大粒径透水性沥青混合料介绍及材料设计
浅谈大粒径透水性沥青混合料(LSPM)

浅谈大粒径透水性沥青混合料(LSPM)摘要:我国自上世纪80年代末以来,公路建设得到了迅猛发展,取得了举世瞩目的成就。
在交通荷载、环境、路面结构和材料自身缺陷等因素的影响下,路面经常发生早期损坏,为解决此类问题,研发了大粒径透水性沥青混合料(Large Stone Porous asphalt Mixture,简称LSPM),很好的解决了路面早期破坏问题。
关键词:公路路面大粒径透水性沥青混合料LSPM1 背景1.1公路现状我国自上世纪80年代末以来,公路建设得到了迅猛发展,取得了举世瞩目的成就。
根据交通运输部最新公布的数据,到2010年底,全国已建成通车的公路总里程达到398.4万公里,其中高速公路通车里程已达7.4万公里、农村公路(县、乡、村)通车里程达到345万公里,我国高速公路大部分为半刚性基层,高速公路路面设计年限为15年,但调查结果表明:部分高速公路在通车2~5年间就出现大面积的损坏。
半刚性基层沥青路面典型路面结构1.2沥青路面早期损坏的原因分析路面损坏的原因是多方面的,有设计、施工、材料、超载车辆等,更主要的原因是路面结构层本身存在的设计缺陷引起的,比如发射裂缝、水损坏等。
半刚性基层材料易出现干缩开裂和温度开裂,引起沥青面层的反射裂缝,同时由于半刚性基层的致密性,无法排除沥青面层中渗入的水分,在水分和荷载的作用下,易造成基层表面的冲刷、唧浆及沥青混合料的水损。
研究表明:随着行车速度的增加,路面表面的动水压力随之增加,如果沥青面层中的水分无法排除,则渗入半刚性基层顶面的水在动水压力作用下,基层会受到严重的冲刷,使基层出现水损坏,从而使沥青路面面层出现发射裂缝。
采用LSPM新型路面结构很好的解决了上述路面损坏问题。
[1]2 LSPM材料组成2.1 粗集料LSPM用粗集料指轧制的坚硬岩石,应洁净、干燥、表面粗糙,质量应符合下表规定。
当单一规格集料的质量指标达不到表中要求,而按照沥青混合料中各种规格粗集料的比例计算的质量指标符合要求时,工程上允许使用。
沥青混合料

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) 与沥青拌和而成,压实后剩余空隙率在10%~15%之间
按矿质集料
连续级配沥青混合料
沥青混合料合料。
用于沥青混凝土的石料(碎石)其形状应近似立方体、表面粗糙、并带 棱角,要求清洁、干燥、无风化、不含杂质,沥青面层用粗集料质量要求按 GB 50092—1996执行。
4 特殊路面对粗集料的要求
对于有抗滑性要求的路面的粗集料(石料)应选用坚硬、耐磨、抗冲击 性能好的碎石或破碎砾石,不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料,具体要求 参照教材表12-3。
一、沥青混合料的结构类型 1 悬浮密实结构
优点:密实度与强度较高,水稳定性、低温抗裂性、 耐久性都比较好,是最普遍使用的沥青混合料。
缺点:高温稳定性较差
2 骨架空隙结构
优点:高温稳定性较好 缺点:透水性、耐老化性、低温抗裂性、耐久性较差
3 骨架密实结构
这种结构兼备上述两种结构的优点,是一种较为理想 的结构类型。现在国际上得到普遍重视是沥青玛蹄脂碎石 混合料(SMA)是典型的骨架密实结构。
二、高温稳定性
定义:指其在夏季高温条件下,经车辆荷载反复作用后不产生车辙和波 浪等病害的性能。
1 温度对沥青混合料的影响
沥青混合料是一种黏弹性材料,其强度随温度升高而急剧下降。
2 提高高温稳定性的措施
① 使用温度稳定性好的沥青(主要措施) ② 在条件允许的情况下,增加碎石用量 ③ 使用碱性岩石 ④ 使用碱性岩石(石灰岩、冶金矿渣)磨成矿粉
(2)粉煤灰作为填料使用时,烧失量应小于12%,塑性指数应小 于4%,其余质量要求与矿粉相同,其用量不宜超过填料总量的50%。
透水沥青混合料特性与配合比设计

PAC配合比设计方法
3.1 美国FHWA设计方法
用煤油当量试验求出粗集料表面容积系数; 用经验公式算出沥青用量; 用振动法求出击实粗集料的空隙率,决定细集料用量; 沥青过多时,进行简单的流淌试验,可调整沥青用量,确定 不会产生流淌的拌合温度; 最后评定混合料的水稳定性。
28
PAC
AC
4
透水沥青混合料概述
1.2 PAC与其他沥青混合料对比
5
透水沥青混合料概述
1.3 研究背景
随着我国城市化进程不断深入,道路路网日趋完善,城市 的地表逐步被密实性路面覆盖。
密实性路面铺装使渗入地下的 雨水明显减少,降水大部分通 过城市的排水系统排出,地下 水得不到补充。随着城市用水 量的增加,城市地下水位下降, 已经呈现出漏斗状,损害了城 市的水平衡。
3.2 日本设计方法
PAC配合比设计方法
先通过试算法确定集料配合比; 利用混合料流淌试验确定初试沥青含量; 通过密度试验、马歇尔试验、析漏试验与肯特堡飞散试验 确定最佳沥青用量; 最后用渗水试验、车辙试验、水稳性试验进行性能验证; 制作马歇尔试件时双面击实 50 次。
29
3.3 我国设计方法
20
原材料性质与技术要求
2.3 细集料
PAC用细集料质量要求 《透水沥青路面技术规程》(城乡建设部)
试验项目
单位
表观相对密度
—
坚固性(>0.3mm部分)
%
含泥量(小于0.075mm的含量) %
砂当量
%
棱角性(流动时间)
s
技术要求 ≥2.50 ≥10
≤1 ≥60 ≥30
21
原材料性质与技术要求
2.3 矿粉
大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)柔性基层

