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1、高等级公路沥青路面设计、高等级公路沥青路面设计、施工与检测技术施工与检测技术张久鹏张久鹏 博士博士, ,副教授副教授 Tel：13720410029 长安大学长安大学 公路学院公路学院内蒙古交通培训中心内蒙古交通培训中心 2主要内容主要内容一、沥青路面早期破坏及其成因一、沥青路面早期破坏及其成因二、沥青路面结构与材料组成设计二、沥青路面结构与材料组成设计三、沥青路面施工关键技术三、沥青路面施工关键技术四、公路工程检测技术与质量评定四、公路工程检测技术与质量评定五、沥青路面新技术五、沥青路面新技术23一、沥青路面早期破坏及其成因一、沥青路面早期破坏及其成因1.1公路工程发展概况公路工程发展概况1
2、.2沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因1.3 沥青路面的病害防治沥青路面的病害防治3 道路的衍变道路的衍变道路的发展可粗分为四个阶段：道路的发展可粗分为四个阶段：第一阶段第一阶段：供行人和牛马及其它兽类供行人和牛马及其它兽类行走、驮运货物的阶段。此时期的道行走、驮运货物的阶段。此时期的道路通常称为小路或小径路通常称为小路或小径(Trail)。第二阶段第二阶段：供蓄力车辆和行人通行供蓄力车辆和行人通行的大道的大道(Cart Way)阶段。在中国，阶段。在中国，有有“康衢康衢”、“路路”、“驰道驰道”、“驿道驿道”等名称；在欧洲，罗马道等名称；在欧洲，罗马道路非常发达，有路非常发达，有“条条
3、大道通罗马条条大道通罗马”之说。之说。1.1 1.1 公路工程发展概况公路工程发展概况4第三阶段第三阶段：行驶汽车的公路行驶汽车的公路（Highway）阶段。内燃机）阶段。内燃机汽车是德国在汽车是德国在1886年由高特年由高特列希列希 戴姆勒发明，我国在戴姆勒发明，我国在1902年从国外引进汽车，年从国外引进汽车，1906年苏元春驻守广西时首年苏元春驻守广西时首建了龙州到镇南关的公路。建了龙州到镇南关的公路。 通向柏林的A9公路(东德)，使用时间超过50年，图中为第一阶段的水泥路面 道路的衍变道路的衍变1.1 1.1 公路工程发展概况公路工程发展概况5第四阶段第四阶段：以高速度分层行驶为特征的
4、高速公路阶段。以高速度分层行驶为特征的高速公路阶段。也称为也称为Freeway或或Expressway。 道路的衍变道路的衍变1.1 1.1 公路工程发展概况公路工程发展概况671.1 1.1 公路工程发展概况公路工程发展概况 道道路路是是供供各各种种车车辆辆、行行人人等等通通行行的的工工程程设设施施，按按其其使使用用范范围围分分为公路、城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。为公路、城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。 Airport lane 分类分类 干线公路：干线公路： 国家干线国家干线 省干线省干线 公路公路 县公路县公路 乡公路乡公路 支线公路支线公路 分级分级 高速公路、
5、一级公路高速公路、一级公路高速公路、一级公路高速公路、一级公路（高等级公路（高等级公路（高等级公路（高等级公路） 二级、三级、四级公路二级、三级、四级公路(其它公路其它公路)Road 城市道路城市道路 快速路快速路 主干道主干道 次干道次干道 支路及街道支路及街道 其它道路其它道路机场道面机场道面道路道路78公路：公路：指按现行部颁公路工程技术标准修建的，经交通主管部门验收认定的城市间、城乡间、乡间主要供汽车行驶的公共道路。城市道路，农牧场、厂矿、林区、港区、油田等内部的生产作业道路，军事基地内道路以及游览点内部道路等均不属于公路。1.1 1.1 公路工程发展概况公路工程发展概况89按照其在国
6、家政治、经济、国防和区域行政管理中的重要性和使用性质的不同，可划分为国道、省道、县道、乡道和专用公路等五个行政等级行政等级含 义国 道具有全国性政治、经济、国防意义的国家干线公路，它包括重要的国际公路、国防公路、联结首都与各省和自治区的首府及直辖市的公路，以及联结各大经济中心、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的公路。省 道具有全省（自治区、直辖市）政治、经济意义的省级干线公路，包括联结省会与其卫星城市、中心城市、经济区的公路，以及不属于国道的国际公路和省际间的重要公路。县 道具有全县（旗、县级市）政治、经济意义，联结县城和县内主要乡（镇）、主要生产与集散地的公路，以及不属于国道、省道的县际间的
7、公路。乡 道主要为乡（镇）村经济、文化、生活服务的公路，以及不属于县道以上公路的乡与乡之间及乡村与外部联络的公路。专 用 公 路专线或主要供厂矿、林区、油田、农（牧）场、旅游区、军事要地等与外部联络的公路。u公路的行政等级公路的行政等级1.11.1公路工程发展概况公路工程发展概况910根据其任务、功能和适应的交通量不同分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路五个技术等级。一条公路，可根据交通量等情况分段采用不同的车道数或不同的公路等级。技术等级技术等级含含 义义适应的交通量适应的交通量( (年平均辆年平均辆/ /天天) )高速公路高速公路具有特别重要的政治、经济意义，专供汽车分具有
