《高模量沥青路面施工技术指南》

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高模量沥青路面施工技术指南Technical Specification for Construction of High Modulus
Asphalt 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。

1.0.2 高模量沥青混合料模量高、抗疲劳性能好、易压实、施工均匀性好、表面密实不渗水,可提高路面的抗车辙、抗推移性能,延长维修间隔,节约养护费用,宜适用于极端最低气温在-21.5℃以上气候区域的各等级公路、城市道路、机场道面、港区道路的新建或改建工程沥青路面中下面层。

1.0.3 本指南主要包括高模量沥青混合料的技术标准和要求,以及相应的施工工艺等方面内容。

1.0.4 道路高模量沥青混合料的设计与施工除符合本指南规定外,还应符合国家和行业现行有关标准规范的规定。

高模量沥青路面施工技术指南(XXX-201X)
2 术语及符号
2.1 术语
2.0.1 高模量沥青混合料high modulus asphalt mixture for road engineering
模量高于改性沥青混合料、还应满足45℃、10Hz条件下动态模量不小于4000MPa,15℃、10Hz、控制应变230με条件下疲劳寿命不小于100万次的沥青混合料。

2.0.2 沥青胶结料asphalt binder
能使集料粘结成团的沥青类物质。

2.0.3 沥青混合料动态模量dynamic modulus of asphalt mixture
特定试验温度和正弦加载模式下,应力和恢复应变峰值之比的绝对值,以MPa计。

2.0.4 疲劳寿命fatigue life
特定试验温度和加载频率下沥青混合料试件在重复弯曲荷载作用下,其弯曲劲度模量降低到初始弯曲劲度模量50%对应的加载循环次数。

2.2 符号
本指南各种符号或代号以及意义见表2.2。

表2.2 符号或代号
材料3 材料
3.1 沥青胶结料
3.1.1高模量沥青混合料宜采用针入度为15~25(25℃,100g,5s(0.1mm))的沥青,其质量应符合表3.1.1的规定。

也可采用标号为30号和50号的道路石油沥青及改性沥青,技术指标要求应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)的规定,并根据需要掺加添加剂。

3.1.2当采用的沥青胶结料针入度范围为15~25(25℃,100g,5s(0.1mm)),而其性能指标不满足本指南表3.1.1技术要求,但是符合现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)中30号道路石油沥青的技术要求时也可使用,但混合料性能指标应符合本指南
4.2节的技术要求。

表3.1.2 针入度为15-25(25℃,100g,5s(0.1mm))的沥青技术要求
3.2 粗集料
3.2.1 粗集料宜采用碱性集料,质量应符合表 3.2.1 的规定。

高模量沥青路面施工技术指南(XXX-201X)
表3.2.1 高模量沥青混合料用粗集料质量要求
3.2.2 粗集料粒径规格应按表 3.2.2 的规定生产和使用。

表3.2.2 高模量沥青混合料用粗集料规格
3.3 细集料
3.3.1 细集料质量应符合表3.3.1的规定。

表3.3.1 高模量沥青混合料用细集料质量要求
材料
3.3.2 细集料规格应符合表 3.3.2 的规定。

表3.3.2 高模量沥青混合料用细集料规格
3.4 填料
3.4.1 填料宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。

其质量应符合表3.4.1的要求。

表3.4.1 高模量沥青混合料用矿粉质量要求
3.4.2 拌和机的粉尘严禁作为矿粉的一部分回收使用,以确保沥青混合料的质量。

3.5 添加剂
3.5.1 高模量沥青混合料中掺加的添加剂宜选用高模量剂、抗车辙剂等。

混合料性能指标应符合本指南
4.2节的技术要求。

高模量沥青路面施工技术指南(XXX-201X)
4 混合料配合比设计要求
4.1 高模量沥青混合料级配及沥青用量要求
4.1.1 混合料的工程设计级配范围不宜超出表4.1.1的要求。

表4.1.1 高模量沥青混合料矿料级配范围
4.1.2 按照表4.1.1级配要求设计的高模量沥青混合料,其沥青用量不应小于
5.2%。

4.2 混合料设计方法及指标要求
4.2.1 高模量沥青混合料试件应按照JTG E20 T 0736中规定的沥青混合料旋转压实试件制作方法(SGC)制备,其中旋转压实仪压实内部角为0.82°±0.02°,外部角为1°±0.02°,旋转压实次数为100次。