大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)柔性基层摘要:随着城市交通量的不断增加,沥青路面的早期破坏也越来越严重,为解决路面的抗车辙能力和排水功能,这里简单介绍大粒径透水性沥青混合料在这些方面的优势,通过设计LSPM-30配合比,逐步认识其特点及优点,并将在未来的城市道路中加以应用。
关键词:大粒径沥青混合料基层目前济南市改建、新建城市道路基层主要结构形式是以石灰稳定类和水泥稳定类为主的半刚性基层,其整体强度高、板体性好,使沥青路面具有较高的承载能力,而且材料容易获得,技术成熟,经济性好,对提高道路的整体水平起到重要作用。
但经过一段时间的使用后,会出现不同程度的损害,必须进行改造,以恢复路面的使用功能,可也不能避免反射裂缝及无法排水的缺陷,使铺筑的路面重新面临早期损害的可能。
由于半刚性基层的收缩裂缝及引起的反射裂缝难以避免,材料的致密性无法排出沥青层和反射裂缝中深入的水分,水分的积存造成基层表面的冲刷、唧浆及沥青混合料的水损害。
经过大量研究证明,采用大粒径透水性沥青混合料能够有效地防止发射裂缝的发生,并且能够排出路面结构内部的水分。
另外大粒径透水性沥青混合料具有较高的模量和抵抗变形的能力,可以直接用于旧路补强或新建路的结构层中,缩短道路的封闭交通时间,且很好地解决城市公交车道的车辙问题。
大粒径透水性沥青混合料对于我们而言是个全新的路面材料,从设计理念、级配组成、质量标准到人员水平、设备都有别于普通沥青混合料,为此我们专门邀请了一些专家为我们做技术指导,并搜集了相关资料,认真仔细地研究学习,并通过实验室试验数据分析总结,略有所悟。
1 前期工作结合城市道路急需解决的路面问题,通过学习山东省交通厅公路局发布的《大粒径透水性沥青混合料(LSPM)柔性基层设计与施工指南》,我们确定了以下几个设计目标:(1)能抵抗较大的塑性和剪切变形,承受重载交通的作用,具有较好的抗车辙能力,提高沥青路面的高温稳定性(2)有良好的排水功能,及时排出结构内部的水分(3)有较大的粒径和较大的空隙,有效地减少反射裂缝(4)提高工程施工速度,减少设备投入,降低工程造价(5)选择LSPM-30为研究对象,可以更好的利用当地原材料进行生产。
论 透水沥青混合料配合比设计

透水沥青混合料配合比设计摘要:本文详细介绍了透水沥青混合料的材料组成设计方法和设计步骤。
该方法以空隙率为主要控制指标,建议采用20%为空隙率目标值。
最佳沥青用量的确定根据沥青膜、析漏结果、飞散结果综合确定。
材料的路用性能考虑高温抗变性、抗水稳定和抗长期老化能力。
根据研究成果,配合比设计成型马氏试件时,击实次数宜提高至每面65次。
关键词:透水沥青混合料,配合比设计1前言透水沥青路面是由国外引进的一种新型的沥青路面,其混合料采用断级配设计,孔隙率高达18-25%。
使水通过大孔隙透水面层渗透到达不渗水的下卧层表面,然后从侧向排到路面的边缘,并流入路边边沟。
借助纤维等改良添加物,加筋强化骨料与沥青的结合力,腾出的孔隙则成为透水的路径。
这种路面具有降噪、排水、抗滑、防水漂等优点,这种新型沥青路面在国内还没有大规模地推广应用开,但是很多研究机构及其院校根据我国国情和这种路面的混合料、路用性能等方面展开了研究。
透水沥青混合料的配合比设计是铺筑这种沥青路面成功与否的关键一步,为此我们在课题研发基础上,总结了这套配合比设计方法。
2适用范围透水沥青混合料的配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法进行,并以空隙率作为配合比设计主要指标。
本法适用于以普通改性沥青或者高粘度改性沥青为胶结料的透水沥青混合料配合比设计。
其所含集料最大粒径等于或小于25㎜。
本法适用于试验室内配合比设计及现场施工质量控制。
3透水沥青路面结构在不具透水性的底层上铺设多孔隙、透水性面层,使落于面层上的水渗入层内而在不透水的底层上发挥排水功能,迅速往两侧路边边沟排水,如图1所示标准结构。
图1 透水性路面结构透水路面结构为确保发挥排水机能,其排水处理方式可参考如图2的基本型式:A. L型沟防水粘结层C. L型沟带透水平石结构D. 中央分隔带4设计原理透水沥青混合料不同于传统密级配沥青混合料,由于透水沥青混合料中粗集料占有相当高的比例,为一种空隙率大的沥青混合物,单以马歇尔配合比设计法确定沥青用量不合实际。
大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)柔性基层施工方法_1

大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)柔性基层施工方法
(LSPM)能够有效的防止反射裂缝的发生,并且能够排出路面结构层内部的水分,避免水分对下承层或沥青面层的破坏。
5.4柔性基层质量检查:厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、偏位。
关键词:大粒径透水性沥青混合料,柔性基层,实施性施工方法
0.前言
目前我国的高等级公路基本以石灰稳定类和水泥稳定类的半刚性基层沥青路面的路面结构形式为主。
但是半刚性基层的收缩裂缝及引起的反射裂缝难以避免;其次由于半刚性基层的致密性,无法排除沥青面层及本身裂缝中渗入的水分,而水分的积存会造成基层表面的冲刷、唧浆及沥青混合料的水损坏。
采用大粒径透水性沥青混合料(LSPM)能够有效的防止反射裂缝的发生,并且能够排出路面结构层内部的水分,避免水分对下承层或沥青面层的破坏;另外大粒径透水性沥青混合料具有较高的模量和抵抗变形的能力,可以直接用于旧路补强或新路改建的结构层中。
我省交通厅与东南大学在20012002年在G204线烟台境铺筑了3.5公里试验段后,于2006年在G105线德州段铺筑了10.684公里试验段,均取得了很好的效果。
从2007年开始在全省的新建高速公路中推广。
我公司从2007年开始在济青南线、荣乌高速新河至辛庄子段顺利施工,2008年又在G205线黄河大桥至柳桥转盘路面加宽改建工程中施工了8.4公里。
本文即根据G205线施工方法的基础上,同时借鉴济青南线及。
高速公路大粒径透水性沥青混合料基层施工技术

表1M C 7# A 一o 改性沥青技术要求 试验项 目 针人度2 ℃,10 ,5 01 m)最小 5 0g s( . m
软 化 点T R&B ( C) 小 o 最
技术要求 3— 5 铂
7 ℃ 0
动力粘度6 ℃, ( & )最小 0 Ps 闪点 ( ) ℃ 最小
溶解度 ( ) 小 % 最 旋 转 薄膜 烘 箱试 验 ( T O R F T)后 残 留 物
30 0 20 3 ℃
9 % 9
质量损失 ( %)最大
针人 度  ̄2 ' ( )最 小 L5E %
1% . O
7% 0
2 施工 所用材 料
填料 :采用生石灰粉 ,产地淄博 ; 碎石 :青州产石灰岩 ; 沥 青 :采 用 M 一 改性 沥 青 。 AC 7
3 施 工方 案及 施工工 艺
大粒径透水性沥青混合料 ( ag tn oosap a s Lres0eP ru shlM ,以下简 t 称L P S M)是指 混合料最大公称粒径大于2 .m 65 m,具有一定空隙率能够 将水分 自由排 出路面结构的沥青混合料,L P S M通常用作路面结构 中的基 层。 由于L P S M有着 良好 的排水 效果 ,通 常为 半开 级 配 ( 隙率 为 空 1—8 3 1%)。L P 级 配经过严格设计 ,其形成 了单一粒骨架嵌挤 ,并且 SM 采用少量细集料进行填充 ,提高混合料模量 与耐久性 , 在满足排水要求 的前提下降低混合料 的空隙率 , 其空隙率一般为1— 8 31 %,因此其既具有 良好 的排水性能又具较高模量与耐久性 。 1 工 程实例 津汕高速公路山东段第一合 同段 , 止里程为K + 0 一 9 90 起 0 0 0 K + 2  ̄长 9k . m,为双幅4 2 车道高速公路 ,本项 目 路面结构形式 为:2c U灰稳定 0m _ 土底基层+ 6 m水泥稳定碎石基层+ 5mMAC 3c 1c 改性沥青混合料柔性基层 ( S M)+ c 0 LP 8m7  ̄重交机质沥青 下面层 ( C 2 + c S S A 一 5) 6 m B 改性沥青混 凝土中面层 ( 一 0) 4m沥青马蹄脂上面层 ( MA 1 AC 2 + c S - 3)。
大粒径透水性沥青混合料施工技术要点