8、特别重要的政治、经济意义，专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。四车道：四车道：2500055000六车道：六车道：4500080000八车道：八车道：6000010万万一级公路一级公路联结重要政治、经济中心，通往重点工矿区、联结重要政治、经济中心，通往重点工矿区、港口、机场，供汽车分向、分车道行驶的公。港口、机场，供汽车分向、分车道行驶的公。四车道：四车道：1500030000六车道：六车道：2500055000二级公路二级公路联结政治、经济中心或工矿区、港口、机场等联结政治、经济中心或工矿区、港口、机场等地的公路地的公路双车道：双车道：5
9、00015000三级公路三级公路为沟通县以上城市的公路为沟通县以上城市的公路双车道：双车道：20006000四级公路四级公路为沟通县、乡（镇）、村等的公路为沟通县、乡（镇）、村等的公路双车道：双车道： 2000单车道：单车道： 400u公路的技术等级公路的技术等级1.11.1公路工程发展概况公路工程发展概况1011 从从全全国国范范围围考考虑虑的的公公路路网网被被称称为为国国家家干干线线公公路路网网，简简称称国国道道网网；国国道道网网中中，经经济济意意义义特特别别重重大大、交交通通运运输输特特别别繁繁忙忙、技技术术标标准准较较高高并并在在国国家家公公路路运运输输网网中中起起主主骨骨架架、主主通
10、通道道作作用用的的公公路路，称称为为国国家家主主干干线线公路，简称国道主干线公路，简称国道主干线。五五纵纵七七横横：九九十十年年代代，交交通通部部提提出出了了国国道道主主干干线线系系统统规规划划，总总规规模模为为3.53.5万万公公里里左左右右，以以专专供供汽汽车车行行驶驶的的高高速速公公路路和和一一级级公公路路为为主主组组成成，总总体布局上可分为体布局上可分为五纵七横五纵七横共十二条路线。共十二条路线。 79187918网网： 20052005年年将将其其调调整整为为国国家家高高速速公公路路网网，采采用用放放射射线线与与纵纵横横网网格格相相结结合合的的布布局局，由由7 7条条首首都都放放射射
11、线线、9 9条条南南北北纵纵线线和和1818条条东东西西横横线线组组成成，简简称称为为“79187918”网网，总总规规模模约约8.58.5万万公公里里，其其中中主主线线6.86.8万万公公里里，地区环线、联络线等约地区环线、联络线等约1.71.7万公里。万公里。 u国家干线公路网国家干线公路网1.11.1公路工程发展概况公路工程发展概况1112 国家干线公路网（九五规划）国家干线公路网（九五规划）12137 条北京放射线9 条纵向路线18 条横向路线 国家干线公路网（国家干线公路网（79187918）13 国家干线公路网（命名）国家干线公路网（命名）14 国家干线公路网（命名）国家干线公路网
12、（命名）15 国家干线公路网（命名）国家干线公路网（命名）161.11.1公路工程发展概况公路工程发展概况p随着使用期的延长，我国的高等级公路大量进入维修期，维修养护、翻修重建的任务越来越重。p公路建设和路面维修、重建、升级改造的任务将交织在一起。 建设为主建养并举1718p沥青路面的特点沥青路面的特点表面平整无接缝，行车振动小，噪音低 便于机械化施工，开放交通快，养护简便具有良好的力学性能和路用性能 沥青混合料可再生利用优点优点沥青混合料沥青混合料= 矿料矿料 + 沥青沥青 （骨架作用）（骨架作用） （粘结和填充作用）（粘结和填充作用）1.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因
13、1819p沥青路面的特点沥青路面的特点良好的性能 再生利用 碾压 摊铺 拌合 1.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因19沥青路面易老化 温度敏感性较高缺缺 点点施工受气候和季节影响大 p沥青路面的特点沥青路面的特点1.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因20p半刚性基层沥青路面的病害半刚性基层沥青路面的病害1.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因半刚性基层温缩、干缩开裂，半刚性基层温缩、干缩开裂，引起路表反射开裂引起路表反射开裂半刚性基层冲刷，基层表面积半刚性基层冲刷，基层表面积水，引起唧浆水，引起唧浆裂缝类裂缝类水损害水损害车辙类车辙类材料来
14、源不稳定材料来源不稳定超超 重重 载载 交交 通通单一的半刚性基层单一的半刚性基层沥青路面结构沥青路面结构施工变异性大施工变异性大沥青混凝土高温特性、超载与沥青混凝土高温特性、超载与重载、荷载作用时间重载、荷载作用时间( (上坡上坡) )破坏原因破坏原因破坏形态破坏形态211.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因p裂缝类病害裂缝类病害A、纵向裂缝 原因： 1、地基不均匀沉降 2、过大荷载B、横向裂缝 成因： 1、温度变化 2、地基的纵向不均匀沉降 3、半刚性基层反射裂缝C、网状裂缝 原因： 1、局部的结构承载力不足 2、唧浆引起的过量局部沉陷 3、老化 221.2 1.2 沥青
15、路面的病害及成因沥青路面的病害及成因反射裂缝反射裂缝由于湿度变化或水泥混凝土路面板块之间接缝错台而产生横向收横向收缩裂缝反映到面层上来缩裂缝反映到面层上来，使面层相隔一定距离出现横向反射裂缝。寒冷地区面层材料本身在低温时收缩受到阻碍产生较大的拉应力，当拉应力超过材料的抗拉强度时，拉应力超过材料的抗拉强度时，面层便会出现横向断裂面层便会出现横向断裂，这些横向裂缝在初期不会影响行车，但在水分不断侵蚀下，其边缘会出现碎裂而使缝隙扩大，并在其周围逐步发展成网状裂缝。231.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因p水损害类病害水损害类病害 水的浸蚀或冻融作用使沥青膜从集料表面脱落造成松散
