沥青稳定碎石混合料的介绍

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沥青稳定碎石基层在市政道路整治工程中的应用

沥青稳定碎石基层在市政道路整治工程中的应用

沥青稳定碎石基层在市政道路整治工程中的应用发布时间:2022-09-29T05:41:50.971Z 来源:《建筑创作》2022年第3月5期作者:陈艺[导读] 本文笔者首先对沥青稳定碎石基层的优缺点进行了分析,然后,结合笔者参与施工的上海市甜爱路(四川北路-甜爱支路)道路整治工程的施工案例,对沥青稳定碎石基层的施工技术要点展开详细论述,并总结施工质量控制要点,仅供参考。

陈艺上海新虹口市政建设有限公司摘要:沥青稳定碎石混合料由矿料和沥青、骨料组成的具有一定级配要求的混合料,根据其空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少,沥青稳定碎石混合料可划分为密集配沥青稳定碎石(ATB)、开级配沥青碎石(OGFC表面层及ATPB基层)、半开级配沥青碎石(AM)等各个类型。

为提升沥青稳定碎石施工质量,保障市政道路稳定性,延长道路使用寿命,需要研究沥青稳定碎石基层施工技术。

本文笔者首先对沥青稳定碎石基层的优缺点进行了分析,然后,结合笔者参与施工的上海市甜爱路(四川北路-甜爱支路)道路整治工程的施工案例,对沥青稳定碎石基层的施工技术要点展开详细论述,并总结施工质量控制要点,仅供参考。

关键词:市政道路;沥青稳定碎石;工艺流程;摊铺;碾压引言在市政道路施工中,路面基层施工一个重要环节。

路面基层施工操作较为简单,但路面基层施工质量会对市政道路的车辆通行造成直接影响。

近几年来,各大中城市车流量迅猛增长,通行车辆也从小型化走向大型化,许多中型车辆还进行超载行驶;以上诸多因素叠加起来,导致市政路面承受的实际交通载荷值往往超过其设计值。

——许多市政道路,以沥青作为路面基层,但沥青路面基层缺乏刚性、硬度,难以承受日益增长的交通载荷;常常在投入使用后就出现路面损坏。

因此,近年来,市政道路路面施工的材料正在逐渐发生变化。

许多道路施工企业摒弃了沥青,转而在路面基层施工中使用沥青稳定碎石。

1沥青稳定碎石基层沥青稳定碎石基层,是由沥青稳定碎石混合料摊铺、碾压形成的路面承重层。

沥青混合料的一些基本概念

沥青混合料的一些基本概念

2、沥青混合料的表观密度
单位体积(含混合料实体体积与不吸收水分的内 部闭口孔隙之和)压实沥青混合料的干质量,又称 视密度,由水中重法测定(仅适用于几乎不吸水的 密实试件)。
3、沥青混合料的毛体积密度
单位体积(含混合料的实体矿物成分及不吸收水分的 闭口孔隙、能吸收水分的开口孔隙等颗粒表面轮廓线 所包围的全部毛体积)压实沥青混合料的干质量,由 表干法、蜡封法或体积法测定。 4、沥青混合料试件的沥青体积百分率 压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占试件总体积 的百分率,以VA表示。 5、沥青混合料试件的空隙率 沥青混合料内矿料及沥青以外的空隙(不包括矿料自 身内部已被沥青封闭的孔隙)的体积占试件总体积的 百分率,以VV表示。
半开级 配
沥青 稳定 碎石 —
公称 最大 粒径 (mm )
最大 粒径 (mm )
37.5
53.0

ATB-30

ATPB-30

31.5
37.5
粗粒式
AC-25 AC-20 ATB-25 — — — — — 3~6 — SMA-20 SMA-16 SMA-13 SMA-10 — 3~4 — ATPB-25 — — — — — >18 — AM-20 AM-16 AM-13 AM-10 AM-5 6~12 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 — 31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 —
VMA VV VA

(a) (b)
f VMA 1 P s 100 sb
(3)新规范的计算公式-即Superpave的计算公式(b)
19
3、沥青饱和度(VFA) (1)定义:按照试验规程定义总有

浅谈改性沥青混合料SMA的应用

浅谈改性沥青混合料SMA的应用

浅谈改性沥青混合料SMA的应用SMA全称沥青玛蹄脂碎石混合料,StoneMasic(Matrix)Asphalt的缩写,是20世纪60年代中期,德国道路工作者为提高路面的抗滑能力,抵抗带钉轮胎对路面破坏而开发的新技术,它能显著地提高沥青混凝土的路用性能,特别适用于重交通道路,本文是根据本地区一些工程项目实际应用进行的理解和分析。

1. SMA性能介绍1.1SMA组成。

沥青玛蹄脂(Mastic)是由沥青、矿粉、纤维及少量细集料组成的混合物。

SMA路面是按照内摩擦角最大的原则配置间断级配的粗集料,使其形成相互嵌挤锁结的骨架,然后用足量的沥青玛蹄脂(细集料、矿粉、沥青和纤维稳定剂组成)填充其骨架空隙的一种路面结构。