大粒径透水性沥青混合料施工技术要点大粒径透水沥青混合料(LSPM)作为柔性基层在高速公路中得到越来越广泛的应用。
其主要起到排除层间水、吸收应力及减少反射裂缝的作用。
本文主要从施工准备、测量挂线、拌和、运输、摊铺、压实等方面进行分析说明LSPM沥青混合料的施工技术要点,以便于保证其施工质量。
标签:LSPM;技术;拌和;摊铺;压实随着高速公路行业的快速发展,各种新型混合料的应用越来越广泛,近年来LSPM混合料已被大家所熟知和认可。
目前大粒径透水性沥青混合料的施工工艺已比较成熟,为保证LSPM混合料施工质量,应做好各环节的技术控制,主要包括施工准备、测量挂线、拌和、运输、摊铺、压实等方面。
1、施工准备1.1人员组织相关管理人员、技术人员和足够的施工作业人员进行施工,提前做好交底工作,做到人员分工明确,满足施工要求。
1.2机械、设备配足工程需要的摊铺机、压路机、洒布车、运输车等机械设备,并提前做好了机械设备的检修、标定工作,确保机械设备以良好的状况投入施工。
1.3材料每批到场材料都进行检测,严格把关。
石料注意压碎值、含泥量、针片状含量、细集料砂当量等重点指标的控制。
1.4配合比提前进行目标配比、生产配比设计,集料级配及沥青用量应符合设计及规范要求。
2、测量挂线2.1准备下承层提前进行下承层的检查验收,确保验收路段各技术指标满足设计及规范要求。
2.2测量放样恢复中桩和边桩,放出摊铺边线,进行高程测量,确保高程、宽度等指标满足要求。
2.3挂线根据高程及松铺厚度挂设钢丝线,拉力不小于800N,直线段每10m设置一个桩、曲线段每5m设置一个桩,保持线型平顺。
3、拌和沥青混合料宜采用间歇式拌和机拌制,冷料仓的数量能满足集料种类的需要。
沥青密闭储存,在沥青拌和站料场设有砖砌隔墙,各种矿料分别堆放。
拌和机能分口、分级上料,计量准确,拌和均匀,自动调控自动记录。
沥青采用导热油加热,沥青混合料的施工温度(℃)控制见下表1:沥青混合料拌和设专人量测出厂温度,温度符合要求方予出厂。
浅析大粒径透水性沥青混合料柔性基层的施工工艺

作者简介: 陈保军 (1 97 9� ) , 男, 山西大同人, 助理工程师, 2 00 0年毕业于山西省交通学校.
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山西交通科技
���� 年第 � 期
之间. 混合料不能出现花白料, 明显离析现象. 混合 料温度超过195 �废弃,并保证运到施工现场的温 度在170� 180 � . 沥青混合料的拌和采用大型沥青拌和站, LSPM 最大粒径比较大, 粗集料多而且沥青用量小, 以每锅 拌和时间控制在 45 s (其中干拌和时间不小于 5 s ) . 拌和好的沥青混合料均匀一致, 无花白料, 无结团成 块或严重的粗细分离现象 .根据摊铺机行驶速度控 制在 1.5 m/min, 拌和站以 250 t/h 的速度生产, 满足施 工现场连续摊铺要求 . 混合料的运输和摊铺 为防止混合料黏结在料车底部,料车每天应涂 抹隔离剂, 为防止混合料的离析, 在装料时要前后移 动, 分堆装料. 运输过程中要避免急刹车. 运输车在 摊铺机 10 �30 cm前停下, 不得撞击摊铺机, 卸料过 程中应挂空挡由摊铺机推动前进;运输车应覆盖篷 布, 以保证混合料在运输过程中温度尽量不损失. 摊铺机摊铺前, 摊铺机熨平板进行预热, 预热温 度达到 110 � 以上 . 摊铺速度是1.5 m/min, 两台摊铺 机摊铺厚度根据试验段确定松铺系数,摊 铺温度 170� 180 � . 在摊铺过程中,摊铺机螺旋送料器均 匀,不停顿地转动,两侧保持有不少于送料器高度 2/3的混合料, 并保证缓慢, 均匀 , 连续不间断地摊铺 沥青混合料 . 两台摊铺机搭接宽度要严格控制 (中间 搭接10�20 cm ) , 在摊铺过程中, 设专人跟踪测量保 证横坡度 , 接缝平整 ;随时检查其宽度 , 厚度 , 平整 度, 路拱及温度, 对不合格之处及时调整 . 柔性基层施工时在路面两侧边线每 10 m固定一 铁桩, 用张紧器张紧引导线并固定在铁桩上. 根据设 计高程, 准确放出引导线高程, 并安排专人检测, 防 止在摊铺过程中出现掉线现象 . 混合料的碾压组合及顺序 a)初压第 1遍, 采用13 t双钢轮振动压路机, 主动 轮在前, 紧跟摊铺机碾压 .压路机前进时静压, 后退 时振动碾压, 压路机采用高频低幅进行碾压, 速度为 2.0 �2.5 km/h. b)复压采用 11 t双钢轮振动压路机, 前进后退均 为振动碾压 2 遍, 速度为 1.5 �2.0 km/h, 压路机采用 高频低幅进行碾压, 相邻碾压带重叠 20 cm左右. 洒 水车装置进行间断雾化洒水, 只要保证不粘轮即可 . c)终压复压后立即用双钢轮振动压路机进行赶 光1 � 2遍, 速度控制在 2 �3 km/h, 赶光时压路机静 压进行, 至消除轮迹为止 . 碾压注意事项 a)碾压时低速进行, 防止热料产生推移, 影响平 整度. 碾压在摊铺后较高温度下进行, 初压温度控制
大粒径透水性沥青混合料实践应用

