PR MODULE 高模量沥青混合料技术
高模量沥青混凝土材料组成设计方法
高模量沥青混凝土材料组成设计方法[摘要]随着我国经济建设步伐的不断加快，城市交通建设也在不断的发展，在车辆运输的过程中由于天气、车辆的载重量、运输频率等原因的影响，导致沥青公路出现很多的车辙，在一定程度上影响了交通的出行，本文就高模量沥青混凝土材料组成设计方法进行阐述。
[关键词]高模量；沥青混凝土；材料组成；设计一、前言在当前沥青混凝土公路施工的过程中主要使用的材料有沥青、粗集料、细集料、矿粉、改性剂等材料组成，在施工的过程中我们要对各种材料进行合理的配比，来提高沥青混凝土的施工质量。
二、3种配合比设计方法研究现状1、马歇尔设计方法马歇尔设计方法是目前国内外应用最多、技术最成熟的设计方法。
马歇尔法由密西西比州公路局的布鲁斯·马歇尔提出，由美国陆军工程兵部队加以改进并增加某些性能，已作为ASTMD1559和AASHTOT245的正式方法固定下来。
马歇尔法需要进行室内试验，通过对稳定度、流值与密度、孔隙率进行分析，提出合适的沥青混合料。
马歇尔法的优点是它注意到沥青混合料的密实度和孔隙特性，进行这样的分析以强调合适的孔隙特性以获得耐久的混合料。
2、Superpave设计方法Superpave(SuperiorPerformingAsphaltPavements)设计方法是美国公路战略研究计划(SHRP)的重要研究成果，目前Super-pave设计方法在我国已经得到了一定程度的应用推广，并且有较好的应用效果。
Superpave体系包括性能基础上的沥青材料特性与设计环境条件，通过控制车辙、低温开裂和疲劳开裂来改善性能。
3、高模量设计方法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年代初制定了一套与性能相关的沥青混合料设计规范体系。
迄今为止，该规范因其独创性和先进性一直被欧共体其他国家所借鉴。
法国高模量沥青混合料设计经验表明高模量沥青混合料设计最关键的问题是处理好模量、高温稳定性和疲劳三者之间的关系。
PR.M高模量沥青混合料性能试验研究
PR.M高模量沥青混合料性能试验研究
杨海;魏为成
【期刊名称】《石油沥青》
【年(卷),期】2011(025)006
【摘要】采用PR.M制备了高模量沥青混合料,并与添加聚酯纤维的沥青混合料作对比分析.通过一系列室内试验,较为全面地分析了高模量沥青混合料的综合路用性能.结果表明,PR.M添加剂不仅可以大幅度提高沥青混合科的动态模量,改善其高温性能,也能够明显提高其抗水损害性能和低温抗裂性能,但抗疲劳性能有所下降.本研究成果可为PR.M高模量沥青混合在国内的推广应用提供参考依据.
【总页数】6页(P40-45)
【作者】杨海;魏为成
【作者单位】重庆市交通委员会,重庆400060;招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆400067
【正文语种】中文
【相关文献】
1.EME2高模量沥青混合料性能对比试验研究 [J], 夏全平;孙杰;李庶安;杨飞
2.高模量沥青及混合料性能试验研究 [J], 赵联胜
3.环保型高模量沥青混合料性能试验研究 [J], 高国华;黄卫东;白玉铎
4.温拌高模量沥青混合料性能试验研究 [J], 陈安京
5.水-温耦合作用对高模量沥青混合料性能的影响 [J], 宁毅;李文凯;刘向杰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高寒高海拔地区高模量天然沥青混合料技术规程
高寒高海拔地区高模量天然沥青混合料技术
规程
高寒高海拔地区高模量天然沥青混合料技术规程旨在在高海拔和低温环境下，规范施工使用沥青混合料，保证其可靠性和正常使用寿命。
一、技术要求
1.高模量天然沥青混合料采用全新的高粘度沥青，或表观密度比原有沥青高的改性沥青，应符合国家规定的各项标准要求。
2.沥青骨料质量合格，具有良好的抗冻凝性能，比表面积大，抗水性能好，抗车流压力及抗滑性能。
3.准备工作：沥青混合料应符合国家规定，部署随车设备，搅拌机运行符合规定。
二、单位要求
1.购置施工设备、材料等，应符合国家有关质量标准，货物材料实行分批检验抽查合格方可使用。
2.施工单位应组织专业人员进行培训，并定期再培训更新技能。
3.施工单位应按计划生产、进行施工管理，并定期召开会议，解决出现的问题。
三、安全责任
施工单位应建立安全管理制度，落实施工安全责任，明确施工现场安全管理人员及其职责，确保施工安全运行。
四、质量控制
施工单位应建立完善质量监控制度，按照国家质量标准要求，进行材料验收、过程巡查和质量验收，确保沥青混合料质量符合要求。
高模量沥青混合料的主要技术特点
高模量沥青混合料的主要技术特点1.强度高高模量沥青混合料具有较高的强度，这意味着它能够承受更高的压力和负荷。
这种混合料可以更好地抵抗磨损、挤出、压碎等外部力量的影响，因此在使用过程中具有更长的使用寿命。
高模量沥青混合料的强度特性使得其在道路、桥梁、机场跑道等需要承受大量车辆行驶的场所得到广泛应用。
2.稳定性好高模量沥青混合料具有较好的热稳定性和耐久性，可以在高温、低温、潮湿等多种环境下保持其性能。
这种混合料的抗车辙性能较强，可以有效地防止道路在高温下出现车辙，保证道路的平整度和安全性。
此外，高模量沥青混合料的低温抗裂性能也较好，可以避免道路在低温下出现裂缝。
3.抗疲劳性强高模量沥青混合料具有良好的抗疲劳性能，可以在反复承受车辆行驶的过程中保持其完整性。
这种混合料的疲劳寿命较长，可以有效地抵抗车辆的反复冲击和振动，避免道路出现疲劳损坏。
高模量沥青混合料的抗疲劳性能对于保证道路的安全性和稳定性至关重要。
4.耐磨性能好高模量沥青混合料具有较好的耐磨性能，可以更好地抵抗车辆的磨损和摩擦。
这种混合料的耐磨性较强，可以有效地延长道路的使用寿命，减少道路的维修和更换频率，降低维护成本。
高模量沥青混合料的耐磨性能对于道路的使用寿命和经济效益具有重要意义。
5.低噪音高模量沥青混合料具有较低的噪音，可以减少车辆行驶时产生的噪音污染。
这种混合料的表面较为粗糙，可以减少车辆行驶时的摩擦力，降低车辆噪音的产生。
同时，高模量沥青混合料的强度和稳定性也较好，可以避免道路出现凹坑和不平整的情况，减少车辆行驶时的震动和噪音。
低噪音的混合料可以改善道路使用者的驾驶体验，提高道路的安全性和舒适性。
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)。
高模量沥青混凝土制备工艺与PR.M的最优掺量研究
第39卷第5期2023年9月森㊀林㊀工㊀程FOREST ENGINEERING Vol.39No.5 Sep.,2023doi:10.3969/j.issn.1006-8023.2023.05.020高模量沥青混凝土制备工艺与PR.M的最优掺量研究余建强1,王海飙1∗,孙明刚2,王心智2,柳斌2(1.东北林业大学土木与交通工程学院,哈尔滨150040;2.龙建路桥股份有限公司,哈尔滨150001)摘㊀要:通过选择3种不同粗细集料比例的高模量沥青混凝土(High Modulus Asphalt Concrete,HMAC)级配类型,分别从高温㊁低温和水稳等方面对级配情况进行评价㊂结果表明,粗集料增加有助于形成骨架结构从而增强高温性能㊁冻融稳定性,减少车辙破坏和水损害;细集料的增加形成的绞结作用越强,能量消耗越大,表现出较高的破坏应变㊂结合室内混合料实验,从试件拌和方法㊁外掺剂干拌时间㊁拌和温度㊁拌和时间来确定施工拌和的施工工艺㊂采用干法作为拌和方式,其中混合料的拌和时间为石料与高模量剂干拌30s,加入沥青拌和90s,加入矿粉后拌和60s,HMAC混合料拌和温度设定为175ħ㊂故综合选择AC-20-Ⅱ级配进行施工建设,同时分析高模量剂的掺量(PR.M)对混合料的高低温㊁水稳性能的影响,确定了当掺量为0.5%时,沥青混合料的性能是最优的㊂关键词:高模量沥青混凝土;高低温性能;最优掺量;试件制作控制指标;水稳定性;典型级配中图分类号:U414.75㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1006-8023(2023)05-0175-08 Study on Preparation Technology of High Modulus AsphaltConcrete and Optimal Dosage of PR.MYU Jianqiang1,WANG Haibiao1∗,SUN Minggang2,WANG Xinzhi2,LIU Bin2(1.School of Civil and Traffic Engineering,Northeast Forestry University,Harbin150040,China;2.Longjian Road and Bridge Co.,LTD.,Harbin150001,China)Abstract:In this paper,three high modulus asphalt concrete(HMAC)gradation types with different coarse and fine aggregate ra-tios were selected