低标号沥青在高模量沥青混合料中的应用研究
高模量沥青混合料高温稳定性能的研究
( 上接第 1 9页 )
关 系 到试 验 段 的成 败 ; L S P M 采 用 高 粘 度 改性 沥青 , 混 合 料 生产 温 度 和 出厂 温 度 较 高 , 尤 其 是 混 合 料 出 厂 温 度 与 废弃 温 度 相 差不 大 , 较 难 控 制 。 在 昆 合 料 施 工 方 面, L S P M为骨架空隙型结 构 , 9 . 5 m m 以 上 粗 集 料 比 例在 7 0 %左 右 , 摊 铺 时 应 尤 其 注 意 减 少 混 合 料 的 离 析, 混合料 碾压应遵循“ 高频 、 低 幅、 紧跟 、 慢碾 ” 的 方 式, 以保 证 L S P M 的 骨架 结 构 。 ( 4 ) L S P M 为 透 水 性 混 参考文献 : [ 1 ] 王松根等. 大粒径透水性沥青混合料 ( L S P M) 柔性基 层设计与施工指南[ M ] . 北京 : 人 民交通 出版社, 2 0 0 5 . [ 2 ] J T G F 4 0 — 2 0 4, 0 公路沥青路面施工技术规范[ s ] ・ [ ] 王松根 , 房建果 等- 大碎石沥青混合 料柔性基层在路 面补强中的应用研 究[ J ] ・ 中国公路学报 , 2 0 4, 0 1 7 ( ) : 1 0 一
本 文 采 用 相 同级 配 、 沥 青 用 量 分 别 在 使 用 低 标 号
沥青 、 普 通 沥 青 有 无 高 模 量 添 加 剂 的 情 况 下 通 过 汉 堡、 动 态 模 量试 验 进 行对 比分 析 , 就 高温 稳 定 性 ( 抗 车 辙性能 ) 而言, 使 用低 标 号 基 质 沥青 效 果 是 最 好 的 , 但 掺加 适 量 的 高 模 量 添 加 剂 对 沥 青 混合 料 的 高 温 稳 定 性 也 有 显 著提 高 。 由于 沥青 混 合 料采 用 了相 同 的级 配 、 相 同 的沥 青 含量 , 汉堡 试 件 的 车辙 变 形 深 度 只 与 沥 青 有 关 。参 照
高模量沥青混合料应用综述
高模量沥青混合料应用综述作者:章秀丽来源:《中国新技术新产品》2012年第20期摘要:高模量沥青混合料(High Modulus Asphalt Concrete)能够减少路面结构的变形,延缓车辙的产生,改善路面的疲劳性能,延长路面的使用寿命。
目前HMAC在国外已经比较成熟,并且已有相应的规范标准,而我国刚刚起步,针对高模量沥青混合料,应进一步研究,形成符合我国国情的成套技术。
关键词:道路工程;高模量;沥青混合料;沥青路面中图分类号:U41 文献标识码:A交通量的增长、轴载增加、超载严重、车辆渠化交通、持续高温天气等因素的综合影响,车辙已经成为沥青路面最严重的早期破坏形式之一。
据不完全统计,在高等级公路维修原因中,车辙病害发生比率高达80%以上。
基于抗车辙性能的路面新材料的研究与开发已经成为公路界研究和关注的热点问题。
另外,在市政工程中在对旧路进行翻修、改造时路面标高往往受到限制,需要控制面层结构厚度,采用传统的沥青混合料在较薄的厚度下通常无法保证足够的承载力。
因此如何在保证道路整体承载能力的同时降低路面结构层厚度,也成为棘手问题。
沥青混凝土的弹性模量及沥青路面的结构组合是影响车辙深度即沥青路面产生永久变形的关键参数。
采用高模量沥青混凝土可显著降低荷载作用下沥青层应变,减小沥青混合料高温塑性变形,进而提高路面抗车辙能力。
因此,欧美等国家长寿命路面设计及AASHTO路面设计中都对提高沥青混凝土弹性模量提出具体指标要求。
对于我国普遍采用的典型半刚性基层沥青路面,路面结构中4~10 cm范围内为压应力的高值区,3~8 cm 范围内为剪应力高值区,这两个应力高值区处于半刚性基层沥青路面结构的中面层。
而我国沥青路面的中面层大多采用以70#沥青为结合料、模量较低的普通沥青混凝土,这也是部分沥青路面出现严重车辙病害的主要原因。
为提高沥青路面的抗车辙能力,高模量沥青混凝土(High Modulus Asphalt Concrete)的研究与应用得到广泛关注。
高模量低标号沥青抗车辙性能研究
青 ,通过对高模量低 标号沥青 、S B S改性 沥青 、青 川岩 沥青改性 沥青及 D U R O F L E X高模量
剂沥青混合料的高温性能试验 ,对比研 究 了高模量低标号沥青对 高温性能的影响 ;采用 S U P
—
l 9级配 ,以动稳 定度和 动态模量 为指标评 价 了不 同沥青 混合料 的高温性能 。通过 车辙试
2 . 1车辙试 验
在我国,车辙试验是检验沥青混合料抗车辙
能 力 的 主要 手 段 。 本试 验根 据J T G E2 0 -2 0 l l
( 《 公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 )测试
方 法 测 得不 同混合 料 的 6 O℃ 动稳 定 度 D S和 累 计 变形 量 ,并 以 此 表 征 混 合 料 的高 温 抗 车 辙 能
荷 载 的扩散角 ,减少 车辆 荷载作 用 下路 面结 构层
混 合料 级 配 设 计 采 用 S u p e r p a v e设 计 方 法 ,
选用 S U P一1 9级 配 类 型 ,按 照 S u p e r p a v e级 配设
的累积变形 ,提高路 面结构层高温抗变形能力 , 减小并延缓沥青路面高温车辙的产生 ,改善路面 服务状况,延长路面的使用寿命 ¨ . 2 J 。 本文结合我国沥青路面车辙破坏状况及当今 国民经济发展现状 ,通过 与普通基质沥青 、S B S 改性沥青、岩沥青及外掺高模量剂 的沥青混合料 进行车辙、动态模量对 比试验分析 。提出将高模