(1)5mm以上的粗集料,用量高达70%~80%。

(2)矿粉填料用量达8%~13%,粉胶比(矿粉同沥青比)远远超出通常1.2的限制。

(3)沥青结合料用量多,高达6.5%~7.0%。

(4)细集料:一般0.075mm筛孔的通过率高达10%。

(5)纤维稳定剂占混合料总重的0.3%~0.4%,用来吸附过量的沥青。

1.2强度组成机理。

1.2.1高温稳定性。

SMA的高温稳定性主要取决于内摩擦角φ值,φ值主要取决于矿质骨料的尺寸均匀度、颗粒形状及表面粗糙度。

SMA作为一种间断级配混合料,4.75mm~9.5mm之间的粗集料总量的40%左右,远高于普通密级配混合料,且矿质颗粒粗大、均匀,同时SMA对集料的扁平或细长颗粒有严格的限制,某些情况下对磨光值也有严格的要求。

这样,SMA混合料骨料有棱角且表面粗糙,故内摩擦角φ值大。

即使在高温条件下,由于粗集料颗粒之间相互良好的嵌挤作用,混合料仍有较好的抗变能力。

1.2.2低温抗裂性。

在低温条件下,混合料收缩变形使集料受拉时,集料之间填充的沥青玛蹄脂(Mastic)可以发挥其良好的粘结作用。

此时SMA的抗拉能力主要取决于沥青胶结料的粘聚力c值。

由高含量的矿粉、纤维和沥青组成的Mastic具有远高于普通密级配混合料的粘结作用,从而使混合料具有良好的低温抗裂性能。

沥青稳定碎石混合料的介绍

沥青稳定碎石混合料的介绍

五、沥青稳定碎石混合料马歇尔指 五、沥青稳定碎石混合料马歇尔指 标
试验指标 单位 密级配基层(ATB) 半开级配面层 (AM) 排水式开级配 基层 (ATPB) 所有尺寸
公称最大粒径
mm
26.5mm
等于或大于 31.5mm ф152.4mmx 95.3mm 112
等于或小于 26.5mm ф101.6mmx 63.5mm 50
四、沥青稳定碎石混合料配合比设计 四、沥青稳定碎石混合料配合比设计 1.沥青试验 1.沥青试验 2.集料试验 2.集料试验 3.级配选择 3.级配选择 4.最佳沥青用量的确定方法 4.最佳沥青用量的确定方法 a.传统的马歇尔法 a.传统的马歇尔法 b.力学指标法 b.力学指标法
a.传统的马歇尔法 a.传统的马歇尔法。
马歇尔试验尺 寸 击实次数(双 面) 空袭率VV 稳定度,不小 于 流值 沥青饱和度 VFA
mm
ф101.6mmx 63.5mm 75
ф152.4mmx 95.3mm 75

% KN 7.5
3-6 15
6-10 3.5
不小于18 -
mm测
40-70
-


三、沥青稳定碎石混合料的分类 三、沥青稳定碎石混合料的分类

根据最新的沥青路面施工技术规范,沥 根据最新的沥青路面施工技术规范,沥 青稳定碎石混合料可以分为三类, 青稳定碎石混合料可以分为三类,分别是 密级配沥青稳定碎石混合料,简称ATB, 密级配沥青稳定碎石混合料,简称ATB, 空隙率3 %,一般用在基层 一般用在基层; 空隙率3-6%,一般用在基层;半开级配 沥青稳定碎石混合料,简称AM,空隙率6 沥青稳定碎石混合料,简称AM,空隙率6 10%,一般用在面层; %,一般用在面层 -10%,一般用在面层;开级配沥青稳定 碎石混合料,简称ATPB,空隙率大于18 碎石混合料,简称ATPB,空隙率大于18 %,一般用在基层 一般用在基层。 %,一般用在基层。

沥青稳定碎石基层项目特征描述

沥青稳定碎石基层项目特征描述

沥青稳定碎石基层是一种常用的路面基层材料,其项目特征主要体现在以下几个方面:1. 材料组成:由集料、矿粉和沥青组成,集料占混合料中的质量分数约95%,集料的形状、规格、级配等特征决定了混合料的体积组成,进而影响其路用性能。