to evaluate the gradation from the aspects of high temperature,low temperature and water stability,respectively.The results showed that the increase of coarse aggregate was conducive to the formation of skeleton structure,thus enhancing the high tem-perature performance and freeze-thaw stability,and reducing rutting damage and water damage.With the increase of fine aggregate, the stronger the binding effect was,the greater the energy consumption was and the higher the failure strain bined with the in-door mixing experiment,from the specimen mixing method,dry mixing time of the admixture,mixing temperature,mixing time to de-termine the construction of mixing building construction technology.The dry method was adopted as the mixing method,and the mixing time of the mixture was30s dry mixing of stone and high modulus agent,90s after adding asphalt,60s after adding mineral powder, and the mixing temperature of HMAC mixture was set at175ħ.Therefore,AC-20-Ⅱgrade was selected comprehensively for con-struction.At the same time,the influence of the dosage of high modulus agent on the properties of high and low temperature and water tem-perature of the mixture was analyzed.It was determined that the performance of asphalt mixture was the best when the dosage was0.5%. Keywords:High modulus asphalt concrete;high and low temperature performance;optimal dosage;control index of specimen making;water stability;typical gradation收稿日期:2023-03-20基金项目:龙建路桥股份有限公司横向课题(基于抗车辙性的高模量沥青混凝土配合比优化设计研究);中国地震局建筑破坏与防灾机理重点实验室基金项目(FZ211105)㊂第一作者简介:余建强,博士,讲师㊂研究方向为工程管理及数字建造㊂E-mail:31017548@∗通信作者:王海飙,博士,副教授㊂研究方向为防灾减灾及工程建造技术㊂E-mail:whbcumt@引文格式:余建强,王海飙,孙明刚,等.高模量沥青混凝土制备工艺与PR.M的最优掺量研究[J].森林工程,2023,39 (5):175-182.YU J Q,WANG H B,SUN M G,et al.Study on preparation technology of high modulus asphalt concrete and optimal dosage of PR.M[J].Forest Engineering,2023,39(5):175-182.森㊀林㊀工㊀程第39卷0㊀引言随着我国经济的快速发展和居民生活水平的不断提高,公路总里程不断增加的同时,增长的是公路维修养护里程㊂截至2021年年底,全国超过99%的公路面临着维修养护[1-2],但是由于交通量和重载车数量的增加,沥青路面在高荷载㊁高温和雨水冲刷等条件下,会出现车辙凹陷等问题,使路面严重变形,影响行车安全,这对我国道路的发展水平和研究方向提出了要求[3-6]㊂在法国,PR.M(高模量改性剂)广泛应用于沥青混合料中,通过掺加在沥青混合料中以发挥胶结㊁加筋㊁嵌挤和变形恢复等作用㊂高模量沥青混凝土(High Modulus Asphalt Concrete,HMAC)的研究应用很好地为减轻沥青路面的表面车辙㊁变形等问题提供了解决方法和解决思路㊂高模量沥青混合料的设计过程一般是在基质沥青中加入高模量改性剂,来提升沥青混合料的动态模量和基层沥青混合料的刚性,从而提高沥青混合料的抗车辙能力[7]㊂但是法标设计体系与我国设计体系存在较大差异,其高模量沥青混合料(EME)技术无法在我国直接应用[8]㊂国内所采用的高模量沥青混合料的设计方法依然参考马歇尔设计法,通过对动稳定度㊁动态模量等相关指标区分高模量沥青混合料和普通沥青混合料㊂同时如何针对我国的沥青混合料设计施工规范中的要求,测试PR.M的掺加制备方式及最优掺量是亟待解决的关键问题㊂因此本研究选择AC-20级配进行设计,研究适合高模量沥青混凝土的马歇尔实验步骤及高模量剂掺加指标,并确定该实验方法的合理性为工程实践过程提供完整的设计思路㊂1㊀原材料性质1)沥青HMAC所用70#沥青均按照规范测试其各项性能指标,均满足规范规定的道路石油沥青A㊁B级沥青的要求㊂各性能指标结果见表1㊂表1㊀基质沥青技术性质Tab.1Technical properties of base asphalt试验项目Test item单位Units结果Result技术要求Technical requirement试验方法Test method针入度25ħ,100g,5sPenetration25ħ,100g,5s0.1mm6360.0~80.0T0604软化点Softening pointħ58ȡ46T0606延度5cm/min,10ħDuctility5cm/min,10ħcm36ȡ20T0605㊀㊀2)集料性质粗细集料均为石灰岩,最大粒径为19mm;矿粉为磨细的石灰石粉㊂集料和矿粉的技术指标均满足规范规定的要求,具体参数指标见表2 表4㊂表2㊀粗集料物理力学技术指标Tab.2Technical indexes of physical mechanics of coarse aggregate筛孔尺寸/mm Size毛体积密度/(g㊃mm-3)Gross bulk density表观密度/(g㊃mm-3)Apparent density吸水率(%)Waterabsorption压碎值(%)Crushingvalue洛杉矶磨耗值(%)Los Angelesabrasion value针片状含量(%)Needle andsheet content黏附性等级Adhesionlevel19.00 2.827 2.7820.5415.313.2 2.6325级16.00 2.756 2.7070.5714.014.2 2.6045级13.20 2.737 2.7120.6714.514.70.8005级9.50 2.686 2.6440.7215.015.415.0005级4.75 2.653 2.6160.7715.015.615.4005级2.36 2.632 2.6040.8015.015.49.2005级5级要求Requirementȡ2.5ȡ2.6ɤ2.0ɤ26ɤ28粒径>9.5ɤ12粒径<9.5ɤ18ȡ4级671第5期余建强,等:高模量沥青混凝土制备工艺与PR.M的最优掺量研究㊀㊀以上粗集料技术性质检测结果表明,本研究采用的粗集料符合‘公路沥青路面施工技术规范“(JTG F40 2004)对高速公路及一级公路用粗集料的质量技术要求㊂表3㊀细集料的密度Tab.3Density of fine aggregate筛孔尺寸/mmSize 1.180.60.30.150.075表观密度/(g㊃cm-3)Apparent density 2.634 2.626 2.618 2.606 2.612表4㊀矿粉的技术指标Tab.4Technical specifications of mineral powder检测指标Detection index视密度(%)Apparent density粒度(%)Granularity0.6mm0.15mm0.075mm筛孔尺寸/mmSize1.180.60.30.150.075实验结果Experimental result 2.7110010010010010010096.585.5技术标准Technical