13第十三章 沥青路面路面工程

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1、沥青路面沥青路面 l概述概述l沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性l沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性l对沥青路面材料的要求对沥青路面材料的要求l沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制概述概述沥青路面及基本结构组合沥青路面及基本结构组合沥青路面沥青路面( (bituminouspavementbituminouspavement,asphaltpavementasphaltpavement) )沥青结合料面层和基层(底基层)、路基(垫层)沥青结合料面层和基层(底基层)、路基(垫层)共同组成的路面结构共同组成的路面结构基本结构组合基本结构组合松散粒料基

2、层松散粒料基层无机结合料稳定材料基层无机结合料稳定材料基层沥青类材料基层沥青类材料基层水泥混凝土刚性基层水泥混凝土刚性基层概述概述沥青路面优缺点沥青路面优缺点(与水泥路面相比)(与水泥路面相比)(与水泥路面相比)(与水泥路面相比)表面平整无接缝、行车较舒适表面平整无接缝、行车较舒适结构较柔,振动小,行车稳定性好结构较柔,振动小,行车稳定性好车辆与路面的吸着感明显(但损耗能量多)车辆与路面的吸着感明显(但损耗能量多)施工期短、施工成型快施工期短、施工成型快易于维修,可再利用,能够迅速交付使用易于维修,可再利用,能够迅速交付使用强度和稳定性受基层、土基影响较大强度和稳定性受基层、土基影响较大沥青混

3、合料力学性能受温度影响大沥青混合料力学性能受温度影响大沥青会老化,沥青结构层易出现老化破坏沥青会老化,沥青结构层易出现老化破坏概述概述沥青路面的基本特性沥青路面的基本特性足够的力学强度,能承受车辆荷载施加到路面足够的力学强度,能承受车辆荷载施加到路面上的各种作用力上的各种作用力一定的弹性和塑性变形能力,能承受应变(应一定的弹性和塑性变形能力,能承受应变(应力)而不破坏力)而不破坏与汽车轮胎的附着力较好,可保证行车安全与汽车轮胎的附着力较好,可保证行车安全有较好的减振性,可是汽车快速行驶时有很好有较好的减振性,可是汽车快速行驶时有很好的平稳性的平稳性噪音低、不扬尘,比较容易清扫和冲洗噪音低、不扬

4、尘,比较容易清扫和冲洗维修养护简单,沥青材料可以再生利用维修养护简单,沥青材料可以再生利用概述概述沥青路面的损坏类型及成因沥青路面的损坏类型及成因1.裂缝裂缝(crackings)沥青路面最主要的破损形式沥青路面最主要的破损形式裂缝裂缝横向裂缝横向裂缝荷载型荷载型横向裂缝横向裂缝非荷载型非荷载型横向裂缝横向裂缝温缩裂缝温缩裂缝反射裂缝反射裂缝纵向裂缝纵向裂缝网状裂缝网状裂缝概述概述沥青路面的损坏类型及成因沥青路面的损坏类型及成因1.裂缝裂缝横横缝缝荷载型荷载型 不是目前主要横缝类型非荷载型非荷载型沥青面层低温缩裂、基层反射裂缝,规则出现,是横缝主要类型 Transversecracking概述

5、概述沥青路面的损坏类型及成因沥青路面的损坏类型及成因1.裂缝裂缝纵纵缝缝路基质量存在问题,产生不均匀沉陷沥青面层分幅施工时,接缝处理不当Longitudinalcracking概述概述沥青路面的损坏类型及成因沥青路面的损坏类型及成因1.裂缝裂缝网状裂缝网状裂缝(网裂或龟裂)路面整体强度不足,在重复荷载作用下产生不规则裂缝,逐渐连通上述裂缝未及时处理,水渗入所致;结构强度不足;沥青老化等NetCracking概述概述沥青路面的损坏类型及成因沥青路面的损坏类型及成因2.车辙车辙(Rut)高级沥青路面主要破坏形式高级沥青路面主要破坏形式渠化交通产物渠化交通产物半刚性基层沥青路面车辙主要发生在中上面层

6、或沥青半刚性基层沥青路面车辙主要发生在中上面层或沥青表层表层原因原因车辆渠化交通的荷载加大及磨耗;沥青混合料高温稳定性不足,塑性变形累积;路面结构及路基材料的变形累积概述概述沥青路面的损坏类型及成因沥青路面的损坏类型及成因3.松散剥落松散剥落(RavellingandStripping)沥青从矿料表面脱落,在荷载作用下面层呈现的松散沥青从矿料表面脱落,在荷载作用下面层呈现的松散现象,沥青层出现松散剥落将会继而出现坑槽破坏现象,沥青层出现松散剥落将会继而出现坑槽破坏原因原因沥青与矿料黏附性差(沥青粘性差、集料粘附等级低、集料潮湿、沥青老化后性能下降、冻融等);水的作用;沥青在施工中的过度加热老化

7、概述概述沥青路面的损坏类型及成因沥青路面的损坏类型及成因4.表面抗滑不足表面抗滑不足(surfaceskidresistance)沥青路面在使用过程中,表面集料被逐渐磨光,或者沥青路面在使用过程中,表面集料被逐渐磨光,或者出现沥青层泛油,使得沥青层表出现光滑出现沥青层泛油,使得沥青层表出现光滑原因原因集料软弱,宏观纹理和微观构造小;粗集料抵抗磨光的能力差;级配不当,粗料少、细料多;用油量偏大,或出现水损害;沥青稠度太低;车轮磨耗太严重5.其它病害其它病害泛油、坑洞、波浪、拥包、啃边等概述概述对沥青路面的基本要求对沥青路面的基本要求高温稳定性高温稳定性高温下抵抗永久变形的能力高温下抵抗永久变形的

8、能力低温抗裂性低温抗裂性抵抗低温抗裂的能力抵抗低温抗裂的能力水稳定性水稳定性抵抗水损害的能力抵抗水损害的能力耐久性耐久性抵抗老化与荷载重复作用的能力抵抗老化与荷载重复作用的能力抗滑能力抗滑能力保证不利情况下车辆安全形势的能力保证不利情况下车辆安全形势的能力防渗能力或透水能力防渗能力或透水能力密级配路面抗渗和排密级配路面抗渗和排水路面透水水路面透水概述概述沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区分区目的分区目的选择沥青结合料等级、沥青混合料配选择沥青结合料等级、沥青混合料配合比设计和检验应适应公路环境条件的需要,能承受合比设计和检验应适应公路环境条件的需要,能承受高温、低温、雨高温、