大粒径透水性沥青混合料实践应用王冬梅1,郭旭升2,张建春2(1.山东黄河信息中心,山东济南250013;2.山东黄河工程集团有限公司,山东济南250013)摘要:根据从事工程建设的实践,主要介绍了大粒径透水性沥青混合料的性能和对材料的要求,还介绍了混合料作为柔性基层进行施工时的施工工艺,以及在施工中常见的质量通病的解决方法。
关键词:大粒径;沥青混合料;施工工艺;质量控制中图分类号:U416.04文献标识码:B 1概述上世纪八十年代初,美国中西部的一些州对应用了近30年而运营良好的一些典型路面进行了专门调查,发现许多成功的路面其基层多采用较大粒径的单粒径嵌挤型混合料,随后逐渐形成了开级配大粒径透水性沥青混合料(L a r ge S t one Por ous A s phal t M i xes,以下简称L SPM),并逐渐引入我国。
近年来,L SPM在我国的公路建设中得到广泛应用。
2LS PM的性能2.1高温稳定性评价LSPM高温稳定性的试验通常采用动稳定度试验,即车辙试验。
该试验是在规定温度及荷载条件下,测定试验轮往返行走所形成的车辙变形速率,以变形稳定期内每产生1nl l n变形的行走次数即动稳定度表示。
车辙试验最大优点是模拟了沥青路面上车轮行驶的实际情况。
由于L SPM粒径较大,一般情况下最大粒径可达40r a m,因此传统的5cm车辙试件厚度不太适用。
对于L SPM应有最小压实厚度,当车辙试件小于该厚度时,粗集料之间不能形成良好的骨架结构,集料之间不能互相嵌挤,此时的试验数据不能反映真实情况。
根据混合料压实厚度为最大粒径的3一倍的原则,通过大量的试验验证,表明对LSPM 车辙试验采用8e m厚度,试验温度采用现行规范中的60℃,可最大程度地满足实践要求。
2.2水稳定性目前各国研究水稳定性的方法各不相同,并没有统一的标准,我国通常采用的试验方法是残留稳定度收稿日期:2008—04—03作者简介:王冬梅(19r76一),女,山东德州人,助理工程师。
《大粒径透水性沥青混合料柔性基层作业指导书》

台
各1
16
路面回弹弯沉测定仪
5.4米
台
2
17
连续式平整度仪
台
1
18
钻芯机
台
1
19
砂当量仪
台
1
20
真空负压装置
套
1
21
烘箱
台
大2,中1
22
电脑
台
1
LSPM-30混合料旋转压实试验技术标准表3-2
试验指标
单位
LSPM-30技术要求
公称最大粒径
mm
31.5
旋转压实试件尺寸
mm
φ150×95
设计旋转次数
%
10
T0333
砂当量不小于
%
65
T0334
棱角性不小于
%
42
T0344
注:坚固性试验可根据需要进行。
6 填料
(1)为了提高沥青混合料的抗水损害能力,LSPM填充料宜采用干燥石灰粉或生石灰粉,由专业生产厂家生产,质量应在Ⅲ级以上。不应含泥土杂物和团粒,要求干燥、洁净,其质量应符合表1-7的技术要求。
闪点 大于
℃
230
T0611
溶解度(三氯乙烯) 不小于
%
99
T0607
离析,软化点差, 不大于
℃
2.5
T0661
旋转薄膜加热试验
质量损失 不大于
%
1.0
T0610
针入度比25℃ 不小于
%
70
T0604
4 粗集料
(1)柔性基层所采用的粗集料要求采用反击式破碎机加工成近似立方体形状、洁净、干燥、无风化、无杂质、具有较高强度的碎石,并按照招标文件的要求对集料进行水洗。
22标大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)防离析措施要点

22标大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)防离析措施要点简介22标大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)是指一种特殊的路面材料,其主要特点是具有一定的透水性能,能够在雨水或者融雪水汇聚在路面上时进行迅速排水,避免在路面上形成积水。
同时,由于其具有良好的透水性能,其压实后的路面能够较好地保持透气性,不会使路面Lost结构,从而避免出现路面龟裂、断裂的现象。
LSPM-30的主要构成材料包括柔性沥青、石子料、纤维素、透水剂等,其中透水剂是保证该路面材料能够实现透水性的关键要素。
由于该混合料具有透水性,因此在实际使用中需要采用一些特殊的措施,以防止材料的离析、裂缝等问题,保证其正常使用寿命和性能。
本文将重点介绍22标大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)应注意的防离析措施要点。
防离析措施要点1. 加强材料的粘结性能材料的粘结性能是指路面材料在附着层和基层之间的黏合性能,当材料粘结性能较高时,其抗拉强度和抗剪强度也相应提高。
因此,在LSPM-30的制作过程中,需要加强材料的粘结性能。
具体可以采用以下措施:•在LSPM-30的混合过程中,要保证各组分之间充分混合,以确保各组分之间粘接紧密。
•对于粗石子料,可以采用特殊的润湿剂进行预处理,以提高石子料与沥青的粘结性。
•可在沥青中加入适量的SBS改性剂、增粘剂等,提高沥青的黏附性。
2. 保证材料的稳定性和均匀性材料的稳定性和均匀性是指路面材料从配合到铺装和压实过程中的整体稳定性和均匀性。
保证材料的稳定性和均匀性有以下几点建议:•在LSPM-30的混合过程中,应采用连续式混合设备,确保材料均匀混合,避免出现材料不均、粘性过高或者过低等问题。
•在配合过程中,需严格按照标准配合比进行配合,确保材料类型、配合比例以及掺和方法的准确性。
•在铺装过程中,需严格按照设计要求进行均匀铺装,避免存在不均匀厚度、沥青量和石子数量等问题。
3. 控制材料的质量控制材料的质量是可以有效降低离析发生风险的一种方法。
大粒径沥青混合料配合比设计及施工工艺监控

r e f e r r e d t o b y s i mi l a r p r o j e c t s .
Ke y wo r ds :p or o us a s p ha l t mi xt u r e wi t h l a r ge s t o ne; m i x p r o po r t i o n; c o ns t r u c t i on t e c hn ol o gy; pr o c e s s c o nt r o l
透水性 沥青 混 合 料 柔性 基层 ( I S P M 一3 0 ) +2 ×1 8 c m 水 泥 稳定 碎 石 基层 + 1 5 c m 级 配 碎 石 底 基 层 + 1 8 c m 石 灰土垫层 。
射裂缝 , 而且 出现 的速度 非 常快 , 当雨水 由裂缝 渗入 路面后 , 会迅 速 导致 沥 青 路 面 出现 早 期 水损 坏 。同
wi t h l a r g e s t o ne wa s c a r r i e d o ut wi t h a pp r oa c he s of gy r a t or y c o mp a c t o r f o r ma t i o n a nd mu l t i — g r a d e
i nt e r l oc ki ng. T h e c o ns t r uc t i o n c on t r o l p r o c e s s, q u a l i t y c o n t r ol c r i t e r i a a nd pr e v e n t i v e me a s ur e s f o r s e g r e g a t i on du r i ng c o ns t r uc t i o n a nd c r us hi n g o f a g g r e ga t e we r e e xp ou nd e d, w h i c h c o ul d b e
大粒径透水性沥青混合料路用性能测试方法