standardȡ2.510090~10075~100㊀㊀以上细集料技术性质检测结果显示,细集料各项技术指标满足规范对高速公路及一级公路用细集料的质量技术要求㊂3)高模量剂高模量剂选用法国PR-M,其外观呈黑色㊂高为1~3mm,直径4mm左右的圆柱形固体颗粒,其主要成分为热塑性树脂类的PE材料,其中95%以上为纤维聚合物,5%以下为填充物㊂2㊀原材料及配合比设计2.1㊀级配类型选择1)级配范围的确定为探究不同级配对HMAC混合料性能的影响,本研究以AC-20级配中对应的级配范围值及额外2种经验级配为研究对象,级配范围与级配曲线见表5与图1㊂表5㊀AC-20级配Tab.5Classification of AC-20筛孔尺寸/mm Size通过百分率(%)Pass percentage规范上限Specification upper limit规范下限Specification lower limit试验级配-ⅠTest grade-I试验级配-ⅡTest grade-Ⅱ试验级配-ⅢTest grade-Ⅲ26.500100100100.0100.0100.0 19.0001009095.095.996.7 16.000927885.084.586.5 13.200806271.072.674.1 9.500725061.058.862.7 4.750562641.037.443.0 2.360441630.026.531.8 1.180331222.520.224.0 0.60024816.015.017.5 0.30017511.010.412.2 0.1501348.58.09.4 0.07573 5.0 5.5 5.8㊀㊀2)最佳沥青用量的确定确定AC-20-Ⅰ型沥青混合料的最佳沥青用量为4.4%,AC-20-Ⅱ型沥青混合料的最佳沥青用量为4.5%,AC-20-Ⅲ的最佳沥青用量为4.3%,后续试验所成型的试件均按照上述级配和最佳沥青用量确定,见表6㊂771森㊀林㊀工㊀程第39卷百分通过率（%）p e r c e n t a g e p a s s r a t e100908070605040302010筛孔尺寸/mm Screen size0.0750.1500.3000.6001.1802.3604.7509.50013.20016.00019.00026.500规范上限规范下限试验级配-Ⅰ试验级配-Ⅱ试验级配-Ⅲ图1㊀级配曲线Fig.1Grading curve表6㊀马歇尔试验结果Tab.6Marshall test results种类Variety沥青用量(%)Asphalt usage毛体积密度/(g㊃cm -3)Gross volume density稳定度/kN Stability 流值/mm Flow value空隙率(%)Porosity饱和度(%)Saturation levelAC -20-Ⅰ 4.4 2.45016.2 2.83 5.368AC -20-Ⅱ 4.5 2.46717.1 2.68 5.567AC -20-Ⅲ4.32.50916.52.945.469㊀㊀3)高模量剂用量的确定在HMAC 混合料中添加剂种类及剂量为PRModule(高模量剂含量一般为0.4%~0.7%)㊂本研究中采用的添加剂种类为PR Module,为研究高模量剂的掺加对于沥青混凝土的性能影响,选具体掺量为3组:0.4%㊁0.5%㊁0.6%㊂2.2㊀试件成型方法和步骤根据高模量剂加入的阶段和方式,其混合料拌和方法可以分为干拌法㊁湿拌法㊂同时在拌和过程中,时间和温度是影响高模量剂的融化效果和分散均匀性的重要影响因素㊂2.2.1㊀试件拌和方法湿拌法是在骨料拌和之前,先将高模量剂投入到高温的沥青中,通过长时间的高温搅拌,使之在沥青中进行溶解或熔胀,将搅拌均匀的高模量改性沥青作为胶结料加入拌锅,并拌和高模量剂沥青混合料㊂干拌法是指高模量沥青混合料在拌和时,高模量剂在干拌时和集料一起加入拌锅,然后再加入沥青,拌成高模量沥青混合料的生产工艺㊂采用湿拌法时需要提前对沥青进行改性,对比干法施工过程,程序相对繁多,施工过程中经济性不够理想㊂因此采用干法作为拌和方式㊂2.2.2㊀外掺剂干拌时间由于高模量沥青混合料在拌和过程中容易发生结团现象,故而本研究对高模量沥青混合料的外掺剂拌和时间进行分析研究,试验中选用AC -20-Ⅰ型沥青混合料级配(最佳沥青用量为4.4%),根据相关研究[9],干拌时间设定为0㊁30㊁60㊁90s 共4个水平,当取消干拌时间时,试验结果表明,当干拌时间为15s 后,外掺剂颗粒分布仍有不均匀现象,加入沥青后存在明显的结团现象;当干拌时间大于30s 时,外掺剂颗粒分布相对均匀,拌和后无结团现象㊂因此在高模量沥青混合料的拌和过程中,适当的干拌时间是必不可少的㊂从经济性上考虑,在大规模生产时过长的干拌时间会导致高模量沥青混凝土的生产效率降低,因此建议选取30s 作为外掺剂的干拌时间㊂一方面能有效地确保外掺剂和集料能够充分与沥青混合,充分保障混合料在搅拌时的均匀性,另一方面能有效地保证实际生产过程中避免因拌和时间过长导致了成本浪费㊂2.2.3㊀拌和温度高模量剂主要利用高温熔化的特点,在拌和过程中有效地融化并分散在混合料中,因此,高模量沥青混凝土拌和温度与普通沥青混合料的拌和温871第5期余建强,等:高模量沥青混凝土制备工艺与PR.M的最优掺量研究度相比,应相对较高㊂本研究依然选择3个实验温度(160㊁170㊁180ħ)进行测试㊂当拌和温度选择在160ħ时,部分外掺剂并未完全融化分散在沥青混合料里,混合料拌和后存在了明显的未融化外掺剂,主要由于拌和温度过低导致拌和过程中由于本身热量散失,使得混合料内部温度不均匀,从而不能达到有效的拌和过程;当温度在170ħ以上时,混合料拌和后外掺剂均融化在沥青混合料中,拌和效果较好㊂但从工程实践方面来看,过高的拌和温度一方面会导致基质沥青的快速老化,另一方面又会导致较多的热量散失,造成生产过程中的产能浪费㊂本研究最终确定HMAC混合料拌和温度设定为170ħ㊂2.2.4㊀拌和时间在确定拌和温度及干拌时间后,同样需要确定投入沥青及矿粉的拌和时间,从而保证在充足的拌和时间内,使得高模量剂与沥青㊁集料㊁矿粉均匀充分地搅拌在一起㊂因此为了保证拌和效果,同样选择60㊁90㊁120s的沥青拌和时间,以及45㊁60㊁75s 的矿粉拌和时间进行研究㊂对于沥青拌和时间来看,60s的拌和时间过后,拌和锅的内壁及底部依然存在大量的未裹附沥青,说明拌和得并不充分㊂而当沥青拌和时间大于90s时,沥青均能较好地裹附在集料的表面,但是依然考虑到沥青在拌和过程中可能存在的老化问题,故而本研究中对沥青拌和时间的选择为90s㊂对于矿粉的拌和时间来看,当矿粉的拌和时间为45s时,矿粉并未能较好地㊁均匀地分散在混合料中,存在结团等现象,当拌和时间大于60s时,矿粉能较为均匀地分散在沥青混合料中㊂最终确定沥青及矿粉的拌和时间为:加入沥青拌和90s;加入矿粉后拌和60s㊂以试拌的方式把握最优拌和时间,确保集料能够充分与沥青混合,同时充分保障搅拌的均匀性㊂3㊀高模量沥青混凝土的路用性能研究针对本研究所选择的不同粗细比例特性所提出的级配制备马歇尔试件,并根据路用性能实验的结果分析不同级配类型对混合料性能的差异,评价不同级配类型的路用性能,并综合确定混合料的级配情况㊂3.1㊀高温稳定性3.1.1㊀车辙试验设计依据车辙实验对高模量沥青混凝土的高温性能进行评价,从动稳定度(DS)指标分析不同粗细集料级配所制备的高模量沥青混合料的高温性能差异,分析粗细集料对高模量沥青混合料的高温性能影响㊂3.1.2㊀车辙试验结果分析对比3种最佳沥青用量下的级配类型的车辙试验,研究高模量沥青混合料HMAC的高温稳定性影响,试验结果见表7和图2㊂表7㊀车辙实验结果Tab.7Rut experiment results混合料种类Type of mixture沥青用量(%)Bitumen contentPR-M用量(%)PR-M usage动稳定度/(次㊃mm-1)Dynamic stability AC-20-Ⅰ 4.40.4129740.5132460.614629 AC-20-Ⅱ 4.50.4134950.5146890.615420 AC-20-Ⅲ 4.30.4118560.5122670.6132980.4AC-20-ⅠAC-20-ⅡAC-20-Ⅲ动稳定度/（次·mm-1）Dynamicstability16 00014 00012 00010 0008 0006 0004 0002 000PR-M用量（%）PR-M dosage0.50.6图2㊀不同PR.M掺量的沥青混合料动稳定度Fig.2Dynamic stability of asphalt mixture withdifferent PR.M content3种类型的高模量沥青混合料的动稳定度满足规范中的要求,但是AC-20-Ⅱ级配所对应高模量沥青混合料的高温性能要大于其余2种级配类型的动稳定度㊂说明当粗集料的用量增加有利于形成稳定的骨架结构,从而使混合料有较好的高温性能[10]㊂同时其对温度敏感性更低,复掺纤维进一步增强了高模量沥青混合料在夏季炎热环境下的重载承受能力[11]㊂从PR.M的掺量上来看,对于同一971森㊀林㊀工㊀程第39卷种高模量沥青混合料来说,当PR.M 的掺量逐渐增加,其混合料的动稳定度也逐渐增加,证明高模量剂的掺加对沥青混合料的高温抗车辙性能有了一定程度的提升㊂如图3所示㊂0.4AC-20-ⅠAC-20-ⅡAC-20-Ⅲ最大弯拉应变/μεM