瀝青混合料選擇

1HMA路面混合料

類型選擇23混合料類型選擇因素交通量環(huán)境路面面層下結(jié)構(gòu)現(xiàn)有路面狀況和準(zhǔn)備經(jīng)濟(jì)4Howtofitpiecestogether?5磨耗層聯(lián)接層基層(BoundorUnbound)底基層(UsuallyUnbound)HMA面層土基專有名詞瀝青膠結(jié)料(Bitumen)熱拌瀝青混合料(HMA)結(jié)構(gòu):6路面層的原則HMA面層基層底基層土基4個原則:結(jié)構(gòu)磨擦力行車平整性抗水性7面層性能作用性能為駕乘者提供安全、舒適的行駛條件結(jié)構(gòu)性能足以抵抗交通和其它各種荷載8交通土基土材料C&M差異環(huán)境M&R路面性能影響路面性能的因素9HMA面層響應(yīng)車輪荷載產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形環(huán)境改變引起的材料性能的變化10土基底基層面層HMA面層車輪荷載車轍機(jī)理11土基底基層基層HMA面層車輪荷載疲勞裂縫機(jī)理12HMA面層中分布情況相對HMAHMA面層底部的摩阻力抗應(yīng)力裂縫或冷接縫處裂縫或冷接縫處面層抗拉強(qiáng)度溫度裂縫機(jī)理13200+mmHMASurface氧化反應(yīng)由面層生成的裂縫層間交接處上—下裂縫機(jī)理14集料和瀝青相剝落剝落機(jī)理15基層HMA罩面土基PCC板接縫拉剪車輪荷載反射裂縫機(jī)理16混合料類型密級配SMA開級配關(guān)鍵問題:為了達(dá)到最佳性能，如何選擇混合料類型?17混合料類型選擇要點(diǎn)路面各層和交通等級面層準(zhǔn)備混合料類型18路面層和交通等級定義面層也稱磨耗層高質(zhì)量材料提供摩阻力、平整度、低噪音、抗車轍和排水防止水進(jìn)入面層下面的結(jié)構(gòu)中19路面層和交通等級定義中面層也稱為聯(lián)結(jié)層面層下分一次或幾次鋪筑目的是分散荷載以保護(hù)基層為面層施工提供便利20路面層和交通等級定義基層位于HMA結(jié)構(gòu)下集料或穩(wěn)定基層為路面結(jié)構(gòu)提供主要的支持耐久的集料、無水損害和凍害21路面層和交通等級定義找平層薄的HMA罩面用于修復(fù)路面橫斷面結(jié)構(gòu)的微小差異22路面層結(jié)構(gòu)23路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24土基基層面層SUR

SUBdSUR軸載

荷載作用下路面的響應(yīng)255010015020002500.00.40.81.21.62.0罩面厚度,THov(mm)撓度,(mm)撓度限值原有路面撓度HMA罩面層HMA面層集料基層土基80-kN軸載THov150mm75mm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26交通量PSI2.51.5罩面SCSCSCSCeffoLf結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不足27土基底基層基層原來HMA面層HMA罩面層THTHTHTHEEEE12341234厚度模量

ovHMA

設(shè)計(jì)軸載σV結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法28關(guān)鍵應(yīng)力或應(yīng)變允許交通量車轍疲勞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法29HMA罩面厚度,THov(mm)容許軸載(80-kNESALs,millions)80-kN軸載

THovTHhmaTHbgovHMA罩面層基層土基設(shè)計(jì)HMA罩面層厚度2550751251001501751234設(shè)計(jì)80-kNESALS,W原來的HMA面層(疲勞)

80結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法30NDT荷載“強(qiáng)”路面“弱”路面