4.2.2 高模量沥青混合料的配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段,最终确定沥青混合料的材料品种及配比、矿料级配、最佳沥青用量。

4.2.3 高模量沥青混合料配合比设计技术要求应满足表4.2.3的规定。

不符合要求的沥青混合料,必须更换材料或重新进行配合比设计。

混合料配合比设计要求表4.2.3 高模量沥青混合料配合比设计技术要求
4.3 目标配合比设计阶段
4.3.1 高模量沥青混合料的目标配合比设计宜按图 4.3.1所示的步骤进行。

混合料拌和必须采用小型沥青混合料拌和机进行,拌和温度和试件制作温度按所用沥青胶结料确定,所有试验必须在规定的试验条件下进行。

高模量沥青路面施工技术指南(XXX-201X)
图 4.3.1 高模量沥青混合料目标配合比设计流程图
4.4 混合料生产配合比设计阶段
4.4.1取目标配合比设计的沥青用量OAC、OAC±0.3%等 3 个沥青用量进行旋转压实试验和试拌,通过室内试验及从拌和机取样试验综合确定生产配合比的最佳沥青用量,由此确定的最佳沥青用量与目标配合比设计的结果的差值不宜大于±0.2%。

混合料配合比设计要求4.5 生产配合比验证阶段
4.5.1拌和机按生产配合比结果进行试拌、铺筑试验段,并取样进行旋转压实试验,同时从路上钻取芯样测试空隙率的大小,由此确定生产用的标准配合比。

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5 施工
5.1混合料施工温度
5.1.1高模量沥青混合料的施工温度应根据所用沥青种类、沥青标号和铺装层厚度确定。

1 当采用针入度范围为15~25(25℃,100g,5s(0.1mm))的沥青或30号、50号道路石油沥青时,混合料的施工温度参照表5.1.1的范围选择,并根据实际情况确定使用高值或低值。

当表中温度与实际情况不符时,容许作适当调整。

表5.1.1 高模量沥青混合料的施工温度(℃)
注:①沥青混合料的施工温度采用具有金属探测针的插入式数显温度计测量。

表面温度可采用表面接触式温度计测定。

当采用红外线温度计测量表面温度时,应进行标定。

2 聚合物改性沥青混合料的施工温度根据实践经验,并参照现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)对聚合物改性沥青混合料的施工温度的规定进行选择。

5.2 混合料拌制
5.2.1高模量沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定,以沥青均匀
施工
裹覆集料为度。

拌和机每盘的生产周期不宜少于45s(其中干拌时间不少于5~10s)。

5.2.2改性沥青混合料或者外掺添加剂时拌和时间宜延长5s以上。

5.3 压实及成型
5.3.1高模量沥青混合料可摊铺厚度范围为5cm~14cm,根据摊铺厚度的不同在复压时碾压遍数适当增加1~2遍。

5.3.2压路机应以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度应符合表 5.3.2的规定。

表5.3.2 压路机碾压方案
5.4 抽检
5.4.1同一工程,相同原材料、相同配合比和生产工艺所生产的沥青混合料按以下要求抽检:
1应按3000t/台班为一批,不足3000t/台班时按一批,进行矿料级配、沥青胶结料用量和空隙率抽检;
2应按10000t/台班为一批,超过3000t/台班不足10000t/台班时按一批,进行水稳定性、高温稳定性和低温弯曲试验破坏应变抽检;
3宜进行一次动态模量和疲劳寿命抽检。

5.5 其他
混合料的施工工艺及要求等未尽事项均参照现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)。

高模量沥青路面施工技术指南(XXX-201X)
6 施工过程中的质量管理与检查
6.0.1施工质量检查的内容、频度、允许误差应符合表6.0.1的规定。

表6.0.1 高模量沥青混合料路面施工过程中工程质量的控制标准
其它技术要求7其它技术要求
本指南未尽事项均参照现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)。

高模量沥青路面施工技术指南(XXX-201X)
附录本规范用词说明
为了准确地掌握规范条文,对执行规范严格程度的用词作如下规定:
一、表示很严格,非这样做不可的用词
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
二、表示严格,在正常情况均应这样做的用词
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
三、表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
四、表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词
采用“可”。