16、松散的颗粒被汽车轮胎带走所致 剥落进一步向深度发展而形成 （1）松散 （丧失粘结）（2）坑洞 （逐渐流失） 成因：沥青成因：沥青/ /集料粘附性差导致集料粘附性差导致的混合料水稳定性不足的混合料水稳定性不足241.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因p水损害类病害水损害类病害（3）唧浆基层顶面遭到严基层顶面遭到严重的冲刷，路表重的冲刷，路表的裂缝或缺陷部的裂缝或缺陷部位存留大量的白位存留大量的白色灰浆色灰浆251.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因p水损害类病害水损害类病害（3）唧浆路面的裂缝、路面上局部空隙过大处都会造成透水随着行车速度的增加，路表动水压力增
17、加渗入基层顶部的水在动水压力作用下，基层就会受到严重冲刷，从而发生。前进方向前进方向真真空空高高压压261.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因p车辙类病害车辙类病害A、车辙变形B、泛油、推挤、拥包原因：1、重载慢速交通 2、材料高温稳定性差 3、路面结构方面271.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因车辙类型车辙类型（1）磨耗型车辙冬季埋钉轮胎造成的路面磨损（2）结构型车辙荷载作用超过路面各层强度，发生在沥青面层以下结构层。宽度较大，两侧没有隆起（3）失稳型车辙剪应力超过材料抗剪强度，使流动变形不断累积形成车辙，一般都有两侧隆起现象28车辙内因：材料性质的影响
18、 沥青混合料抗剪强度取决于粘聚力和内摩阻力，粘聚力取决于沥青结合料，内摩阻力取决于集料。当然，强度还与沥青混合料的组成、结构及物理状态密切相关。（1）沥青结合料的影响（2）集料性质的影响（3）材料组成比例的影响1.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因29车辙内因：路面结构组合的影响半刚性基层未必优于柔性基层，尚有待进一步系统研究。面层厚度越大，车辙越深？有不同的观点研究认为：随着沥青面层厚度增大，车辙增长，其增幅随厚度的增大而逐渐变缓；沥青面层厚度超过20cm以后，路表车辙基本不再增加，有可能出现减少的趋势。 1.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因30车辙外因
19、：重载慢速交通的影响轮压增大，DS降低，车辙增大车速越慢，累计作用时间越长，车辙越大车辙外因：持续高温的影响温度越高，沥青混合料的劲度模量越低，动稳定度越小，抗车辙能力越差 1.2 1.2 沥青路面的病害及成因沥青路面的病害及成因311.3 1.3 沥青路面的病害防治沥青路面的病害防治p横向裂缝p纵向裂缝p网状裂缝p反射裂缝p翻 浆p车 辙p拥 包p搓 板p泛 油p坑 槽p松散p脱皮p啃边p光面p与收水井、检井衔衔接不顺p施工接缝明显p压实度不足p构造深度不足p摩擦系数不足p粗细料分布不均321.3.1横向裂缝横向裂缝 现象：现象：裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有贯穿整个路幅的，也有部
20、分路幅的。原因分析：原因分析：施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良；沥青未达到气候条件和使用条件的质量标准；半刚性基层收缩裂缝的反射缝；桥梁涵洞两侧的填土产生固结或地基沉降。预防措施：预防措施：合理组织施工，摊铺作业连续进行，尽量减少冷接缝；充分压实横向接缝；选取优质的适用于本地区气候条件的沥青；桥涵两侧填土充分压实。治理方法：治理方法：细裂缝（2-5mm)用乳化沥青灌缝；大于5mm的裂缝，可用改性沥青罐缝。罐缝前，清缝；罐缝后，表面撒粗砂或3-5 mm石屑。33 现象：现象：裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一。原因分析：原因分析：冷接缝未按照有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开
21、；纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷；拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。预防措施：预防措施：采用全路幅一次摊铺；无条件全幅摊铺时，上下层施工缝应错开15cm以上；沟槽回填土应分层填筑、压实，压实度必须达到要求；拓宽路段的基层厚度和材料须与老路面一致，或稍厚。治理方法：治理方法：细裂缝（2-5mm)用乳化沥青灌缝；大于5mm的裂缝，可用改性沥青罐缝。罐缝前，清缝；罐缝后，表面撒粗砂或3-5 mm石屑。1.3.2纵向裂缝纵向裂缝34 现象：现象：裂缝纵横交错，缝宽1mm以上，缝距40mm以下，1以上。原因分析：原因分析：路面结构中夹有软弱层或泥灰层，粒料层松动，水稳性差；沥青与沥青混合料质量差，延
22、度低，抗裂性差；沥青层厚度不足，层间粘结差，水分渗入，加速裂缝的形成。预防措施：预防措施：沥青面层摊铺前，对下卧层应认真检查，及时清除泥灰，处理好软弱层，保证下卧层稳定，并宜喷洒0.3-0.6kg/粘层沥青；原材料质量和混合料质量严格按照规范要求进行选定、拌制和施工；沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求，保证上下层的良好粘结；路面结构设计应做好交通量调查和预测。治理方法：治理方法：如夹有软弱层或不稳定结构层，应将其铲除；结构层积水引起网裂，铲除面层1.3.3网状裂缝网状裂缝35 后，加设排水设施，再铺筑新的沥青混合料；若因沥青层厚度不足引起网裂，则铣刨网裂的面层后加铺新料来处理；路基不稳造成网