2. 类型:根据设计空隙率和用途,沥青稳定碎石基层可以分为密级配沥青稳定碎石(ATB)、半开式沥青稳定碎石(AM)和开级配沥青稳定碎石(ATPB)等类型。

其中,ATB用作基层,设计空隙率3-6%;AM用作低等级公路面层,设计空隙率6-12%;ATPB用于路面排水的基层,设计空隙率20%。

3. 力学特性:沥青稳定碎石基层具有较高的抗剪强度、抗弯拉强度和耐疲劳特性。

与沥青混凝土面层相比,其粒径偏大,级配偏粗,沥青用量偏少,对原材料的要求相对较低。

4. 施工特点:施工速度快,维修养护费用低,设计使用年限长。

施工时需要控制好沥青的摊铺温度和压实度,以确保路面质量。

5. 经济性:沥青稳定碎石基层在经济性方面表现良好,尤其是在与沥青混凝土面层结合使用时,能够有效降低整体路面的维护成本。

6. 环境适应性:具有良好的应力扩散能力,能够与沥青混凝土面层形成良好的层间连续性,降低沥青层内部的剪应力和弯拉应力,提高路面的整体性能。

7. 施工工艺:在施工过程中,需要特别注意防止竖向离析现象,确保混合料的均匀性。

施工时可能需要采用单层压实厚层技术,以提高施工质量。

8. 应用范围:在国外,沥青稳定碎石基层得到广泛应用,而在国内,由于研究和应用起步较晚,目前使用相对较少。

但其在提高路面性能、降低维护成本方面的优势,预示着在国内有较大的应用潜力。

沥青稳定碎石基层的设计和施工需要综合考虑材料特性、施工条件和路面使用需求,以确保路面的长期稳定性和耐久性。

沥青混合料特点和性能

沥青混合料特点和性能

二. 低温抗裂性
定义:抵抗低温收缩裂缝的能力
破坏形式:裂缝
横向裂缝 纵向裂缝 网状裂缝
荷载型横向裂缝 非荷载型横向裂缝
温缩裂缝 反射裂缝
沥青低温抗裂性的机理: 沥青路面低温时强度增大,但变形能力降低。急骤降温产
生温度梯度,面层受到下部约束产生拉应力,降温也使得沥青 混合料劲度增加,导致混合料拉应力大于抗拉强度而开裂。
定义:高温稳定性是指沥青混合料在高温条件下, 能够抵抗 荷载的反复作用, 不发生显著永久变形(不可恢复变形如车 辙、波浪及推移拥包等) , 保持路面平整的特性。
破坏形式: ① 车辙(车辆在路面上留下的永久压痕); ② 泛油(沥青面层中的自由沥青受热膨胀,直至沥青混凝
空隙无法容纳,溢出路表的现象) ③ 推移,拥包,搓板。 我国最常用评价实验方法是:马歇尔试验和车辙试验
混合料
荷载 环境 条件
表面纹理 形状 尺寸 劲度 用量 粘度
空隙率 矿料孔隙率
VMA 大小 作用次数 温度 湿度
光滑→粗糙 圆角→砾
最大粒径增加 增加 增加 增加 增加 增加
增加 增加 增加 增加
减小 减小 减小 减小 增加 减小 增加 增加
增加 增加 增加 一般增加
a.马歇尔稳定度(三项指标)
1. 马歇尔稳定度(MS):指标准尺寸试件在规定温度和加荷 速度下,在马歇尔仪中最大的破环荷载(KN)反映混合料 的强度指标。
3. 施工方便,速度快,养护期短,能及时 开放交通
4. 沥青混合料可分期改造和再生利用
沥青混合料的性能
(The performance of asphalt mixture )
一. 高温稳定性 二. 低温抗裂性 三. 耐久性 四. 疲劳性能 五. 水稳定性 六. 抗滑性 七. 施工和易性

沥青混合料—沥青稳定碎石混合料ATB

沥青混合料—沥青稳定碎石混合料ATB
沥青混合料—— 沥青稳定碎石混合料ATB
内容回顾
沥青稳定碎石混合料是由矿料和沥青组成具有一定级配要求的混合料。
按空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少,分为密集配沥 青稳定碎石(ATB)、开级配沥青碎石(OGFC表面层及ATPB基 层)、半开级配沥青碎石(AM)。
沥青稳定碎石混合料的分类:
内容引入
• 受温度、水分等环境影响减小 • 有效防止反射裂缝产生
总结
采用密级配沥青稳定碎石基层结构,可以解决我国沥青路面之前“强基薄面”的 半刚性基层沥青路面固有的缺陷。
• 连续级配沥青混合料
分类
设计空隙率一般为3%~6%,常见类型: ATB25
ATB30
ATB40
2 与其他沥青混合料的区别
与沥青碎石的区别
• 以AM表示,是由适当比例粗集料、细集料及少量填料与沥青 结合料拌和而成,压实后剩余空隙率6%~12%。属于连续半开 级配沥青混合料。
与排水式沥青稳定碎石 的区别
2 与其他沥青混合料的区别
3 使用ATB的意义
1 密级配沥青稳定碎石混合料(ATB)概念及分类
概念
矿料n
矿料 1
沥青
按密实级配原理设计 设计空隙率较小 密实式沥青混合料—
ATB
分类
按矿料最大粒径 • 粗粒式或特粗式沥青混合料 分类
按混合料密实度 • 密实式沥青混合料
分类
按矿料级配类型
分类
• 以ATPB表示,矿料主要由粗集料组成,细集料和填料较少,采 用高粘度沥青结合料粘结而成,压实后空隙率在18%以上。
与密实式沥青混凝土的 区别
• 以AC表示。与ATB二者比较接近,ATB级配比AC偏粗,ATB油 石比AC略低。

第3章沥青混合料—SMA

第3章沥青混合料—SMA
除已有成功经验证明使用非改性 的普通沥青能符合使用要求外, SMA宜采用改性石油沥青-- F40规范
SMA路面的病害
SMA路面的病害
2. SMA对材料的要求-粗集料
Good Rock Rock
高质量的轧制碎石,其岩石
Bad
应坚韧,具有较高的强度和
刚度。
形状接近立方体,有棱角, 针片状含量低
针入度要小一个等级
(1)沥青结合料
要求沥青具有较高的粘度,与集料具有较好的 粘附性。除满足相关规范要求外,应采用比当地常 用普通沥青混合料所用沥青硬一级的沥青。对于高 等级公路、交通量特别大以及气候环境严酷时,最 好采用改性沥青制备沥青混合料。
改性沥青 、 普通沥青?来自动稳定度(次/mm)8000 7000
LA、抗压碎要求较高
一般不使用石灰岩,可以使
用酸性岩石,但应检验与沥
青粘附性,不满足要求时, 应采取有效的抗剥落措施。
2.SMA对材料的要求-细集料
SMA的细集料含量很小,只有10%左右,但作用不 可小视
最好使用坚硬的机制砂,也可以采用优质石屑部分 替代机制砂使用,且应选择石灰岩石屑,严格控制 实现中土的含量。
1.概述
SMA:是沥青马蹄脂碎石(Stone Matrix Asphalt)的缩 写,是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以 及较多的细集料(矿粉)组成的沥青马蹄脂,填充与间断 级配的粗集料骨架间隙中组成一体所形成的沥青混合料, 简称SMA。
SMA材料组成特点: “三多一少”—粗级料多(≧4.75mm ,粗集料70%~80%)、沥青多、矿粉多(约10%)、细 集料少。
(1)SMA混合料体积结构参数 SMA骨架嵌挤形成的判断
1.概述