a x i m u m f l e x u r a l t e n s i l e s t r a i n4 0003 5003 0002 5002 0001 5001 0005000PR-M 用量（%）PR-M dosage0.50.6图3㊀不同PR.M 掺量的最大弯拉应变Fig.3Maximum flexural tensile strain with different PR.M content3.2㊀低温抗裂性利用车辙板实验制作的车辙板二次加工,将其切成尺寸为相应的长方体小梁试件,利用UTM 万能实验机对切割后的小梁试件进行低温抗裂的加载处理㊂通过UTM 万能试验机所测算的抗弯拉强度㊁弯拉劲度模量和最大弯拉应变分析粗细集料级配比例对其低温抗裂性能的影响㊂通过计算得出相关应力㊁应变等指标对高模量沥青混合料的低温抗裂性能进行评价,试验结果见表8㊂在实验温度为-10ħ条件下,从3种级配类型的低温抗裂性能可见,弯拉应变最大的级配,其劲度模量最小,抵抗收缩变形能力最强,低温抗裂性能最好㊂这是由于沥青混合料中细集料的占比会很大程度影响混合料的低温性能,细颗粒与沥青组成的胶浆能有效阻碍裂缝发展,从而表现出较高的破坏应变,相反粗集料越多,裂缝延伸越快,表现出表8㊀低温稳定性实验结果Tab.8Experimental results of low temperature stability混合料种类Type of mixturePR -M 用量(%)PR -M usage抗弯拉强度/MPa Flexural tensile strength弯拉劲度模量/MPaModulus of flexural tensile strength最大弯拉应变/μεMaximum flexural tensile strainAC -20-Ⅰ0.47.49254731190.57.53255433200.67.5426083249AC -20-Ⅱ0.47.56259831640.57.66266833310.67.6326793321AC -20-Ⅲ0.47.45239534590.57.48243635890.67.4224983702较小的破坏应变[12]㊂相关研究表明,由于高模量剂的掺入阻碍了分子运动并形成稳定的网络结构[13-14],使得轻质组分在沥青中的占比下降,降低了沥青的蠕变柔度与蠕变速率,使其低温性能不良[15]㊂对于同一种高模量沥青混合料来说,当PR.M 的掺量逐渐增加,其混合料的低温抗裂性能有了一定程度的改善和提高,说明高模量剂掺加融化后增加了集料和沥青之间的黏结性能㊂3.3㊀水稳定性结合现行规范要求,研究不同级配类型的高模量混合料水稳性能,试验结果见表9,如图4和图5所示㊂表9㊀水稳定性结果Tab.9Results of water stability%混合料种类Type of mixturePR -M 用量PR -M usage冻融劈裂Freeze -thaw splitting 浸水马歇尔Waterlogged MarshallAC -20-Ⅰ0.480.289.70.582.690.20.679.888.2AC -20-Ⅱ0.481.690.50.585.791.30.683.290.3AC -20-Ⅲ0.481.890.40.582.290.80.682.391.281第5期余建强,等:高模量沥青混凝土制备工艺与PR.M 的最优掺量研究0.4AC-20-ⅠAC-20-ⅡAC-20-ⅢPR-M 用量（%）PR-M dosage0.50.6浸水马歇尔（%）W a t e r l o g g e d M a r s h a l l120100806040200图4㊀不同PR.M 掺量的浸水马歇尔指标Fig.4Waterlogged Marshall index of different PR.M content0.4AC-20-ⅠAC-20-ⅡAC-20-ⅢPR-M 用量（%）PR-M dosage0.50.6冻融劈裂（%）F r e e z e -t h a w s p l i t t i n g100806040200图5㊀不同PR.M 掺量的冻融劈裂指标Fig.5Freeze -thaw splitting index of different PR.M content㊀㊀从本研究所选择的级配种类相对应的水稳定性结果分析,粗集料占比较高的级配类型其对应的冻融劈裂指标相对优异,主要原因是,粗集料含量增加使沥青混合料的骨架性能增强,使得混合料在经历冻融循环后,粗集料形成的骨架结构及沥青胶浆的黏附力能有效地抵抗内部冻融所导致的空隙变化㊂而当细集料增多后导致了沥青裹附的油膜变薄,使得混合料在冻融循环后内部空隙增加,从而使得冻融劈裂效果变差[15-16]㊂而PR.M 的掺加对高模量沥青混合料的性能并未产生较大的削弱,仍然能保证沥青混合料的水稳性能满足规范要求㊂4㊀结论本研究分别从拌和方法㊁混合料路通性能㊁混合料级配和经济性比较等方面对高模量沥青混合料(HMAC)进行评价,结论如下㊂1)选择3种不同粗细集料比例的AC -20级配类型,通过马歇尔试验确定高模量沥青混合料(HMAC)的沥青最佳用量分别为4.4%㊁4.5%㊁4.3%㊂并分别从高温㊁低温和水稳等方面对级配情况进行评价㊂结果表明,AC -20-Ⅱ的高温性能㊁水稳定性能较优,主要因为粗集料增加有助于形成骨架结构从而增强,从而有效地减少车辙破坏和水损害㊂2)结合室内混合料实验和实际施工过程中拌和的施工工艺对施工成本效率的影响,采用干法作为拌和方式,并确定了混合料的拌和时间为干拌30s,沥青拌和90s,矿粉后拌和60s㊂3)通过对不同掺量的高模量沥青混合料的性能进行研究㊂其高温性能随着高模量剂的掺加,高模量沥青混合料的动稳定度不断增加㊂其低温性能随着高模量剂的掺加,高模量剂融化后增加了石料与沥青间的黏附性,表现为低温抗裂性能的增加㊂ʌ参㊀考㊀文㊀献ɔ[1]‘中国公路学报“编辑部.中国路面工程学术研究综述㊃2020[J].中国公路学报,2020,33(10):1-66.Editorial Department of China Journal of Highway andTransport.Review on China 's pavement engineering Re-search㊃2020[J].China Journal of Highway and Trans-port,2020,33(10):1-66.[2]王朝辉,舒诚,韩冰,等.高模量沥青混凝土研究进展[J].长安大学学报(自然科学版),2020,40(1):1-15.WANG C H,SHU C,HAN B,et al.Research progress of high modulus asphalt concrete[J].Journal of Chang'an Uni-versity (Natural Science Edition),2020,40(1):1-15.[3]殷丹丹.内蒙古寒冷地区沥青路面胶粉改性沥青碎石粘结层粘结特性研究[D].呼和浩特:内蒙古工业大学,2021.YIN D D.Study on bonding characteristics of asphalt pave-ment modified asphalt macadam adhesive layer in cold area of inner Mongolia[D].Hohhot:Inner Mongolia University of Technology,2021.[4]梅煜康.高黏弹伸缩缝沥青胶结料性能评价方法及温拌改性效果研究[D].成都:西南交通大学,2021.MEI Y K.Research on the performance evaluation method of high viscoelastic expansion joint asphalt and the effect ofwarm mixing modification[D].Chengdu:Southwest Jiao-tong University,2021.[5]高娣.滁宁高速公路沥青路面预养护方案研究[D].西安:西安工业大学,2021.181森㊀林㊀工㊀程第39卷GAO D.Study on the pre-maintenance plan of asphalt pavement of Chu-ning expressway[D].Xi'an:Xi'an Technological University,2021.[6]王叶丹,刘勇,陶敬林.硅藻土改性沥青胶浆力学性能及老化机理研究[J].公路工程,2023,48(1):123-129. WANG Y D,LIU Y,TAO J L.Research on mechanical properties and aging mechanism of diatomite-modified as-phalt binder[J].Highway Engineering,2023,48(1): 123-129.[7]郭寅川,张争明,邵东野,等.高模量天然沥青混合料设计及路用性能对比研究[J].