23、裂，可采用石灰或水泥处理路基，或注浆加固处理；由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时，可分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强。1.3.3网状裂缝网状裂缝36现象：现象：基层产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝将逐渐反射到沥青层表面，路表裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。半刚性基层以横向裂缝居多。对于在柔性路面上加罩沥青结构层，裂缝形式不一，取决于下卧层。原因分析：原因分析：半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝；在旧路上加罩沥青面层后原路面上已有裂缝包括水泥混凝土路面的接缝反射。预防措施：预防措施：采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝材料；在旧路面加罩沥青路面结构层前，可先铣削原路面后再加罩，或采
24、用铺设土工织物、玻纤网后再加罩，以延缓反射裂缝的形成。治理方法：治理方法：裂缝小于2mm时，可不作处理；大于2mm的裂缝，可用改性沥青罐缝。罐缝前，清缝；罐缝后，表面撒粗砂或3-5 mm石屑。1.3.4反射裂缝反射裂缝371.3.5翻浆翻浆 现象：现象：基层的粉、细料浆水从面层裂缝或从多空隙面层的空隙处析出，雨后路表面呈淡灰色或白色。原因分析：原因分析：基层用料不当，或拌和不均，细料过多；低温季节施工的半刚性基层，强度增长缓慢，而路面开放交通过早，在行车与雨水作用下使基层表面粉化，形成浆水；冰冻地区基层，冬季水分积聚成冰，春天解冻时翻浆；沥青面层厚度较薄，空隙较大，雨水下渗，促使翻浆形成。表面
25、处治和贯入式面层竣工初期，由于行车次数不多，结构层尚未达到应有密实度就遇到雨季，使渗水增多，基层翻浆。预防措施预防措施：采用含粗粒料的水泥、石灰粉煤灰稳定类材料作为高等级道路的上基层；低温季节施工时，石灰稳定类材料可掺入早强剂，以提高早期强度；381.3.5翻浆翻浆根据道路等级和交通量要求，选择合适的面层类型和适当的厚度；设计时应考虑排水结构。治理方法：治理方法：及时清除雨水进水孔垃圾，确保排水顺畅， ；对轻微翻浆路段，挖除面层，清除基层表面软弱层，施设下封层后铺筑沥青面层；严重翻浆路段，将面层基层挖除，如涉及路基，需处理好路基后铺筑良好的半刚性基层，并做好排除内部积水的技术措施。391.3.
26、6车辙车辙 现象：现象：路面在车辆荷载作用下轮迹处下陷，轮迹两侧往往伴有隆起，形成纵向带状凹槽。实施渠化交通的路段或停刹车频率较高的路段较易出现。原因分析：原因分析：沥青混合料热稳定性不足；面层施工时未充分压实；基层或下卧层软弱或不稳定夹层或未充分压实。预防措施：预防措施：粗集料应粗糙具有较多的破碎裂面；根据气候条件选择优质沥青，优化配合比设计；施工时按照规范碾压，保证压实度；对特殊路段，要采用改性沥青或高性能沥青；道路结构设计时，每层厚度不超过集料最大粒径的4倍。治理方法：治理方法：401.3.6车辙车辙仅轮迹处凹陷，两侧无隆起，凿去面层，凿毛凹槽，涂刷粘层沥青，修补；若轮迹两侧同时隆起，应
27、先将隆起部位凿去，波谷处原面层凿毛，涂粘层油，铺筑与面层相同的混合料；因基层强度不足、水稳性不好引起，则对基层进行补强或挖除损害的基层重新铺筑。411.3.7拥包拥包 现象现象：沿行车方向或横向出现局部隆起。较易发生在车辆经常启动、制动的地方。原因分析：原因分析：沥青用量偏高或细料偏多；面层摊铺时，底层未清扫或未喷洒粘层油；基层或下面层未经充分压实，强度不足；日常养护时，局部路段沥青用量过多，细集料偏细；陡坡或平整度较差路段，面层混合料低处积聚。预防措施预防措施：配合比设计时，控制沥青含量和细集料用量；面层摊铺前下层清扫干净并喷洒粘层油；人工摊铺时，做到粗细均匀分布。421.3.7拥包拥包治理
28、方法：治理方法：路面拥包、可在气温较高时，用加热器烘烤发软后铲除，夯实后用烙铁烙平，而后找补平顺对已趋于稳定(其底部沥青混合料油分挥发或老化)不再发展的拥包，可用铣刨机，铣刨平整后，加铺稳定性较好的沥青混合料。431.3.8搓板搓板 现象：现象：路表面出现轻微、连续的接近等距离的起伏状，形似洗衣搓板。虽峰谷高差不大，但行车时有明显的频率较高颠簸感。原因分析：原因分析：沥青混合料的矿料级配偏细，沥青用量偏高，高温季节，面层材料在车辆水平力作用下，发生位移变形；铺设沥青面层前，未将下层表面清扫干净或未喷洒粘层沥青；旧路面上原有的搓板病害未认真处理即在其上铺设面层；施工机械设备操作不当。预防措施：预
29、防措施：合理设计与严格控制混合料的级配；在摊铺沥青混合料前，须将下层顶面的浮沉杂物清扫干净，并均匀喷洒粘层沥青基层、面层应碾压密实；旧路上进行沥青罩面前，须先处理原路面上已发生的搓板病害，否则压路机无法将搓板上新罩的面层均匀碾压密实，新的搓板现象随即就会出现；合理配置施工机械设备，并按操作规程进行操作，形成设备与材料特性匹配技术。治理方法：治理方法：因上下层相对滑动引起的搓板，应将面层全部铲除，并低于原路面，其深度应441.3.8搓板搓板 大于修补沥青混合料最大粒径的2倍，槽壁与槽底垂直，清除下层表面的碎屑、杂物及粉尘后，喷洒粘层沥青，重新铺装沥青面层；属于基础原因形成的搓板，应对损坏的基层进