验 、动态模量试验验证 了高模量低 标号沥青混合料 的高温抗 变形能力 ,即其抗 车辙 能力和动 态模量较普通沥青混合料及 与其他改性沥青混合料 比较有显著提 高。
关键词 :高模量 中面层 动态模量 车辙
高模量富沥青混合料设计办法
高模量富沥青混合料的设计办法摘要:通过提高路面模量和增加混合料的粗骨料以达到提高道路抗车辙的效果,本文以二广高速科研路为依托,提出高模量富沥青的设计办法。
关键字:高模量沥青富沥青混合料设计粗骨料离析1 研究背景在我国高速公路沥青路面建设中,沥青路面的早期破坏问题,已成为影响我国公路建设健康发展的突出问题,其中,高温车辙破坏最为突出。
高温的气候条件、车辆超载重载现象严重、高速公路的渠化交通和山区高速公路不可避免的长大纵坡及沥青路面配合比设计的不合理均可能造成沥青路面的车辙破坏。
而对于广东省来说,由于高温多雨形成的湿热气候条件,以及大流量、大轴载和渠化交通的加剧,造成车辙破坏成为本地区沥青路面的主要破坏形式,占到了所调查沥青路面产生病害类型的50%以上。
为了解决这些问题,本文提出高模量富沥青设计办法。
通过提高路面模量和增加混合料的粗骨料,提高道路的抗车辙能力。
2 路面结构的选择2.1 基层选择依据半刚性基层沥青路面以其高强度、良好平整度和抗疲劳性能好等特点,已成为目前我国高等级公路路面结构的主要形式。
然而随着这种结构的大量应用,发现其存在着严重的裂缝问题,并已成为该结构的主要缺陷。
裂缝的防治有控制含水量、降低水泥用量、加强洒水养护等方法,然而这些方法只能减少或延缓裂缝的产生,不能解决根本问题。
在广东省高温多雨的季节极易造成大面积的裂缝。
裂缝的存在使道路表面雨水不可避免地进入结构层及路基,致使路面结构层和路基强度大大降低;同时,裂缝在车辆荷载的冲击作用下,很容易扩展,严重的出现唧浆和坑槽。
水泥稳定碎石在温、湿变化作用下产生较大的收缩变形是导致基层裂缝及反射裂缝的主要原因。
因此,为了改善水泥稳定碎石基层抗裂性能,本文提出了用振动成型法进行密实骨架水泥稳定碎石配合比设计,最重要的是用该法确定水泥稳定碎石混合料的最大干密度、最佳含水量和最佳水泥剂量。
2.2面层选择依据根据对路面结构层按其使用功能进行适应性设计,表面层必须具有良好的抗车辙、抗开裂(温度裂缝和剪切裂缝)以及抗磨耗性能,同时还应提供良好的行车要求(平整度、抗滑、低噪音等)。
高模量沥青混凝土
高模量沥青混凝土应用技术研究研究报告目录1 课题研究背景1.1 项目研究的目的和意义1.2 国内外研究现状1.3主要研究内容1.3.1 高模量沥青混凝土材料应用的研究1.3.2 采用高温和低温性能俱佳的低标号沥青或沥青混凝土外掺剂后,高模量沥青混凝土路用性能的研究1.4 研究技术路线2 高模量沥青及外掺剂研究开发2.1 高模量低标号沥青研发2.1.1 溶剂脱沥青工艺2.1.2 调和工艺2.1.3 高模量低标号技术指标2.2 路宝牌高模量沥青混凝土添加剂研发2.2.1 基质原料选择2.2.2 对基质原料改性工艺的选择2.2.3 路宝牌外掺剂技术指标.3 高模量沥青混合料力学特性研究3.1 高模量沥青混合料合理组成3.1.1 提高沥青混凝土高温模量的途径3.1.2 试验所用原材料.3.2 高模量沥青混合料静态模量3.3 高模量沥青混合料动态模量3.3.1 基质90#沥青混合料动态模量试验3.3.2 高模量低标号沥青混合料动态模量试验3.3.3 路宝混合料动态模量试验3.4 高模量沥青混合料蠕变特性3.4.1 静态蠕变试验3.4.2 动态蠕变试验3.5 高模量沥青混合料强度特性4 高模量沥青混合料路用性能研究4.1 高模量沥青混合料高温性能4.2 高模量沥青混合料低温性能4.3 高模量沥青混合料抗水损害性能4.4 高模量沥青混合料抗疲劳性能4.5 高模量沥青混合料抗冻性能4.5.1 劈裂试验4.5.2 试件毛体积相对密度变化率4.5.3 试件表观相对密度变化率5 经济、社会、环境效益及推广应用前景5.1 经济效益分析5.2 社会和环境效益。
简述高模量沥青混合料的研究现状
简述高模量沥青混合料的研究现状高模量沥青混合料(HMAC)是在15℃、10Hz的外界条件下其模量在达到14000Mpa以上的沥青混合料[][1-2],现在大多数采用静态回弹模量和动态模量等技术指标来表征沥青混合料的各项力学性能。
目前,国际上主要通过三种方法制备高模量沥青混合料,第一种是使用硬质沥青,第二种是使用天然沥青,第三种是使用改性剂或专门的高模量添加剂。
1、国内外研究现状1.1国外研究现状1.1.1法国1980年,高模量沥青混凝土在法国被首次应用于道路工程中,它的出现主要来源于道路补强和养护项目中。
逐渐地,高模量沥青混凝土就不局限于在养护工程中使用,而更多地被应用到新建道路的基层和面层中。
2004年起,由法国中央路桥实验室LCPC组织对高模量沥青混凝土展开系统研究。
目前在法国国内采用高模量沥青混凝土主要通过两种途径一是采用低标号沥青,即30号以下的沥青,主要采用的是20号沥青;另一种是采用高模量添加剂。
法国研究人员开展了一系列的试验来分析在同样的集料级配条件下,沥青结合料对混合料抗车辙性能的影响。
试验结果表明高模量沥青混凝土抗车辙性能优良,甚至其车辙深度远要小于SBS改性沥青混凝土。
法国高模量沥青混凝土的设计思想主要是高的沥青含量和较低的空隙率,这将有助于提高抗疲劳和硬质沥青相比普通沥青较低的复原能力。
路面结构设计中,高模量沥青混凝土层通常用作中下面层,这样表面层能够保证其较小的温度变化范围。
2.1.2美国针对沥青路面的车辙问题,美国运输部和联邦公路局委托国家研究中心所属的交通运输部进行了长期细致的研究工作,并提出了长寿命沥青路面设计理论。