硅酸盐通报,2021,40(8): 2811-2821.GUO Y C,ZHANG Z M,SHAO D Y,et al.Design and road performance of high modulus natural asphalt mixture [J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society,2021,40 (8):2811-2821.[8]周震宇,曾峰,郝玮,等.高模量沥青混合料马歇尔法配合比设计指标研究[J].公路,2021,66(7):69-75. ZHOU Z Y,ZENG F,HAO W,et al.Research on the design index of mixing ratio for high-modulus asphalt mix-ture based on Marshall method[J].Highway,2021,66 (7):69-75.[9]刘丽.杂化纤维与高模量剂复合改性宽温域薄层罩面沥青混合料性能研究[J].公路工程,2016,41(6):219-226. LIU L.Study on road performance of thin overlay asphalt mixture with high modulus additive and hybrid fibers com-posite modified agent in wide temperature range[J].High-way Engineering,2016,41(6):219-226.[10]石立万.基于细观力学性能的功能型沥青混合料研究[D].广州:华南理工大学,2014.SHI L W.Research on functional asphalt mixture basedon meso-mechanical performance[D].Guangzhou:South China University of Technology,2014. [11]魏志学.单掺及复掺纤维的高模量沥青混合料路用性能研究[J].合成材料老化与应用,2023,52(1):66-69.WEI Z X.Study on road performance of high modulus as-phalt mixture with single and composite fiber[J].Syn-thetic Materials Aging and Application,2023,52(1):66-69.[12]罗学东.基于宏细观方法的复合改性沥青混合料低温开裂特性研究[D].呼和浩特:内蒙古工业大学,2021.LUO X D.Research on low temperature cracking charac-teristics of composite modified asphalt mixture based onmacro and mesoscopic method[D].Hohhot:Inner Mon-golia University of Technology,2021.[13]卢桂林,许新权,唐志赟,等.高模量改性剂的作用机理及应用研究[J].建筑材料学报,2021,24(2):355-361.LU G L,XU X Q,TANG Z Y,et al.Mechanism andapplication of high modulus agent[J].Journal of BuildingMaterials,2021,24(2):355-361.[14]XU X Q,LU G L,YANG J,et al.Mechanism and rheo-logical properties of high-modulus asphalt[J].Advancesin Materials Science and Engineering,2020(6):1-13.[15]李昊,郭荣鑫,晏永.高模量沥青及其混合料低温性能研究进展[J].化工进展,2022,41(S1):351-365.LI H,GUO R X,YAN Y.Low temperature performanceof high modulus asphalt binder and mixtures:a review[J].Chemical Industry and Engineering Progress,2022,41(S1):351-365.[16]闫强.大粒径透水沥青混合料配合比优化设计及其应用效果研究[D].北京:北京建筑大学,2021.YAN Q.Study on mix optimization design and applicationeffect of large stone pemeable mixture[D].Beijing:BeijingUniversity of Civil Engineering and Architecture,2021.[17]李树仁.高掺量橡胶沥青混合料关键技术研究[D].南京:东南大学,2021.LI S R.Research on key technology of high content rubberasphalt mixture[D].Nanjing:Southeast University,2021.[18]孙晓华.重载路面沥青混凝土高模量化级配设计及经济效益分析[D].长春:吉林大学,2016.SUN X H.The gradation design and economic analysis ofhigh-modulus asphalt concrete of supporting load pave-ment[D].Changchun:Jilin University,2016.281。
高模量沥青混合料
高模量沥青混合料高模量沥青混合料所采用的沥青胶结料采用A级70号道路石油沥青，其质量应符合现行有关规定的技术要求。
粗、细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其质量应符合现行有关规定的技术要求。
天然砂可采用河砂，通常宜采用粗、中砂，其规格应符合现行有关规定的的要求。
砂的含泥量超过规定时应水洗后使用。
高模量沥青混合料中天然砂的掺量不宜超过矿料总量的10%。
高模量沥青混合料所用填料必须为石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。
矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，其质量应符合现行有关规定的要求。
本设计推荐的高模量添加剂属聚烯烃类化合物，质量应符合表5-27的技术要求。
高模量添加剂的质量技术要求表5-27高模量沥青混合料沿用现行《公路沥青路面施工技术规范》中的密实式沥青混凝土混合料级配设计范围，其级配范围应符合表5-28的规定。
高模量沥青混合料矿料级配范围表5-28高模量沥青混合料技术要求应符合表5-29的规定，并具有良好的施工性能。
高模量沥青混合料马歇尔试验技术标准表5-29高模量沥青混合料配合比设计结果应在标准试验方法下进行各种路用性能的检验，检验结果应符合表5-30中各项指标要求。
高模量沥青混合料配合比设计检验指标表5-30高模量沥青混合料适合在较高温度条件下施工，当气温低于15℃及大风天气不得铺筑。
高模量沥青混合料的施工温度可参照表5-31中建议范围。
当摊铺层较薄或外界气温较低时取高值，反之可取低值。
高模量沥青混合料不得在气温低于15℃，以及雨天、路面潮湿的情况下施工。
高模量沥青混合料压实层的最大厚度不宜大于80mm。
高模量沥青混合料施工温度表5-31。
掺加PR PLAST.M添加剂的沥青混合料路用性能研究
Ｐ Ａ Ｔ添 加 剂 ： Ｒ Ｐ Ａ Ｔ Ｓ是 抗 车 辙 类 添 加 剂 ， ＬＳ Ｐ Ｌ Ｓ ．
碎石 作 为石 料 ， 粉 为 石灰 岩 矿 粉 。 主要 技 术 指 矿 其 标 有 ： 集 料 的压 碎 值 为 ７９ ， 杉 机 磨 耗 损 失 粗 ．％ 洛 为 ９２ ， 观 密 度 为 ２８ ８ｇ ｍ ； 集 料 的 表 观 ．％ 表 ． ／ 细 ７ ｃ
１２ １
科技研究
城 市道桥 与 防 洪
２１ 年 １ ０１ 月第 １ 期
掺加 Ｐ Ｐ ＡＳ Ｍ 添加剂 的沥青混合料路用性能研究 Ｒ Ｌ Ｔ．
鹿传 建， 马
摘
跃
（ 州 市 市 政 工 程 设 计 研 究 院 ， 东 广 州 ５０ ６ 广 广 １０ ０）
要 ： 文利 用车辙 试验 及动 抗压 强度 指标对 掺 加 Ｐ Ｍ 添加 剂 的混合 料高 温性 能 进行 评价 ， 该 Ｒ． 几项 指标 均说 明掺 加 Ｐ Ｍ Ｒ．
性 能试 验 ，来探讨掺加 Ｐ ． 添加剂混合料的路 ＲＭ
用 性 能 ，为 Ｐ Ｍ 添 加 剂 混 合 料 在 国 内的 广 泛 应 Ｒ．