30、行修补。451.3.9泛油泛油 现象现象：表面处治和贯入式路面的表面基本上被一薄层沥青覆盖，未见或很少看到集料，路表光滑，容易引起行车滑溜交通事故。原因分析：原因分析：表面处治，贯入式使用沥青标号不当，针入度过大；沥青用量过多或集料洒布量过少；动态施工，面层成型慢，集料散失过多。预防措施：预防措施：施工前须根据本地区气候条件选定合适的沥青标号；优化沥青混合料配合比设计。治理方法：治理方法：在热天气温较高时进行处理最为有效。如轻微泛油，可撒布3-5(8)mm石屑或粗黄砂，撒布量以车轮不粘沥青为度；如泛油较严重，可先撒布5-10（15）mm集料，经行车碾压稳定后再撒布3-5(8)mm石屑或粗黄砂嵌
31、缝。使用过程中，散失的集料须及时回扫，或补撒集料；情节严重进行铣刨加罩。461.3.10坑槽坑槽 现象：现象：表层局部松散，形成深度2cm以上的凹槽。在水的侵蚀和行车的作用下，凹槽进一步扩大，或相互连接，形成较大较深坑槽，严重影响行车的安全性和舒适性。原因分析：原因分析：面层厚度不够，沥青混合料粘结力不佳，沥青加热温度过高，碾压不密实，在雨水和行车等作用下，面层材料性能日益恶化松散、开裂，逐步形成坑槽；摊铺时，下层表面泥灰、垃圾未彻底清除，使上下层不能有效粘结；路面罩面前，原有的坑槽、松散等病害未完全修复；养护不及时，当路面出现松散、脱皮、网裂等病害时，或被机械行驶刮铲损坏后，为及时养护修复。
32、预防措施：预防措施：沥青面层应具有足够的设计厚度；沥青混合料配合比设计宜选用具有较高粘结力的较密实的级配；混合料拌制过程中，严格掌握拌制时间、沥青用量及拌和温度，保证混合料的均匀性；摊铺面层前，下层应清扫干净，并均匀喷洒粘层沥青；当路面出现松散、脱皮、轻微网裂等可能使雨水下渗的病害，或路面被机械刮铲受损，应及时修补以免病害扩展。471.3.10坑槽坑槽 治理方法：治理方法：路基完好，坑槽深度仅涉及下面层的确定所需修补的坑槽范围，一般可根据路面的情况略大于坑槽的面积，修补范围应方正并与行车方向平行或垂直；若小面积的坑槽较多或较密时，应将多个小坑槽合并确定修补范围；采用人工或机械的方法将修补范围内
33、的面层削去，槽壁与槽底应垂直。槽底面应坚实无松动现象，并使周围好的路面不受影响或松动损害；将槽壁槽底的松动部分、损坏的碎块及杂物清扫干净，然后再槽壁和槽底表面均已涂刷一层粘层沥青，用量为0.3-0.6kg/；将与原面层材料级配基本相同的沥青混合料填入槽内，摊铺平整，并按槽深1.2倍掌握好松铺系数。摊铺时要特别注意将槽壁四周的原沥青面层边缘压实铺平，用压实机具在摊铺好的沥青混合料上反复来回碾压至与原路面平齐；如基层已损坏，须先将基层补强或重新铺筑。 481.3.11松散松散 现象：现象：面层集料之间的粘结力丧失或基本丧失，路表面可观察到成片悬浮的集料或小块混合料，面层部分区域明显不成整体。干燥季
34、节，在行车作用下可见轮后粉尘飞扬。原因分析：原因分析：沥青针入度偏小，粘结力不良；混合料沥青用量偏少；矿料潮湿或不洁净或含风化石；拌和时温度偏高，沥青焦枯；沥青老化或与酸性石料粘附性不良；摊铺时未充分压实，或沥青混凝土温度偏低；或雨天摊铺；基层强度不足导致不均匀沉降而引起结构破坏，或湿软时摊铺沥青；溶解性油类泄露，雨雪水渗入，降低了沥青的粘结力。预防措施：预防措施：酸性石料，掺入抗剥落剂或生石灰粉、干净消石灰、水泥；混合料生产中，选用符合要求的沥青和集料；控制各个环节中的温度；沥青混合料到工地后应及时摊铺、及时碾压，达到规定的压实度；491.3.11松散松散路面出现脱皮等轻微病害时应及时修补。
35、治理方法：治理方法：将松散的面层清除，重铺沥青混凝土面层；如涉及基层，则应先对基层进行处理。 501.3.12脱皮脱皮 现象：现象：沥青路面上层与下层或旧路上的罩面层与原路面粘结不良，表面层呈块状或呈片装的脱落，其形状、大小不等，严重时可成片。原因分析：原因分析：摊铺时，下层表面潮湿或有泥土或灰尘等，降低了上下层之间的粘结力；旧路面上加罩沥青面层时，原路表面未凿毛，未喷洒粘层沥青，造成新面层与原路面粘结不良而脱皮；面层偏薄，厚度小于混合料集料最大粒径二倍，难以碾压成型；预防措施：预防措施：在铺设沥青面层前，应彻底清除下层表面的泥土、杂物、浮尘等，并保持干燥，喷洒粘层沥青后，立即摊铺沥青混合料，
36、使上下层粘结良好；在旧路面上加罩沥青面层时，原路面应用风镐凿毛，有条件时，采用铣削机铣削，经清扫、喷洒粘层沥青后，再加罩面层；单层或双层式面层的上层压实厚度必须大于集料粒径的二倍，利于压实成型。治理方法：治理方法：脱皮较严重的路段，沥青面层全部削去，重新铺筑面层。脱皮部位发现下层松软等病害时，需对基层补强后修复。511.3.13啃边啃边现象：现象：路面边缘破损松散、脱落原因分析：原因分析：路边积水，使集料与沥青剥离、松散；路面边缘碾压不足，面层密实度较差；路面边缘基层松软，强度不足，承载力差。预防措施：预防措施：合理设计路面排水系统，注意日常养护；施工时，路面边缘应充分碾压；基层宽度须超出沥青
37、层20-30cm，以改善路面受力条件。治理方法：治理方法：在修补范围内，选择适用机具沿损害边缘所划出的标线将面层材料挖除，清扫后底面、侧面涂刷粘层沥青，铺沥青混合料修复。 521.3.14光面光面现象：现象：路表面光滑，表面看不到粗集料或集料表面棱角已被磨除。阴雨天气易出现行车滑溜交通事故。原因分析：原因分析：上面层细集料或沥青用量偏多；集料质地较软，磨耗大，易被汽车轮胎磨损；预防措施：预防措施：路面所用材料应符合规范要求。集料具有较好的颗粒形状和较多的棱角；沥青路面上面层混合料级配关键筛孔（2.36mm和4.75mm）要严格控制；采用具有足够强度、耐磨性好的集料修筑上面层。治理方法：治理方法
