpave19结构。
二、配合比设计配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。
由于技术及试验设备限制,目标配合比设计统一委托省交通科研院设计,并提供相关的马歇尔试验技术指标。
根据工程实际使用的材料和设计配比要求,计算出材料配比,在室内拌制沥青混合料,用旋转压实机成型混合料试件,计算沥青混合料的体积指标应满足表1的规定,从而确定矿料的比例和最佳沥青的用量。
据此作为目标配合比,供拌和楼冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
生产配合比设计是将二次筛分后进入热料仓的材料取出筛分,再次确定各热料仓的材料比例,同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡,并以目标配合比设计的最佳用油量及最佳用油量的-0.3%、+0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验,检验各项指标是否满足规范要求,不满足要求应重新调整热料仓比例,进行级配设计。
同时按生产配合比拌制的混合料是否满足Superpave的体积性质要求(包括马歇尔标准)见表1和表2,如果不符合应调整级配和沥青用量使其符合Superpave标准。
生产配合比设计由省交科院和承包商共同完成。
美国Superpave沥青混合料设计方法一、美国superpave沥青混合料设计方法superpave(superiorperformingasphaltpavements)是shrp(strategichighwayresearchprogram)的沥青研究部分的最终系列成果的代称.shrp是美国战略公路研究计划的简称,其目的是通过将混合料设计与路面结构设计相联系,以路面使用性能。
它历时5年(1987―1992),耗资1亿5千万美元,是公路研究史上最大的研究项目之一,取得了130多项科研成果。
superpave设计法就是创建在路用性能基础上的设计方法,就是通过路面模型的方法去推论路面性能。
superpave沥青混合料就是力图将试验方法与指标同沥青路面的野外性能创建起至轻易的联系,通过掌控高温车辙、低温、烦躁脱落,以全面废止路面性能。
1、superpave设计方法的全套技术涵盖以下五个方面:①含水料与集料规范;②混合料体积设计;③混合料施工;④混合料性能预测;⑤相关软件、试验方法及设备等;这些体系一起共同组成完备的superpave技术,边缘化的应用领域其中部分技术很难达至superpave整体应用领域所应用领域的效果。
2、superpave体积设计方法的主要特点如下:①提出了三个水平设计沥青混合料的思想,见下表1―1;②通过限制孔隙率、矿料间隙和沥青饱和度,来实现沥青胶结料、集料和空隙三要素间合理的体积比例;沥青混合料设计水平表1―1设计水平iiiiii交通量(easls)轻交通,交通量≤1×106中等交通,1×106交通量q1×107按体积设计选择材料试验要求重交通1×1073、设计方法及评价指标superpave体积设计方法以集料酿制沥青混合料,确认空隙率为4%,利用混合料的体积参数估计起始沥青用量。
主要步骤为:①测量集料的密度参数与矿料制备级分体式设计。
Superpave沥青路面技术一、Superpave沥青胶结料PG分级 Superpave沥青路面技术的要点之一是建立了一套全新的沥青胶结料试验方法和沥青胶结料性能标准,这些性能标准同路用性能有机地结合起来。
Superpave沥青胶结料采用PG等级评定沥青,是对路用沥青生产和应用的一场革命。
一个工程项目中选择AH-70还是AH-90,主要是依据经验和专家咨询的结果,没有一个科学而有效的量化标准;同样在同一技术标准(例AH-70)中的不同品牌沥青中无法做出最合理的选择,SHRP对沥青进行PG等级划分有效地解决了这些问题。
但在引进SHRP沥青PG等级时必须深刻地认识到PG等级要求是依据美国的气候和交通条件得出的,必须把它同我国的具体情况相结合。
事实上美国在采用PG等级时,正常情况下仅依据交通量和气候条件选定PG沥青,在收费处或重要的路段则提高一个等级,目前在重要路段如重车多且行驶速度较慢的路段,通常将沥青的高温等级提高了2个等级。
对于沥青的PG等级,目前需要做的首要工作是要确定夏季高温时路面的实际温度,同时由于我国的交通轴载(100KN)比美国的轴载(80KN)要大,因此在目前的情况下,建议沥青的高温等级通常要提高一个等级,车流量大且重载比例高的路段应提高2~3个沥青高温等级。
二、Superpave集料标准及级配组成 Superpave将集料性能分为二类:一类是全国强制性标准即集料共性:粗集料棱角性、细集料棱角性、针片状含量和砂当量;另一类是地区性标准即料源特性:洛杉矶磨耗值、坚固性和有害杂质含量。
Superpave集料级配的控制要求完全不同于我国沥青路面技术规范的级配范围,主要采用控制点和限制区来初选级配。
控制点的作用主要是避免偏粗、偏细集料的含量过多或过少,一般来说,在控制点范围内的级配由于各种粒径的集料比例合适,在施工中不容易产生离析。
限制区的意义是:一般通过禁区的级配混合料在施工过程中容易产生推移现象,而不易压实,且在路面使用过程中抵抗变形能力较差,同时这种级配的混合料对沥青用量敏感,抗塑性差。