9、低温、雨(雪雪)水的考验水的考验。全国各地区气候条件差全国各地区气候条件差异很大,对沥青提出的要求也不尽相同,为保证沥青异很大,对沥青提出的要求也不尽相同,为保证沥青路面对气候的适应性,提出了沥青及沥青路面的气候路面对气候的适应性,提出了沥青及沥青路面的气候分区分区分区原则与方法分区原则与方法根据高温根据高温-低温低温-雨量三个主雨量三个主要因素的要因素的30年气象统计资料来划分。年气象统计资料来划分。即:(即:(1)沥青路面分区沥青路面分区:高低温指标:高低温指标(2)沥青及沥沥青及沥青混合料分区青混合料分区:高低温及降雨指标:高低温及降雨指标概述概述沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性

10、能的气候分区分区指标分区指标高温指标高温指标最近最近30年内年最热月的平年内年最热月的平均日最高气温的平均值均日最高气温的平均值反映高温和重载条件下反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的出现车辙等流动变形的气候因子气候因子一级指标一级指标低温低温指标指标最近最近30年内的极端最低气年内的极端最低气温温反映路面温缩裂缝的气反映路面温缩裂缝的气候因子候因子二级指标二级指标雨量雨量指标指标最近最近30年内的年降水量的年内的年降水量的平均值平均值反映沥青路面受雨反映沥青路面受雨(雪雪)水影响的气候因子水影响的气候因子三级指标三级指标概述概述沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区气候分区

11、界限与名称气候分区界限与名称高温气候区123气候区名称夏炎夏炎热区区夏夏热区区夏凉区夏凉区最热月平均最高气温()30203020按照按照设计高温高温分区指分区指标,一,一级区划分区划分为3个区个区低温气候区1234气候区名称冬冬严寒区寒区冬寒区冬寒区冬冷区冬冷区冬温区冬温区极端最低气温()-9.0按照按照设计低温低温分区指分区指标,二,二级区划分区划分为4个区个区雨量气候区1234气候区名称潮湿区潮湿区湿湿润区区半干区半干区干旱区干旱区年降雨量(mm)1000100050050025030-9.02-12-1夏夏热冬冬严寒寒2030-9.03-23-2夏凉冬寒夏凉冬寒3030303030303

12、0303030-9.0-9.025050010002505001000500100025050010005001000概述概述沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区气候区划图气候区划图沥青路面温度分区图,沥青路面雨沥青路面温度分区图,沥青路面雨量分区图量分区图概述概述沥青路面的分类沥青路面的分类按强度构成原理按强度构成原理最大密实原则设计矿料级配,强度和稳定性主最大密实原则设计矿料级配,强度和稳定性主要取决于粘聚力和内摩阻力要取决于粘聚力和内摩阻力按空隙率大小,分闭式(按空隙率大小,分闭式(6%)主要为悬浮密实结构主要为悬浮密实结构耐久性好,热稳定性差耐久性好,热稳定性差密实类密

13、实类按嵌挤原理按嵌挤原理,采用粒径较单一的矿料,强度主,采用粒径较单一的矿料,强度主要来源是内摩阻力,粘聚力次要要来源是内摩阻力,粘聚力次要分为骨架空隙结构和骨架密实结构两种分为骨架空隙结构和骨架密实结构两种骨架密实结构主要有骨架密实结构主要有SMA、Superpave热稳定性好,耐久性较差热稳定性好,耐久性较差嵌挤类嵌挤类概述概述沥青路面的分类沥青路面的分类按施工工艺按施工工艺层铺法层铺法分层洒布沥青,分层铺撒矿料和碾压的方法修筑分层洒布沥青,分层铺撒矿料和碾压的方法修筑优点优点工艺设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低工艺设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低缺点缺点路面成型期较长,需

14、要经过炎热季节行车碾压才能成型路面成型期较长,需要经过炎热季节行车碾压才能成型路拌法路拌法在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压密实而成在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压密实而成优点优点沥青材料分布相对均匀,成型期短沥青材料分布相对均匀,成型期短缺点缺点冷料拌和强度低冷料拌和强度低厂拌法厂拌法在工厂用专用设备加热拌和,送到工地摊铺碾压成型在工厂用专用设备加热拌和,送到工地摊铺碾压成型分热拌热铺、热拌冷铺分热拌热铺、热拌冷铺优点优点矿料精选、除水彻底、沥青稳定、热拌均匀、混合料质量高矿料精选、除水彻底、沥青稳定、热拌均匀、混合料质量高概述概述沥青路面的分类沥青路面的分类按沥青

15、路面材料的技术特性按沥青路面材料的技术特性沥青混凝土沥青混凝土AsphaltConcrete热拌沥青碎石热拌沥青碎石AsphaltMacadam乳化沥青碎石乳化沥青碎石EmulsionAsphaltMacadam沥青贯入式沥青贯入式BituminousPenetration沥青表面处治沥青表面处治BituminousSurfaceTreatment沥青玛碲脂碎石沥青玛碲脂碎石SMA(StoneMasticAsphalt)排水性沥青混凝土排水性沥青混凝土PorousAsphaltConcrete开级配抗滑磨耗层开级配抗滑磨耗层OpenGradedAsphaltFrictionCourse概述概述

16、沥青路面类型的选择沥青路面类型的选择任务要求任务要求道路的等级、交通量、使用年限、道路的等级、交通量、使用年限、修建费用、环境状况等修建费用、环境状况等工程特点工程特点施工季节、施工期限、路基及基施工季节、施工期限、路基及基层状况等层状况等工程实施条件工程实施条件材料供应情况、施工机具、材料供应情况、施工机具、劳力和施工技术条件等劳力和施工技术条件等沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料体积特征参数与压实特性沥青混合料体积特征参数与压实特性体积参数及其关系体积参数及其关系沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料体积特征参数与压实特性沥青混合

17、料体积特征参数与压实特性压实特性压实特性压实度压实度表征压实度表征压实度表征压实度表征的三种方式的三种方式的三种方式的三种方式理论密度的压实度理论密度的压实度马歇尔密度的压实度马歇尔密度的压实度试验段密度的压实度试验段密度的压实度区别:分母不一样,区别:分母不一样,分别是真密度、马分别是真密度、马歇尔试件密度和试歇尔试件密度和试验段取芯试件密度验段取芯试件密度影响因素影响因素影响因素影响因素压实温度、压实速度、压实应力(功)、沥青用量等沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的结构力学特性沥青混合料的结构力学特性压实成型的沥青混合料材料属性为压实成型的沥青混合料材料属

18、性为颗粒性颗粒性材料材料沥青混合料沥青混合料强度构成强度构成来源于两个方面:沥来源于两个方面:沥青存在而产生的黏结力和集料存在而产生青存在而产生的黏结力和集料存在而产生的内摩阻力的内摩阻力力学强度力学强度主要取决于主要取决于集料颗粒间的摩擦力集料颗粒间的摩擦力和嵌挤力、沥青胶结料的粘结性以及沥青和嵌挤力、沥青胶结料的粘结性以及沥青与集料之间的粘附性与集料之间的粘附性沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的结构力学特性沥青混合料的结构力学特性不同级配组成的混合料,具有不同的空间不同级配组成的混合料,具有不同的空间结构类型,强度构成有所不同结构类型,强度构成有所不同连续