38、：对表面处治和贯入式路面，可直接在光面上加罩封层，或用铣刨机将表面层刨除，清扫后进行封层；沥青混凝土路面，上面层经铣刨清扫后喷洒0.3-0.6kg/的粘层沥青，然后铺筑细粒式或中粒式沥青混凝土上面层。531.3.15施工接缝明显施工接缝明显 现象：现象：接缝歪斜不顺直；前后摊铺幅色差大、外观差；接缝不平整有高差，行车不舒适。原因分析：原因分析：在后铺筑沥青层时，未将前施工压实好的路幅边缘切除，或切线不顺直；前后施工的路幅材料有差别，如石料色泽深浅不一或级配不一致；后施工的路幅松铺系数未掌握好，偏大或偏小；接缝处碾压不密实。防治措施：防治措施：在同一个路段中，应采用同一个料场的集料，避免色泽不一
39、；上面层应采用同一种类型级配，混合料配合比应一致；纵横冷接缝必须按有关施工技术规范处理好；纵横向接缝须采用合理的碾压工艺。541.3.16压实度不足压实度不足 现象：现象：压实度未达到规范要求。在压实度不足的面层上，用手指甲或细木条对路表面的粒料进行拨挑时，粒料有松动或被挑起的现象发生。原因分析：原因分析：碾压速度未掌握好，碾压方法有误，压实功不足；沥青混合料拌和温度过高，有焦枯现象，沥青丧失粘结力；碾压时面层混合料温度偏低；雨天施工，沥青混合料被雨琳；压实厚度过大或过小。预防措施：预防措施：在碾压时应按初压、复压、终压三个阶段进行，行进速度须慢而均匀；碾压时驱动轮面向摊铺机方向前进，驱动轮在
40、前，从动轮在后；沥青混合料拌制时，集料烘干温度要控制在160-180之间，温度过高会是沥青出现焦枯，丧失粘结能力，影响沥青混合料压实性和整体性；沥青混合料运到工地后应及时摊铺，及时碾压，碾压温度过低会使沥青的粘结提高，不易压实。应尽量避免气温低于10或雨季施工；压实层最大厚度不得超过10CM,最小厚度应大于集料最小厚度应大于集料最大粒径1.5倍（中、下面层）或2倍上面层。压实度应符合规定。治理方法：治理方法： 压实度不足的面层在使用过程中极易出现各种病害，一般应予铣削后重新铺筑热拌混合料。551.3.17构造深度不足构造深度不足 现象：现象：路表构造深度低于设计规范要求。构造深度是路面粗糙度指
41、标的重要内容。构造深度小，雨天时路表水膜较厚，高速行车时会引起水漂，容易造成滑溜交通事故，并影响后跟车的能见度及行车安全。原因分析：原因分析：表面层混合料类型选择不当，空隙率较小；沥青偏软或沥青用量偏多，集料表面沥青膜较厚。预防措施：预防措施：根据道路等级和使用条件按设计规范选定合适的表面层混合料类型；表面层混合料的最佳沥青用必须通过马歇尔实验确定。实际沥青用量控制在最佳沥青用量0.3%以内。并参照沥青路面施工及验收规定选用适合的沥青标号。治理方法：治理方法： 抗滑层竣工后第一个夏季测定的构造深度（铺砂法测定）如达不到设计要求必须分析原因，采用必要措施加以纠正。在路面交付使用后，表面层被磨损，
42、或进一步压密构造深度会减小，当小于标准时表面层应重新铺筑。561.3.18摩擦系数不足摩擦系数不足 现象：现象：摩察系数低于设计规范要求。摩察系数小时汽车刹车时滑行距离大，或车轮侧向偏移，容易造成交通事故，甚至翻车。原因分析：原因分析：抗滑层级配不合理；石料磨光值较小，磨耗值越大，容易被车轮磨损。预防措施：预防措施：根据道路等级、环境条件选用合适的抗滑类型；采用磨光值高且坚韧、耐磨耗的集料用于抗滑层。不用磨光值低于42、且磨耗率大的集料，上海市10年前开始已在高速公路、快速道路修筑抗滑层用的石料磨光值大于46，洛杉矶磨耗率小于8%，使用效果良好，抗滑性能衰也很慢。治理方法：治理方法： 面摩察系
43、数以“摆值”或“横向力系数”表示。当摆值小于37或横向力系数小于0.35时，雨天快速行车容易出现滑溜交通事故。需重新铺筑或铣削后铺筑合适的磨耗层。571.3.19粗细料分布不匀粗细料分布不匀 现象：现象：路表局部粗集料或细集料较集中，外观色泽深浅不一。原因分析：原因分析：机铺时，摊铺机螺旋送料器横向输出量分布不匀，细料偏于中间，粗料趋于两端，造成粗细料离析；人工摊铺时，扬锹远甩，或刮平时用力轻重不一；反复撒料反复刮平使粗细料离析。防治措施：防治措施：摊铺机作业时，应缓慢、均匀、连续，螺旋送料器须不停地运转，并确保其两端的混合料数量大于送料器高度的2/3，摊铺后不宜用人工反复修整，尽量做到一次摊
44、铺成型；人工摊铺时，应扣锹放料，刮平时用力轻重一致，刮2-3次达到平整即可；当出现粗细料离析时，将其铲除补上新料。5859二、沥青路面结构与材料组成设计二、沥青路面结构与材料组成设计2.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计2.2 沥青面层沥青面层Superpave设计方法设计方法2.3半刚性基层组成设计半刚性基层组成设计59602.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计（一）沥青路面的使用功能要求强度与刚度(开裂、变形)稳定性(高、低温、水稳定性)耐久性(疲劳、老化)平整性(舒适、动荷)抗滑性(安全)少尘性(环保)60（二）沥青路
45、面主要技术问题 高温稳定性 低温抗裂性 耐久性（水稳定性、反射裂缝、疲劳与老化） 表面抗滑2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计6162（三）半刚性基层沥青路面结构组合与设计2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计道路结构道路结构路基路基路面路面在天然地表面按照道路的设计线型(位置)和设计横断面(几何尺寸)的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物，包括由面层、基层、底基层及垫层6263u两种典型的路面结构两种典型的路面结构p普通混凝土（普通混凝土（JPCP）p钢筋混凝土（JR