间断级配SMA

间断级配SMA

灰分含)≤
18±5,无挥发物
7.5±1.0 5.0±1.0 5.0
三、SMA混合料的配合比设计
1. SMA混合料的配合比设计指标 (1)SMA混合料级配设计范围 表3-29为SMA混合料级配范围的建议值,SMA混合料的最大 粒径应与面层结构设计厚度相匹配,结构设计厚度为集料的公 称最大粒径的2~2.5倍。
2.集料与填料
用于SMA混合料中的粗集料应是高质量的轧制碎石,其岩 石应坚韧,具有较高的强度和刚度,如玄武岩、沙眼、花 岗岩等石料。应严格控制集料中的针状颗粒含量,集料的 颗粒形状应接近立方体,富有棱角,纹理粗糙,其它技术 要求见表3-27的要求时,必须采取有效的抗剥落措施。 细集料最好使用坚硬的机制砂,也可以从洁净的石屑中 筛取粒径范围0.5~3mm部分作为制砂使用。当采用普通石 屑作为细集料时,宜采用石灰岩石屑,石屑中不得含有泥 土类杂物。当与天然砂混用时,天然砂的含量不宜超过机 制砂或石屑的比例。细集料质量除了满足普通热拌沥青混 合料对细集料的要求外,棱角性最好大于45%。
4、表面特征 SMA混合料一方面要求使用坚硬、粗糙、耐磨 的高质量碎石,两一方面采用间断级配的矿料,压 实后表面形成的构造深度大,一般超过1mm,这使 得沥青面层具有良好的抗滑性和耐磨性能,还能减 少溅水,减少噪声,提高道路行驶质量。
二、SMA混合料的组成材料及其技术要求
1、沥青结合料 在SMA混合料中,要求沥青具有较高的粘度,与集料有良 好的粘附性。SMA所用沥青质量必须符合我国“重交通道 路沥青技术要求”,并应采用比当地常用热拌沥青混合料 所用沥青硬一级的沥青。南方炎热地区可以采用AH-70,寒 冷地区用AH-70 或AH-90。 对于高速公路、承受繁重交通的重大工程道路、夏季特别 炎热和冬季特别寒冷地区的道路,最好采用改性沥青配制 SMA混合料。由于改性沥青的基质沥青质量必须符合我国 “重交通道路沥青技术要求”,所配制的聚合物改性沥青 质量应符合(JTJ036-98)的技术要求,当以提高沥青混 合料抗车辙能力作为主要目标时,改性沥青的软化点最好 高于当地年最高路面温度。

沥青稳定碎石基层施工工艺

沥青稳定碎石基层施工工艺

沥青稳定碎石基层施工工艺沥青稳定碎石基层施工工艺随着国民经济的高速发展,交通量迅速增长、车辆大型化、严重超载等现象使沥青路面面临严峻的考验,许多高速公路建成后不久就不能适应交通的需要,早期破坏的情况时有发生。

为缓解高速公路重载交通压力,我国开始推广应用以沥青碎石为代表的柔性基层。

1工艺特点(1)沥青碎石的高温性能比较好,水稳定性良好。

(2)车辙试验动稳定度比较高。

(3)修复方便。

(4)沥青碎石基层可以增强路面排水能力,减少沥青层的温度收缩裂缝和防止反射裂缝的发生,改善路面使用性能,提高其使用寿命。

2适用范围沥青稳定碎石基层在高速公路路面承重层中得到推广使用。

3工艺原理及设计要求工艺原理沥青碎石基层即沥青稳定碎石类沥青混合料,其设计的基本思路是保证沥青混合料中具有足够的粗集料,使之具有很好的高温力学性能,按其设计的空隙率大小可以分为三种:开式(排水式基层,设计空隙率在15%以上)、半开式(设计空隙率在8%〜15%之间)、密实式(设计空隙率在3%〜8%之间)。

工艺设计要求成型方法室内试验采用美国工程兵旋转压实剪切实验机(GTM)进行目标配合比、生产配合比设计,确定控制指标;采用马歇尔试验进行常规设计,建立比对关系,进行日常检测和控制。

级配设计在组成沥青混合料的原材料选定后,沥青混合料的技术性质在很大程度上取决于集料间的级配组成,沥青混合料由于集料的级配不同,可以形成不同的组成结构。

沥青碎石基层级配参照规范,选用骨架密实型沥青碎石混合料,常采用ATB-30, ATB-40两种级配形式。

原材料性能原材料质量是影响路面质量、使用寿命的重要因素。

通过测试沥青、石灰岩粗集料、细集料和矿粉等材料的性能和技术指标来检测材料是否满足规范要求,从而完成原材料的选择。

沥青拌制沥青混合料所用的沥青材料其技术要求随气候条件、交通情况、沥青混合料的类型和施工条件等因素而异,其技术指标需满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F402004)的要求。