美国长寿命沥青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。
长寿命沥青路面不仅适用于大交通量道路,经适当的调整也可以用于中、低等级交通量道路。
高模量沥青混凝土技术应用的探索
高模量沥青混凝土技术应用的探索高模量沥青混凝土技术应用的探索何新原严建和江苏省交通科学研究院股份有限公司摘要:高模量沥青混凝土是一种新型沥青混合料,针对其独特的材料组成、配合比设计及施工生产环节要点,详细说明高模量沥青混凝土的特点,施工工艺,质量要求等重点,以保证工程质量。
关键词:高模量沥青混合料配合比设计施工工艺高模量沥青混凝土(英文简写HMAC,法语简写EME或者BBME)是一种由低标号硬质沥青(或者用较低标号沥青加高模量外加剂)、连续级配的集料组成的沥青混合料,其特点是模量高因而可以减少路面结构层厚度。
高模量沥青混凝于上世纪80年代末期开始在法国研究应用,首先是应用于路面的局部缺陷补强,后来逐步发展到应用于新建公路路面基层;联结层和表面层。
到目前高模量沥青混凝土已有20年的发展历史经验。
在法国,自1990年起,每年生产的低标号硬质沥青在5万吨以上、生产的成品高模量沥青混凝土在100万吨以上,我国2006年施工的江苏省沿江高速公路宁常段也使用了高模量沥青混凝土。
在我国承接的最大海外工程项目,中国中信-中国铁建联合体(CITIC-CRCC)承接的阿尔及利亚东西高速公路中西标段共528公里长度的里程中,路面基层和路面联结层全部设计为高模量沥青混凝土。
高模量沥青混合料在结构组成和技术要求等方面与普通热拌沥青混合料有区别,因此在配合比设计及路面施工方面与普通的沥青混凝土路面也有所不同。
阿尔及利亚东西高速公路全部采用现行欧洲规范设计,中西标段路面结构层设计为7-9cm的EME2 0/14底基层、9-11cm的EME2 0/14基层、5.5cm的BBME0/10联结层、3.5cm的BBMA0/10磨耗层,与普通的沥青路面相比,路面结构层厚度降低了20-30cm。
1、高模量沥青混凝土的原材料控制1.1 粗集料高模量沥青混凝土路面能否达到预期的性能与矿料有很大的关系,连续的矿料级配是高模量沥青混凝土是否能符合要求的必要条件。
抗车辙型高模量沥青路面技术研究
抗车辙型高模量沥青路面技术研究发布时间:2022-09-26T06:31:40.012Z 来源:《工程管理前沿》2022年5月10期作者:鞠林林[导读] 为提高夏季高温下沥青路面抗车辙能力,本文选择两种低标号硬质沥青和两种高模量剂改性沥青,在胶结料和混合料方面研究高模量技术在抗车辙能力的优势性。
鞠林林中国水利水电第七工程局有限公司四川省成都市 610000摘要:为提高夏季高温下沥青路面抗车辙能力,本文选择两种低标号硬质沥青和两种高模量剂改性沥青,在胶结料和混合料方面研究高模量技术在抗车辙能力的优势性。
结论如下:70#+PR、70#+AF-1、30#、20#相比70#基质沥青针入度降低,软化点增大,延度降低,相关研究表明,高模量沥青的延度和混合料的低温抗裂性性能关联不大,还需要混合料试验验证,从软化点指标看,高模量沥青较基质沥青高温性能大幅度提升,提高沥青高温性能。
高模量沥青的动稳定度远高于基质沥青,70#+AF-1混合料达到10620,70#+PR混合料也达到9200,有着优异的高温稳定性,提高路面夏季高温抗车辙能力,70#+PR、70#+AF-1、30#、20#沥青混合料的疲劳寿命为:113.5,123.5,102.3,112.5万次,均大于规范规定的100万次,同时大于基质沥青混合料96.23万次,提升了混合料疲劳性能,70#+PR、70#+AF-1、30#、20#沥青混合料的动态模量为:15245,16229,17580,20827Mpa均满足规范大于14000Mpa的指标,比基质沥青8950Mpa将近提升了一倍,力学性能大幅度提升。
关键词:道路工程;抗车辙;高模量沥青混合料;路用性能0 引言随着全球变暖,我国夏季温度越来越高,南方夏季路面能达到60℃以上,如果遇到高温持续时间长,将使沥青路面在重交通条件下迅速变形破坏,产生车辙。
当路面产生车辙后,路面的整体结构平整性遭到破坏,导致汽车行驶过程中的舒适性严重降低;同时伴随着车辙还有次生病害,例如坑槽、开裂、松散等等,这将导致沥青路面的破坏进一步加深。
高模量沥青混合料性能研究
车辙 是 沥 青 路 面 的 主 要 病 害 之 一 l 】 J , 目前 , 国 内预 防沥青 路 面车 辙发 生 的措 施 主要有 使 用改性 沥 青、 合 理搭 配路 面 结 构层 、 调 整 混合 料 的矿 料 级 配 、
加 强 材料 与施 工 控 制 等 。在 国外 , 除 了 以 上几 种 措 施之外 , 高模量 沥青 混合 料 的大量 应用 , 对 防治 车辙 等病 害 的 发 生 起 到 了 非 常 积 极 的 作 用 J 。但 目 前, 我 国对 高模 量 沥青 混 合 料 的研 究 和 应用 还 处 于
[ 3 ] 胡国 祥, 李静, 田 为海, 等. 沥 青路面唧浆病害的产生原因与防治
措施 [ J ] . 武汉 工程 大学学报 , 2 0 1 1 , 3 3 ( 1 1 ) : 5 9—6 1 . [ 4 ] 冉龙强. 高 聚物 注浆 补强 在高 速公 路路 面 维修 过 程 中的应 用 [ J ] . 交通标 准化 , 2 0 0 7 ( 8 ): 1 5 2—1 5 4 . [ 5 ] 胡 国祥 , 孙柏林 , 邬俊峰 , 等. 高速公 路半刚性基层 沥青 路面唧浆 防治成套技术研究 [ R] . 成果鉴定报告 , 2 0 1 2 . 3 .