时 将 Ｐ Ｌ Ｓ Ｒ Ｐ Ａ Ｔ添加 剂 直 接 投 入 搅 拌 机 中 的热 骨 料 上 ，颗 粒 材 料 的剪 切 力 将 Ｐ Ｌ Ｓ Ｒ Ｐ Ａ Ｔ添 加 剂 均 匀 分 散 在沥 青 混 合 料 中 ，这种 聚合 物 依 靠 其 在 沥 青 混 合料 中的嵌 挤ｆ 工 时 微粒 临 时 得 到 软 化 ， 施 然 后 这些 颗 粒 在 碾 压 过程 中热 成 型 ，从 而 填 充 级 配 骨 架 内 的 空 隙）加 筋 （ 过 塑 料 纤 维 在 级 配 骨 架 、 通 内部搭桥而成） 和胶 结 作 用 （ 过 部 分 聚 合 物 的 溶 通 解 形 成 胶 结 作用 ，从 而 达 到 提 高 沥青 胶浆 软化 点 温度 和 降 低 热 敏 感 的作 用 ）显 著 提 高 了混 合 料 的 ， 高温 抗 车辙 能力 。 ＲＰ Ａ Ｔ与其 它 类 型 的 沥青 改 Ｐ Ｌ Ｓ
高模量沥青混合料技术
高模量沥青混合料具有较高的弹性模 量、抗疲劳性能和耐久性，能够有效 抵抗车辙变形、裂缝和疲劳损伤，提 高路面的使用性能和寿命。
技术发展历程
起源
高模量沥青混合料技术起源于20世纪90年代，随着交通量的增长和路面使用要 求的提高，传统沥青混合料难以满足使用要求，高模量沥青混合料技术应运而 生。
发展历程
力学性能
总结词
高模量沥青混合料具有较高的抗压强度 和抗疲劳性能，能够承受较大的车辆载 荷和反复应力作用。
VS
详细描述
高模量沥青混合料采用优质骨料和高粘度 沥青，通过特殊的配合比设计和加工工艺 ，使其具有较高的弹性模量和抗变形能力 。这使得路面在承受车辆载荷时不易变形 ，减少了车辙和裂缝的产生，提高了路面 的平整度和耐久性。
感谢您的观看
道路维修与改造工程
适用范围
施工方法
高模量沥青混合料也适用于对旧路面 的维修与改造工程，特别是需要对路 面进行加固和提升承载能力的场合。
在维修和改造过程中，可根据实际情 况选择合适的施工方法，如局部修复、 加铺层等。
优点
通过采用高模量沥青混合料，可以快 速修复路面的损坏部分，提高路面的 平整度和舒适度。
经过多年的研究和实践，高模量沥青混合料技术不断得到完善和提高，逐渐成 为一种成熟的沥青路面材料技术。
应用领域与优势
应用领域
高模量沥青混合料适用于高速公路、城市快速路、机场跑道等对路面性能要求较 高的场合。
优势
高模量沥青混合料具有优良的抗车辙、抗疲劳和耐久性能，能够显著提高路面的 使用性能和寿命，减少维修养护成本，具有良好的经济效益和社会效益。
搅拌与混合工艺
搅拌工艺
采用合适的搅拌设备，控制搅拌时间和温度，确保混合均匀。
PR MODULE 高模量沥青混合料~实验方法
最佳沥青用量确定
结合我国现有的设计方法，采用马歇尔配合比设计方法确定最佳沥青用量。
注意事项
1. 矿料本身为冷料，必须加热至 180℃~185℃，才可入锅拌和； 2. 加入 PR MODULE 后进行干拌，干拌时间必须达到 2min 以上；湿拌时间必须达到 3min 以 上； 3. 总拌和时间不得低于 6.5min。
70# 沥青 90# 沥青
集料加热温度 （℃）
实验温度
沥青加热温度 干拌±5 160±5
180~185
湿拌温度 （℃）
击实成型温度 （℃）
180~185
160±5
201208M01SYFF1SY
PR MODULE 高模量沥青混合料
实验方法
PR MODULE 高模量沥青混合料的室内试验方法及步骤与马歇尔试验方法相同，但在拌和温 度和时间上要求严格控制。
试件成型步骤
1. 将矿料加热至 185℃，并在烘箱内保温 4 小时后，加入拌和设备内。拌和设备需预先加热 至 180℃，并保持该温度直到步骤 4 拌和完成； 2. 将相应添加量的 PR MODULE 加入拌和设备中进行干拌 2min； 3. 将加热好的沥青加入进行拌和 3min； 4. 再将加热至 180℃的矿粉加入拌和设备进行拌和 1.5min，总拌和时间约为 6.5min； 5. 将沥青混合料在拌和设备内保温 30min，拌和设备温度为 165℃； 6. 将沥青混合料拌和 2min，拌和温度为 165℃，拌和设备保持 165℃； 7. 拌和完成后，将混合料立即装摸制件； 8. 击实温度不得低于 160℃； 9. 后续的实验步骤、要求、数据整理与马歇尔试验相同。
高模量抗疲劳沥青混凝土施工关键技术研究应用
高模量抗疲劳沥青混凝土施工关键技术研究应用摘要：随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，交通量随之迅速增长，重交通、重荷载及严重的超载现象，使得沥青路面出现车辙、受水损害等问题，降低了路面的使用寿命、行车舒适性、安全性。
因此在沥青混凝土中加入高模量抗疲劳沥青混合料以提高沥青混凝土路面抗车辙与耐疲劳性能。
高模量沥青混凝土由于整体模量较高、抗车辙与耐疲劳性能优异而受到业内广泛关注。
高模量沥青混凝土层通常用作面层，这样既能够保证表面层的施工温度在较小的范围内变化，而且能减少结构层厚度，降低道路建设成本，又达到了环保节能的效果，且能保证基本路用性能。
关键词：高模量、沥青混合料、配合比设计、施工技术背景：G45大广高速吉安至南康段改扩建工程，全长约17.2公里，改建形势由现有双向四车道改为双向八车道，主线采用两侧加宽为主、局部受限路段采用单侧或分离式进行改扩建（两侧加宽整体式路基宽度41m,单侧加宽整体式路基宽度41m/47m,分离新建路基宽度20.5m）,下面层采用粗粒式高模量抗疲劳沥青混凝土，施工期间保证原有高速公路正常运营。
一、高模量抗疲劳沥青混凝土施工关键技术研究应用1、施工准备①选购经调查试验合格的材料进行备料，矿料应分类堆放，矿粉必须是石灰岩磨细而成且不得受潮，必要时做好矿料堆放场地的硬化处理和场地四周排水及搭设矿粉库房或储存罐。
②做好配合比设计报送监理工程师审批，对各种原材料进行符合性检验。
③在验收合格的基层上恢复中线(底面层施工时)在边线外侧0.3 - O.5m 处每隔5- 10m钉边桩进行水平测量，拉好基准线，画好边线。
④对下承层进行清扫，底面层施工前两天在基层上洒透层油。
在中底面层上喷洒粘层油。
⑤试验段开工前28d安装好试验仪器和设备，配备好的试验人员报请监理工程师审核。
开工前14d在监理工程师批准的现场备齐全部机械设备进行试验段铺筑，以确定松铺系数、施工工艺、机械配备、人员组织、压实遍数，并检查压实度、沥青含量、高模量抗疲劳改性剂参量、矿料级配、沥青混合料马歇尔各项技术指标等。
PR.M高模量沥青混合料在公路中的应用研究
PR.M高模量沥青混合料在公路中的应用研究近十几年来,我国高速公路得到飞速发展,随着交通量的增大,超载重载现象严重,传统沥青混合料的性能指标越来越不能满足现实的要求。
PR-Module作为一种新型的沥青混合料添加剂,在高温抗车辙、水稳定性和抗疲劳方面有着独特的优势,既可以延长沥青路面的寿命,又提高了沥青路面的平整度和行车的舒适性。
本文对添加PR.M的高模量沥青混合料进行了配合比设计以及路用性能研究,为以后高模量沥青混合料的广泛使用提供借鉴意义。
借助BISAR软件对高模量沥青混合料进行了数值分析。
分析发现：在沥青路面结构模型中,无论水平系数取一般状态或者紧急制动状态,层间接触情况如何,4cm的深度处是控制永久变形的关键位置,由此得知高模量添加剂的合理使用层位为中下面层。
在完全弹性状态的假设下,沥青面层模量降低时,结构剪应力会变小,容易出现剪切破坏；当模量上升时,其最大剪应力会增加,能够有效防止剪切变形,提高了沥青路面的使用寿命,并且可以降低车辙对路面的损害。
根据高模量沥青混合料的作用机理和技术要求,对其粗细集料、矿粉提出了技术要求。
通过室内马歇尔试验确定了PR.M最佳干拌时间为20s,最佳拌合温度为175℃,在0.5%的掺量下AC-20C和AC-25C的最佳油石比为4.2%和4.1%。
对不同PR.M掺量下的高模量沥青混合料开展了路用性能研究,进行了力学、高温性能、低温性能、水稳定性以及疲劳性能方面的试验。
研究表明,随着PR.M剂量的增加,动稳定度也随之增加,相对变形率降低；水稳定性方面,残留稳定度有着明显提高,但是冻融劈裂强度较普通沥青混合料变化不大；低温性能与力学性能有显著提高；在最小应力下的疲劳寿命最多增幅172%,在最大应力下疲劳寿命最多增幅528%。
结合工程实例,潜(江)——石(首)高速高模量沥青路面试验段。
试验段铺筑结果表明：高模量沥青混合料不但满足规范要求,并且在高温性能、水稳定性及力学方面远优于普通沥青混合料；试验段铺设平整,压实度、渗水系数满足要求；提出了高模量沥青混合料的施工工艺,为今后高模量沥青混合料在我国的推广提供了参考依据。
高模量厂拌热再生沥青混合料施工技术解析与应用
高模量厂拌热再生沥青混合料施工技术解析与应用一、引言高模量厂拌热再生沥青混合料施工是道路建设中的一项重要工艺，它对于确保道路的质量、耐久性和环保性能具有重要意义。
本文将根据《高模量厂拌热再生沥青混合料施工技术指南》，探讨高模量厂拌热再生沥青混合料施工技术及其应用，以期为施工单位提供有效的管理方法和实践指导。
二、高模量厂拌热再生沥青混合料的重要性高模量厂拌热再生沥青混合料是一种新型的道路建筑材料，它具有较高的模量、良好的抗车辙性能和耐久性能。
合理的施工技术可以提升道路的使用寿命，减少维护成本，同时，还可以提高道路的平整度和舒适性。
三、高模量厂拌热再生沥青混合料施工技术要点1.材料选择：选择符合设计和规范要求的高模量厂拌热再生沥青混合料材料，确保施工质量和使用寿命。
2.混合料制备：按照设计和规范要求，进行高模量厂拌热再生沥青混合料的制备，确保混合料的性能满足要求。
3.基层处理：对基层进行处理，确保基层平整、干净、牢固。