渗透性能
LSPM之所以成为沥青路面性能 提升的重要因素,主要原因在于,应 用LSPM能够快速的排出路面下渗的水 分,最大限度的保证水分条件对于沥 青材料的性能影响降低到可控范围。 公路的透水性在研究过程中,一般通 过渗透系数进行表示,但是我国现阶 段来说,针对这一数据的测量,还有很 大的困难。根据相关部门提供的数据显 示,LSPM当孔隙率超过13%时,对于 沥青混合料的整体渗透系数会产生质的 影响,如果孔隙率超过18%,那么后 续的渗透系数的变化情况不会出现明显 的改变。因此,LSPM的设计空隙率可 以定为13~18%,渗透系数要求大于 0.01构 层的内在关系,所以在施工过程中无意 中给道路早期破坏埋下了隐患,因此必 须抓紧时间对施工操作人员进行培训, 灌输操作规程和专业知识,做到持证上 岗。另一方面,必须在领导思想上重视 质量教育,重视质量管理,培训要与抓 管理同时进行,人人在思想上重视起
来,并有相关的措施。 根据对沥青混合料路面的病害现
象进行分析研究,要提高沥青混合料 路面的质量,延长道路的使用寿命, 涉及到的因素很多,是一个庞大的系 统工程,只能有重点的逐步完善和解 决。
作者单位:河北北方公路工程建设集团有限公司
280 TRANSPOWORLD 2012No.13 (Jul)
分析,然后结合我国的实际情况进行检 验。研究过程中,创造性的提出了大 粒径排水性沥青混合料。LSPM新型路 面结构分别在新建高速公路、高速公 路的维护、老化路段保养等方面都得 到了大规模的应用,尤其是在我国道 路交通发展情况较好地区的应用,极 大地提高了路政部门的工作效率,尤 其是针对高温天气下的道路破损的维 护,更是效果非凡。
才重点针对当时车辙破坏日益严重的问 题做出了专门的研究,这次研究中,首 次承认了大粒径沥青混合料对于路面结 构强度的作用,大型马歇尔试验组成设 计方法得以发展。但是这次研究中,虽 然认识到了沥青用量等重要因素,不过 对于稳定度等方面的问题还是没有完全 的解决。1993年,美国SHRP计划完 成,研究成果Superpave沥青混合料设 计方法为LSPM配合比设计方法的发展 提出了新的思路。
大粒径透水性沥青混合料柔性基层简介

大粒径透水性沥青混合料柔性基层简介大粒径透水性沥青混合料是最大集料粒径大于1英寸,从级配上看主要是由25mm~62mm的集料和一定量的细集料组成,形成的混合料是骨架嵌挤型,空隙率一般处于13~18%之间,具有良好的透水性和一定强度的新型沥青混合料。
大粒径透水性沥青混合料的优点:1、粗集料较多,具有良好的高温稳定性;2、空隙率较大,具有良好的排水性能;3、能够有效防止反射裂缝的发生;4、粗集料多、矿粉少,降低了沥青用量,从而降低了工程造价;5、与通常的半刚性基层相比,提高了工程施工速度,减少了设备投入;6、在大修、改建工程中,可大大缩短封闭交通的时间,社会效益显著。
大粒径透水性沥青混合料的性能:大粒径透水性沥青混合料柔性基层具有高温稳定性、渗透性、抗疲劳性以及抵抗反射裂缝等方面的性能。
1、高温稳定性大粒径透水性沥青混合料为单一粒径骨架嵌挤型混合料,9.5mm以上粗集料比例在70%左右,形成了完整的骨架嵌挤,因此具有良好的高温稳定性,评定方法采用传统的车辙试验中的动稳定度进行检验,其在高温性能方面仅次于SMA,高温性能优良。
2 、水稳定性大粒径透水性沥青混合料的胶结料宜采用较高粘度的改性沥青(如MAC、SBS改性沥青),能够形成较厚的沥青膜,可使沥青膜的厚度大于12μm,使其具有良好的水稳定性。
3、良好的渗透性能大粒径透水性沥青混合料的主要功能之一是能将渗入路面中的水迅速排出,因此,渗透性能是评价透水性沥青混合料最为关键的指标之一。
为了保证混合料的排水性能,同时又具有一定的强度,大粒径透水性沥青混合料选择的空隙率一般为13-18%。
另外,经过试验比较认为,大粒径透水性沥青混合料内部具有较多的连通空隙,可以有效的排水和透气,在相同的空隙率条件下,大粒径透水性沥青混合料的渗透系数是最高的。
4 、抗疲劳性能沥青路面在使用期间,经受车轮荷载的反复作用,其应力或应变长期处于交迭变化状态,致使路面结构强度逐渐下降。
大粒径透水性沥青混合料介绍及材料设计精品文档11页

大粒径透水性沥青混合料介绍及材料设计概述大粒径透水性沥青混合料(LARGE STONE POROUS ASPHALT MIXES)是指混合料最大公称粒径大于26.5mm,具有一定空隙率能够将水分自由排出路面结构的沥青混合料,大粒径透水性沥青混合料通常用作路面结构中的基层。
这种大粒径透水性沥青混合料的提出是来自美国一些州的经验,美国中西部的一些州对应用了三十多年以上而运营状况相对良好的一些典型路面进行了相关的调查,发现许多成功的路面其基层采用的是较大粒径的单粒径嵌挤型沥青混合料如灌入式沥青基层。
因此提出以单粒径形成嵌挤为条件进行混合料的设计,从而形成开级配大粒径透水性沥青混合料(LSPM)。
美国NCHRP联合攻关项目对大粒径沥青混合料也进行了相关研究,最终得到了研究报告NCHRP Report 386,但是研究报告主要是针对于大量实体工程的调查而且偏重于密级配大粒径沥青混合料,而且NCHRP Report 386对大粒径透水性沥青混合料材料与结构设计并没有进行系统的研究。
我们在国外研究的基础上从2001年开始进行了大量的研究和应用,并对其级配与各项技术指标进行研究,使其更符合我国具体实际情况,根据研究结果与使用状况提出了本设计与施工指南,更好地指导工程实践。
大粒径透水性沥青混合料的设计采用了新的理念,从级配设计角度考虑,大粒径透水性沥青混合料(LSPM)应当是一种新型的沥青混合料,通常由较大粒径(25mm-62mm)的单粒径集料形成骨架由一定量的细集料形成填充而组成的骨架型沥青混合料。
大粒径透水性沥青混合料(LSPM)设计为半开级配或者开级配。
由于大粒径透水性沥青混合料(LSPM)有着良好的排水效果,通常为半开级配(空隙率为13-18%)。
它不同于一般的沥青处治碎石(ATPB)基层,也不同于密级配大粒径沥青混合料(ATB)。
沥青处治碎石(ATPB) 粗集料形成了骨架嵌挤,其基本上没有细集料填充,因此空隙率很大一般大于18%,具有非常好的透水效果,但由于没有细集料填充空隙率过大其模量较低而且耐久性较差。
简述透水性沥青混凝土的施工技术_沥青混凝土施工技术规范