7 0 #  ̄ J 青混合料 的性能进行 了测试 , 研 究对 比了高模量 沥青混合料 的性 能。 关键 词 : 高模量 沥青混合料 ; P R—M 外掺 剂 ; 低标号 沥青 ; 性能评价
中图分类号 : U 4 1 4 文 献标 识 码 : B 文章编号 : 1 6 7 3— 6 0 5 2 ( 2 0 1 3 ) 0 9— 0 0 0 3— 0 3
[ 2 ] 李兴海 , 钟昕 , 李万鹏. 高聚物注浆 技术在 湖北京 珠高 速公路 中 的应用 [ J ] . 公 路交通科技 , 2 0 0 9 ( 9 ) : 9 2— 9 3 .
脱油沥青应用于高弹改性沥青混合料的研究
青的制备及性能研究[J],应用化工,204,47(6):
3结论
1414-1424,1424.
Research on application ol deyiley asphalt to high-elastin modined asphalt mixtarr
1实验部分
1.3 试验原材料
高弹改性沥青和DOA高弹复合改性沥青均为公司自 主研发,其技术指标如表1所示。可以看出DOQ高弹复合 改性沥青的软化点、旋转黏度和针入度比有所提高,针入
度、延度和弹性恢复率略有下降。DOA中的主要成分是胶 质和沥青质,软化点高、黏度大,掺入到高弹改性沥青使得 体系变硬变稠,进而提高改性沥青的抵抗外界变形能力和 高温稳定性,且抗老化性能得到进一步改善,但低温抗变形 能力和弹性恢复能力有所下降。
733 52.3 7133 773 75. 1 303
1.3试验方法 SMA-14混合料级配设计结果如表2所示。照此级配
拌制改性沥青混合料SMA-14,油石比6, 3% ,拌和温度
10 °C,聚酯纤维用量为混合料总质量的0.65%o在相同
条件下进行混合料的性能试验,对比考察两种混合料SMA10 的路用性能。
SMA-13混合料性能的影响研究J J ].公路,2020,09 (11) :4-21. [2]彰强,郝增恒,谭忆秋.紫外老化对高弹改性沥青 及混合料性能影响分析[J],公路交通技术,2020,36 (5) :32-37. [J]刘 颖.高弹沥青SMA钢桥面铺装性能研究与应用
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高模量沥青及混合料性能试验研究
2 高模 量混 合料研 究
本 文 选 用 A 一 0级 配 ,O号 基 质 沥青 及 50 C2 7 . % S S改 性 沥 青 ,另 选用 添 加 法 国高模 量 外 掺 剂 P B R
M DL O U E的混合料进行对 比试验 ,R M D L P O U E外 掺剂 的掺 量 为混合 料 质量 的 O6 选 用旋 转压 实仪 .%, 成型 , 设计 级配 如 图 1第 8页 ) 设 计最佳 油 石 比为 ( 。
45% 。 6 。 . . 4. % 44% 。
能要求可以达到辽宁地方规范的技术要求 ,高温及
收稿 日期 :0 2 0 — 0 修 回日期 :0 2 0 — 9 21—22 ; 2 1— 3 1 作者简 介 : 赵联胜(9 7 1 6一 )男 , , 山西平顺人 , 工程师 , 大学本科 ,9 9年毕业 于太原理工大学公 路与城市道路专业 。 18
第3 ( 期 总第2 6期) 1 山西 交通科 技 Q 生 旦 S A X C E C H N I I N E& T C N L GYo O S E H O O C MMU I A I N f N C TO S
NO 3 I I une
高模量沥青及混合料性能试验研究
高模量沥青混合料试验方案
高模量沥青混合料试验方案一、试验目的本次试验旨在设计两种级配高模量沥青混合料,进而通过试验获取材料动态模量参数、疲劳参数,作为路面结构设计输入参数,并对其路用性能进行分析。
二、试验材料1、沥青本次实验采用法国低标号基质沥青,其性能指标见表1。
表1 法国低标号基质沥青技术指标试验项目单位试验结果技术要求试验方法针入度(100g,5s,25℃)0.1mm—T0604软化点℃—T060515℃延度Cm—T0606135℃粘度Pa s—T0625闪点℃—T0611溶解度(%)%—T0607密度g/cm3—T0603TFOT或RTFOT后残留物质量变化%—T0609残留针入度%—T0604残留延度(15℃)Cm—T0605高模量改性剂为法昂交通科技生产的PR MODULE高模量改性剂,如图1所示,其性能指标见表2。
图1 PR.Module高模量添加剂表2 PR MODULE添加剂技术参数性质单位数值颜色- 灰色直径mm5密度g/cm30.93~0.965熔点℃175级配mm0/52、集料试验所用集料为螺狮山石灰岩,其性能指标见表3,表3 石灰岩集料技术指标试验结果规格参数规范要求试验结果试验方法粗集料表观相对密度≥2.6 2.71T0304吸水率(%)≤2.0 1.73T0307针片状颗粒含量(%)其中粒径大于9.5 (%)其中粒径小于9.5 (%)≤15≤12≤1811.15.39.7T0312细集料表观相对密度≥2.5 2.68T0328含泥量(小于0.075mm含量) (%)≤3 1.2T0333矿粉表观密度(g/cm3)≥2.50 2.73T0352-2000粒度范围(%)<0.6mm100100T0351-2000<0.15mm94.794.7<0.075mm83.583.5外观无团粒结块无团粒结块三、高模量沥青混合料设计3.1级配本次试验采用法国现行道路常用混合料级配分别为为EME-10沥青混合料、EME-14沥青混合料。
低标号沥青混合料路用性能试验研究
8 0
H i 公 u 与 t汽 运 to s gh ys 路 A t mo i eApplc i n wa o v ia
第 1期 20 0 8年 1月
低 标 号 沥青 混 合 料路 用性 能试 验研 究
熊 卫 宏
( 常德 路 桥 建设 有 限公 司 ,湖 南 常 德 45 0 ) 1 0 0
其 各项 指标 见表 1 。
表 1 沥青 试 验 结 果
集 料
…一
表3 矿粉试验结果
…
2 沥 青 混 合 料
嚣
2 1 沥 青 混 合 料 马 歇 尔 试 验 结 果 及 体 积 参 数 .