19、型密级配连续型密级配细料多,粗料少且未细料多,粗料少且未接触,不能形成骨架接触,不能形成骨架黏结力较高,内摩阻黏结力较高,内摩阻力较小力较小受沥青性质影响较大,受沥青性质影响较大,稳定性差稳定性差密实悬浮结构密实悬浮结构密实悬浮结构密实悬浮结构连续型开级配连续型开级配粗料多,可形成骨架,粗料多,可形成骨架,但细料少,空隙率较大但细料少,空隙率较大内摩阻力较大,黏结内摩阻力较大,黏结力较小力较小受沥青性质影响较小,受沥青性质影响较小,稳定性强稳定性强骨架空隙结构骨架空隙结构骨架空隙结构骨架空隙结构间断级配间断级配形成骨架,密实度较形成骨架,密实度较高高同时具有较高的黏结同时具有较高的黏结力和内摩

20、阻力力和内摩阻力使用性能好使用性能好骨架密实结构骨架密实结构沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的结构力学特性沥青混合料的结构力学特性强度分析理论、指标与方法强度分析理论、指标与方法摩尔摩尔-库仑(库仑(Mohr-Coulomb)理论)理论黏结力黏结力c和内摩阻角和内摩阻角沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的结构力学特性沥青混合料的结构力学特性强度分析理论、指标与方法强度分析理论、指标与方法三轴压缩试验三轴压缩试验沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的结构力学特性沥青混合料的结构力学特性强度分析理论、指

21、标与方法强度分析理论、指标与方法简单拉压试验简单拉压试验无侧限抗压及间接抗拉试验转换无侧限抗压及间接抗拉试验转换沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的结构力学特性沥青混合料的结构力学特性强度分析理论、指标与方法强度分析理论、指标与方法直剪试验直剪试验沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料粘弹性性质与力学模型沥青混合料粘弹性性质与力学模型一种典型的一种典型的弹弹-黏黏-塑塑性材料,不同外部(温度与性材料,不同外部(温度与荷载)条件下,表现出不同性质荷载)条件下,表现出不同性质低温小变形低温小变形时:线弹性性质时:线弹性性质高温大变形高温大

22、变形时:粘塑性性质时:粘塑性性质在过渡范围在过渡范围内:粘弹性性质内:粘弹性性质粘弹性材料的基本性质粘弹性材料的基本性质应力应变关系的曲线性及不可逆性应力应变关系的曲线性及不可逆性对加载速度(时间效应)和试验温度(温度效应)的对加载速度(时间效应)和试验温度(温度效应)的依赖性,服从时间温度换算法则依赖性,服从时间温度换算法则具有十分明显的蠕变与应力松弛特性具有十分明显的蠕变与应力松弛特性线粘弹性材料服从线粘弹性材料服从Boltzmann线性叠加原理和复数模线性叠加原理和复数模量原理量原理沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料粘弹性性质与力学模型沥青混合料粘弹性性质

23、与力学模型蠕变与松弛特性蠕变与松弛特性恒载下应变与应力随时间变化的现象,是研究材料黏恒载下应变与应力随时间变化的现象,是研究材料黏弹性行为最基本的方法弹性行为最基本的方法蠕变蠕变应力不变,应变随时间而增加的现象应力不变,应变随时间而增加的现象应力松弛应力松弛应变恒定不变,应力随时间减小的现象,应变恒定不变,应力随时间减小的现象,应力降低到初始数值(初始应力值的应力降低到初始数值(初始应力值的1/n)的时间称)的时间称为为松弛时间松弛时间应力小,时间短应力小,时间短主要表现为主要表现为弹性弹性性质性质应力较大,时间较长应力较大,时间较长主要表现为主要表现为粘弹性粘弹性性质性质应力大,时间长应力大

24、,时间长主要表现为主要表现为塑性塑性性质性质沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料粘弹性性质与力学模型沥青混合料粘弹性性质与力学模型蠕变与松弛特性蠕变与松弛特性沥青混合料主要呈现为弹性或粘塑性,与应力作用时沥青混合料主要呈现为弹性或粘塑性,与应力作用时间与松弛时间的比值有关间与松弛时间的比值有关 冬季冬季气温低,沥青混合料粘滞度高,松弛时间长,显气温低,沥青混合料粘滞度高,松弛时间长,显示弹性性质;示弹性性质;夏季夏季粘滞度低,松弛时间大大降低,则粘滞度低,松弛时间大大降低,则为弹、粘、塑性,取决于作用时间为弹、粘、塑性,取决于作用时间作用时间作用时间松弛时间,以粘

25、塑性为主;松弛时间,以粘塑性为主;作用时间与松弛时间相近,为弹作用时间与松弛时间相近,为弹-粘粘-塑性塑性沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料粘弹性性质与力学模型沥青混合料粘弹性性质与力学模型蠕变与松弛特性蠕变与松弛特性沥青路面蠕变规律沥青路面蠕变规律第一阶段:第一阶段:迁移期迁移期蠕变(永久)变形在蠕变(永久)变形在瞬间迅速增大,但应变速率随时间迅速减小瞬间迅速增大,但应变速率随时间迅速减小第二阶段:第二阶段:稳定期稳定期蠕变(永久)变形呈蠕变(永久)变形呈直线形稳定增长,应变速率保持稳定,该过直线形稳定增长,应变速率保持稳定,该过程占总过程的主要部分程占总过程

26、的主要部分第三阶段:第三阶段:破坏期破坏期蠕变(永久)变形和蠕变(永久)变形和应变速率均急剧增大,直至破坏应变速率均急剧增大,直至破坏沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料粘弹性性质与力学模型沥青混合料粘弹性性质与力学模型基本流变模型基本流变模型利用力学元件表达认识材料力学特性的弹、粘、塑性利用力学元件表达认识材料力学特性的弹、粘、塑性最基本单元,再通过并联和串联组合,形成更为复杂最基本单元,再通过并联和串联组合,形成更为复杂的组合模型,最大限度地反映材料真实的力学特性的组合模型,最大限度地反映材料真实的力学特性力学元件与特性力学元件与特性沥青路面材料的结构与力学特