简述透水性沥青混凝土的施工技术_沥青混凝土施工技术规范摘要:透水性沥青混凝土在市政道路建设中的应用已成为目前城市建设中大家共同关心和研究的课题,透水性沥青混凝土新型环保生态产品,本文通过对此项施工技术的阐述,来佐证它的实用价值。
关键词:透水性沥青;设计;施工;环保前言目前我国200万公里的通车总里程中,沥青路面占绝大多数,半刚性基层沥青路面又是已建沥青路面的主要结构形式,半刚性基层沥青路面经过几年的使用后,必须进行加铺改造,以恢复路面的使用功能,尤其当路面出现早期损害后,加铺改造往往更早,旧沥青路面常用的加铺方案一般是在其上铺设半刚性基层,在铺设沥青面层,此种加铺方案具有结构承载力强、结构层材料设计简单等优点,但同时也存在工程量大,以及未能充分利用旧路面等缺点,特别是不能避免反射裂痕及无法排水的缺陷。
使加铺后的路面重新面临早期损害的可能,透水性沥青混凝土的使用,大大改善了这种情况的发生。
1透水性沥青混凝土的特点:(1)降低噪音;(2)避免雨天路面形成水膜,增强道路的抗滑能力;(3)减少路面反光,改善雨天及夜晚的可见度,提高行车安全性;(4)减少行车引起的水雾及避免水漂。
2透水性沥青混凝料的设计(1)集料 1.1粗集料在大粒径透水性沥青混凝土中起到骨架的作用,它的质量及其物理性能将影响着混凝土的使用性能,要求粗集料颗粒性状接近立方体,坚固性好,压碎值和针片颗料含量都小于20%,具有良好嵌挤能力的破碎集料其技术指标见表1: 1.2细集料允许使用人工砂和石屑,不得采用河砂和天然砂,细集料棱角必须大于405,砂当量不小于65%,宜采用与沥青粘附性好的石灰岩石屑,且不得含有泥土、杂物。
(2)高性能沥青 2.1高性能沥青的黏度,由于透水性沥青混合料中骨料的黏结面变为点接触,因而透水性沥青混合料的抗离散性能变弱,所以需要提高沥青的黏度来抵抗外力对透水性沥青混合料的破坏。
2.2高性能沥青的机械强度,高性能沥青的机械强度包括韧性、黏韧性、附着力、硬度,高黏度沥青的韧性和黏韧性在一定程度上补偿了沥青混合料中,由于缺少细料的填充二带来的不良影响,所以在生产高黏度沥青的时候,应该考虑添加能够提高沥青韧性和黏韧性的助剂。
沥青与沥青混合料

一、普通沥青1、技术性质:(1)物理常数:密度——在规定温度条件下,单位体积的质量;相对密度——在规定温度下,沥青质量与同体积水质量之比。
(2)粘滞性:反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力,简称粘性,以绝对粘度表示。
工程中通常采用条件粘度反映沥青的粘性。
条件粘度:针入度(适应粘稠石油沥青);粘度(适应液体石油沥青)(3)延性:沥青材料当受到外力拉伸作用时,所能承受的塑性变形的总能力,以延度作为条件延性的表征指标。
(4)温度敏感性:高温性能指标(软化点、针入度指数);低温性能指标(脆点)(5)抗老化性(耐久性):评价方法采用蒸发损失试验、薄膜加热试验、旋转薄膜加热试验;评价指标;蒸发损失百分率、针入度比、蒸发后沥青延度。
(6)安全性:评价指标闪点、燃点。
(7)其他性质:如溶解度、含蜡量、粘附性等。
2、组分:三组分(油分、树脂和沥青质);四组分(饱和分、芳香分、胶质和沥青质)3、胶体结构:溶胶型结构、溶-凝胶型结构、凝胶型结构(按沥青质含量少、适中、多)4、三大指标:针入度、延度、软化点,分别表征粘滞性、延性和温度敏感性。
(1)针入度:在规定温度(25℃)条件下,以规定质量(100g)的标准针经过规定的时(5s)贯入沥青试样的深度,单位:0.1mm。
表示方法:P(25℃,100g,5s)表征意义:针入度值愈大,表示沥青的粘度愈小,是目前我国粘稠石油沥青的分级指标。
(2)延度:将沥青试样制成∞字形标准试件,采用延度仪,在规定温度和规定拉伸速度下拉断时的长度,单位:cm。
表示方法:D(T,v)T为试验温度(0℃、15℃、25℃),v为拉伸速度(1cm/min、5cm/min )表征意义:沥青延度越大,其塑性变形越大,有利于低温变形。
(3)软化点:将沥青试样注于规定内径的铜环中,环上置一钢球,在规定加热速度下,沥青逐渐软化,直至在钢球荷重作用下滴落到下层金属板时的温度,单位:℃。
表示方法:T R&B表征意义:沥青软化点越高,沥青的温度稳定性越好。
大粒径透水性沥青混合料设计及施工

3 5 --6 0
试验方法
I U6 0 4
10 6 06
针人度( 251 ,100g,5s)
软化点( 环球法)
60℃动力粘度,
℃
9 4 3 8 5 8 9 8 4 3
< 70 -r- 300
> 2 30
A ST M D 4 9 5 7 &1 0 6 2 0
6 1 , ‘且 }0 7 b
闪点
%
溶解度( 三氯乙烯)
旋转薄膜
加热试验
99 . 6 2
0 . 10
< 99
6 1 C
质量损失
针入度比( 25`C )
% %
士1. 0
U
6 0 月
< 70
咔
表 2 集料基本性能测试值
检测结果 指 标 单位 % % 级 %
9. 9 0. 1 11. 5 0. 1
2 . 7 27
技术
5 一 3 3 一 0
2 LSPM混合料设计
2. 1 试验原材料
本文沥青为 M 改性沥青, AC 其性能检测结果如 表 1。为了提高沥青混合料的抗水损害能力, 用生石
发展了 大粒径透水性沥青混合料( Large Stone Porous asphalt M 以 ixes, 下简称LSPM) 柔性基层技术。 本文
结合青莱高速公路介绍ISPM柔性基层技术在高等级
% %
45 . 5 88 . 3
砂当量
2. 2 级配设计 青莱高速公路马莱段选用 LSPM一 作为柔性基 30 层, 在选择级配时, 笔者参照山东性基层设计与施工指 南》LSPM一 级配如表30 , 30
L SPM 一 级配 30
大粒径透水性沥青混合料_LSPM_研究与推广应用

