浅谈如何提高Superpave沥青混合料矿料间隙率
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浅谈Superpave沥青混合料施工工艺随着沥青混凝土路面在国内的广泛应用,越来越多的施工工艺、施工方法以及级配设计也在不断的更新,在众多的设计方法中以美国研究出的高性能沥青路面(superpave)设计方法,在国内也不断得到推广,该设计方法采用了旋转压实成型试件,较好的模拟了野外路面受力情况,提出了一套全新的评价沥青胶结料技术性能方法、标准和混合料体积设计法,为更好地改善和提高沥青路面的高温稳定性等路用性能等提供了一条有效的途径。
现将superpave沥青混合料的施工工艺浅谈一下:Superpave技术是从设计到施工一整套体系,采用Superpave技术设计的混合料称为Superpave混合料,其设计方法、级配结构以及性能指标都与传统沥青混合料有着很大的区别,首先从矿料的级配谈起。
一、 SUPERPAVE混合料体积设计所谓superpave沥青混合料体积设计是根据沥青混合料的空隙率、矿质集料间隙率、沥青填隙率等体积特性进行热拌沥青混合料设计的。
superpave沥青混凝土配合比设计严格要求集料针片状含量,限定集料的级配区域,经过同一沥青与三种不同级配以旋转搓揉压实仪制作试件,经过单位重和体积分析后决定出采用的集料级配,再选择四种沥青含量与最佳集料级配通过旋转压实仪制作试件,确定最佳沥青用量。
1、集料的控制标准:矿质集料的特性对沥青混合料性能的影响较为显著,集料的要求除满足技术规范所要求的质量外,还提出了粗集料的棱角性、细集料的棱角性、扁平与细长颗粒、粘土含量等技术检测指标。
1)、粗集料棱角性:粗集料棱角是指留在4.75mm筛上有一个或两个破碎面集料的重量百分比,规定粗集料棱角主要是为确保集料有高的内摩擦力,从而保证沥青混合料有较高的抗车辙能力。
2)、细集料棱角性细集料棱角是指小于2.36mm的松压集料的空隙百分率,规定细集料棱角指标是为了确保细集料有高的内摩擦力和抗车辙能力,较高的空隙率含量意味着有较多的破碎面。
Superpave沥青混凝土的应用和控制- 结构理论论文导读:同时在上面层中采用SBS改性沥青。
在本工程中,生产配合比在施工现场完成,用生产配合比进行试拌,沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段(K8+160-K9+000)。
关键词:Superpave-13,SBS改性沥青,配合比我国从建设高等级公路以来沥青路面的设计一直采用马歇尔设计方法,其混合料类型的选择一般是:采用空隙率小、不透水的连续级配沥青混凝土AC型,AC型是一种密实型沥青混凝土结构,其矿料级配按最大密实原则设计,属于连续性级配,强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力,因为结构密实、空隙率小,所以AC型路面的水稳定性较好。
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但是,由于其表面不够粗糙,耐磨、抗滑、高温抗车辙等性能明显不足,并且矿料间隙率也难以满足要求,通常采用减少沥青用量的方法来满足间隙率的要求,这样使沥青路面的耐久性能降低,因此,AC型在高等级公路的上面层中已很少采用,主要用于中、下面层。
鉴于以上原因,在S243省道句容段的路面设计中将原设计中AC型调整为superpave型。
同时在上面层中采用SBS改性沥青。
一、具体设计:4cm superpave-13 (SBS改性沥青)上面层7cm superpave-20下面层二、施工中的配合比设计及控制Superpave沥青混合料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。
在本工程中,生产配合比在施工现场完成,用生产配合比进行试拌,沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段(K8+160-K9+000)。
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取试铺用的沥青混合料进行旋转压实检验、马歇尔试验检验和沥青含量、筛分试验,检验标准配合比矿料合成级配中,至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近目标配合比级配值,并避免在0.3mm~0.6mm处出现驼峰。
超级沥青混合料(Superpave)设计方法是由美国国家公路和交通安全