27、性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料粘弹性性质与力学模型沥青混合料粘弹性性质与力学模型基本流变模型基本流变模型常用简单组合模型常用简单组合模型元件串连元件串连:总应力等于各分应力,总应变等于各分应变之和;:总应力等于各分应力,总应变等于各分应变之和;元件并联元件并联:总应力等于各分应力之和,总应变等于各分应变:总应力等于各分应力之和,总应变等于各分应变沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料粘弹性性质与力学模型沥青混合料粘弹性性质与力学模型力学模型力学模型材料流变模型建立遵循的两个原则材料流变模型建立遵循的两个原则常用模型常用模型模型能够较好的反应材料的流变学特性

28、模型能够较好的反应材料的流变学特性模型尽可能简单直观,便于工程应用模型尽可能简单直观,便于工程应用Burgers模型、修正模型、修正Burgers模型、模型、Dlft-Xahu模型等模型等沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的模量沥青混合料的模量不同试验方法与模量不同试验方法与模量蠕变试验蠕变柔量应力松弛试验松弛模量等应变速率试验曲线斜率得切线劲度模量,割线得割线劲度模量动载试验复数模量劲度(劲度模量)劲度(劲度模量)Stiffness Modulus反映沥青和沥青混合料在给定温度和加荷时间给定温度和加荷时间条件下的应力-应变关系的参数,称作劲度劲度S应力作用时间

29、、温度、应力大小都会对沥青和沥青混合料的应力应变特性造成影响沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的模量沥青混合料的模量劲度(劲度模量)劲度(劲度模量)Stiffness Modulus范德甫(Vander Poel)弹-粘塑材料劲度(模量)加荷时间短时,曲线接近水平,表明材料处于弹性性状;加荷时间很长时,便表现为粘滞性性状;处于二者之间时则兼有弹-粘性性状各种温度下的S-t关系曲线具有相似的形状温度和加载时间对劲度的影响具有互换性,是沥青材料的一个重要性质沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的模量沥青混合料的模量劲度(劲度模量)劲度(

30、劲度模量)Stiffness Modulus范德甫对一系列密级配沥青混合料进行试验后确认,沥青混合料的劲度模量是沥青的劲度模量和混合料中集料数量的函数沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的强度沥青混合料的强度粘弹性材料的破坏类型粘弹性材料的破坏类型沥青混合料抵制破坏的强度有三个方面沥青混合料抵制破坏的强度有三个方面剪切强度剪切强度、断裂强度断裂强度、临界应变临界应变因剪切应力过大而在材料层内部出现沿某一滑动面的因剪切应力过大而在材料层内部出现沿某一滑动面的滑移或相对变位;因拉应力或弯拉应力过大而引起的滑移或相对变位;因拉应力或弯拉应力过大而引起的断裂断裂超过某一超

31、过某一“强度强度”而引起的破坏而引起的破坏超过某一超过某一“变形值变形值”而引起的破坏而引起的破坏超过某一超过某一“应力松弛状态应力松弛状态”而引起的破坏而引起的破坏沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料的强度沥青混合料的强度剪切强度(抗剪强度)剪切强度(抗剪强度)推移、拥包、车辙是剪切变形的结果推移、拥包、车辙是剪切变形的结果三轴试验方法,利用摩尔三轴试验方法,利用摩尔-库仑公式库仑公式影响因素影响因素矿料特性矿料特性酸碱性、比表面酸碱性、比表面积、级配、颗粒形状积、级配、颗粒形状沥青特性沥青特性用油量、粘滞度用油量、粘滞度沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料

32、的结构与力学特性沥青混合料的强度沥青混合料的强度断裂强度断裂强度抗拉强度、抗弯拉强度抗拉强度、抗弯拉强度抗拉强度抗拉强度低温缩裂、水平制动荷载拉低温缩裂、水平制动荷载拉应力应力直接拉伸或间接拉伸试验直接拉伸或间接拉伸试验沥青性质与用量、矿质混合沥青性质与用量、矿质混合料级配、测试温度、加载速料级配、测试温度、加载速度等因素度等因素抗弯拉强抗弯拉强度度行车重复荷载作用下的弯曲开行车重复荷载作用下的弯曲开裂破坏裂破坏小梁弯曲试验小梁弯曲试验沥青性质与用量、矿料性质、沥青性质与用量、矿料性质、混合料均匀性、荷载重复次数、混合料均匀性、荷载重复次数、加载速度、温度状况等因素加载速度、温度状况等因素沥青

33、路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的温度状况沥青路面的温度状况温度对沥青路面的影响温度对沥青路面的影响主要热源主要热源太阳辐射和气温太阳辐射和气温沥青路面结构的温度状况沥青路面结构的温度状况周期性、滞后性周期性、滞后性影响因素影响因素外部和内在外部和内在统计分析方法统计分析方法沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的高温稳定性沥青路面的高温稳定性通常指沥青混合料在荷载作用下抵抗永久变通常指沥青混合料在荷载作用下抵抗永久变形的能力形的能力稳定性不足主要出现在高温(温度条件)、稳定性不足主要出现在高温(温度条件)、低加荷速率(荷载条件)以及抗剪切能力不低加荷速率

34、(荷载条件)以及抗剪切能力不足(材料性能条件)时,即沥青路面的劲度足(材料性能条件)时,即沥青路面的劲度较低(劲度与试验条件有关)的情况下较低(劲度与试验条件有关)的情况下高温影响本质:高温影响本质:温度升高温度升高粘滞度降低,粘结粘滞度降低,粘结力削弱,导致强度降低力削弱,导致强度降低表现表现车辙、推移、拥包、搓板、车辙、推移、拥包、搓板、泛油等病害泛油等病害沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的高温稳定性沥青路面的高温稳定性车辙车辙影响平整度,降低行车舒适性影响平整度,降低行车舒适性使轮迹带沥青层厚度减薄,降低路面整体强度使轮迹带沥青层厚度减薄,降低路面整体强度存在较大

35、辙槽的路段,车辆变向难以控制存在较大辙槽的路段,车辆变向难以控制雨天时路表排水不畅,行驶车辆易发生漂滑而影响高速雨天时路表排水不畅,行驶车辆易发生漂滑而影响高速行车的安全行车的安全失稳型失稳型结构型结构型磨耗型磨耗型危害危害初始阶段的压密过程初始阶段的压密过程沥青混合料的侧向流动沥青混合料的侧向流动矿质集料的重新排列及矿质骨架的破坏矿质集料的重新排列及矿质骨架的破坏类型类型形成形成沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的高温稳定性沥青路面的高温稳定性影响高温稳定性的因素影响高温稳定性的因素影响因素影响因素因素因素变化化车辙深度深度集料集料表面表面纹理理光滑光滑粗糙粗糙减小减小