作者简介:房德金(1958-),男,高级工程师,从事公路工程与养护管理工作。
我国传统的半刚性基层材料易出现干缩开裂和温缩开裂,引起沥青面层的反射裂缝;同时,由于半刚性基层材料耐水冲刷性能较差,而密实型面层沥青混凝土又不具备排除层间水的能力;在荷载和水的联合侵蚀下,将出现坑槽、唧浆、承载力下降等早期病害。
为克服传统沥青路面易发生早期水损坏和反射裂缝的缺陷,山东省交通厅公路局立项开展研究,率先提出了性能均衡设计理念,对大粒径透水性沥青混合料(LSPM)进行了系统开发与研究,系统提出了LSPM 级配范围、沥青用量确定方法以及设计技术标准,被交通部纳入2006版沥青路面设计规范(JTG D50-2006)中。
本文对LSPM 的使用性能、施工工艺和使用状况进行了分析,供同类工程参考。
1LSPM 的使用性能所谓大粒径透水性沥青混合料(LSPM),就是最大集料公称粒径大于26.5mm ,从级配上看主要是由较大粒径(26.5~52mm )的集料和一定量的细集料组成,其最大一档集料含量通常在50%以上,形成的混合料是“单粒径骨架连通空隙结构”,空隙率一般处于13%~18%之间,采用粘度较高的改性沥青保证沥青膜厚度,使其具有良好透水性、抗车辙和抗反射裂缝能力以及较好的抗疲劳性能。
1.1LSPM 的抗车辙性能通过优化级配和采用改性沥青,大幅度提高了LSPM 的高温稳定性,使其可适应现代重载交通的要求。
与传统的沥青混凝土(AC )相比,LSPM 的抗车辙能力提高了5~7倍左右,车辙深度减少了70%以上。
1.2LSPM 的透水性能空隙率是影响混合料排水性能和疲劳性能的重要指标,课题进行的大量试验研究表明,大于18%的空隙率并不能继续提高LSPM 的排水性能,反而会降低其抗疲劳性能,而小于13%的空隙率将使排水性能大幅度下降,为此课题首次明确规定LSPM 的空隙率为13%~18%。
1.3LSPM 的抗裂性能LSPM 内部的空隙有助于消减裂缝尖端的应力集中,使其具有一定的抑制裂缝扩展的作用;同时,由于LSPM 的模量(400~600MPa )明显低于普通沥青混凝土(1000~1400MPa ),因此更具柔韧性,从而提高了其抗反射裂缝的能力,已在工程实际应用中得到验证。
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大粒径透水性沥青混合料介绍及材料设计概述大粒径透水性沥青混合料(LARGE STONE POROUS ASPHALT MIXES)是指混合料最大公称粒径大于26.5mm,具有一定空隙率能够将水分自由排出路面结构的沥青混合料,大粒径透水性沥青混合料通常用作路面结构中的基层。
这种大粒径透水性沥青混合料的提出是来自美国一些州的经验,美国中西部的一些州对应用了三十多年以上而运营状况相对良好的一些典型路面进行了相关的调查,发现许多成功的路面其基层采用的是较大粒径的单粒径嵌挤型沥青混合料如灌入式沥青基层。
因此提出以单粒径形成嵌挤为条件进行混合料的设计,从而形成开级配大粒径透水性沥青混合料(LSPM)。
美国NCHRP联合攻关项目对大粒径沥青混合料也进行了相关研究,最终得到了研究报告NCHRP Report 386,但是研究报告主要是针对于大量实体工程的调查而且偏重于密级配大粒径沥青混合料,而且NCHRP Report 386对大粒径透水性沥青混合料材料与结构设计并没有进行系统的研究。
我们在国外研究的基础上从2001年开始进行了大量的研究和应用,并对其级配与各项技术指标进行研究,使其更符合我国具体实际情况,根据研究结果与使用状况提出了本设计与施工指南,更好地指导工程实践。
大粒径透水性沥青混合料的设计采用了新的理念,从级配设计角度考虑,大粒径透水性沥青混合料(LSPM)应当是一种新型的沥青混合料,通常由较大粒径(25mm-62mm)的单粒径集料形成骨架由一定量的细集料形成填充而组成的骨架型沥青混合料。
大粒径透水性沥青混合料(LSPM)设计为半开级配或者开级配。
由于大粒径透水性沥青混合料(LSPM)有着良好的排水效果,通常为半开级配(空隙率为13-18%)。
它不同于一般的沥青处治碎石(ATPB)基层,也不同于密级配大粒径沥青混合料(ATB)。
沥青处治碎石(ATPB) 粗集料形成了骨架嵌挤,其基本上没有细集料填充,因此空隙率很大一般大于18%,具有非常好的透水效果,但由于没有细集料填充空隙率过大其模量较低而且耐久性较差。
密级配大粒径沥青混合料(ATB)也具有良好的骨架结构,空隙率一般在3-6%,因此其不具有排水性能。
大粒径透水性沥青混合料级配经过严格设计,其形成了单一粒径骨架嵌挤,并且采用少量细集料进行填充,提高混合料模量与耐久性,在满足排水要求的前提下降低混合料的空隙率,其空隙率一般为13-18%,因此其既具有良好的排水性能又具较高模量与耐久性。
研究和应用表明大粒径透水性沥青混合料具有以下优点:(1)级配良好的大粒径透水性沥青混合料可以抵抗较大的塑性和剪切变形,承受重载交通的作用,具有较好的抗车辙能力,提高了沥青路面的高温稳定性;特别是对于低速、重车路段,需要的持荷时间较长时,设计良好的LSPM与传统的沥青混凝土相比,显示出十分明显的抗永久变形能力;(2)大粒径透水性沥青混合料有着良好的排水功能,可以兼有路面排水层的功能。
(3)由于大粒径透水性沥青混合料有着较大的粒径和较大的空隙,它可以有效地减少反射裂缝。
(4)大粒径集料的增多和矿粉用量的减少,减少比表面积,减少了沥青总用量,从而降低工程造价。
(5)与通常的半刚性基层相比,提高了工程施工速度,减少了设备投入。
(6)在大修改建工程中,可大大缩短封闭交通时间,社会经济效益显著。
《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中规定:新建沥青路面的基层按结构组合设计要求,可以选用柔性基层、半刚性基层、刚性基层与混合式基层。
其中混合式基层是指上部使用柔性基层,下部使用半刚性基层的结构。
这样就改变了我国高等级公路沥青路面长期以来的结构单一局面,即千篇一律的使用半刚性基层沥青路面。
而且,今年交通部印发了《关于防治高速公路沥青路面早期破坏的指导意见》(交公路发[2005]523号),文件中提到:柔性基层使许多发达国家常用的路面结构形式,鼓励各地加强柔性基层试验研究,在试验路段铺筑成功的基础上加以推广。
柔性基层在国内已经开始研究并铺筑了多条试验路,取得了很好的效果,一般情况下采用柔性基层路面结构厚度应当增大,当采用沥青稳定类作为柔性基层时其造价较高。
材料设计材料要求对沥青混合料的性能起着决定性作用的几个集料指标包括“认同特性”和“资源特性”。