管理局(NHTSA)提出的一种新的沥青混合料设计方法,它能够更好
地反映沥青混合料在使用中的性能。
Superpave结合了受控实验和数理
优化的原理,不仅关注路面技术性能,还关注经济性、社会影响等因素,同时融合多个专业知识,极大提高了沥青路面设计的质量。
Superpave设计过程一般分为三个主要步骤:1. 使用受控实验建立标准
路面组合;2. 通过平行狭窄法来确定组合用量;3. 针对现有环境和性
能要求上的特定条件的控制实验,确定平行狭窄法的沥青配方。
首先,通过对自然混合料的均质性、填充性、抗滑移性等性质的测试,确定沥青混合料的终验控理模式,即Superpave标准路面组合(MPV),并确定各种物料的正确比例和用量,以确定一组满足性能要求的路面
组合方案。
其次,利用狭窄平行法(NIP)来设定组合用量,这是沥青混合料超级路面设计的核心部分,其目的是确定合理的组合用量,以确保沥青混
合料的最终封层性能是环境和动力要求下的最优解。
最后,是要经过控制实验,也就是根据当前环境和性能要求来确定平
行狭窄法确定的沥青配方,为此,我们可以对不同温度下的沥青混合
料进行抗压、抗冲击、冷性混合等性能测试,确定其良好的性能。
超级沥青混合料设计方法以其高效率、科学性和多功能替代了旧有的
路面设计方法,广泛应用于全球的沥青路面设计,它的使用能够保证
沥青路面的质量,实现疲劳抗裂抗环境和气候损伤的标准化,为建设
高质量高性能的沥青路面提供技术支持。
浅析Superpave高性能沥青混合料质量控制摘要:通过在工程实践中对Superpave高性能沥青混合料的运用,浅述Superpave高性能沥青混合料的质量控制要点,并结合实践经验提出了相关参考意见。
关键词:Superpave高性能沥青混合料;质量控制;浅析近年来Superpave高性能沥青混合料在江苏高速公路及干线公路沥青路面上得到了广泛的运用,并取得了良好的路面使用效果。
由本人了解Superpave 高性能沥青混合料的高速公路以及干线公路有:2001年连徐高速公路CDE-26标,中、下面层Sup20、Sup25沥青路面施工;2003年在锡宜高速公路X22标,上中下Sup13、Sup20 、Sup25沥青路面施工;2004年在沪宁高速扩建工程LM6标,中、下面层Sup20、Sup25沥青路面施工, 2005年在321国道常州段,上中下Sup13、Sup20 、Sup25沥青路面施工,2006年淮盐高速公路YC23标,中、下面层Sup20、Sup25沥青路面施工;2007年340省道上中下Sup13、Sup20 、Sup25沥青路面施工;泰州长江大桥北接线下面层Sup25沥青路面施工。
这几条高速公路及干线公路竣工通车后,行车效果良好。
Superpave高性能沥青混合料的特点是粗集料骨架结构强、均匀性好、水稳定性好。
它以消除传统AC-25沥青混合料容易产生离析以及骨架嵌挤不完整的弊端,进一步提高沥青路面的均匀性和沥青混凝土中粗集料之间的相互嵌挤能力,有效增强沥青路面抵抗车辙的能力,从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。
一、Superpave配合比设计理念Superpave采用了全新的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(8次),设计(100次)和最大(160次)旋转压实次数时的毛体积相对密度以及设计(100次)压实次数的空隙率,矿料间隙率,沥青饱和度、粉胶比进行沥青混合料的配合比组成设计。
沥青混合料空隙率的影响因素分析和施工控制摘要:上世纪九十年代以来,我国的高等级公路发展迅速,目前高速公路占有量已经居于世界的领先地位,随着高等级公路的建设与发展,对路面层的沥青混合料路用性能的要求也越来越高。
本文通过对沥青混合料空隙率的影响因素进行分析,制定出相应的施工控制措施,降低沥青混合料空隙率,保证公路的质量,促进交通运输业的发展。
关键词:沥青混合料;影响因素;施工对策Abstract: since the 1990 s, China’s rapid development of high grade highway, the occupancy of highway had become the world’s leading position, with the high grade highway construction and development, right road surface layer bituminous mixture of performance requirements more and more