36、形状形状圆角角砾减小减小尺寸尺寸最大粒径增加最大粒径增加减小减小结合料合料劲度度增加增加减小减小用量用量增加增加增加增加粘度粘度增加增加减小减小混合料混合料空隙率空隙率增加增加增加增加VMA增加增加增加增加荷荷载大小大小增加增加增加增加作用次数作用次数增加增加增加增加环境境条件条件温度温度增加增加增加增加湿度湿度增加增加一般增加一般增加沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的高温稳定性沥青路面的高温稳定性高温稳定性评价方法高温稳定性评价方法现场试验路试验现场试验路试验AASHTO试验路,WestTrack环道大型足尺试验大型足尺试验室内环道、室内直道、重复加载试验(ALF)、

37、重车加载试验等室内小型试验室内小型试验单轴压缩试验、马歇尔试验、蠕变试验、轮辙试验、简单剪切试验沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的高温稳定性沥青路面的高温稳定性高温稳定性评价方法高温稳定性评价方法高温稳定性高温稳定性室内试验评价室内试验评价B BE EC CDDA A单轴压缩试验单轴压缩试验马歇尔试验马歇尔试验蠕变试验蠕变试验简单剪切试验简单剪切试验轮辙试验轮辙试验软化系数软化系数KT稳定度、流值稳定度、流值蠕变曲线蠕变曲线动稳定度、车辙动稳定度、车辙深度、变形速率深度、变形速率回弹剪切模量回弹剪切模量动力剪切模量动力剪切模量沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐

38、久性沥青路面的高温稳定性沥青路面的高温稳定性高温稳定性技术标准高温稳定性技术标准路基顶面容许竖向压应变路基顶面容许竖向压应变沥青层容许永久变形沥青层容许永久变形路面容许车辙深度路面容许车辙深度沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的高温稳定性沥青路面的高温稳定性沥青路面车辙防治措施沥青路面车辙防治措施集料集料方面方面:集料破碎面多,石集料破碎面多,石质坚硬,具有良好的表面纹理质坚硬,具有良好的表面纹理和粗糙度;集料级配良好,有和粗糙度;集料级配良好,有足够数量粗集料形成空间骨架足够数量粗集料形成空间骨架结构;级配含有足够的矿粉;结构;级配含有足够的矿粉;配合比设计合理,注重压

39、实配合比设计合理,注重压实沥青沥青方面:使用黏度高的改方面:使用黏度高的改性沥青或添加纤维;提高沥青性沥青或添加纤维;提高沥青材料的粘稠度;控制沥青与矿材料的粘稠度;控制沥青与矿粉的比值,严格控制沥青用量;粉的比值,严格控制沥青用量;足够的沥青膜厚度足够的沥青膜厚度失稳型失稳型确保确保基层基层设计满足工设计满足工程实践要求;基层材程实践要求;基层材料满足规范要求,含料满足规范要求,含有较多破碎颗粒;混有较多破碎颗粒;混合料内含有足够的矿合料内含有足够的矿粉;基层应充分地压粉;基层应充分地压实,工后不产生附加实,工后不产生附加压密;压密;路基路基压实应满足规范压实应满足规范规定的要求规定的要求结

40、构型结构型实施交通管制,实施交通管制,控制带突钉轮胎控制带突钉轮胎改善混合料级配改善混合料级配,控制粗集料及其控制粗集料及其空隙,以及沥青空隙,以及沥青膜厚度膜厚度磨耗型磨耗型沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的低温抗裂性沥青路面的低温抗裂性两种低温开裂两种低温开裂低温缩裂低温缩裂降温时沥青混合料降温时沥青混合料的体积收缩,温度应力超过混合料的体积收缩,温度应力超过混合料极限抗拉强度,裂缝由上而下发展极限抗拉强度,裂缝由上而下发展温度疲劳裂缝温度疲劳裂缝路面在低于极路面在低于极限抗拉强度的温度应力反复作用下限抗拉强度的温度应力反复作用下开裂,发生在温度频繁变化地区开裂,发

41、生在温度频繁变化地区沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的低温抗裂性沥青路面的低温抗裂性低温开裂机理低温开裂机理温度下降时的材料体积收缩受到约束,才能产生温度下降时的材料体积收缩受到约束,才能产生温度应力温度应力把沥青混合料假设为一根弹性梁,降温而产生的累计应力把沥青混合料假设为一根弹性梁,降温而产生的累计应力累积温度应力大于材料抗拉强度累积温度应力大于材料抗拉强度,才开始开裂,才开始开裂累积温度应力与极限累积温度应力与极限抗拉强度相等时的温抗拉强度相等时的温度,即为度,即为开裂温度开裂温度主要在主要在低温与大温差低温与大温差条件条件出现,高温存在出现,高温存在应力松弛应力

42、松弛沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的低温抗裂性沥青路面的低温抗裂性影响因素影响因素沥青性质沥青性质低温延度及针入度低温延度及针入度沥青含量沥青含量最佳用量最佳用量-1%+0.5%不明显影响产生频率不明显影响产生频率混合料剩余空隙率混合料剩余空隙率剩余空隙率越大,沥青混合料的劲度剩余空隙率越大,沥青混合料的劲度越小,低温收缩越小越小,低温收缩越小混合料级配与矿料品种混合料级配与矿料品种连续、密实的级配低温开例较连续、密实的级配低温开例较小,矿料品种不明显小,矿料品种不明显沥青层的厚度沥青层的厚度较厚沥青层能限制和约束收缩裂纹发展较厚沥青层能限制和约束收缩裂纹发展基层情况

43、基层情况基础情况基础情况气温与行车状况气温与行车状况沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的低温抗裂性沥青路面的低温抗裂性低温抗裂性能评价方法低温抗裂性能评价方法间接拉伸试验间接拉伸试验低温劈裂试验低温劈裂试验低温条件下的劈裂强度低温条件下的劈裂强度及垂直和水平变形及垂直和水平变形直接拉伸试验直接拉伸试验以缓慢的拉伸速率在低温条件下加载拉伸以缓慢的拉伸速率在低温条件下加载拉伸强度强度温度关系曲线温度关系曲线约束试件应力试验约束试件应力试验(TSRST)SHRP推荐推荐破断温破断温度、破坏强度、温度应力曲线斜率、转折点温度度、破坏强度、温度应力曲线斜率、转折点温度蠕变试验蠕变试

44、验弯曲蠕变试验弯曲蠕变试验蠕变速率指标蠕变速率指标应力松弛试验应力松弛试验直接应力松弛试验,弯曲应力松弛试验直接应力松弛试验,弯曲应力松弛试验低温弯曲破坏试验低温弯曲破坏试验破坏强度、应变破坏强度、应变沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的低温抗裂性沥青路面的低温抗裂性低温抗裂性能技术标准低温抗裂性能技术标准低温弯曲破坏应变低温弯曲破坏应变沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求 气候条件与技术指标气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的破坏应变相应于下列气候分区所要求的破坏应变试验试验方法方法年极端最低气温年极端最低气温及气候分区及