3 沥青 混 合料 的沥青 用 量 均 采 用 马歇 尔法 确 种
维普资讯
0.6 0 .3 0.1 5 0. 75 0
25 .4 2O .5
1 .5 4 1 .6 1 8. 9 65 .
从试 验 结 果来 分 析 , 述 3种 沥 青混 合 料都 满 上
足《 路沥 青路 面施 工技 术规 范 》J 4 —2 0 ) 公 (TG F 0 0 4 中密级配 沥青 混合 料 马歇尔 试验 技术 标 准 。其 中用
个 指标 是 否能 完 全 代 表 其 性 能 , 待 进 一 步 研 究 。 有 其 他两 种沥青 的各 项指 标也均 符合 规 范要求 。
12 集 . 料
1 原 材 料
1 1 沥 青 .
本次 试验 研究采 用石 灰岩集 料 和使用 石灰 石料
磨细 加工 而成 的矿粉 , 各项 性 能 指 标 如 表 2和表 其
成的沥青混合料均有较大的提高, 接近改性沥青的使用要求; 分析 了不同矿物成分的矿粉对沥青
高模量沥青混凝土应用技术研究
60℃
质量损失, % G*/sinδ(10rad/s),kpa
64℃ 70℃
G*/sinδ(10rad/s),kpa 蠕变劲度,MPa m值
破坏应变(1.0mm/min),%
31℃ 28℃ -6℃ -12℃ -6℃ -12℃ 0℃ -6℃
原样沥青
RTFOT残余物 PAV残余物
PG64-16
47 50.5
31
28
-6
-6
0
-6
中东减压渣油脱油沥青
PG等级
针入度(25℃,100g,5s), 0.1mm
软化点(R&B), ℃
脆点, ℃
闪点, ℃
动力粘度(135℃), Pa·s 溶解度(三氯乙烯), %
G*/sinδ(10rad/s),kpa
64℃ 70℃
G*,(10rad/s), kpa
60℃
δ(10rad/s)
≤300.00
≥0.3
≥1.0
新疆减压渣油脱油沥青
PG等级
原样沥青
针入度(25℃,100g,5s), 0.1mm
软化点(R&B), ℃
脆点, ℃
闪点, ℃
动力粘度(135℃), Pa·s
溶解度(三氯乙烯), %
G*/sinδ(10rad/s),kpa
82℃ -
G*,(10rad/s), kpa
60℃
0.033 2.55
-
3823 5237 112.6 249.0 0.353 0.285 1.185 0.668
要求
20~50 ≥60 ≤-10 >230 <3 >99 ≥1.00 ≥10 ≤70
≤1.0 ≥2.20
≤5000
低标号沥青高模量沥青混合料施工温度研究
总第317期交 通 科 技SerialNo.317 2023第2期TransportationScience&TechnologyNo.2Arp.2023DOI10.3963/j.issn.1671 7570.2023.02.029收稿日期:2023 02 03第一作者:范优甲(1975-),男,高级工程师。
通信作者:孟会林(1983-),男,高级工程师。
河北省交通运输厅科技项目(TH 201923)资助低标号沥青高模量沥青混合料施工温度研究范优甲1 孟会林2,3 刘晓龙1(1.中电建冀交高速公路投资发展有限公司 石家庄 050090;2.河北省交通规划设计研究院有限公司 石家庄 050091;3.公路建设与养护技术、材料及装备行业研发中心 石家庄 050011)摘 要 低标号沥青是实现高模量沥青混合料的重要途径之一。
文中基于对低标号沥青黏温特性与抗老化性能的研究确定了低标号沥青高模量沥青混合料施工中的沥青加热温度、石料加热温度及出料温度。
结果表明,20号与30号沥青135℃旋转黏度分别处于2.0Pa·s与1.0Pa·s水平;低标号沥青的抗老化性能总体上优于常用的70号沥青;通过黏 温曲线确定的低标号沥青施工温度基本合理,20号沥青的加热温度宜控制在175~185℃,30号沥青的加热温度宜控制在170~180℃;低标号沥青混合料的石料加热温度可与沥青加热温度保持一致或略有提高,提高幅度宜控制在10~15℃范围内。
关键词 道路工程 低标号沥青 高模量沥青混合料 施工温度中图分类号 U415.6 温度是沥青路面施工中最重要的参数,温度过低,混合料难以压实,路面空隙增加,易造成水损坏,影响路面使用寿命;施工过程中采用较高的温度,则容易导致沥青中的轻质组分挥发,沥青由于热氧化而发生硬化等,进一步严重影响沥青混合料的低温性能及耐久性,同样导致路面使用寿命缩短。
因此,确定合适的沥青混合料施工温度对提升沥青路面施工质量及耐久性非常重要。
浅谈高模量沥青混合料路用性能
浅谈高模量沥青混合料路用性能摘要:随着高速发展而带来的交通量迅速增长,车辆大型化,超载严重及公路渠化等,许多沥青路面在通车不久就发生不同类型的损坏,例如车辙、断裂、拥包以及路面沉陷等,严重影响了道路的服务质量。
参考法国的路面结构,从而在我国公路修筑工程中采用高模量沥青混合料,取得显著效果。
文章结合工程实际,简述了高模量沥青混合料的各项性能。
关键词:高模量;沥青混合料;路用性能高模量沥青混合料是起源于法国的一种新型路面材料,其设计思想是通过改善混合料矿料的沥青胶浆性能、颗粒形状与级配、沥青含量与性能等方式,使沥青混合料具有较高模量,以减少车辆荷载作用下沥青混凝土产生的塑性变形,提高路面高温抗车辙能力,改善沥青混凝土抗疲劳性能。
高模量沥青混凝土在国外的使用已经十分成熟,尤其在法国已颁布了与之配套的混合料组成设计规范。
但是在中国,针对高模量沥青混凝土的研究还处于初级阶段,对高模量沥青混凝土的材料组成和性能评价都缺乏系统的了解。
1 定义及作用机理高模量沥青混凝土(HMAC)是一种整体模量较高、抗疲劳性能良好的路面材料。
按照法国沥青混合料设计规范体系的定义,只有当动态模量(15 ℃,10Hz)大于14000MPa时,这种沥青混凝土才可以被称为高模量沥青混凝土。
