沥青路面新技术及绿色施工技术

低温和反射开裂
疲劳 滑溜
松散 水损害
二、对沥青路面的使用要求
1、路面有足够的承载能力 2、路面结构的抗永久变形能力（抗车辙能力）强。 3、面层表面无明显泛油现象 4、表面平整、密实、微观要粗糙。 5、无明显水损坏现象 6、无明显台背沉陷和路基沉陷 7、基层质量好，路面结构形成完整的整体 8、避免或减少裂缝的出现
90
70-22
沥青层总厚
230
－
磨耗层
50
58-28
中间层
90
58-28
HMA基层
90
58-28
沥青层总厚
230
－
磨耗层
40
58-28
中间层
70
58-28
HMA基层
70
58-28
沥青层总厚
180
－
磨耗层
50
76-28
中间层
130
70-22
HMA基层
100
58-28
沥青层总厚
230
－
磨耗层
50
70-28
中间层
130
70-22
HMA基层
100
64-22
沥青层总厚
230
－
孔隙率(%) 6 6 4 － 6 6 4 － 6 6 4 －
－
－
研究决定
应变lgε
高沥青含 量混合料
低沥青含 量混合料
永久疲劳寿 命
疲劳寿命 lgN
用油量与抗疲劳性能的 关系
永久性沥青路面结构设计一般不考虑交通量,设计标准为控制沥青层层底弯拉 应变小于极限应变值,设计时所采用的荷载为在道路上行驶所能预测的最大荷载的 实际车辆荷载,并考虑一定量的超载下的荷载;极限应变值现在还没统一,一般非改性 沥青为60-70uε,改性沥青可提高到100uε。路基土垂直压应变小于200uε。
3、全柔性沥青路面结构
面层
沥青上面层
沥青中面层
柔性基层
沥青底面层 上基层
垫层
底基层 垫层
柔性基层材料：大碎石沥青混合料（LSM、ATB 、ATPB等）沥青贯入碎石、级配碎（砾）石等粒 料材料。
4、具有柔性基层的半刚性沥青路面结构
面层 柔性基层 半刚性基层
垫层
15cmLSPM
5、永久性沥青路面结构（PERPETUAL PAVEMENT）
1、道路石油沥青技术要求
指标
针入度 (25℃ ,5s,100g) 适用的气候分区[6] 针入度指数 PI
一、我国公路与城市道路沥青路面 主要存在的问题
1、高温性能不足(悬浮密实结构)
骨架-密实型 SMA
悬浮-密实型 AC
骨架-空隙型 PFC(OGFC)
、 2、沥青路面裂缝（路基不均匀沉降、疲劳裂缝 低
温裂缝、反射裂缝等）
3、水稳定性差
4、沥青抗老化性能差
5、表面特性差(抗滑性能差)
车辙
沥青路面新技术及绿色施工技术
山东建筑大学 任瑞波 教授 2012年06月24日
●我国公路与城市道路沥青路面主要存在的问题 ●对沥青路面的使用要求 ●公路与城市道路沥青路面结构及材料 ●沥青路面施工技术--沥青混合料设计方法和施
工质量控制 ●沥青路面预防性养护技术 ●新的稳定型橡胶改性沥青及混合料技术 ●高模量沥青混合料设计及施工控制技术 ●温拌沥青混合料设计及施工控制技术
三、公路与城市道路沥青路面结 构及材料
我国公路与城市道路上的沥青路面结构具有以
下几类：
半刚性沥青路面结构、刚性基层沥青路面结构
、全柔性沥青路面结构、具有柔性基层的半刚性沥
青路面结构，大部分公路采用半刚性沥青路面结构
：
1、半刚性沥青路面结构
面层
沥青上面层
沥青中面层
半刚性基层
沥青底面层 上基层
垫层
底基层 垫层
面层材料：沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）、沥青 碎石、OGFC、沥青贯入碎石、沥青表面处治等 。
半刚性基层（底基层）材料：水泥稳定材料、石灰稳定材料、二 灰稳定材料、综合稳定材料等。
垫层材料：粒料材料、半刚性材料等。
100
90
80
70
60 级配上限
50
级配下限
级配中值 40
合成级配1
30
传统路段 传统路段
1 2
美国威斯康辛州的长寿命试验路段的结构组合
结构层
厚度(mm)
沥青PG分级
磨耗层
50
58-28
中间层
90
64-22
HMA基层
90
64-22
沥青层总厚
230
－
磨耗层
50
64-28
中间层
90
58-28
HMA基层
90
58-28
沥青层总厚
230
－
磨耗层
50
58-28
中间层
90
70-22
HMA基层
永久性沥青路面的理念：设计的沥青路面能够使用 50年以上、采用较厚的沥青层柔性路面，降低了传统的 沥青层底疲劳开裂和避免结构性车辙，由于此路面的损 坏仅限于路面顶部（2.5—10cm），因此只需要定期的表 面洗刨、罩面修复，使得沥青路面在使用年限内不需要 大的结构性重建。
高性能PG胶结料 3.75~7.5cm高质量HMA或OGFC
胶结料高温性能同面层 低温性能较面层降一级 10~17.5cm高模量抗车辙HMA 胶结料高温性能同面层 低温性能较面层降一级 7.5~10cm柔性，抗疲劳HMA
路基
永久式路面
• 轮载下100~150mm区域为高受力区域，也是各种损坏（主要是轮辙）
的发生区域。
• 表面层(40~75mm)，为高性能沥青混凝土，为车辆提供良好的行驶界面，
合成级配2
合成级配3
20
中值线
10
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
• 2、刚性基层沥青路面
面层 刚性基层
垫层
沥青Βιβλιοθήκη Baidu面层
沥青中面层 沥青底面层
上基层 底基层
垫层
采用普通混凝土、碾压式混凝土、贫混凝土、 钢筋混凝土、连续配筋混凝土等材料做的基层。
交通部2005年文件《关于防治高速公路沥青路面早期损坏的指导意见》 中明确指出“要树立全寿命成本理念，降低沥青路面产生早期损坏的返修成 本”，结合国外沥青路面的发展动态，针对半刚性沥青路面的种种弊端，我 国未来沥青路面结构可能朝着以下主流发展：
对目前沥青路面结构容易出现早期损坏的思考
• 高度重视半刚性基层沥青路面的层间处理问题 • 关注重载条件下的反射裂缝问题 • 高度重视沥青路面内部的排水问题 • 重载交通条件下，沥青路面结构形式多样化
四、沥青路面施工技术--沥青混合料 配合比设计方法及施工质量控制
（一）、沥青混合料对原材料具 体要求
应具有足够的抗滑性、高温稳定性、水稳定性。
• 中间层(100~175mm)，为高模量青混凝土，起扩散荷载的作用，应具
有高模量（刚度）、抗车辙。
• 基层(75～100mm)，为高柔性沥青混凝土，起抵抗疲劳的作用，应具备
高柔性、抗疲劳、密水性能好。
试验路段 长寿命路学段)(Illinois大 长寿命路段(WisDOT) 长寿命路段(WAPA)