45、气候分区-9.01冬严寒区冬严寒区2冬寒区冬寒区3冬冷区冬冷区4冬温区冬温区1-12-1 1-2 2-2 3-2 1-3 2-3 1-4 2-4普通沥青混合料,不小于普通沥青混合料,不小于260023002000T 0715改性沥青混合料,不小于改性沥青混合料,不小于300028002500沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的低温抗裂性沥青路面的低温抗裂性低温开裂预防措施低温开裂预防措施注意沥青油源,严寒地区采用针人度较大、粘度较低注意沥青油源,严寒地区采用针人度较大、粘度较低的沥青,同时满足夏季要求的沥青,同时满足夏季要求选用稠度较低、温度敏感性小的沥青选用稠度较低、温

46、度敏感性小的沥青采用吸水率低的集料,粗集料的吸水率应小于采用吸水率低的集料,粗集料的吸水率应小于2%采用采用100%轧制碎石集料拌制沥青混合料轧制碎石集料拌制沥青混合料控制沥青用量,但同时也应保证高温稳定性控制沥青用量,但同时也应保证高温稳定性采用应力松弛性能好的聚合物改性沥青采用应力松弛性能好的聚合物改性沥青掺加纤维掺加纤维沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的水稳定性沥青路面的水稳定性水损害是沥青路面在水或冻融循环的作用下,由于水损害是沥青路面在水或冻融循环的作用下,由于汽车车轮动态荷载的作用,进入路面空隙中的水不汽车车轮动态荷载的作用,进入路面空隙中的水不断产生动水压

47、力或真空负压抽吸的反复循环作用,断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环作用,水份逐渐进入沥青与集料界面上,使沥青粘附性降水份逐渐进入沥青与集料界面上,使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力,沥青膜从集料表面剥离,混低并逐渐丧失粘结力,沥青膜从集料表面剥离,混合料松散导致路面松散、剥落、坑槽病害合料松散导致路面松散、剥落、坑槽病害混合料松散坑 槽基层翻浆沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的水稳定性沥青路面的水稳定性水稳定性作用机理水稳定性作用机理水损坏的两种过程水损坏的两种过程黏附理论黏附理论浸入沥青中使沥青黏附性减小,混合料强度和劲度减小浸入沥青中使沥青黏附性减小,混合料强度和

48、劲度减小进入沥青薄膜和集料之间,阻断相互黏结,使沥青剥落进入沥青薄膜和集料之间,阻断相互黏结,使沥青剥落沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的水稳定性沥青路面的水稳定性使用击实使用击实试件试件(或(或路面岩心取样),路面岩心取样),在在浸水浸水条件下,对条件下,对路面结构的服务条路面结构的服务条件进行评估件进行评估用用沥青裹覆标准集沥青裹覆标准集料料,在松散状态下,在松散状态下浸人浸人水中煮沸水中煮沸,观,观察沥青从集料上剥察沥青从集料上剥离的情况离的情况沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性评价方法评价方法具体测试方法:具体测试方法:煮沸试验,浸水马歇尔试验,浸水间接拉伸试验,

49、浸水车辙试验,冻融台煮沸试验,浸水马歇尔试验,浸水间接拉伸试验,浸水车辙试验,冻融台座试验,座试验,Lottman条件下的间接拉伸试验等条件下的间接拉伸试验等 沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的水稳定性沥青路面的水稳定性水稳定性技术标准水稳定性技术标准沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的水稳定性沥青路面的水稳定性提高水稳定性技术措施提高水稳定性技术措施完善路面结构完善路面结构排水排水系统系统选择黏度大和表面活性成分含量高的选择黏度大和表面活性成分含量高的沥青沥青尽量选择尽量选择SiO2含量低的碱性含量低的碱性集料集料,若不可能得到,若不可能得到碱性

50、集料时,应掺加外掺剂,以碱性集料时,应掺加外掺剂,以改善粘附性改善粘附性,如,如消石灰、抗剥离剂等消石灰、抗剥离剂等施工施工时保持集料干燥,无杂质,拌和充分,摊铺时保持集料干燥,无杂质,拌和充分,摊铺时不产生离析,碾压时保证达到压实要求等时不产生离析,碾压时保证达到压实要求等沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的抗疲劳性能沥青路面的抗疲劳性能沥青路面的变形和破坏,不仅与荷载应力的沥青路面的变形和破坏,不仅与荷载应力的大小有关,而且同荷载作用次数有很大关系大小有关,而且同荷载作用次数有很大关系荷载重复作用下沥青路面裂缝通常从面层底荷载重复作用下沥青路面裂缝通常从面层底部开始发

51、生,路面疲劳设计大多数以面层底部开始发生,路面疲劳设计大多数以面层底部拉应力或拉应变作为控制指标部拉应力或拉应变作为控制指标沥青混合料疲劳力学模型沥青混合料疲劳力学模型现象学模型现象学模型断裂力学模型断裂力学模型能耗模型能耗模型沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的抗疲劳性能沥青路面的抗疲劳性能现象学法沥青混合料疲劳试验方法现象学法沥青混合料疲劳试验方法现场疲劳破坏试验现场疲劳破坏试验AASHTO、WESTTRACK试验路足尺结构模拟破坏试验足尺结构模拟破坏试验大型环道、直道试验试板试验法试板试验法室内小型试件试验室内小型试件试验三分点小梁试验、中点加载小梁试验、悬臂梯形梁

52、试验等应力应力控制控制完全断裂为疲劳损坏的标准完全断裂为疲劳损坏的标准试件施加荷载为常量,弯曲应变随荷载次数而不断增大试件施加荷载为常量,弯曲应变随荷载次数而不断增大应变应变控制控制以混合料劲度下降到初始以混合料劲度下降到初始50%或更低作为疲劳破坏标准或更低作为疲劳破坏标准每次荷载下应变值不变,应力随荷载次数而不断减小每次荷载下应变值不变,应力随荷载次数而不断减小沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的抗疲劳性能沥青路面的抗疲劳性能沥青路面疲劳影响因素沥青路面疲劳影响因素加载条件加载条件加载大小、加载方式、加载速度、加载间隔试件、加载波形材料性质材料性质影响沥青混合料劲度的

53、因素(沥青种类、用量,集料级配类型、性质),混合料孔隙率、压实度等环境温度环境温度沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的抗疲劳性能沥青路面的抗疲劳性能沥青混合料疲劳方程与寿命预估沥青混合料疲劳方程与寿命预估沥青砂胶沥青混凝土密级配沥青碎石无级配沥青碎石10-410-310-5104106107105典型控制应变条件的疲劳曲线典型控制应变条件的疲劳曲线控制应力模式的疲劳方程控制应力模式的疲劳方程控制应变模式的疲劳方程控制应变模式的疲劳方程沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的耐老化性能沥青路面的耐老化性能两个阶段的老化两个阶段的老化施工过程热老化施工过程热