作用机理主要是通过提高沥青混凝土的模量,减少车辆荷载作用下沥青混凝土产生的应变,提高路面抗高温变形能力,改善沥青混凝土的疲劳性能,从而延长路面的使用寿命,提高服务质量。
现行制备的方法有三种:①采用低标号硬质沥青(20#沥青)作为胶结料制备高模量改性沥青混凝土;②以天然沥青或其他改性剂制备高模量改性沥青,实现沥青混凝土的模量改进;③以功能性添加剂直接在沥青混合料拌合时加入,以普通石油沥青为胶结料制备高模量沥青混凝土。
2 沥青混合料组成设计方法的对比法国公路管理局在总结一系列研究成果的基础上,于20世纪90年代初制定了一套沥青混合料设计规范体系(NFP— 140)。
高模量沥青混合料技术
基本概念
定义 高模量沥青混合料是一种由低标号硬质沥青(或者 用较低标号沥青加高模量外加剂),与连续级配的 集料组成的沥青混合料。
高模量外加剂
(高熔点天然沥青以及聚乙烯类物质) 作用:使得沥青的黏度变大,软化点提高,针入度 降低,进而提高沥青混合料的模量。
高模量沥青混合料的组成结构
第一种 第二种
路面施工工艺
沥 青 混 合 料 的 压 实 成 型
沥 青 混 合 料 的 拌 制
沥 青 混 合 料 的 运 输
沥 青 混 合 料 的 摊 铺
施 工 接 缝 的 处 理
高模量沥青混合料的拌制
严格控制沥青和集料的加热温度以及沥青混合 料的出厂温度。因为使用低标号硬质沥青并添 加了高模量添加剂的缘故,拌合温度要比普通 沥青混合料高5-10℃,同时在加入沥青以前, 高模量添加剂需要与石料干拌10秒左右。另外, 对于高模量混合料,由于其沥青用量相对较高, 为防止在贮料仓保存过程中混合料发生析漏, 尽可能在混合料生产后迅速运送至摊铺现场。 沥青混合料的施工温度控制范围内
国内情况:
我国对高模量沥青混合料的研究起步比较 晚,主要是借鉴国外的一些先进经验。其 中中石化石油化工科学研究院和辽宁省高 等级公路建设局研制的高模量沥青添加剂 填补了我国在这一方面的空白。 华南理工 大学对高模量混合料进行了详细的研究, 研究的结果表明沥青混合料的模量越高出 现的车辙深度就越小,这也表明高模量沥 青混合料是处理高速公路车辙问题的一个 很好的方法。
生产配合比设计计
生产配合比验证计
目标配合比设计(法国)
原材料:
沥青、粗集料、细集料、填料,高模量 剂,都要满足相应规范的技术要求
矿料的级配: 在选择级配时要使合
高模量沥青混凝土应用技术研究西部交通建设科技项目管理中心
高模量沥青混凝土应用技术研究报告简本1 前言“高模量沥青混凝土应用技术研究” 是2005年交通部西部交通建设科技项目,项目编号:2005 318 773 06。
项目旨在采用低标号高模量沥青和混合料中掺加外掺剂两种工艺方法,来提高沥青混凝土的模量,达到大幅度提高沥青混凝土的高温稳定性且不降低其低温性能和耐疲劳性能,充分发挥路面各结构层功能,延长路面使用寿命的目的。
2 沥青路面车辙形成机理分析2.1 沥青路面车辙调查课题组对辽宁省高速公路路面车辙情况进行了调查和取样分析。
这里仅对沈阳-山海关高速公路车辙病害作以简要分析。
项目组从2001年~2007年对沈山高速公路K450+000~K520+100的车辙检测,数据绘图见图2-1。
图2-1 路面车辙变化趋势从2001年通车后车辙发展较快,特别是2003年到2004年。
2004年后对路面进行全面维修后车辙大幅度减小,也是逐年增大的趋势。
车辙成为目前高速公路沥青路面最严重的路面病害之一。
项目探求以提高中面层材料的高温模量和抗剪强度来控制车辙产生的途径。
2.2 基于车辙的沥青路面力学分析在建立力学模型基础上,根据路面荷载的作用形式及路面结构的受力特点,结合常温季节和高温季节,变化中面层模量后的路面结构应力、应变分析表明:半刚性沥青路面结构中4~10cm范围内为等效压应力的高值区,3~8cm范围内为剪应力高值区,这两个应力高值区正是沥青路面结构中面层所在的位置。
增加路面中面层模量后,荷载产生的最大剪应力和压应力变化不大,而模量提高一倍,剪应变减少50%,压应变减少近60%,因此提高中面层高温时模量将有效抑制路面车辙的产生。
2.3 沥青路面温度实测分析课题组观测分析了辽宁地区五个地点的路面20mm和100mm的温度数据,得出以下结论:我国北方地区高温季节气温能达到30~35℃,路面表面温度可达到60℃以上,路面下20mm处温度可达到55℃,路面下100mm处温度也可达到45℃。
高模量剂与SBR复合改性沥青及其混合料性能研究
高模量剂与SBR复合改性沥青及其混合料性能研究余志刚【摘要】为改善高模量沥青混合料抗裂性能差等路面病害突出问题,通过对高模量剂与SBR复合改性沥青及其混合料性能系统研究,评价了不同PRM和SBR掺量下复合改性沥青针入度体系指标和PG分级,基于车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂和弯曲疲劳试验确定了PRM高模量剂和SBR适宜的掺量范围.试验结果表明:掺加SBR改性剂可显著改善高模量沥青混凝土的低温抗裂性和抗疲劳耐久性,PRM与SBR复合改性沥青可大幅改善高模量沥青以及SBR改性沥青混合料的综合路用性能,复合改性沥青混合料的抗疲劳耐久性优于SBS改性沥青混合料.实体工程和试验段检测结果表明,PRM与SBR复合改性沥青混凝土延长了道路的使用寿命,推荐最佳复合改性剂的掺配比例为2.5%SBR+0.6%PRM.