沥青混合料

沥青混合料

沥青混合料第一节沥青混合料概述一、定义:将一定级配的矿质混合料与具有一定粘度和适当用量的沥青结合料,经充分拌和而形成的混合料。

二、分类:1、按矿质集料级配类型分类:1)连续级配沥青混合料:矿料级配组成中从大到小各级粒径都有,按比例相互搭配组成的沥青混合料。

2)间断级配沥青混合料:矿料级配组成中缺少1个或几个粒径档次而形成的沥青混合料2、按矿料级配组成及空隙率大小分类:1)密级配沥青混合料:按密实级配原理设计组成的各种粒径颗粒的矿料与沥青结合料拌合而成、设计空隙率较小(3%-6%)的密实式沥青混凝土混合料(以AC表示)和密实式沥青稳定碎石混合料(以A TB表示)。

2)半开级配沥青混合料:由适当比例的粗集料、细集料及少量填料(或不加填料)与沥青结合料拌和而成、压实后剩余空隙率在6%-12%的半开式沥青碎石混合料(以AM表示)。

3)开级配沥青混合料:矿料级配主要由粗集料嵌挤组成,细集料较少,设计空隙率不小于18%的沥青混合料。

3、按集料公称最大粒径分类:最大粒径:指要求集料100%通过的最小的标准筛筛孔尺寸。

公称最大粒径:混合料中筛孔通过百分率为90%-100%的最小标准筛孔尺寸。

分类:1)、特粗式:公称最大粒径大于31.5mm。

2)、粗粒式:公称最大粒径为26.5mm或31.5mm。

3)、中粒式:公称最大粒径为16mm或19mm。

4)、细粒式:公称最大粒径为9.5mm或13.2mm5)、砂粒式:公称最大粒径小于9.5mm。

4、按制造工艺分类:1)热拌沥青混合料:经人工组配的矿质混合料与粘稠沥青在专门设备中加热拌和而成,保温运输至施工现场,并在热态下进行摊铺和压实的混合料。

2)冷拌沥青混合料:在常温下拌和、铺筑的沥青混合料,所用结合料通常为液体沥青或乳化沥青。

3)再生沥青混合料:把由路面上清除下来的旧沥青混凝土进行加工处理后的混合料。

第二节沥青混合料的组成结构与强度理论2.1沥青混合料组成结构的现代理论表面理论认为,沥青混合料是由粗、细集料和矿粉,大小不同粒径组成密实矿质混合料的骨架,利用沥青胶结料的粘聚力,在加热状态下施工,使沥青包裹在矿料的表面,经过压实固结后,将松散的矿质颗粒胶结成具有一定强度的整体。

ATB-25沥青稳定碎石配合比设计与优化调整

ATB-25沥青稳定碎石配合比设计与优化调整

ATB-25沥青稳定碎石配合比设计与优化调整第一工程公司[摘要] 本文详细介绍了ATB-25密级配沥青碎石混合料的目标配合比及生产配合比,沥青混合料试拌试铺的总结,以及ATB-25混合料配合比设计的进一步优化调整,对类似的ATB混合料配合比设计有一定的借鉴意义。

[关键词] ATB-25配合比设计试拌试铺优化调整1 前言我国高速公路沥青路面早期损坏一直就受到各方面的重视,目前仍处于摸索和探讨阶段。

而对沥青路面早期损坏争论的焦点,主要集中在半刚性基层设计的合理与否,在国内多年来沥青路面基本上都遵循着“强基薄面”的设计理念,基层采用半刚性结构,沥青面层厚度一般为15~18cm。

随着我国引进一些先进的路面结构技术,柔性基层结构路面逐步被一些省市(地区)认识和采纳,在根本上消除了路面早期损坏的因素,从而改变了路面结构型式单一的状况,趋向“柔基厚面”的设计理念。

ATB沥青稳定碎石混合料,是作为柔性基层使用的新结构之一,具有骨架密实、渗水系数很小的特点,一般采用的结构层厚度大于8cm,其施工技术编入了新规范《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中。

该混合料综合了原规范中ACⅠ型与ACⅡ型的优点而形成的级配,既有ACⅡ型的粗骨料含量,又适当地采用了ACⅠ型较多的细集料用量,两种级配类型结合而成的一种新型级配。

结构上既具有ACⅠ型的密实,又有ACⅡ型的骨架嵌挤结构,抗变型能力强,密实不渗水。

实测数据表明其稳定度很高(一般大于3000(次/mm)),渗水系数较小(一般小于200(ml/min)),具备良好的高温抗车辙能力及抗水损坏能力。

但该混合料的缺点是:大骨料含量相对较多,中间粒径骨料含量相对较少,混合料表面积相对较小,对沥青用量较为敏感;在施工过程中容易产生离析,压实比较困难。

笔者参与了河南济焦新高速公路沥青路面的施工,其下面层采用13cm 厚的ATB-25密级配沥青稳定碎石路面结构,其上为6cm厚AC-20粗型沥青混凝土,4cmSMA-13沥青马蹄脂混凝土,沥青面层总厚度达23cm。

沥青混合料术语、及材料

沥青混合料术语、及材料

第二章、术语及沥青原材料认识一、术语1.1 沥青结合料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。

1.2乳化沥青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沥青产品,也称沥青乳液。

1.3 液体沥青用汽油、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。

1.4改性沥青掺加橡胶、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)制成的沥青结合料,从而使沥青或沥青混合料的性能得以改善。

1.5 改性乳化沥青在制作乳化沥青的过程中同时加人聚合物胶乳,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。