条文说明附件:
《高模量沥青路面施工技术指南》
(XXX-201X)
条文说明
高模量沥青路面施工技术指南(XXX-201X)
1总则
1.0.2 针对高模量沥青混合料的特点,即具有优良的高温稳定性能,较高的模量,优良的荷载传递分散能力和抗疲劳性能,并可以减薄路面厚度,因此,本指南提出高模量沥青混合料于可适用于极端最低气温在-21.5℃以上(冬严寒区和冬寒区以外)气候区域的各等级公路、城市道路、机场道面、港区道路的新建或改建工程沥青路面中下面层。

结合混合料特点,参照已有工程经验及应用情况推荐路面结构如下:
条文说明2 术语
2.0.1高模量沥青混合料的概念,来源于法国高模量沥青混合料(Enrobés hydr ocarbonés Couches d’ assises: enrobés à module élevé (EME))以及美国永久性路面概念中的中面层高模量沥青混合料(High Modulus Asphalt Concrete/HMAC)。

高模量沥青混合料在法国、美国、英国和北非部分国家中得到了一定的应用,并成为国内外研究的热点之一。

法国高模量沥青混合料(EME)是特定的混合料类型,其特点是采用硬质沥青、连续级配、低空隙率、高沥青用量、高模量等。

1980年,高模量沥青混合料在法国首次应用到道路工程中,已有近30年的成功应用经验。

在美国永久性路面概念里面,表面层是Superpave、SMA或OGFC,中面层为高模量沥青混合料,下面层是高沥青用量的抗疲劳层。

其高模量沥青混合料(HMAC)是一种范畴的概念,是泛指使用PG76-22胶结料,同时通过更好的骨架嵌挤,使得形成的混合料具有较高的模量,没有专门的门槛值和专门的规范,不像法国是一种专门的混合料。

英国从上世纪90年代初开始评价和研究法国的高模量混合料,用英国常规混合料级配和沥青用量,只是把沥青变为针入度范围为10-20(0.1mm)沥青,形成了自己的高模量沥青基层材料HMB(High Modulus Base),到1997年发现40%的路面发生了破坏,2000年就停止了HMB混合料的使用。

2005年正式发布了英国EME的规范,主要沿用了法国EME的设计思想和特点,仅模量试验方法有所不同。

本指南对“高模量沥青混合料”的定义是以法国高模量沥青混合料设计标准NF P 98-140(Enrobés hydrocarbons Couches d’ assises:enrobés àmodule élevé(EME))为基础,采用国内试验方法进行等效验证制定。

其技术指标需满足下表2.1的要求。

高模量沥青路面施工技术指南(XXX-201X)
表2.1 高模量沥青混合料技术指标要求
3 材料
3.1沥青胶结料
法国高模量沥青混合料EME更多的采用欧洲硬质沥青规范《Bitumen and bituminous binders-Specifications for hard paving grade bitumens》(EN 13924)规定的针入度范围10~20(25℃,100g,5s(0.1mm))、15~25(25℃,100g,5s(0.1mm))的硬质沥青,其中又以针入度范围为15-25(25℃,100g,5s(0.1mm))的沥青为主,针入度范围为20~40、40~60(25℃,100g,5s(0.1mm))的沥青也可使用,但混合料性能达不到要求的情况下一般需要掺加添加剂,添加剂一般包括:高模量剂、抗车辙剂等。

目前国内市场上现有硬质沥青以针入度范围在15~25(25℃,100g,5s (0.1mm))的居多,该针入度范围与现行施工技术规范JTG F40中30号沥青(20~40(25℃,100g,5s(0.1mm)))规定的针入度范围有一定交叉,但考虑该类硬质沥青是高模量沥青混合料的一种特殊应用,也为了保证此沥青产品系列的完整性,因而本指南将之单独列出。

在性能指标上,基于同类指标和试验方法的等效性,也主要参考了欧标,但部分指标(如60℃动力黏度、残留针入度比(25℃))根据国内沥青性能特点和已有工程应用情况进行了专门调整,使之更符合国情。