%In order to improve crack resistance and solve issues of pavement disease of high modulus asphalt mixture, this article did systematic study on road performance of high modulus agent and SBR composite modified asphalt mixture, Evaluated penetration composite index and PG classification system of PRM and SBR modified asphalt under different modifier dosage.Based on rutting, low-temperature bending, immersion Marshall, freeze-thaw splitting and bending fatigue testing to determine the PRM agent and SBR high modulus suitable dosage.The results showed that adding SBR modifier can significantly improve the high modulus asphalt concrete low temperature crack resistance and fatigue durability, PRM and SBR modified asphalt composite can significantly improve the high modulus asphalt and SBR modified asphalt mixture overall roadperformance, the composite modified asphalt mixture fatigue durability than SBS modified asphalt mixture.Solid engineering and test section test results show that, PRM complex with SBR modified asphalt concrete prolongs the life of the road, to recommend the best blending ratio of compound modifier is 2.5% SBR + 0.6% PRM.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2017(042)002【总页数】6页(P272-277)【关键词】道路工程;高模量剂;高模量剂与SBR复合改性;路用性能【作者】余志刚【作者单位】重庆工程职业技术学院建筑工程学院, 重庆 402260【正文语种】中文高模量沥青混合料(High Modulus Asphalt Concrete,简称HMAC)是一种整体模量较高,抗疲劳性能良好的特种沥青混合料,按照法国NFP98140/141C高模量沥青混凝土设计指南,只有满足模量(15 ℃,10 Hz,0.02 s)大于14 000 MPa、丰度系数大于3.4%、加载30 000次车辙变形率小于7%、100万次疲劳形变小于130 με的沥青混合料才可称之为高模量沥青混合料[1-4]。
高模量沥青混凝土应用研究
高模量沥青混凝土应用研究发布时间:2021-03-25T15:40:53.113Z 来源:《基层建设》2020年第29期作者:周广柱[导读] 摘要:我国沥青路面在高等级公路中的应用越来越广泛,随着交通量的增大,轴载改变、混合料性质变化以及管养的滞后性,导致一些新建的高等级沥青路面在通车后不久就出现了病害,最为明显的是车辙病害。
安徽省公路桥梁工程有限公司安徽合肥 230000摘要:我国沥青路面在高等级公路中的应用越来越广泛,随着交通量的增大,轴载改变、混合料性质变化以及管养的滞后性,导致一些新建的高等级沥青路面在通车后不久就出现了病害,最为明显的是车辙病害。
高模量沥青混凝土是通过改善沥青的组成性质、集料的性状和级配等方式,综合改善混合料的性能,使之具有较高的模量。
相关试验研究表明,适量添加高模量剂可以提高公路沥青混合料的寿命以及稳定性,减少沥青路面变形的概率,减少沥青混合料的不良病害现象。
关键词:轴载;高等级沥青路面;车辙病害;高模量沥青混凝土1 沥青原材技术指标粗集料技术指标应符合《公路沥青施工技术规范》(JTG F40-2004)要求。
表1 粗集料技术要求基质沥青与高模量改性剂相结合的方法,沥青试验指标应符合《公路沥青施工技术规范》要求。
PR MODULE添加剂呈深色、固体、颗粒状,颗径2-4mm左右。
2 PR MODULE高模量沥青混凝土配合比设计PR MODULE高模量沥青混凝土的配合比设计与普通沥青混合料的设计方法相同,即马歇尔试验配合比设计方法,遵循热拌沥青混合料设计的目标配合比、生产配合比以及试拌试铺验证的三个阶段,确定矿料级配及最佳油石比。
PR MODULE高模量沥青混凝土级配范围要求见表4。
表4 矿料级配范围PR MODULE高模量沥青混凝土马歇尔技术标准见表5。
表5 马歇尔试验技术标准将集料放入烘箱内加热至180℃-185℃并保持恒温,按比例配制好的矿料与PR MODULE同时加入拌和锅内干拌120-180s,将加热的沥青投入拌锅内湿拌90-120s,同时加入热矿粉拌和60-90s,总拌和时间为270-390s,将拌和完成的沥青混合料放入烘箱内保温60min,烘箱温度为165℃,最后将成型温度不低于160℃的PR MODULE混合料装摸制件并进行室内车辙试验。