4.摊铺与压实：采用合适的摊铺和压实设备，确保高模量厂拌热再生沥青混合料层的均匀性和密实性。
四、高模量厂拌热再生沥青混合料施工优化应用1.施工流程优化：合理安排施工流程，确保高模量厂拌热再生沥青混合料施工的有序进行。
2.施工质量控制：加强对施工过程中的质量控制，确保施工质量满足设计要求。
3.施工安全措施：制定合理的施工安全措施，确保施工人员的人身安全和设备的安全。
4.环保措施：在施工过程中，采取有效的环保措施，减少对环境的影响。
五、高模量厂拌热再生沥青混合料施工的组织实施1.组织架构：建立以项目经理为责任人的高模量厂拌热再生沥青混合料施工组织架构，明确各部门和人员的职责。
2.施工计划：制定详细的施工计划，包括施工时间、施工内容、施工人员等，确保施工的有序进行。
3.技术培训：对施工人员进行高模量厂拌热再生沥青混合料施工技术的培训，提高他们的操作技能和质量意识。
4.经费保障：确保高模量厂拌热再生沥青混合料施工所需的经费投入，建立专项资金管理制度。
高模量沥青混合料技术
丰度系数K
马歇尔设计方法
验证试验
1、水损害试验 1、水损害试验浸
Duriez试验2、高 水马歇尔和冻融劈
温稳定性试验车辙 裂试验2、高温稳
试验3、劲度模量 定性试验车辙试验
试验直接拉伸试验; 3、低温开裂性弯
间接拉伸试验或复 曲梁蠕变试验4、
合模量试验4、疲 渗水系数路面渗水
劳试验梯形梁两点
仪试验
或四点弯曲试验
沥青混合料的摊铺
采用双振捣大型履带式摊铺机施工..摊铺机的摊铺 速度根据拌和楼的产量、施工机械配套情况及摊 铺厚度、摊铺宽度等按1.53m/min予以调整选择.. 摊铺时保证摊铺机匀速、连续、不间断的摊铺;两 台摊铺机距离宜保持在5m以内;但绝对不能超过 20m;以确保摊铺质量;保证其厚度、平整度和密 实度等各项指标
沥青混合料的压实成型
高模量沥青混合料因为使用低标号硬质沥青并添加 了高模量添加剂的缘故;适合的碾压温度要比普通沥 青混合料高..为了保证压实度;压路机尽量高温紧跟 摊铺机碾压..原则上确保摊铺机与复压区段的压路 机之间的距离不超过60米..我们采用的碾压组合如 下表：
施工接缝的处理
纵向施工缝全部采用热接缝；横向施工缝 采用平接缝..横向施工缝的施工方法为：当 天施工终压完毕冷却以后;用三米直尺沿纵 向位置在摊铺段端部的直尺呈悬臂状;在摊 铺层与直尺脱离处定出接缝位置;用锯缝机 割齐后铲除；继续摊铺时;将摊铺层锯切时 留下的灰浆擦洗干净;涂上少量粘层沥青;摊 铺机熨平板从接缝处起步摊铺；碾压时用 钢筒式压路机进行横向压实;从先铺路面上 跨缝逐渐移向新铺面层..
施工配合比
高模量沥青混合料的原材料控制
粗集料
高模量沥青混合料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合料 是否能符合要求的必要条件..粗集料在沥青混合料 中的作用是通过颗粒间的嵌剂作用提供稳定性;通过 其摩擦作用抵抗位移..其形状和表面纹理都影响沥 青混合料的稳定性;所以选择粗集料时;要严格按照 粗集料的技术要求选择.. 粗集料必须是石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、有 较好的颗粒形状和棱角性的优质石料..应选用反击 式破碎机轧制的碎石;严格限制集料的细长扁平颗粒
《高模量沥青路面施工技术指南》
高模量沥青路面施工技术指南Technical Specification for Construction of High ModulusAsphalt Mixture-目次1总则......................................................... - 1 -2 术语及符号................................................... - 2 -2.1 术语 .....................................................- 2 -2.2 符号 (2)3 材料......................................................... - 3 -3.1 沥青胶结料 ...............................................- 3 -3.2 粗集料 ...................................................- 3 -3.3 细集料 ...................................................- 4 -3.4 填料 .....................................................- 5 -3.5 添加剂 ...................................................- 5 -4 混合料配合比设计要求......................................... - 6 -4.1 高模量沥青混合料级配及沥青用量要求 .......................- 6 -4.2 混合料设计方法及指标要求 .................................- 6 -4.3 目标配合比设计阶段 .......................................- 7 -4.4 混合料生产配合比设计阶段 .................................- 8 -4.5 生产配合比验证阶段 .......................................- 9 -5 施工........................................................ - 10 -5.1 混合料施工温度 ......................................... - 10 -5.2 混合料拌制 ............................................. - 10 -5.3 压实及成型 ............................................. - 11 -5.4 抽检 ................................................... - 11 -5.5 其他 ................................................... - 11 -6 施工过程中的质量管理与检查.................................. - 12 -7 其它技术要求................................................ - 13 -附录本规范用词说明........................................... - 14 -附件：《高模量沥青路面施工技术指南》（XXX-201X）条文说明.......... - 15 -1总则1.0.1 为推广和指导高模量沥青混合料在路面工程中的应用，根据我国的气候、交通环境和材料特点，特制订本指南。
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。
不同掺量高模量沥青混合料动态模量分析
不同掺量高模量沥青混合料动态模量分析摘要：通过对不同pr module添加剂量的高模量沥青混合料以及未添加的沥青混合料进行高模量实验，并比较分析其实验结果。
分析结果表明高模量添加剂对于混合料的动态模量有增强的作用。
关键词：高模量不同掺量沥青混合料动态模量0 引言近年来，随着公路运输交通量的急剧增加，许多沥青路面在使用不久就产生严重的车辙及疲劳破坏，影响了沥青路面的使用性能，威胁行车安全，增加了路面养护维修成本。
在许多对旧路进行翻修、改造工程中，路面标高往往受到限制，采用传统的沥青混合料在较薄的厚度无法达到要求的承重能力。
沥青路面发生疲劳破坏及产生车辙有很多原因，其中一个重要的原因是路面结构所用沥青混合料的耐疲劳性能较差，在较高温度时在行车荷载作用下产生较大的永久变形，其主要原因是沥青混合料的模量较低。
高模量沥青混合料是一种整体模量较高，抗疲劳性能及抵抗变形性能良好的路面材料。
高模量沥青混合料能够减少路面结构的变形，降低车辙的产生，改善路面的疲劳性能，延长路面的使用寿命[1-3]。
本文对不同的pr module添加剂量和未添加的沥青混合料进行动态模量实验，并对所得的结果进行了比较分析。
1 沥青混合料组成本文采用sbs改性沥青，其技术性能标满足规范要求。
集料是沥青混合料的主体，在混合料的质量与体积的组成上，集料占了90%左右，从结构受力来看，集料起到骨架承载的作用，本文采用的粗集料是吉安市永丰县陶唐乡五爪龙石料场的石灰岩碎石，其技术性能测试指标见表1。
细集料采用的是石灰岩机制砂和矿粉，各项均满足规范要求。
根据马歇尔实验结果，道路等级以及气候条件决定ac-20采用的最佳沥青用量（油石比）为4.3%，其混合料级配如表2所示。