“认同特性”是:粗细集料的棱角性、扁平细长颗粒含量、粘土含量。
“资源特性”是指韧度(洛杉矶磨耗)、安定性、有害质含量。
所有的矿料必须无塑性,沥青混合料中的粘土颗粒成分可以引起沥青混合料的体积膨胀,在水的作用下引起沥青膜与矿料间的剥离现象。
1、大粒径沥青混合料中粗集料起到骨架作用,粗集料的质量和其物理性能严重地影响着混合料的使用性能,因此混合料中粗集料应使用轧制的坚硬岩石。
对大粒径沥青混合料其粗集料颗粒性状良好。
细长及扁平颗粒含量不应超过15%,集料压碎值应不大于20%,粗集料与沥青应有良好的粘结力,根据目前高速公路水损害出现的频率较高,要求粗集料与沥青的粘结力为5级,小于5级时应当采取抗剥落措施,以保证混合料达到水稳定性指标要求,未列出指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)及《大粒径透水性沥青混合料应用技术规程》(DB 37/T 1161-2009)中对热拌沥青混合料集料的要求。
2、细集料包括人工砂、石屑和天然砂。
采用反击式或锤式破碎机生产的硬质岩集料经过筛选的小于2.36mm的部分具有较好的角砾性,可以作为人工砂使用,大粒径沥青混合料所用细集料宜使用机制砂。
细集料棱角性(间隙率法)必须大于42%,砂当量值不小于65%。
3、由于大粒径沥青混合料为透水混合料,为了提高沥青混合料的抗水损害能力,填充料需采用消石灰粉或生石灰粉,石灰粉应干燥、洁净。
能自由地从料仓流出,其料技术要求可根据当地情况而定,至少应满足III级要求。
4、为了保证大粒径透水性沥青混合料的耐久性,混合料需要比较厚的沥青膜,但同时必须防止混合料的析漏,因此应当采用粘度较高的沥青胶结料。
根据课题研究混合料可以采用MAC-70#改性沥青或SBS改性沥青,青龙高速公路决定同意采用MAC-70#改性沥青,其应满足下表的相关要求。
表 1 MAC-70#改性沥青的技术要求注:表中常规指标现场做,其他指标可根据监理而定,动力粘度只有在有条件时才要求测定,用毛细管法测定;老化试验采用旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)为准,允许采用薄膜加热试验(TFOT)代替,但必须在报告中注明,且不得作为仲裁结果。
级配设计大粒径透水性沥青混合料作为基层要承受车辆荷载,另外还兼有排水功能,因此设计的混合料要形成骨架结构、空隙率要在15%左右。
大粒径透水性沥青混合料没有固定级配曲线,其级配与原材料的性能有关,不同的原材料其级配曲线是不一样的。
结合山东省的研究成果,推荐的级配范围如下:表 2 大粒径沥青混合料推荐级配在通常情况下普通石灰岩集料可以采用上表中提供的级配范围,当集料性质发生较大变化时需要对级配进行设计,设计方法可以采用NCHRP Report 386提供的方法或者采用粗骨料骨架嵌挤方法。
一般情况下,采用程序进行级配计算,程序计算出的各种集料用量比例不一定完全适合,需要人工进行相应的调整。
成型方法我国多年以来一直采用标准马歇尔试验进行沥青混合料的设计和研究,由于大粒径透水性沥青混合料最大公称粒径较大(通常>26.5mm),现行沥青混合料试验规程对于大于26.5mm的粗粒式沥青混合料,可以采用替代法。
由于采用小粒径石料代替大粒径石料的方法会改变原有的级配规律,造成试验的系统误差。
根据目前国内外对成型方法的研究基础,可以采用的方法有大型马歇尔法、振动成型法和旋转压实仪体积法设计等,但是到目前为止都尚无完善的设计体系。
马歇尔方法在我国应用比较普遍,也比较容易接受,但是由于大沥青沥青混合料粗骨料相对更多、骨架结构形成较好,如果采用大型马歇尔法则必定会造成大量石料被击碎,从而影响了试验的准确性,另外也不如旋转压实仪能够更好的模拟现场压实情况。
根据课题研究成型方法要根据现有条件可以采用大马歇尔法与旋转压实仪法。
击实次数112次可作为大型马歇尔击实成型的标准击实次数。
表 3 大马歇尔与标准马歇尔击实参数表对Superpave旋转压实仪法成型,根据交通量的要求,按重交通量要求选取初始压实次数为8次,压实轴向荷载仍采用为600KPa,对重载交通采用100次作为设计压实次数。
体积指标测定体积指标主要是指密度的测定与空隙率的计算,密度的测定采用实测法和计算法,实测法为二次封蜡法,首先采用橡皮泥将试件表面大空隙填平,然后称重,将橡皮泥填充的体积作为试件的体积,然后进行封蜡测定水中重,通过计算就可以测定试件的密度;计算法为直接采用游标卡尺测量试件的直径和高度计算试件的体积,然后根据试件的重量可以直接计算试件的密度。
两种方法都存在一定的缺陷,计算法比较简单直接,但是由于试件表面侧面都并不是十分规则,而且由于粗集料含量大边角容易破损,直接造成计算体积的不准确,误差较大;实测法相对来讲误差较小,但也存在一定的人为误差,特别是在封橡皮泥时不同的人对表面空隙掌握的尺度不一样,另外测定起来也比较麻烦,所以在测定时最好为同一人。
目前国际上对于空隙率较大混合料密度测定比较先进的方法是CoreLok法,Corelok是美国InstroTek测量仪器设备公司生产的一种专门用于测量沥青混合料及其砂石原材料密度的自动真空封装设备,是目前沥青及沥青混合料密度测试最先进的测试仪器,被美国NCAT(美国国家沥青中心)指定为专用密度测试设备,在美国已经得到广泛应用。
Corelok密度检测完全满足ASTM D6752及ASTM D6857规范要求。
与其他沥青混合料密度测试设备比较,其特点为:对试样形状无要求、多功能、全自动、快速、准确及再现性好等。
Corelok能准确测试大空隙率沥青混合料的密度,如OGFC、大粒径透水性沥青混合料、透水性路面沥青混合料等,是传统的测试方法无法匹及的。
根据对三种密度测试方法的对比研究可得到一些结论:三种密度中二次封蜡法密度最大,计算法密度最小,CoreLok法居中;CoreLok 法密度变化较为平缓,而计算法与二次封蜡法密度变化较大,从另一方面反映了这两种方法误差较大,受人为因素的影响较大,相对而言CoreLok法较为准确;这三种方法的变化较大并没有一定的相关性,当然由于试件较少还不能完全认定。
综合分析在设计时采用CoreLok 法密度较为合适,但是受仪器的限制目前国内还比较少,因此在施工现场宜采用计算法或二次封蜡法,在设计时应对比CoreLok法找出其关系。
密度的测定还包括最大理论密度的测试,最大相对密度可以采用真空实测法和计算法,按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定,对于普通沥青混合料可以采用实测法,对于改性沥青混合料由于比较难以分散应采用计算法。