54、老化与使用过程长期老化使用过程长期老化关键是沥青老化关键是沥青老化在储存、运输、加工、施工在储存、运输、加工、施工及使用过程中在空气、热、光照和碾压作用下产生及使用过程中在空气、热、光照和碾压作用下产生性能下降的现象性能下降的现象本质原因本质原因胶质、芳香分和饱胶质、芳香分和饱和分(挥发)含量减小,沥青质和分(挥发)含量减小,沥青质含量增加;空气的氧化作用,使含量增加;空气的氧化作用,使沥青组分发生变化;沥青分子结沥青组分发生变化;沥青分子结构的硬化(聚合作用),导致沥构的硬化(聚合作用),导致沥青使用性能变坏,从而影响了路青使用性能变坏,从而影响了路面的耐久性面的耐久性沥青路面的稳定性与耐久

55、性沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的耐老化性能沥青路面的耐老化性能影响因素影响因素沥青性能、环境情况(光,氧,水,荷载)、混合料形态(空隙率等)沥青与混合料老化试验与评价沥青与混合料老化试验与评价沥青沥青旋转薄膜烘箱试验(RTFOT) (短期)、压力容器老化试验(PAV)(长期)沥青混合料短期老化沥青混合料短期老化松散混合料采取烘箱老化法、延时拌和法、微波加热法沥青混合料长期老化沥青混合料长期老化压实成型试件采取加压氧化法、延时烘箱法、红外/紫外线处理对沥青路面材料的要求对沥青路面材料的要求沥青沥青种类种类石油沥青、乳化沥青、改性沥青、煤沥青等道路石油沥青道路石油沥青7个标号,每种标号分ABC

56、三个等级,根据路面类型、施工条件、气候条件、施工季节和矿料性质尺寸等综合考虑,论证确定气候气候沥青青沥青路面青路面类型型分区分区种种类沥青表面青表面处治治沥青青贯入式及入式及上拌下上拌下贯式式沥青碎石青碎石沥青混凝土青混凝土寒区寒区石油石油沥青青A140A180A140A180AH90 AH110AH130 A100AH90 AH110A100温区温区石油石油沥青青 A100A140A180A140A180AH90 AH110A100AH70 AH90A60 A100热区区石油石油沥青青 A60A100A140A60A100A140AH50 AH70AH90A100 A60AH50 AH70A

57、60 A100道路石油沥青性能道路石油沥青性能主要取决于油源主要取决于油源对沥青路面材料的要求对沥青路面材料的要求沥青沥青乳化沥青乳化沥青主要有阳离子、阴离子、非离子,破乳速度分为快裂、中裂和慢裂,主要用于表面处治、贯入式、冷拌、修补裂缝、透层油、黏层油、封层等,根据集料品种、施工条件、用途等选择改性沥青改性沥青一般采用聚合物、天然沥青或其他改性剂改性,聚合物改性剂可分为热塑性橡胶类、橡胶类和热塑性树脂类三类,主要用于气候条件恶劣、交通特别繁重的路段煤沥青煤沥青不宜作沥青面层用,一般仅作为透层沥青使用对沥青路面材料的要求对沥青路面材料的要求粗集料粗集料粒径大于粒径大于2.36mm的集料,包括碎

58、石、破碎砾石、筛的集料,包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等选砾石、钢渣、矿渣等按粒径大小分为按粒径大小分为14种规格种规格具有足够的强度和耐磨性能,匀质、洁净、坚硬、无具有足够的强度和耐磨性能,匀质、洁净、坚硬、无风化,颗粒形状接近立方体并有多棱角,细长或扁平风化,颗粒形状接近立方体并有多棱角,细长或扁平的颗粒含量应小于的颗粒含量应小于15优先选用碱性碎石优先选用碱性碎石筛选砾石:适用于交通量较小的路面面层下层、基层筛选砾石:适用于交通量较小的路面面层下层、基层或联结层的沥青混合料中使用,不宜用于防滑面层或联结层的沥青混合料中使用,不宜用于防滑面层路面抗滑表层粗集料应选用坚硬、耐磨、抗

59、冲击性好路面抗滑表层粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石,不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料的碎石,不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料对沥青路面材料的要求对沥青路面材料的要求细集料细集料粒径小于粒径小于2.36mm集料,包括机制砂、天然砂、石屑集料,包括机制砂、天然砂、石屑应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当颗粒组成应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当颗粒组成应与沥青有良好的粘结能力应与沥青有良好的粘结能力热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制砂,在缺砂地区也可以用石屑砂,在缺砂地区也可以用石屑填料填料粒径小于粒径小于0.6mm,与沥青

60、混合成沥青胶浆,与沥青混合成沥青胶浆采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉磨细得到的矿粉为提高矿料粘附性,可掺入低于为提高矿料粘附性,可掺入低于2的消石灰粉、水的消石灰粉、水泥或磨细粉煤灰泥或磨细粉煤灰对沥青路面材料的要求对沥青路面材料的要求沥青混合料组成设计沥青混合料组成设计设计目的设计目的确定原材料品种、矿料级配、最佳沥青确定原材料品种、矿料级配、最佳沥青用量用量设计方法设计方法马歇尔试验设计方法马歇尔试验设计方法设计阶段设计阶段目标(试验室)配合比设计、生产配合目标(试验室)配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证比设

61、计、生产配合比验证沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制洒铺法施工洒铺法施工沥青表面处治沥青表面处治主要功能主要功能抵抗行车的磨耗,增抵抗行车的磨耗,增强防水性,提高平整度,改善路面强防水性,提高平整度,改善路面的行车条件的行车条件施工时间施工时间干燥和较热的季节施干燥和较热的季节施工,并应在雨季及日最高温度低于工,并应在雨季及日最高温度低于15到来以前半个月结束到来以前半个月结束施工方法施工方法拌和法或层铺法拌和法或层铺法层铺法层铺法有单层式、双层式、三层式有单层式、双层式、三层式沥青沥青道路石油沥青、煤沥青或道路石油沥青、煤沥青或乳化沥青铺筑,沥青用量按规范乳化沥青铺筑,沥青用量

62、按规范1)备料;)备料;2)清理基层及放样;)清理基层及放样;3)浇洒透层沥青;)浇洒透层沥青;4)洒布第一次沥青;)洒布第一次沥青;5)铺撒第一层矿料;)铺撒第一层矿料;6)碾压;)碾压;7)洒布第二次沥青;)洒布第二次沥青;8)铺撒第二层矿料;)铺撒第二层矿料;9)碾压;)碾压;10)初期养护。)初期养护。沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制洒铺法施工洒铺法施工沥青贯入式沥青贯入式特点特点是一种多孔隙结构,具是一种多孔隙结构,具有较高强度和稳定性,强度构成依有较高强度和稳定性,强度构成依靠矿料嵌挤作用和沥青黏结力靠矿料嵌挤作用和沥青黏结力适用范围适用范围二级及其以下公路、二级及