1.6 天然沥青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。

1.7 透层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人基层表面一定深度的薄层。

1.8 粘层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酒布的沥青材料薄层。

1.9 封层为封闭表面空隙、防止水分侵人而在沥青面层或基层上铺筑的有一定厚度的沥青棍合料薄层。

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。

1.10 稀浆封层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。

1.11 微表处采用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与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。

(特点:沥青含量高,石料强度要求高,可直接通车,养护成本低无需碾压;破乳后即可开放交通)微表处是在78655051/稀浆封层基础上发展起来的预防性养护方法。

沥青混合料概述

沥青混合料概述

三、沥青混合料组成材料的选择 (三)细集料 沥青混合料用细集料包括天然砂、机制 砂、石屑。 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质。 天然砂可采用河砂或海砂,通常采用中、 (三 粗砂,颗粒级配符合要求。 SMA和OGFC不宜使用天然砂。 机制砂应选用优质的石料生产,级配符 合要求。 石屑是采石场破碎石料时通过4.75mm 或2.36mm的筛下部分。
沥青混合料概述
二、沥青混合料的分类 (一)按集料级配类型 连续级配沥青混合料(沥青混合料、沥青碎石) 间断级配沥青混合料(SMA、OGFC) (二)按混合料密实度分类 密级配沥青混凝土混合料(孔隙率小于10%) 半开级配沥青混合料:由适当比例的粗集料、细集 料及少量填料(或不加填料)与沥青结合料拌合而 成,压实后剩余孔隙率在10%以上的半开式沥青混 合料。也称为沥青碎石混合料(简称AM)
四、沥青混合料的技术性质 5、抗滑性 为了使沥青路面有足够的抗滑性,用于沥青混合 料的粗集料要特别注意耐磨光性,选择硬质有棱 角的集料。 沥青用量对抗滑性的影响非常敏感,沥青用量超 过最佳用量的0.5%即可使抗滑系数明显降低。 沥青含蜡量对沥青混合料抗滑性有明显影响。 6、抗老化性
热拌沥青混合料的施工温度(℃)
沥青混合料概述
(四)多孔式排水性沥青混合料(简称OGFC) 多孔式排水沥青混合料是指剩余孔隙率大于 20%的开级配沥青混合料。 铺筑OGFC混合料的主要目的是使路面在高速 行车条件下,雨水可以迅速地通过混合料内部的大 的开口孔隙排出路面以外,不产生溅水和水雾,同 时大幅度降低路面噪声。 缺点:灰尘填塞孔隙,很难清除 进水发生冰冻,影响耐久性
三、沥青混合料组成材料的选择 (四)填料 沥青混合料的矿粉必须是采用石灰石或岩浆 岩中憎水性石料经磨细得到的矿粉。 矿粉应干燥、洁净。 粉煤灰作为填料使用时,用量不得超过填料 总量的50%。 高速公路、一级公路的沥青面层不宜使用粉 煤灰做填料。

沥青稳定碎石混合料路用性能研究

沥青稳定碎石混合料路用性能研究
表 2 设计 最 佳 油 石 比 下 的各 项 体 积 指 标
Байду номын сангаас
级配 1 级配 2 级配 3 级配 4 级配 5 级配 6
37 . 29 . 36 . 36 . 31 . 32 .
抗压 回弹模量 ( P ) 14 M a 48
15 5 1
15 62
13 59
采用大 马歇 尔试 验 方 法 , 面 击 各 12次 ( 双 1 相
当于 马 歇 尔 标 准 击 实 7 5次 ) 分 别 成 型 3 O 、 , .% 35 、.% 、.%油 石 比试件 , 1为各 级配 在设 .% 4 0 45 表 计 空 隙率 下 的各项 指标 。
表 1 设 计 最 佳 油 石 比 下 的 各 项 指标
高 温性 能 评 价采 用 车辙 试 验 , 同级 配 的 车辙 不
试验 结果 见表 4 。
表 4 车辙试验结果
级配 级配 1 级 配 2 级配 3 级配 4 级配 5 级 配 6 13 95 19 95 18 50 18 69 12 76 18 78 16 49 13 55 17 34 17 46
性能 、 高温性 能 、 力学 性 能 和 疲 劳性 能试 验研 究 , 级 配 曲线 见 图 1 。根 据 国 内外 相 关 资 料 , 验 选 取 设 试
②称质 量 , 标 定的体 积计算 集料 的捣实 密度 。 按
第6 期
张巨英等 : 沥青稳定碎石混合料路用性能研究
・ 3 6・
15 4 1
13 08
据 文献 对 2 8条 高速公 路 、 级公路 的水 泥稳 一 定类 基层 及 5 6条高 速公 路 、 级公路 的二 灰稳定 类 一 基层 回弹模 量 的统计 结果 , 泥稳定 碎石 7 水 d无侧 限

沥青稳定碎石基层ATB-25混合料配合比设计与施工质量控制

沥青稳定碎石基层ATB-25混合料配合比设计与施工质量控制

沥青稳定碎石基层A TB-25混合料配合比设计与施工质量控制本篇文章来源于路桥工程师【】原文链接:/jishu/lumian/201006/262211.html本文以龙长高速公路沥青稳定碎石基层A TB-25为例,对原材料要求、配合比设计、施工工艺以及质量控制等方面进行论述,以期为今后沥青稳定碎石基层A TB-25在我省高速公路的推广应用提供借鉴。