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设计工作。根据每种规格原材料的筛分结果 ,通 过试算 得 到 以下 配 比为 2#:3#:4拌:矿粉 =50:15: 31:4,依据法 国相关规范可知 ,该合成级配在该 国 高 模 量 沥 青 混 合 料 (EME2) 级 配 范 围 内。
沥青 用量取 决于级 配 ,根据设 计级 配确定 出 各个系数 ,当油石 比为 5.6%时 ,丰度系数 K= 3.52>3.4,即 5.6% 的油 石 比可 以满 足 丰 度 系 数 K的要求 ,可作为设计沥青用量。
本 研究 选用 的沥青 为某 沥青供 货单 位 提供 的 氧化 30#沥青 和溶剂脱 30#沥青。所用集料为镇 江 矛迪 的石灰岩 ,分 l#、2群、3#、4#四种规 格 , 矿粉 采用 磨细石 灰岩矿 粉 。混合 料 的配合 比设计 根据 法 国高模量 沥青混 合料 设计 指南 的要 求开展
收稿 日期 :2015—12—11。 作者简介 :孙雪伟 ,男 ,工程 师。主要从 事公路工 程技术 咨询 及 试 验 检 测 、科 研 工 作 。E —mail:870883986@
qq.cor n 。
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石 油
根据 前期 的研究 成果 ,将 氧化 30#沥青 和溶
沥 3 2 ∞ 一 青2 \ 触 j}j一l ∽-L11_
低 标 号沥青 具 有 针 入度 较 低 、软 化 点 较 高 、 高温稳 定 性较好 的特 点 ,在 国外 已有较 成 功 的应 用经验。因此 ,对混合料高温性能要求较高而对 低温性 能要 求 相 对 较 低 的 地 区 可 采 用 低 标 号 沥 青 ,有针对性的利用其 良好 的高温性能解决路面 出现 的 车辙病害 、降低 路 面 的成 本 ,另外 ,低标 号 沥青 的研究 与应用 可 以更好 的解决 石油 行业适 合低标 号 沥青开 发 的油源 的有效 利用 问题 ,促进 石油 行业 多种类 优质 沥青 的开发 ,从 而进 一步 提 高我国高速公路沥青路面的建设质量 、延长使用 寿命 ,并 满足重 交通 发展 的迫切需 要 ,同时也将 为 30#低 标号 沥青路 面 的施工 提 供理 论 指导 ,具 有广 阔 的应 用前 景 。 1 沥青 混合料 设计
2016年 6月
石 油 沥 青 PETROLEUM ASPHALT
第 30卷第 3期
低 标 号 沥 青在 高 模 量 沥 青 混 合料 中的应 用研 究
孙雪伟 ,李挠
(江 苏中路工程技术研究院 ,南京 211806)
摘 要 :低标号 沥青具有针入度 小、粘稠度 、劲度大 、软化点 高、延度 小的特 点,低标 号 沥青混合料 高温性 能优 良,温度敏感性好 。通过不 同低标号 沥青的 高温、低 温、水损 坏、抗 疲劳及力学等性能比较 ,以全面了解低 标号沥青的使 用性 能,为其应用选择提供依据 。
依 据粘 温 曲线确定 的 氧化 30#沥青 的拌 和 温 度为 193 oC,压 实温 度为 187℃ ,该值 均在 欧标 规范规 定 的范 围 内。 2 抗 水损 坏性 能
采用冻融劈裂试验 (T 0729-2000)对耐久 性高模 量 沥青混 合料进 行抗水 损 害性能 的评价 。
采用 马歇尔 双 面击 实 5O次 成 型 试 件 ,共 分 两 组 ,规 范 要 求 的 试 件 直 径 、 高 度 分 别 为 (101.6±0.2)mm、(63.5±1.3) mm。其 中一 组室温下保存 ,另一组先真空饱水 15 min,然后 在 (一18±2)℃保持 (16±1)h后再在 (60± 0.5)℃水箱 中保温 24 h,最后将两 组试件 同时 浸人 (25±0.5)c(=水 中保温 2 h,然后进行劈裂 强度试 验 ,相应 的加载 速率 为 50 mm/min,试 验 结 果见 表 l。
2016年第 3O卷
O 5 0 5 O 5
O O O 0 O O
0 O 0 O O O
久O 性高模 O 0 量O 混合 O 料O 的复 O 数 模 量 满 足 法 标 规 范 要
剂脱 30#沥青耐久性 高模量混合 料 15℃下 的间 求 ,而 氧化 30#沥青耐久 性 高模 量 混 合料 的复数
模量稍大于 50#沥青 +添加剂耐久性高模量混合
将 氧化 30#沥 青 和 溶 剂 脱 30#沥 青 与 50#沥
关键 词 :低标 号沥青 高模量 沥青混合料
近 年来 ,我 国交通 运输 事业 发展迅 猛 ,交通 轴载不断增大,由此引起的超载现象 日益严重 , 加上渠化交通的影响 ,使得沥青路面车辙成为最 突 出的早期 病 害之一 。不论 是南 方高 温地 区还是 北方 寒 冷地 区 ,车辙 问题 都呈现 出逐 步严 重 的趋 势 ,最近 国 内外 公路 界将研 究 的重点转 向了沥青 的粘稠方 向,结果表明低标号沥青混合料以其 良 好 的抗 车辙性能 和相对 改性 沥青 较低 的价 格 ,逐 渐得 到 了国 内广 大研究 者 的认可 。
接拉伸模量换算 ,即可得到复数模量,结果如表 模量不满足法国相关规范的要求,但是模量值还
2所示 。 由表 2中数 据 可见 Nhomakorabea溶剂 脱 30#沥 青 耐 是 比较 高 的。
表 2 换算得到的复数模 量
将 氧化 30#沥青 和溶 剂 脱 30#沥青 与其 它 品 种沥青的耐久性高模量混合料 2O℃和 15℃下进 行间接拉伸模量对比,比较结果见图 4所示。
} . . 『. .
图 4 不同品种沥青 的混合料 间接拉伸模量 比较
由图 4比较发 现 ,与其 它沥青 的耐 久性高 模
量混合料的间接拉伸模量相 比,l5℃下氧化 30#
沥青耐久性高模量混合料的间接拉伸模量最小 , 溶剂脱 30#沥青耐久性高模量混合料 的间接拉伸
图 5 试件 的加载模式及试样