is also high. This article through to the asphalt mixture air void the influence factors of the analysis and work out the corresponding construction control measures, reduce asphalt mixture air void, ensure the quality of the highway, and promote the development of the transportation industry.Keywords: asphalt mixture; Influencing factors; Construction strategies集料密度对沥青混合料空隙率的影响1、影响研究分别使用三种不同密度的岩石集料,高密度的辉长岩,中密度的花岗岩,低密度的凝灰岩,加工成单粒径集料,用AH-70沥青在实验室配制出AC-16,GAC-16C,AK-16C三种级配混合料进行马歇尔实验。
Superpave沥青混合料的质量控制借鉴美国公路研究计划(SHRP)的成功经验,Superpave路面在我国高速公路中逐渐得到推广应用,本文从原材料控制、级配控制、温度控制三个方面,对Superpave沥青混合料的质量控制提出了几点建议。
标签:Superpave沥青混合料原材料控制级配控制温度控制0 引言美国自上世纪50年代起,随着交通量的日益增加,沥青路面产生了严重的早期破坏,通过调查分析,认为一直以来采用的沥青混合料的设计方法即马歇尔设计方法有必要改进,为此1987-1992年,美国耗资5千万美元进行沥青部分Superpave研究,在美国联邦公路局的大力推广下,美国大部分州已开始修建Superpave路面。
在我国,借鉴其成功经验,也逐渐开始在高速公路中推广应用Superpave路面结构。
要修筑高质量的Superpave沥青混凝土路面,就必须保证Superpave沥青混合料的质量。
通过对苏州绕城高速公路西南段HAL1标Superpave沥青混合料配合比设计和质量控制,我认为应主要从以下几个方面严格控制。
1 原材料控制原材料的质量是整个施工质量保证的基础,只有合格的原材料才能生产出合格的沥青混合料,才能铺筑出性能优良的路面。
1.1 提高集料的质量1.1.1 选用质量稳定的生产厂家,保证料源一致,规格统一生产中所用集料尽量选用同一料源,同一料源的级配、密度基本相差不大,便于混合料级配、体积指标的控制;对于有多个料厂供料的施工单位,应统一振动筛尺寸,同时,不同石料厂生产的石料的密度应大体一致。
1.1.2 把好进料关应从源头抓起,采取料源石料厂和拌和场双控。
西南段HAL1标便派专人长驻石料厂控制质量,不合格的料不允许装车装船;船到码头后必须先通知试验室,经试验室检验合格后方可卸料。
对于常规指标,如<0.075mm、针片状颗粒含量、砂当量等,这些属于集料的加工性指标,同加工质量及加工过程有关,变异性较大,必须严格控制。
Superpave沥青混合料设计方法探讨摘要: Superpave沥青混合料设计方法是一种新型的混合料设计方法,从目前国内的应用来看,它较传统的马歇尔设计方法沥青混合料性能有较大的改善,有效的防止了沥青路面早期损害的发生。
本文以试验为基础,依据Superpave沥青混合料设计实例对其探讨,以求指导路面设计与施工。
关键词: Superpave 青混合料设计期损害计实例前言 1987年美国公路战略研究计划(SHRP)进行一项为期五年耗资5000万美元的沥青课题研究,旨在制定一个新的沥青和沥青混合料规范、试验、设计方法和评价体系。
SHRP沥青课题的最终研究成果称为Superpave,即高性能沥青路面,包括胶结料规范、混合料设计体系和混合料性能分析方法。
美国联邦公路局(FHWA)负责推广Superpave,并得到了AASHTO 的全力支持。
至1998年,除加州和内华达州,在其余各州新的胶结料性能规范已全面取代了针入度规范和粘度规范,美国有近40个州采用Superpave混合料设计方法取代马歇尔混合料设计方法。
目前我国的Superpave技术的引进和应用较为普遍,国内许多单位都纷纷购买购买和采用Superpave体系的设备和仪器,Superpave沥青胶结料规范和混合料设计规范在许多项目中已被应用。
从实际路面运营的效果来看,其展现出比传统的AC类沥青混合料很多性能上的优势,有效的防止了沥青路面早期损害的发生。
本文基于已有的研究,以试验为基础,依据Sup20改性沥青混合料配合比设计实例对Superpave混合料设计方法进行探讨。