高模量沥青混合料采用法国的pr module添加剂，其工作原理是pr module添加剂与矿料及沥青发生物理化学反应：与矿料颗粒胶结，提高沥青性能指标；填充到骨架空隙中，增加钳挤力，从而提高抗变形能力；与沥青胶浆界面产生剪应力，起到加筋作用；高分子聚合物吸收沥青中的轻质油分，增加粘附性[4]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高模量沥青混合料发展历史
1982年 法国首次使用高模量沥青混合料
1990年 产量39,000吨
1995年 产量77,000吨 1998年 在国际公路大会上正式推出 2000年 欧美国家广泛应用高模量沥青混合料 2005年 制定出高模量沥青混合料标准规范
高模量沥青混合料在中国的使用意义
高模量沥青混合料在桥面铺装应用
桥面铺装层是路面最薄弱环节之一
气候、行车条件严酷，破坏现象出现更早更严重
桥面沥青混凝土层的受力作用相当大
高模量沥青混合料
减少桥面本身车辙 降低车辆荷载作用下沥青混凝土产生的变形 减小行车荷载和桥面变形产生的剪应力 改善路面的疲劳性能，延长路面使用寿命
高模量沥青混合料 路用性能研究
高模量沥青混合料法国试验规范
法国中央路桥试验室（LCPC）规定，当中面层或基层厚度大于
5cm时，热拌沥青混合料在试验室中需测定数据有： 复合模量 抗疲劳性能 抗车辙性能
LCPC试验
复合模量测定实验
使用规范NFP 98 260-2
在梯形试件上进行2点弯曲，重复4次 试验温度15℃，频率10Hz
根据法国路面设计软件Alizé计算结果，该设计方案可承受的最大交 通量为每天每方向累计当量轴次 800次（轴重为10吨），使用年限 为30年（总计 1千万当量轴次）
北京六环路大修项目分析
建议设计方案二
4 cm SMA 16 (或 AC-13) (+ 0.4 % PRPLAST S) E=11000Mpa 11 cm AC-20 (+ 0.6 % PRPLAST Module) E=14000Mpa ---------------------------------------------- ---------------------------------------------------半刚性基层
年份：2009
工程名称：九景高速公路
PR MODULE高模量沥青混合料技术部分业绩
年份
2008 2007 2007 2006
项目
阿尔及利亚 高速公路 德国 高速公路 塞内加尔 高速公路 意大利 高速公路
2005
2004 2003 2003 2002
摩洛哥 高速公路
匈牙利 M5高速公路 马达加斯加 Vanille 高速公路 法国 A43 高速公路 法国 A7 高速公路
LCPC试验
疲劳性能规范数据
在15℃时25Hz时允许的应变[μstrain]
LCPC试验
抗车辙性能测定实验
使用规范NFP 98-253.1 模拟在高温下流畅的重载、慢速、渠化交通 实验条件：
光面轮胎，0.6MPa压强
载荷5kN，速度1圈/秒 温度控制在60℃
LCPC试验
抗车辙性能规范数据
反算回弹模量
3607.4 2173.6
PR MODULE高模量沥青混合料回弹模量比 SBS改性沥青混合料 路段提高近 50%，力学性能明显提高。
河南--扶项高速公路项目介绍
通车8个月后沥青面层动态模量对比 右 左 中 左 中 右
北京六环路大修项目分析
原设计方案
4 cm SMA 16 (或 AC-13) 6 cm AC-20 7 cm AC-25 ---------------------------------------------半刚性基层
应用优势
改善低质石料对混合料的力学性能
无需沥青改性设备 常温下可长时间仓储 降低结构层厚度 20-25% 节省资源及能源消耗 25-30%
节能减排
节约工程综合投资 15-20% 降低温室气体排放 20-30% 减少对人类有害气体 20-30%
高模量产品中国实验数据
高温性能-车辙实验 实验设备：HLR-3型车辙仪
LCPC试验
复合模量规范数据
各种材料路面结构在15℃时的模量
LCPC试验
疲劳性能测定实验
使用规范NF P 98-261-1
在梯形样本上进行2点弯曲
（B=56, b=25, t=2, h=250 mm）
对6个样本分别进行应变（15℃，10Hz） 得到在10 6次时的形变ε6 （ 高于ε6时的性能更好）
33.5 cm
GB3 - 13 cm
EME - 9 cm
BBM — 磨耗层0/10 BBME — 连接层0/10 GB3 — 普通沥青混合料0/14
BBM — 磨耗层0/10 + 0.4%PR PLAST S BBME — 连接层0/10 + 0.6%PR PLAST S EME — 高模量沥青混合料0/14 + 0.6%PR MODULE
降低结构层厚度 节省资源能源消耗 节约工程综合投资 降低温室气体及有害气体排放
高模量沥青混合料节能减排
国内某高速公路, 长 100km, 宽 21m（双向四车道）, 原始设计中面层+下面层=12cm ，对其进行改良设计，中面层+下面层=9cm
厚度可减薄 25%
可节约石料 146,500 吨
掺0.7%
0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 Nf = 38941(1/σ ) Nf = 25820(1/σ ) Nf = 17949(1/σ ) Nf = 5072(1/σ )
2.3336
（掺0.7％）
2.5212
（掺0.5％）
检测结果 检测数据
复合模量
疲劳实验 14200Mpa 134µdef
指标
≥14000Mpa
≥100~130µdef
法国规范
NF P 98-260
NF P 98-261
高模量产品法国检测报告
交通工程技术检测中心 CETE
高模量沥青混合料EME2 0/14 添加0.8% PR MODULE 检测结果 检测数据
高模量产品
PR MODULE 高模量沥青混合料技术
高模量沥青混合料概念
高模量沥青混合料是一种高模量高质量的沥青混合料
通过提高沥青混凝土的模量
- 减少车辆荷载作用下路面产生的应变
- 提高路面抗高温变形能力
改善沥青混合料抗疲劳性能 减薄结构层厚度 延长路面的使用寿命 延长维修养护周期
复合模量 疲劳实验 车辙实验 14800Mpa 134µdef 3.5%
指标
≥14000Mpa ≥100~130µdef ≤6%~10%
法国规范
NF P 98-260 NF P 98-261 NF P 98-253
PR MODULE高模量沥青混合料技术性能
动态模量提高辙性能提高 5-6 倍 路面使用寿命提高 1 倍 对沥青无相容性要求
高模量沥青混合料 应用实例
阿尔及利亚东西高速公路项目介绍
阿尔及利亚东西高速公路全长1216公里 该项目是世界最长高速公路 中国在海外承建的最大的基础设施建设项目 采用法国标准
项目分析
原始设计 BBM – 3.5 cm BBME – 5 cm GB3 - 12 cm 改良设计 BBM – 3 cm BBME – 5 cm EME - 9 cm 26cm
SBS改性AC-13 SBS改性AC-20 AC-25 水泥稳定碎石基层 水泥稳定碎石底基层
土基
土基
HMAC试验段
对比段
河南--扶项高速公路项目介绍
实验设备： 贝克曼梁仪
河南--扶项高速公路项目介绍
弯沉及回弹模量对比
路段类型
PR MODULE 高模量沥青混合料路段 SBS改性沥青混合料路段
弯沉
2.76 4.58
2.6064
（掺0.3％）
2.7519
（不掺）
lgN f
PR MODULE使用方法
建议掺量：沥青混合料质量的0.4-0.6% （业主可根据需求自行选择添加量）
添加方法： • 小包装可通过人工投入拌和设备 • 吨袋大包装可通过自动输料系统添加至拌和设备
掺加添加剂
高模量沥青混合料 节能环保价值
高模量沥青混合料节能环保价值
项目分析
路面结构厚度降低22% 项目综合投资减少20% 节省石料30%，沥青节约24% 解决当地沥青及高质量石料稀缺问题 节省施工周期，提前开放交通 内部盈利率可达到20-25%
河南--扶项高速公路项目介绍
SBS改性AC-13 高模量沥青混凝土HMAC20 AC-25 水泥稳定碎石基层 水泥稳定碎石底基层
PR MODULE 国外典型工程
A40 高速公路休息区 2008
A40 高速公路 2002
PR MODULE 高模量沥青混合料技术国内典型工程
省份：河南
年份：2006 工程名称：扶项高速公路
省份：云南
年份：2009 工程名称：楚大高速公路
省份：浙江 年份：2008 工程名称：黄衢南高速公路
省份：江西
试验温度60℃
高模量沥青混合料产品
PR MODULE高模量沥青混合料添加剂
应法国交通部要求，由PR INDUSTRIE研发并生产
唯一可达到EME2（法国高模量沥青混合料2级）技术标准的添加剂
高模量产品法国检测报告
法国中央路桥实验室 LCPC
高模量沥青混合料EME2 0/14 添加0.6% PR MODULE
道路交通现状 - 公路运输交通量急剧增加 - 超载、重载现象严重 - 路面结构损坏加剧 待解决问题 - 提高面层材料的力学性能 - 沥青层具备良好的抗疲劳性能 - 沥青层具备良好的抗高温变形 能力 使用 高模量沥青混合料 解决方法
- 旧路翻修工程中路面标高 - 在保证道路整体承载能力的同 受到诸多限制 时降低路面结构层厚度