46、CP）p连续配筋混凝土（CRCP）p钢纤维混凝土p预应力混凝土、装配式混凝土、碾压混凝土p柔性基层沥青路面p半刚性基层沥青路面半刚性基层沥青路面p刚性基层沥青路面p全厚式沥青路面（三）半刚性基层沥青路面结构组合与设计2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计6364某高速公路沥青路面铣刨断面某高速公路沥青路面铣刨断面（三）半刚性基层沥青路面结构组合与设计2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计6465p由于行车荷载、自然因素等对路面的影响随深度的由于行车荷载、自然因素等对路面的影响随深度的增加而逐渐减弱，路面的强度、抗变形能
47、力和稳定增加而逐渐减弱，路面的强度、抗变形能力和稳定性也应随深度而逐渐降低要求，因此，路面的结构性也应随深度而逐渐降低要求，因此，路面的结构应分层铺筑、分为若干层次结构，并按各结构层次应分层铺筑、分为若干层次结构，并按各结构层次的特定状况进行相应的材料要求。的特定状况进行相应的材料要求。p面层面层基层基层垫层垫层u路面结构层及层位功能路面结构层及层位功能（三）半刚性基层沥青路面结构组合与设计2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计6566u设计理论与设计指标设计理论与设计指标（三）半刚性基层沥青路面结构组合与设计2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半
48、刚性基层沥青路面结构分析与设计B(c)ccpEn=E0rAAE1E2En-1hn-1h2h1B1）轮隙中间路表面）轮隙中间路表面 （A点）计算弯沉值点）计算弯沉值小于或等于设计弯沉值小于或等于设计弯沉值2）轮隙中心下（）轮隙中心下（C点）或单圆荷载中心处（点）或单圆荷载中心处（B点）的层底拉应力点）的层底拉应力应应小于或小于或等于容许拉应力等于容许拉应力6667u弯沉的几个概念弯沉的几个概念（三）半刚性基层沥青路面结构组合与设计2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计回弹弯沉：回弹弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形，卸载后能路基或路面在规定荷载作用
49、下产生垂直变形，卸载后能恢复的那一部分变形。恢复的那一部分变形。残余弯沉：残余弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生的卸载后不能恢复的路基或路面在规定荷载作用下产生的卸载后不能恢复的那一部分变形。那一部分变形。总弯沉：总弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生的总垂直变形（回弹弯路基或路面在规定荷载作用下产生的总垂直变形（回弹弯沉沉+ +残余弯沉）。残余弯沉）。容许弯沉：容许弯沉：路面设计使用期末不利季节路面设计使用期末不利季节, ,标准轴载作用下双轮轮隙中标准轴载作用下双轮轮隙中间容许出现的最大间容许出现的最大（代表？）（代表？）回弹弯沉值。回弹弯沉值。设计弯沉：设计弯沉：是指路面交工验收时、不利
50、季节、在标准轴载作用下是指路面交工验收时、不利季节、在标准轴载作用下, ,标标准轴载双轮轮隙中间的最大准轴载双轮轮隙中间的最大（代表？）（代表？）弯沉值。弯沉值。6768u弯沉测定弯沉测定（三）半刚性基层沥青路面结构组合与设计2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计贝克曼法：贝克曼法：传统检测方法，速度慢，静态测试，试验方法成熟，目传统检测方法，速度慢，静态测试，试验方法成熟，目前为规范规定的标准方法。前为规范规定的标准方法。自动弯沉仪法：自动弯沉仪法：利用贝克曼法原理快速连续测定，属于试验范畴，利用贝克曼法原理快速连续测定，属于试验范畴，但测定的是但测定的
51、是总弯沉总弯沉，因此使用时应用贝克曼进行标定换算。，因此使用时应用贝克曼进行标定换算。落锤弯沉仪法：落锤弯沉仪法：利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击载荷测定弯沉，利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击载荷测定弯沉，属于属于动态弯沉动态弯沉，并能反算，并能反算路面路面的回弹量，快速连续测定，使用时应用贝克的回弹量，快速连续测定，使用时应用贝克曼进行标定换算。曼进行标定换算。 FWD6869面面 层层(surface)基基 层层(base)土土 基基(Sub-grade)上路床上路床下路床下路床上路堤上路堤下路堤下路堤上基层上基层下基层（底基层）下基层（底基层）上面层（表面层）上面层（表面层）中面层中面层
52、下面层下面层30cm50cm70cm2040cm45cm56cm68cm7080cm路基路基路面路面u路面结构层及层位功能路面结构层及层位功能（三）半刚性基层沥青路面结构组合与设计2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计6970面 层基 层土 基上路床下路床上路堤下路堤上基层下基层（底基层）上面层（表面层）中面层下面层砂石材料无机结无机结合料稳合料稳定材料定材料沥青混合料改良土或改善土改良土或改善土u路面结构层及层位功能路面结构层及层位功能（三）半刚性基层沥青路面结构组合与设计2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计70（