1 引言国际上绝大部分国家早在20世纪70年代起,就采用柔性基层——沥青稳定碎石作为重载交通路段的常用的路面结构。

沥青稳定碎石属于粘弹性材料,韧性强,有一定的自愈能力,对反射裂缝有较好的抑制。

在柔性基层路面结构中,基层层底的拉应力较大,在弯拉应力的反复作用下出现层底疲劳开裂的可能性也最大,因此要求具有很好的耐久性,特别具有优良的抗疲劳性能,而且作为承重层要求有一定的抗车辙能力。

在路面结构中,将路面上面层设计为功能层,将中下面层、基层设计为结构的承重层。

有关资料证明,柔性基层路面的破坏一般始于面层,由于面层的车辙、开裂等破坏从上到下顺序发展、延伸。

对于柔性基层路面内部出现的微小裂缝往往能够自愈,而不致于象半刚性基层材料,出现裂缝后,会迅速扩展,因此柔性基层的破坏是功能性破坏。

与全国各地一样,福建省高速公路以往全部采用半刚性基层,往往通车没几年,许多没有达到设计年限的高速公路沥青路面出现了早期损害,沥青路面病害呈不断加剧趋势,路面使用性能急剧衰变,主车道出现了裂缝、坑槽、唧浆、沉陷、车辙等比较严重的病害,对道路和行车安全构成了严重威胁。

养护部门虽已采取了多种技术措施进行路面养护,但往往是一场大雨过后,就出现大面积的裂缝、坑槽、唧浆、沉陷等病害,令养护部门应接不暇,防不胜防,造成了极大的经济损失和社会影响,也给广大道路使用者造成了极大的不便。

从2005年开始,我省邵三高速公路沥青路面首次进行了5km沥青稳定碎石基层试验路研究,2006年起包括福州机场高速公路一期工程在内的我省高速公路沥青路面结构全部采用了水泥稳定碎石层+级配碎石+沥青稳定碎石基层+沥青面层这种倒装的路面结构类型。

沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)

沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)
稳定剂,在缺乏纤维的情况下,可使用改性沥
青代替,但不能完全起到纤维的作用。最早
在德国发现加了纤维以后可以有效地提高混 合料的高温稳定性和抵抗埋钉轮胎的磨耗,后 来纤维逐步成为SMA的必须成分,其原因与 SMA使用较多的矿粉与沥青结合料有关。纤 维有以下作用。
①加筋作用:在SMA混合料中掺加纤维,纤 维在混合料中以一种三维的分散相存在,犹 如农民盖土坯房时向抹墙的灰泥小掺加草筋 一样,也象各种钢纤维混凝土、土工格栅、 土工布等等加筋材料一样,可以起到加筋作 用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SMA级配与AC、AM级配的比较
类型 通过下列筛孔(mm)百分率(%)
19 16 13.2
AC16 100 90~100 76~92
9.5 4.75 2.36 1.18 0.6
60~80 34~62 20~48 13~36 9~26
0.3 0.15 0.07 5
7~18 5~14 4~8
AM16 100 90~100 60~85 45~68 18~40 6~25 3~18 1~14 0~10 0~8 0~5
5。纤维稳定剂
(1)纤维稳定剂在SMA中的作用 在沥青混凝土中使用增强纤维,已有二十
多年历史。早期在水库的沥青衬砌中掺加 石棉纤维,曾经取得过良好的防止开裂渗 水的效果,现在纤维的种类已经很多,主 要有木质素纤维、矿物纤维、有机纤维三 大类,另外还有玻璃纤维,不过很少使用。
制造沥青玛蹄脂碎石混合料时必须采用纤维
(1)SMA是一种间断级配的沥青混合料, 以SMA—16为例,4.75mm以上的粗集料,颗 粒的比例高达70~80%,其中9.5mm以上的占 一半,矿粉的用量达8~13%,0.075mm筛的 通过率一般高达10%,粉胶比远超出通常的 1.2的限制值,由此形成间断级配,很少使用 细集料。

沥青玛蹄脂碎石混合料简介

沥青玛蹄脂碎石混合料简介

沥青玛蹄脂碎石混合料沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone matrix asphalt,简称SMA)是由高含量粗集料、高含量矿粉、较大沥青用量,低含量中间粒径颗粒组成的骨架密实结构型沥青混合料。

应用:我国首次使用改性沥青是1994年首都机场高速公路,使用了奥地利技术NOVOPHALT。

其关键技术在于利用间隙可不断调整的大型胶体磨使改性剂反复多次通过磨体而达到非常均匀与沥青共混,用400倍显微镜面观察切片晶体结构是否混合均匀。

PE对改善高温稳定性较好,而SBS对改善低温稳定性较好,96年首都机场东跑道罩面掺入4%PE+2%SBS,另外还掺入0.4%石棉纤维,使用改性剂以后,针入度比原来沥青减少了一个等级,软化点大为升高,粘度增加了7倍,说明沥青的高温稳定性有显著提高。

形成背景60年代的德国交通十分发达,根据本国的气候特点(夏季气温20℃左右,冬季不太冷),习惯修筑“浇筑式沥青混凝土”路面。

这种结构中沥青含量12%左右,矿粉含量高。

使用中发现路面的车辙十分严重,另外当时该国家的汽车为了防滑的需要,经常使用带钉的轮胎(包括欧洲一些国家亦如此),其结果是路面磨耗十分严重(1年可减薄4cm左右)。