欧洲硬质沥青规范(EN 13924))中针入度15~25(25℃,100g,5s (0.1mm))的硬质沥青技术指标要求见表3.1,部分实际工程中用过的沥青技术指标见表3.2。

在实际应用过程中,若沥青针入度检测结果在20~25(25℃,100g,5s (0.1mm))范围内,而其性能指标不满足本指南表3.1.1技术要求,但是符合现行施工技术规范JTG F40中30号沥青的技术要求时也可使用,但需保证混合料性能指标满足本指南第4章的技术要求。

表3.1 欧洲硬质沥青规范(EN 13924)针入度15~25(25℃,100g,5s(0.1mm))的
硬质沥青技术指标
表3.2 实际工程中使用过的各类沥青的具体指标
3.2 粗集料
3.2.1 为保证高模量沥青混合料的路用性能,本指南建议粗集料的选择按照现行施工技术规范JTG F40中规定的高速公路及一级公路表面层粗集料质量技术要求。

4混合料配合比设计要求
4.1 高模量沥青混合料级配及沥青用量要求
4.1.1 参考法国高模量沥青混合料EME2设计要求,高模量沥青混合料采用连续密级配。

法国EME2混合料有包括10、14、20三种规格,由于国内在已有的工程应用中以14型居多,10型和20型虽也有研究,但缺乏实体工程验证,鉴于本指南为首次编制,故而以14型为主,换算为国标筛孔尺寸相当于公称最大粒径为13.2mm,若采用10型和20型,需借鉴法国EME混合料设计标准(NF P 98-140 Enrobés hydrocarbonés Couches d’ assises: enrobés à module élevé (EME))。

同时,由于法国高模量沥青混合料的筛孔尺寸和中国混合料设计时用的筛孔尺寸不同,因此,在进行高模量沥青混合料配合比设计时,首先需要将借鉴的法国高模量沥青混合料的关键控制筛孔通过率(见表4.1)转换为符合中国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中混合料的筛孔尺寸通过率。

表4.1 法国高模量沥青混合料EME2关键筛孔通过率
本指南提出的转化方法为:在矿料合成级配曲线的横坐标上,绘制出包含法国筛孔尺寸和中国筛孔尺寸在内的所有筛孔标志线,选取相邻的两个法国关键筛孔通过率,例如0.063mm和2mm的通过率,2mm和4mm的通过率,4mm和6.3mm通过率,用直线连接,根据该直线方程求解内插点筛孔尺寸为0.075mm、2.36mm、4.75mm的通过率,示例如图4.1所示。

中国筛孔9.5mm通过率则需通过法国筛孔6.3mm通过率和中国筛孔16mm通过率采用以上相同的方法得到。

于是,得到的高模量沥青混合料关键筛孔通过率如表4.2所示。

图4.1 根据法国相邻筛孔尺寸求解该区间内对应的中国筛孔尺寸通过率
表4.2 高模量沥青混合料关键筛孔通过率要求
指南编制组将所研究过的采用不同集料的高模量沥青混合料按照中国标准筛孔尺寸和法国筛孔尺寸的通过率均绘制于图4.2中,由图可以看出,所绘制的所有级配曲线的关键筛孔通过率均在提出的要求范围之内。

同时,提出了高模量沥青混合料矿料级配范围如表4.3所示。

图4.2 采用不同集料的高模量沥青混合料按照中国和法国筛孔尺寸的矿料合成级配图
表4.3 高模量沥青混合料矿料级配范围
根据已有工程及研究经验,本指南提出高模量沥青混合料典型级配(表4.4)供混合料设计参考。

表4.4 高模量沥青混合料的典型级配
4.1.2 法国高模量沥青混合料设计时采用较高的沥青用量,且在应用时采用丰度系数K来控制,一般要求丰度系数K≥3.4。

丰度系数的确定涉及法标筛孔的转换,不适用于国标筛孔。

但该指标是控制沥青用量的下限,即对于采用较硬的沥青时,应该有最低沥青用量的要求。

根据已有的工程应用数据(见图4.3),当丰度系数满足≥3.4要求时,其混合料最低沥青胶结料用量≥5.2%,或油石比≥5.4%。

由于沥青用量对混合料高温稳定性、动态模量和抗疲劳性能都有影响,在一定范围内,沥青用量增加会提高混合料的疲劳性能,但同时又会降低高温稳定性和动态模量,因而在满足沥青用量最低要求的前提下,需要结合混合料性能验证对沥青用量进行微调。