1Sup20改性沥青混合料设计实例 1.1 集料技术性质试验试验选用石料为石灰岩石料、沥青为科氏161SBS 改性沥青,依据Superpave 设计要求,进行了集料技术性质试验,结果如下表所示:表1-1 集料技术性质试验结果汇总表试验项目试验值设计标准 Superpave技术标准集料认同特性粗集料棱角性(%) 100 / ≥100%细集料棱角(%) 46.0 / 45%扁平颗粒(%) 5.6 ≤15 10%砂当量(%) 85.6 ≥70 60%集料料源特性坚固性(%) 17.5 ≤30 35~45%安定性(%) 3.3 ≤12 10~20% 注:对于集料的料源特性,Superpave技术标准无具体要求,表中列出的标准为推荐值。
Superpave 沥青混合料的材料特征与压实工艺研究Superpave 沥青混合料的材料特征与压实工艺研究摘要:Superpave 沥青混合料是一种新型路面材料,它可以较好地满足不同道路工程的要求,并具有较高的耐久性和耐磨性。
本文介绍了Superpave 沥青混合料的材料特征,包括胶结剂、骨料、填料和添加剂等,并着重分析了影响Superpave 沥青混合料压实工艺的因素,包括温度、夯实压力、夯实次数和夯实方式等。
最后,提出了优化Superpave 沥青混合料压实工艺的建议。
关键词:Superpave 沥青混合料;胶结剂;骨料;填料;添加剂;压实工艺1.简介Superpave(Superior Performing Asphalt Pavements)是指一种高性能沥青混合料,是一种由美国联邦公路管理局(FHWA)和全美沥青混合料制造商协会(NAPA)共同开发的路面材料。
Superpave 沥青混合料具有优异的性能,包括高的耐久性、强的抗高温和抗低温性能、较好的抗反复弯曲性能、低的油脂损失等。
在道路工程中被广泛用于高速公路、城市道路、机场跑道等领域。
本文主要介绍Superpave 沥青混合料材料特征与压实工艺方面的研究进展。
2.Superpave 沥青混合料的材料特征2.1胶结剂胶结剂是Superpave 沥青混合料的重要组成部分,主要作用是控制混合料的弹性模量、黏度和油脂损失等性能。
目前市场上多用聚合物改性沥青(PMA)作为胶结剂,它可以显著提高混合料的高温稳定性、低温性能和耐水抗老化性能。
2.2骨料骨料是Superpave 沥青混合料的骨架,它占据了混合料的70%~80%。
骨料质量是影响混合料性能的重要因素,主要通过骨料的优选和粒径分布的调整来改善混合料耐久性、稳定性和密实性。
一般来说,采用强度较高、无反应性、尺寸均匀的鹅卵石作为骨料材料。
在骨料筛分方面,应根据道路工程的要求,选择合适的标准。
高性能沥青路面(Superpave)混合料配合比设计摘要:随着经济的迅速发展,甘肃省沥青路面公路建设在应用越来越广泛,人们对于公路工程沥青路面的行车安全、行车速度及行车舒适度等都提出了更高的要求。
而沥青路面的配合比设计是施工技术与质量控制关键因素,因此在公路沥青路面施工过程中,应不断完善配合比设计,加强对整个工程的质量控制,从而确保公路沥青路面施工质量。
关键词:Superpave 沥青混合料目标配合比1 Superpave结构沥青混合料特点1)Superpave混合料在设计过程中充分考虑到了气候环境条件和交通量的影响,试件成型采用旋转压实的方法模拟路面的实际施工过程。
2)集料级配更趋于嵌挤、密实,高温稳定性好,适于交通量大和抗车辙要求高的公路。
3)在施工确保合适空隙率的前提下,抗水害性能和抗疲劳性能也较好。
2 Superpave结构沥青混合料目标配合比设计1)设计流程2)级配要求2.1)级配分类:混合料级配分成粗级配和细级配,当级配主要控制筛(PCS)的通过率小于下表主要控制点通过率时,定义为粗级配,其他级配为细级配。
2.2)最大密度级配:最大密度级配表示一种集料颗粒以最密实的方式排列在一起的级配。
是种要避免的级配,因为这样就会在集料中有极少的空间,因而不能有足够厚度的沥青膜以形成耐久性结构。
2.3)控制点:控制点的功能为级配必须通过的范围,设置在公称最大尺寸、中等尺寸(2.36mm)和粉尘尺寸(0.075m)。
2.4)限制区:限制区在最大密度级配线附近,在中等尺寸(475mm或2.36m,取决于最大尺寸)和0.30mm尺寸之间,形成一个级配不应通过的区域,通过限制区的级配被称为“驼峰级配”。
因为通过限制区的级配曲线,会引起混合料变软,导致混合料抗永久变形能力下降。
2.5)设计集料结构:用以描述集料颗粒尺寸累计分布的术语叫设计集料结构。
位于控制点之间并避开限制区的设计集料结构满足 Superpave级配的要求。