沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型选择
我国高速公路沥青路面早期损坏的原因 就路面本身来说 除了沥青混合料抗水损害能力不
足、路面压实度不够外 还有一个致命的原因就是沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型选择不匹配 沥青路面结构层厚度至少应为集料最大公称尺寸3倍。我国表面层最常用的AC -16 AK-16或SMA-16 与我国表面层常用的厚度4cm相比 明显过大 从而造成沥青
路面混合料容易离析、压实困难、空隙偏大 导致松散、泛油、剥落和坑洞等早期损坏。
我国近年来修筑了许多高速公路 而一些高速公路的沥青路面在不同程度上都发现了一
些早期破坏 如 松散、泛油、剥落和坑洞等现象 而这些现象的出现的主要原因 就沥青路面本身来说 可归结为沥青混合料抗水损害能力不足、路面压实度不够。我国《公路沥青路面施工技术规范》规定的水损害指标不足以防止水损害 因为马歇尔密度满足规范要求 路面空隙率仍可能超过8%。如果在马歇尔压实度的基础上规定了空隙率不8% 或者应用了较为科学的水敏感性评价方法 或采取了抗剥落剂的措施 那么是否可能避免这些早期损
坏呢 回答是不一定的。因为我国沥青路面早期损坏 还有一个致命的原因就是沥青混合料类型与路面结构层厚度不匹配 由于集料最大粒径过大 公称尺寸集料偏多 因而造成混合
料容易离析、压实困难、空隙率偏大 导致松散、泛油、剥落和坑洞等早期损坏。
1 现状分析⑵⑶⑷⑸
《公路沥青路面施工技术规范》 JTJ 032 94 规定 根据不同地区道路等级及所处层位的功能要求 从表7 1 3中选择适当的结构组合 并应遵循以下原则
⑴综合考虑满足耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损害能力、抗滑性能等多方面要求 根据施工机械、工程造价等实际条件选择
⑵采用双层式或三层结构 至少有一层为型密级配沥青混合料
⑶多雨潮湿地区宜采用抗滑表面层混合料
⑷集料最在粒径宜从上至下逐渐增大 中粒式及细粒式沥青混合料用于上面层 粗粒式只能用于中下层
⑸上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2 中、下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3。
表1是规范中表7.1.3的一部份 高速公路和一级公路部份 。
表1 沥青路面各层适用的沥青混合料类型
结构层次三层式沥青混凝土路面两层式沥青混凝土路面
上面层AC-13 AC-16 AC-20 AC-13 AC-16
中面层AC-20 AC-30
下面层AC-25 AC-30 AC-20 AC-25 AC-30
按《公路沥青路面施工技术规范》 JTJ 032 94 条文说明第113页陈述 “根据与先进的国外标准尽社一致的原则 经组织国内专家多次协商讨沦 本规范考虑一次到位 按
照日本、澳大利亚的规定 全部采用ISO565的R40/3系列的标准筛孔和按照我国习惯全
部采用mm制。用于沥青路面矿料级配的筛孔为0•075、0•15、0•3、0•6、l•18、2•3
6、4•75、9•5、13 2、16、19、26 5、31.5、37 5、53、63、75、106mm等
19个筛孔为标准筛孔”。加黑的筛孔尺寸是非标准筛孔尺寸 美国与澳大利亚的规范均没有16mm 31.5mm这两个筛孔尺寸 日本也没有16mm尺寸 但日本多出一个引31.5
mm尺寸。
另外在规范2.1条术语中找不到关于集料最大粒径的定义 当然也在找不到集料最大公村尺寸的定义。从2.1.43~2.1.47关于砂粒式沥青混合料、细粒式沥青混合料一直到特粗式
沥青碎石的定义中可以看出 最大集料粒径似乎就是混合料命名的尺寸。如细粒式AC 1 0和AC 13的最大集料尺寸分别为9.5mm和13.2mm 中粒式AC 16和AC 20 的最大集料尺寸分别为16mm和19mm。这与规范中表7.1.2的定义是一致的。
但是如来研究一下规范表 D.7沥青混合料矿粉级配及沥青用量范围 方孔筛 就会发现
如AC-16mm的通过率为95%~100%,也就是说还有5%的集料尺寸在于16.0mm 这
种集料尺寸应称为什么尺寸呢?
根据美国Superpave的定义 集料最大公称尺寸为筛余第一次大于10%的筛号的上一级
筛子定义为集料最大公称尺寸 集料最大尺寸 集料最大公称尺寸上一级筛号定义为集料最
大尺寸。
根据这个定义检验规范表D.7中的AC-25Ⅰ和AC-16Ⅰ。先看AC-25Ⅰ 筛余第一次大
于10%的筛号为19mm 19mm上一级筛号为26.5mm 称为集料最大公称尺寸 再上
一级为31.5mm是非标准筛号 规范中所列的几个国家中只有日本一个国家有 美国、澳大利亚、西班牙均没有这个尺寸 26.5mm上边应为37.5mm这才是集料最大尺寸。再
看AC-16Ⅰ 第一次筛余大于10%的筛号为13.2mm 它的上一级16.0mm定义为集
料最大公称尺寸 它的再上一级为19.0mm 定义为集料的最大公称尺寸 由于规范中所有国家均没有16.0mm这一尺寸 按这些国家的规定13.2mm上一级应是19.0mm。
表2 表D.7中沥青混合料矿料级配及沥青用里范围 方孔筛
筛孔尺寸/mm 31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.7
5 2.3
6 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
AC-25Ⅰ100 95~100 75~90 62~80 53~75 43~63
32~52 25~42 18~32 13~25 8~18 5~13 3~7
AC-16Ⅰ100 95~100 75~90 58~78 42~63 32
~50 22~37 16~28 11~21 7~15 4~8
如果说26.5mm和16.0mm为集料最大公称尺寸 按照经验的规定路面结构层最小至小
应为集料最大公称尺寸的3倍。也就是说中面层AC-25至少7.5cm 表面层AC-16至少
5cm。
[
我国现行高速公路的沥青路面结构层厚度与沥青混合料类别大体有下列几种典型结构 见图
1。
图1 我国现行高速公路沥雷路
(1) (2) (3) (4)
LH-20 5Cm 长平-13 4Cm AC-16B 4cm AK-13 3Cm
LH-30 6Cm AC-20Ⅱ5Cm AC-25Ⅰ6Cm AC-20Ⅰ 5
Cm
LS40 12Cm AC-25Ⅰ6Cm AC-25Ⅱ6Cm