因此,本指南只对高模量沥青混合料提出最低沥青用量的要求,在具体设计时,可在满足最低沥青用量的前提下根据混合料的性能及经济性再进行微调。

图4.3 油石比与丰度系数的关系
4.2 混合料设计方法及指标要求
4.2.1 高模量沥青混合料采用旋转压实成型,目前旋转压实方法主要有两种,即借鉴法国高模量沥青混合料设计中采用的法国旋转压实成型方法,根据规范NF P 98-252(EN 12697-31)进行试验,和目前国内应用较多的JTG E20 中T0736规定的沥青混合料旋转压实试件制作方法(SGC方法)。

两者旋转压实的原理是相同的,即将沥青混合料放到一个圆柱形的模具中,保证沥青混合料的温度在一定范围内,对混合料施加竖向静压力和因旋转而产生的剪切力,从而将混合料压密。

不同之处在于两者的旋转压实参数不同,空隙率的计算方法也不同,具体见表4.5。

法国旋转压实成型方法内部角小,所以压实功小,达到相同的压实度,国内旋转压实成型方法作用的次数比法国要少。

法国计算空隙率时把表面空隙也计算在内,因此在计算同一个试件时,法国空隙率比国内的要大。

表4.5 中国、法国旋转压实成型仪参数比较
指南编制组曾试图通过寻找两种成型方法的相关关系,寻求用国内用的旋转压实成型方法替代法国旋转压实成型方法的可行性。

具体研究内容为:采用三种沥青及两种添加剂,分别组成四种沥青用量相同的高模量沥青混合料,分别是:泰州中海50号道路石油沥青+ PR Plast高性能添加剂(用量为集料重量的
0.65%)、中石化50#沥青+ZQ-1添加剂(用量为集料重量的0.65%)、中石化50#沥青+PR Plast添加剂(用量为集料重量的0.65%)、中石化30#沥青,采用两种旋转压实成型方法,分别旋转压实100次,旋转后的压实功如图4.4所示。

法国标准计算中国标准计算
中海50号+PR Plast添加剂
法国标准计算中国标准计算
b、中石化50#沥青+ZQ-1添加剂
法国标准计算中国标准计算
c、中石化50#沥青+PR Plast添加剂
法国标准计算中国标准计算
中石化30#沥青
图4.4 高模量沥青混合料法国标准和中国标准计算的压实度曲线通过以上比较研究发现:在相同的压实次数100次下,对于不同的沥青或沥青+添加剂的高模量沥青混合料,除了初始的最多14次内会出现按法国标准计算的压实功大于按中国标准计算的压实功以外,在以后的压实过程中均表现出了按国内标准计算的压实功大于按法国标准计算的压实功的情况;两种压实方法不存在对应关系,无法完全用国内的旋转压实成型方法替代法国旋转压实成型方法。

若采用法国旋转压实成型方法,一种途径是购买专门用于法国旋转压实的成型仪,另一种途径是调整目前国内用的旋转压实成型仪的角度并进行标定,从而满足沥青混合料成型的要求。

考虑到国内用的旋转压实仪较为成熟,编制组调研了国内拥有旋转压实仪的各施工单位、研究院所等,发现这些旋转压实仪的角度基本都是可调的,因此,本指南中道路用高模量沥青混合料仍按照JTG E20 T0736方法制件,其中旋转压实仪压实内部角为0.82°±0.02°,外部角1°±0.02°,旋转压实次数控制为100次。

下图4.5是高模量沥青混合料按照法国旋转压实试验角度条件进行旋转压实试验后分别采用国标和法标的计算方法计算得到的空隙率。

结果表明,不同计算方法下得到的空隙率,在满足法标<6%的情况下,国标计算方法得到的空隙率<4%。

试验数据表明,高模量沥青混合料按法国方法旋转压实100次后,混合料的空隙率已非常小,基本达到压实极限。

图4.5 不同计算方法下的空隙率对比
因此,基于上述研究和工程应用结果及调研情况,推荐高模量沥青混合料成型试验方法按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)中T0736规定的沥青混合料旋转压实试件制作方法(SGC 方法)进行,但需控制旋转压实仪的内部角为0.82°,外部角为1°;同时,建议混合料的空隙率不应大于4%。