D強(qiáng)路面和弱路面31NDT荷載“強(qiáng)”路面“弱”路面

D強(qiáng)路面和弱路面32NDT感應(yīng)器NDT荷載

D表面彎沉的測量r33mhk脈沖設(shè)備

落錘式彎沉儀34輪碾式彎沉儀35每層參數(shù)面層NDT荷載r反算

典型路面情況E1

m1 D1E2

m2 D2E3

m3￥基層土基3637交通量交通量ESAL’s應(yīng)用低<300,000地方道路低的重車交通中300,000to10,000,000中～高的交通量城市道路州際的鄉(xiāng)村道路高>10,000,000高交通量高的重車交通量38確定正確的混合類型的步驟確定需要的總厚度確定面層混合料確定交通分級確定集料尺寸考慮外觀考慮施工時的交通流狀況從總厚度去掉面層厚度，對粘結(jié)層和基層做同樣的工作39面層混合料類型的建議LowHighMod低交通量中交通量高交通量RelativeAppropriateness混合料類型40中間層混合料類型選擇的建議LowHighMod低交通量中交通量高交通量RelativeAppropriateness混合料類型41基層混合料類型選擇的建議LowHighMod低交通量中交通量高交通量RelativeAppropriateness混合料類型42面層混合料類型選擇的建議低交通量中交通量高交通量混合料類型最小厚度范圍mm43中間層混合料類型選擇的建議低和中交通量高交通量混合料類型最小厚度范圍mm44基層混合料類型選擇的建議中交通量高交通量混合料類型最小厚度范圍mm45表面準(zhǔn)備新建、重建修復(fù)46表面準(zhǔn)備新建/重建土基/未處理基層的合適壓實(shí)提供堅(jiān)實(shí)、統(tǒng)一的工作表面去除所有軟土在界面上灑粘層油主要的還是非主要的??47表面準(zhǔn)備修復(fù)必要時維修鋪筑磨耗層48表面準(zhǔn)備再生薄的OL(<2”)只在堅(jiān)硬路面上去除所有結(jié)構(gòu)病害如果車轍>?”,則考慮R&R如果車轍<?”,則考慮銑刨或找平49表面準(zhǔn)備再生設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)OL對于PCC，使用破碎板C/S,B/S,R減小有效板長減小反射裂縫去除所有結(jié)構(gòu)病害50路面設(shè)計(jì)的三個最重要的標(biāo)準(zhǔn)排水排水排水51面層準(zhǔn)備再生排水路面成功的關(guān)鍵兩個類型面層面層下52混合料設(shè)計(jì)混合料類型密級配SMA開級配53密級配54混合料設(shè)計(jì)：密級配壓密集料顆粒的分散不可滲透性NMS=第一次大于10%通過率的孔篩尺寸細(xì)級配和粗級配55細(xì)級配、粗級配混合料NMS集料粗細(xì)1?”(37.5mm)<35%P#4>35%P#41”(25mm)<40%P#4>40%P#4?”(19mm)<35%P#8>35%P#8?”(12.5mm)<40%P#8>40%P#83/8”(9.5mm)<45%P#8>45%P#8#4(4.75mm)沒有Superpave級配

