最新沥青路面抗车辙技术

项目
渗水系数 （mL/min ）
配合比 设计方法 GTM方法
马歇尔方法
油石比 （％）
3.3
3.4
空隙率 （％）
1.9
4.3
实测值 0
15.6
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4.3高效能抗车辙施工工艺可靠性研究 ❖ 4.3.1抗车辙级配沥青混合料成型与之相适应的科学合理的试
验路铺筑方案； ❖ 4.3.2通过对比不同施工工艺的试验路结果确定高速公路抗车
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3.目前预防早期车辙技术措施
❖ 新/改建沥青路面预防车辙技术方案
（1）Marshall设计方法：应用广泛、曾是世界各国通用的设计方法 ❖ 缺陷已逐步得到认识，诸如稳定度和流值，其指标本身不但离散性较
大，且和路面性能没有很好的相关性等等。 （2）Superpave 混合料设计方法已取代马歇尔混合料设计方法
❖ (1)路面结构设计 ❖ 强基薄面还是全厚式沥青面层 ❖ (2)原材料性质 ❖ 规范中沥青材料高温指标低 ❖ 矿料级配 ❖ (3)混合料级配设计方法 ❖ 用马歇尔设计方法本身存在问题 ❖ (4)施工 ❖ 摊铺离析现象（和目标配合比差异性比较大） ❖ 碾压机械组合，缺少重型胶轮压路机 ❖ (5)现场评价方法 ❖ 没有现场检测指标
1）沥青的加温温度：160-165℃； 2）矿料加热温度：170-190℃； 3）沥青混合料温度：160-165℃；
❖GSF
安全系数GSF——抗剪强度与最大剪应力之比值，
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4.2.3马歇尔试验和GTM试验的方法的对比 和路用性能的可靠性
❖ 最佳油石比
面层
ATB25-3 AC-20 AC-13
油石比 GTM试件 马歇尔试件
3.3％ 4.0％ 4.3％
3.4％ 4.3％ 4.5％
差异
5.1％ 7.5％ 4.7％
辙沥青路面施工工艺； ❖ 4.3.3通过试验路确定施工质量的控制指标、评价标准与方法
。
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4.3.1抗车辙沥青路面施工工艺
❖ 拌合质量控制 ❖ 矿料的级配控制
为了尽可能减小设计级配与实际级配之间的差异，在正式出料之 前,应先进行试拌,试拌出的混合料的级配应与设计配合比一致。
❖ 沥青混合料出料控制
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4.1模型建立（三级）
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4.1模型建立（三级）
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4.2试验验证预防性车辙能力级配设计新方法的适用性 ❖ 4.2.1马歇尔成型法试验验证沥青混合料级配设计新方法设
计的沥青混合料高温抗车辙能力、水稳定性及防水性能；
❖ 4.2.2GTM成型法室内试验验证
❖ 4.2.3马歇尔试验和GTM试验的方法对比；GTM试验的优 势和路用性能的可靠性；
❖ 新/改建沥青路面抗车辙技术方案
（3）GTM 成型设计方法 ❖ GTM方法设计的沥青混合料胶结料含量较低、试件密度高、空隙率及
矿料间隙率小、饱和度大，混合料高温抗车辙能力、抗水破坏能力、 低温抗裂能力及抗疲劳能力均显著提高。
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4.新/改建预防早期车辙技术
沥 青 路修 面筑 预技 防术 早 期 车 辙
劈裂强度（MPa） 冻融后劈裂强度（MPa）
残留强度比（％）
GTM方法 3.3 1.9 1.31 1.24 94.7
ATB25-3 马歇尔方法 3.4 4.3 0.92 0.75 81.5
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马歇尔试验和GTM试验的方法的对比 和路用性能的可靠性
❖ 不同方法设计的沥青混合料渗水试验结果
❖ 对禁区和控制点的存在性和合理性提出置疑，设计理论和方法中经验性的参 数和指标占的比重大
❖ Superpave假设只针对基质沥青、不适用于改性沥青。 ❖ 在Superpave初选最优级配的过程中，往往体积指标很难达到要求，这就需
要对级配进行调整和更换材料，试验工作量大，周期长。
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3.目前处治技术措施
n
n
ii i (16hi di)i WC=ρ油 （ 1-ρ′ ） （ / ρ石 ρ′ ）
i1
i1
RP =M•(1-ρ)k
❖ 式中，M是与路面温度、路面弯沉系数、轴承反复作用次 数等有关的常数，ρ为沥青混凝土的堆积密度，k为材料性 质。
❖ 通过不断调整公式中的参数,使计算值与试验值相吻合,从 而确定了公式中的参数
沥青路面抗车辙技术
新/改建沥青路面预防早期车辙研究 ❖1.车辙的形式 ❖2.车辙的成因 ❖3.目前处治技术措施 ❖4.预防早期车辙技术 ❖5.应用情况
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2.车辙的成因
❖ 产生车辙的内在因素分析
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4.2.2 GTM成型试验验证
GTM试验机
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N
L
SG*A F
Wh
L
b
W
Hale Waihona Puke Baidu
N
F O
滚轮 夹具
N
旋转角传感器
N 机器角
GTM的部件与原理图
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旋转参数 ❖GSI （Gyratory Stability Index）
压实试件的最终塑性形变大小是用GSI来表示的。GSI是试验结 束时的机器角与压实过程中的最小机器角的比值，是表征试件受剪应 力作用的变形稳定程度的参数。
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沥青混合料路用性能的对比
高温抗车辙
车辙试验
车辙试验
配合比设 计方法
级配
混 料 度
合 密
油石比 （％）
45min车 60min车 辙深度 辙深度
动稳定 度（次
45min车 60min车 辙深度 辙深度
动稳定 度（次
（mm） （mm） /mm） （mm） （mm） /mm）
GTM ATB25-3 2.492 3.3
马歇尔方 法
ATB25-3
2.428
3.4
1.25 3.82
2.46 4.36
2336 1571
1.75 5.65
2.02 6.69
1367 606
GTM法车辙试验比马歇尔法车辙试验高48％
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马歇尔试验和GTM试验的方法的对比 和路用性能的可靠性
❖ 抗水损坏能力
级配 配合比设计方法
油石比（％） VV（％）
沥青混合料抗车辙级配设计新方法 试验验证高效能抗车辙级配设计方法的适用性 高效能抗车辙施工工艺可靠性
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4.1预防性车辙级配设计新方法
i 1 ( 1 i)1 g [ ( i,1 ) i 1 g ( i,i i 1 ) [ ]i 1 f( i,i 1 ) n f( i,n )]