空隙率按照JTG E20 T0705中(T0705-4)式进行计算,如式一所示:
100)1(⨯-
=t
f
VV γγ (式一) 式中,VV —试件空隙率,单位%
f γ —沥青混合料试件的毛体积相对密度,无量纲,采用表干法测定。

t γ—沥青混合料试件的理论最大相对密度,无量纲,采用计算法或实测法得到。

其中:密度检测应符合JTG E20中T0705方法规定。

4.2.3 本指南所指高模量沥青混合料是以法国高模量沥青混合料设计标准NF P 98-140(Enrobés hydrocarbons Couches d’ assises: enrobés à module élevé (EME))为基础,采用国内试验方法进行等效验证制定。

设计过程需要验证混合料的模量、疲劳、高温稳定性能、抗水损害性能及低温抗裂性能指标。

(1)水稳定性试验方法及技术要求。

借鉴法国高模量沥青混合料(EME2),本指南提出的高模量沥青混合料的水稳定性最初通过多列士(Duriez )试验(NF P 98-251-1,对应于EN 12697-12 Method B )进行评价,即将(3500±4)g 的混
合料成型成直径为119.9~120.3mm的圆柱体试件静压成型5分钟后,将试件分为两组,第一组试件在温度18℃±1℃,相对湿度50%±10%的空气中保存7天,第二组试件在浸水后的1小时内完成负压饱水,在47kPa±5%的残余压强下保持2小时,之后将试件浸入18℃±1℃的水中保持7天。

通过对所有试件在18℃下进行单轴压缩试验,根据试验中试件的最大破坏荷载来计算抗压强度,混合料的水稳定性为浸水后强度r和无浸水强度R之间的强度比。

但是,多列士试验的模具较重且体积较大,给试验带来诸多不便,同时试验时间相比于其他试验周期也较长,难以在工程实际中推广。

为了便于操作和提高试验效率,指南编制组对多种抗水损害试验方法与多列士试验方法进行了比较研究,寻求其他抗水损害试验方法替代多列士试验方法的可行性。

研究分别采用多列士试验、中国的冻融劈裂试验(JTG E20 T0729-2000)和浸水马歇尔试验(JTG E20 T0709-2011)以及修正后的AASHTO T283试验对50#沥青+ZQ-1添加剂和15#沥青的高模量沥青混合料进行水稳定性评价。

其中,修正后的T283试验是在大量高模量沥青混合料T283试验研究的基础上进行的进一步优化,即将原T283试验的空隙率由(7±0.5)%优化为(5±0.5)%。

变化的原因在于大量试验数据显示高模量沥青混合料旋转压实空隙率较小,要想达到(7±0.5)%的空隙率比较困难,成型的试件空隙率在(5±0.5)%进行试验比较适合。

上述四种试验方法的参数如表4.6所示,试验结果如表4.7所示。

表4.6 抗水损害试验参数比较
表4.7 高模量沥青混合料水稳定性试验结果汇总
通过以上对两种沥青类型的道路用高模量抗疲劳沥青混合料水稳定性的研究发现,多列士试验的结果与修正后的AASHTO T283试验和中国的冻融劈裂试验结果最为接近,但考虑到修正的AASHTO T283试验目前还在进一步的验证阶段,有待于继续深入研究,因此,本指南推荐采用中国的冻融劈裂试验代替法国的多列士试验对混合料的水稳定性进行评价。

同时,将指南编制组曾做过的高模量沥青混合料冻融劈裂试验结果列于表4.8。

由于该混合料非常致密,且在设计时采用冻融劈裂试验进行控制后,经过长期跟踪观测并未发生水损害问题。

因此,指南编制组最终推荐采用中国的冻融劈裂试验即按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)中T0729-2000规定的沥青混合料冻融劈裂试验进行高模量沥青混合料的水稳定性评价,且认为TSR≥80%已能起到很好的控制效果。

表4.8 高模量沥青混合料冻融劈裂试验结果。

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