56細(xì)級配和粗級配混合料細(xì)級配粗級配低滲透性允許厚面*工作和易性*宏紋理*薄面*好的耐久性*平整結(jié)構(gòu)**<1”(25mm)NMS57混合料設(shè)計(jì)：密級配HMA生產(chǎn)的主力可用于:結(jié)構(gòu)層抗摩層找平層修補(bǔ)58密級配混合料集料層低交通量中交通量高交通量面層礫石(限制)碎石人工/天然砂碎石人工/天然砂聯(lián)結(jié)層同上同上基層N/A同上59密級配混合料瀝青層低交通量中交通量高交通量面層通常不改性在交叉口改性?常常改性根據(jù)經(jīng)驗(yàn)不改性聯(lián)結(jié)層通常不改性除了重載交通外不改性基層N/A通常不改性同上60密級配混合料外加劑層低交通量中交通量高交通量面層RAP需要時加抗剝落劑聯(lián)結(jié)層RAP需要時加抗剝落劑基層N/ARAP需要時加抗剝落劑61密級配混合料最小厚度推薦62密級配混合料層集料公稱最大粒徑層4.75&9.5mm12.5mm19mm25&37.5mm面層抗磨耗抗滑平整W,F&S結(jié)構(gòu)抗滑結(jié)構(gòu)N/A聯(lián)結(jié)層找平平整結(jié)構(gòu)平整結(jié)構(gòu)基層N/A63密級配混合料層下狀況施工前適當(dāng)準(zhǔn)備路基保證罩面是堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)修復(fù)一些結(jié)構(gòu)缺陷64SMA65混合料設(shè)計(jì):SMA間斷級配的HMA高的抗車轍能力和耐久性粗集料接觸，形成骨架結(jié)構(gòu)瀝青用量、填料、纖維用量較多，常用改性瀝青高性能的混合料減少反射裂縫66混合料類型-SMA立方體、耐浸蝕集料和人工砂100%的結(jié)構(gòu)表面(1)無天然砂高磨光值的集料勁度大的膠結(jié)料砂/瀝青/MF/外加劑減少析漏高的瀝青用量67SMA材料層材料中交通量高交通量面層和聯(lián)結(jié)層集料碎石人工砂礦粉瀝青膠結(jié)料通常改性低交通量時或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)不改性其它纖維需要時加抗剝落劑68SMA最小層厚推薦混合料類型最小厚度范圍mm69SMA混合料層集料最大公稱粒徑層9.5mm12.5mm19mm面層抗磨耗表面抗滑結(jié)構(gòu)平整聯(lián)結(jié)層N/AN/A結(jié)構(gòu)70SMA混合料層下狀況施工前對路基適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備保證罩面是堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)修復(fù)一些結(jié)構(gòu)缺陷71開級配72混合料類型：開級配可透水碎石、少量人工砂改性瀝青和/或纖維增加瀝青用量改善耐久性和性能73混合料類型：開級配類型開級配抗滑表層(OGFC)歐洲大空隙多孔混合料(PEM)瀝青處治滲透基層(ATPB)74混合料類型：開級配OGFC和PEM只用于面層空隙率OGFC–15%PEM–18～22%PEM有最小值減少水漂75混合料類型：開級配平整、低噪音的表面每噸的費(fèi)用高單位質(zhì)量低只用于高/中交通量，行車速度高保持孔隙，防止阻塞減少輪胎帶來的磨損冰凍狀況下禁用OGFC7677混合料類型：開級配ATPB只用于密級配HMA,SMA或PCC的基層需要路表下排水系統(tǒng)使用過濾性織物以防止土壤污染78開級配材料層材料中交通量高交通量面層OGFC集料碎石人工砂瀝青膠結(jié)料改性其它纖維需要時加抗剝落劑79開級配材料層材料中交通量高交通量基層ATPB集料碎石人工砂瀝青膠結(jié)料不改性其它需要時加抗剝落劑80混合料設(shè)計(jì)：開級配NCAT步驟集料級配保證顆粒間接觸壓實(shí)/空隙率測定排水81開級配混合料推薦的最小層厚混合料類型，mm最小厚度范圍mm82開級配混合料層混合料目的層9.5mm12.5mm19mm面層磨耗層抗滑降低噪音減少水漂N/A基層N/AN/A排水83混合料選擇示例84步驟1：確定總厚度例為城市再發(fā)展而重修性能和外觀要求都很重要6”(150mm)85步驟2：選擇面層混合料類型和厚度交通荷載集料尺寸外觀交通量86LowHighMod低交通量中交通量高交通量RelativeAppropriateness步驟2：選擇面層混合料類型和厚度混合料類型87低交通量中交通量高交通量步驟2：選擇面層混合料類型和厚度混合料類型最小厚度范圍mm88步驟2：選擇面層混合料類型和厚度混合料-9.5mmDFG厚度-37.5mm150mm37.5mm112.5mm89步驟3：選擇中面層類型和厚度LowH