为了克服日益严重的车辙,减少路面的磨耗,公路工作者对沥青混合料的配合比进行调整,增大粗集料的比例,添加纤维稳定剂,形成了SMA结构的初形。

1984年德国交通部门正式制定了一个SMA路面的设计及施工规范,SMA路面结构形式基本得以完善。

这种新型的路面结构先后在德国、欧洲一些国家逐渐被推广、运用。

90年代初,美国公路界认为其公路路面质量不如欧洲国家的路面质量好。

经考察发现存在两个方面的差距:①在改性沥青的运用上;②在路面的结构形式上(即SMA)。

1991、1992年开始加以研究、推广SMA这种结构形式,最典型的是:1995年亚特兰大市为举办奥运会对公路网进行改建和新建,全部采用了SMA这种结构形式做路面。

沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)的组成原理及特点沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中,所形成的混合料。

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二、沥青稳定碎石混合料的优点
(1)沥青稳定碎石基层沥青路面,由于面层和基层 材料结构的相似性,路面结构受力、变形更为协调;
(2)设计优良的沥青稳定基层混合料能保证一定的 空隙率,使水分顺畅地通过基层排出,不会滞留在路 面结构中造成路面的水稳性破坏;
(3)沥青混合料对于水分的变化不敏感,受水和冰 冻影响较小,不会因为干缩裂缝而导致面层出现反射 裂缝;
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四、沥青稳定碎石混合料配合比设计
1.沥青试验 2.集料试验 3.级配选择 4.最佳沥青用量的确定方法
a.传统的马歇尔法 b.力学指标法
a
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a.传统的马歇尔法。
马歇尔试验设计法是基础性的体积设计法,设备价格低、 操作简单、便于掌握 ,我国沥青混合料的配合比设计即是采 用此方法 。
b.力学指标法
力学指标法是基于沥青混合料强度理论的一种方法,它 认为在混合料强度最大时的沥青用量为最佳沥青用量。具体 的方法是,成型试件后,测出无侧限抗压强度R和劈裂强度r, 求出R×r,然后绘出R×r与沥青用量关系图,对应于R×r峰 值的沥青用量即为最佳沥青用量。
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沥青稳定碎石基层位于面层之下,处于受拉区和受压区, 需要承受荷载的压实作用和底面的弯拉作用,抗压强度和抗 拉强度是沥青稳定碎石基层混合料首要考虑的性能。因此可 以认为当R×r最大时,混合料的性能最佳,即可以认为R×r 峰值所对应的沥青用量为沥青稳定碎石基层混合料的最佳沥 青用量。
排水式开级配 基层
(ATPB) 所有尺寸
ф152.4mmx 95.3mm75Fra bibliotek112
50
75
3-6
7.5
15
6-10 3.5
不小于18 -
1.5-4
实测
55-70
a
40-70
-
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谢谢
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10
这两种方法确定得最佳沥青用量,力学指标法比传统的马 歇尔方法油石比大0.3%左右,但力学指标确定得最佳油石比 下的高温性能和低温性能都比传统的马歇尔法确定的要好。 所以推荐用力学指标法来确定沥青稳定碎石基层(特别是 ATB)最佳沥青用量。
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8
五、沥青稳定碎石混合料马歇尔指 标
试验指标
单位
公称最大粒径 mm
面相比,其下层的沥青层部分取代了我国的半刚性基层,可 以称之为沥青稳定碎石基层沥青路面。它是在国外级配碎石 沥青路面基础上发展起来的。由于沥青稳定性材料良好的强 度和抗疲劳性能,使得这种结构在国外得到长期而有效的应 用。
沥青稳定碎石基层是不同于半刚性基层的柔性基层,是用 适量的沥青对级配集料进行稳定后用作沥青路面的基层。与 半刚性基层相比,沥青稳定碎石基层刚度相对较小,具有较 高的抗剪强度、抗弯拉强度和耐疲劳性,不易产生收缩开裂 和水损害;与传统的用于面层的沥青混凝土相比,它是针对 于基层用的,粒径偏大,级配偏粗,沥青用量偏少,对原材 料的要求相对于面层要低,可以减少造价。
(4)沥青稳定碎石基层同沥青面层一起构成全厚式 沥青面层,从而使得整个沥青面层的修筑时间减少。
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4
三、沥青稳定碎石混合料的分类
• 根据最新的沥青路面施工技术规范,沥
青稳定碎石混合料可以分为三类,分别是 密级配沥青稳定碎石混合料,简称ATB, 空隙率3-6%,一般用在基层;半开级配 沥青稳定碎石混合料,简称AM,空隙率6 -10%,一般用在面层;开级配沥青稳定 碎石混合料,简称ATPB,空隙率大于18 %,一般用在基层。
沥青稳定碎石混合料介绍
内部报告
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沥青稳定碎石混合料介绍报告
• 沥青稳定碎石混合料的使用背景 • 沥青稳定碎石混合料的优点 • 沥青稳定碎石混合料的分类 • 沥青稳定碎石混合料配合比设计 • 沥青稳定碎石混合料马歇尔指标
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2
一、沥青稳定碎石混合料的使用背景
国外沥青路面的沥青层较厚,与我国半刚性基层沥青路
马歇尔试验尺 mm 寸
击实次数(双 次 面)
空袭率VV

稳定度,不小 KN 于
流值
mm
沥青饱和度

VFA
密级配基层(ATB)
26.5mm
ф101.6mmx 63.5mm
等于或大于 31.5mm
ф152.4mmx 95.3mm
半开级配面层 (AM)
等于或小于 26.5mm
ф101.6mmx 63.5mm
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