63、其以下公路、城市道路次干道及支路,也可为沥城市道路次干道及支路,也可为沥青混凝土路面下面层或基层青混凝土路面下面层或基层施工时间施工时间干燥和较热的季节干燥和较热的季节施工,并应在雨季及日最高温度低施工,并应在雨季及日最高温度低于于15到来以前半个月结束到来以前半个月结束1)整修和清扫基层;)整修和清扫基层;2)浇洒透层或粘层沥青;)浇洒透层或粘层沥青;3)铺撒主层矿料;)铺撒主层矿料;4)第一次碾压;)第一次碾压;5)洒布第一次沥青;)洒布第一次沥青;6)铺撒第一次嵌缝料)铺撒第一次嵌缝料;7)第二次碾压)第二次碾压;8)洒布第二次沥青)洒布第二次沥青;9)铺撒第二次嵌缝料)铺撒第二次嵌缝料

64、;10)第三次碾压;)第三次碾压;11)洒布第三次沥青)洒布第三次沥青;12)铺撒封面矿料)铺撒封面矿料;13)最后碾压)最后碾压;14)初期养护。)初期养护。沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制拌和法施工拌和法施工分为热拌法和冷拌法两种分为热拌法和冷拌法两种冷拌沥青混合料路面适用于三级及其以下等冷拌沥青混合料路面适用于三级及其以下等级公路,也可用于二级公路的罩面层和各级级公路,也可用于二级公路的罩面层和各级公路沥青路面的层间联结层或整平层,以及公路沥青路面的层间联结层或整平层,以及养护修补工程养护修补工程目前主要采用热拌法目前主要采用热拌法沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与

65、质量控制拌和法施工拌和法施工准备工作准备工作检查与清理基层:保证基层坚实、平整、洁净和检查与清理基层:保证基层坚实、平整、洁净和干燥干燥准备和检查施工机具准备和检查施工机具落实材料落实材料备齐仪器用具,制定施工计划,安排好劳动力,备齐仪器用具,制定施工计划,安排好劳动力,进行施工放样等各项工作进行施工放样等各项工作确定施工温度确定施工温度,并进行混合料组成设计并进行混合料组成设计沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制拌和法施工拌和法施工施工工序施工工序安装路缘石安装路缘石清扫基层清扫基层整体强度不足时,应给以补强整体强度不足时,应给以补强浇洒粘层或透层沥青浇洒粘层或透层沥青面层铺筑前

66、面层铺筑前4-8h沥青混合料拌和沥青混合料拌和间歇式和连续式固定拌和设间歇式和连续式固定拌和设备,高速公路和一级公路的沥青混凝土宜采用间备,高速公路和一级公路的沥青混凝土宜采用间歇式,控制配合比、温度歇式,控制配合比、温度沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制拌和法施工拌和法施工间歇式拌和设备间歇式拌和设备沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制拌和法施工拌和法施工沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制拌和法施工拌和法施工沥 青青 种种 类石石 油油 沥 青青煤煤 沥 青青沥 青青 标 号号AH50AH70AH90A60AH-110 AH-130A-100 A-14

67、0A-180A-200T-8T-9T-5T-6T-7 沥青加青加热温度温度15017014016013015010013080120矿料料温温度度间隙式拌和机隙式拌和机比比沥青加青加热温度高度温度高度020(填料不加(填料不加热)比比沥青加青加热温度高温度高15(填料不加(填料不加热)连续式拌和机式拌和机比比沥青加青加热温度高温度高510(填料不加(填料不加热)比比沥青加青加热温度高温度高8(填料不加(填料不加热)沥青混合料出厂青混合料出厂正常温度正常温度1401651251601201509012080110混合料混合料贮料料仓贮存温度存温度贮料料过程中温度降低不超程中温度降低不超过10贮料

68、料过程中温度程中温度降低不超降低不超过10沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制拌和法施工拌和法施工施工工序施工工序沥青混合料运输沥青混合料运输车辆数量与拌和能力匹配,车辆数量与拌和能力匹配,车辆保护要求车辆保护要求沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制拌和法施工拌和法施工施工工序施工工序摊铺摊铺人工或机械摊铺,主要为机械摊铺,摊人工或机械摊铺,主要为机械摊铺,摊铺机有履带式和轮胎式两种,摊铺必须均匀、缓铺机有履带式和轮胎式两种,摊铺必须均匀、缓慢、连续不断地进行慢、连续不断地进行运运输到到现场温度温度不低于不低于120150摊铺温度温度正常施工正常施工不低于不低于1101

69、30且不超且不超过165低温施工低温施工不低于不低于120140且不超且不超过175沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制拌和法施工拌和法施工施工工序施工工序碾压碾压趁热及时碾压,初压、复压、终压(包趁热及时碾压,初压、复压、终压(包括成型)三个阶段,压路机数量与操作要求,控括成型)三个阶段,压路机数量与操作要求,控制制碾压温度、遍数、密实度,以及边部压实碾压温度、遍数、密实度,以及边部压实一般碾压时压路机开行的方向应平行于路中心线,并由一侧路边缘压向路中。用三轮压路一般碾压时压路机开行的方向应平行于路中心线,并由一侧路边缘压向路中。用三轮压路机碾压时,每次应重叠后轮宽的机碾压时,每

70、次应重叠后轮宽的1/2;双轮压路机则每次重叠大于;双轮压路机则每次重叠大于30cm;轮胎式压路机亦;轮胎式压路机亦应重叠碾压。沥青混合料的分层压实厚度不得大于应重叠碾压。沥青混合料的分层压实厚度不得大于10cm沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制拌和法施工拌和法施工施工工序施工工序接缝处理接缝处理纵缝、横缝分别处理,必须密实、纵缝、横缝分别处理,必须密实、平顺平顺开放交通开放交通完全自然冷却,混合料表面温度低完全自然冷却,混合料表面温度低于于50(石油沥青石油沥青)或或45(煤沥青煤沥青)后开放交通后开放交通沥青路面的施工与质量控制沥青路面的施工与质量控制质量管理和检查质量管理和检查施工前、施工过程中、各施工工序间、工程施工前、施工过程中、各施工工序间、工程交工后交工后材料质量是沥青路面质量的保证材料质量是沥青路面质量的保证高速公路和一级公路在施工前应铺筑试验段高速公路和一级公路在施工前应铺筑试验段施工过程工程质量检查内容、频度与标准施工过程工程质量检查内容、频度与标准交工质量检查与验收交工质量检查与验收

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