53、三）半刚性基层沥青路面结构组合与设计2.12.1半刚性基层沥青路面结构分析与设计半刚性基层沥青路面结构分析与设计土基土基 (A级或级或 B级）沥青级）沥青AC-25 Sup-25 6cm-8cm (A级或级或 B级或改性）沥青级或改性）沥青AC-20 Sup-19 6cm-8cm (A级或改性）沥青级或改性）沥青 AC-13 Sup-13 SMA-13 4cm水泥稳定碎石或二灰碎石水泥稳定碎石或二灰碎石 30cm-40cm 二灰土或石灰土二灰土或石灰土 20cm-40cm 半刚性基层沥青路面结构半刚性基层沥青路面结构71722.2 2.2 沥青面层沥青面层SuperpaveSuperpave设
54、计方法设计方法Superior Performing Asphalt Pavements高性能沥青路面高性能沥青路面p美国国会1987年批准建立公路战略研究计划(SHRP)，历时5年，耗资1亿5千万美元，于1993年形成了SHRP研究的最终成果-Superpave体系。pSuperpave在我国的应用规模逐年增加72p我国现行指标体系我国现行指标体系（1 1）针入度）针入度（2 2）软化点）软化点（3 3）延度延度（4）薄膜烘箱老化）薄膜烘箱老化2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异我国沥青指标体系是以三大指标等经验性指标为核心的指标体系。73p我国现行指标体系我国现行指标体系2.2
55、.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异沥青等级沥青等级 适用范围适用范围 A级沥青级沥青各个等级的公路，适用于任何场合和层次各个等级的公路，适用于任何场合和层次 B级沥青级沥青高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及二级高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及二级以下公路的各个层次；用于改性沥青、乳化沥青、改性乳化以下公路的各个层次；用于改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青沥青、稀释沥青的基质沥青 C级沥青级沥青 三级及三级以下公路的各个层次三级及三级以下公路的各个层次 道路石油沥青的适用范围道路石油沥青的适用范围一般以70#、90#居多74pSuperpa
56、veSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异PG 64 - 22Performance Grade（性能等级）（性能等级）平均平均7天最高路面温度天最高路面温度最低路面温度最低路面温度SHRP胶结料标准是唯一的一个基于道路所在地区的气候特点的性能标准，其物理特性要求相同，但是其试验温度随特定条件的改变而改变。75pSuperpaveSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异高温等级高温等级低温等级低温等级PG46-PG46-3434，4040，4646PG52-PG52-1010，1616，2222，28
57、28，3434，4040，4646PG58-PG58-1010，2222，2828，3434，4040PG64-PG64-1010，1616，2222，2828，3434，4040PG70-PG70-1010，1616，2222，2828，3434，4040PG76-PG76-1010，1616，2222，2828，3434PG82-PG82-1010，1616，2222，2828，343476pSuperpaveSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异77振荡板振荡板固定板固定板胶结料试样胶结料试样 动态剪切流变仪动态剪切流变仪(DSR)(DSR
58、)pSuperpaveSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异通过控制高温时的模量，沥青胶结料标准能保证在高温时的剪切强度，同时，限定沥青胶结料低温时的模量在中间状态就能保证沥青混合料的疲劳性能。78pSuperpaveSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异弯曲梁流变仪（弯曲梁流变仪（BBRBBR）弯曲梁流变仪（BBR）用于测定低温时沥青的蠕变劲度（S）和沥青劲度变化率（m）。胶结料规范规定了路面实际的气候条件下的蠕变劲度和m值。大的m值将促使沥青路面在温度发生变化时内应力能及时消散，从而减少路面的温
59、度开裂。79直接拉伸试验直接拉伸试验(DTT)(DTT)pSuperpaveSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异DTT的试验结果是沥青的拉伸破坏应变，该应变是哑铃状试件在在低温时拉伸至破坏时的应变量。同BBR的试验目的一样，DTT试验也是为保证沥青在低温下抵抗变形的能力达到最大。 80pSuperpaveSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异旋转式粘度计（旋转式粘度计（RTVRTV）旋转式粘度计（RTV）是测定沥青在135时的劲度，此时沥青基本处于粘性状态。它通过测定浸没在一恒定温度试样中的纺锤形
60、轴以一定速度旋转所需的扭距来表示。用这种方法测量是为了保证沥青在泵送和拌和时的具有足够的流动性。81pSuperpaveSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异SHRP首先提出了对用于各种环境的沥青胶结料应采用统一的指标标准，即虽然在不同的使用环境条件下，但对其高温性能、低温性能、疲劳等性能的要求是相同的；所不同的是此性能的检测条件应用其实际使用条件相同。性 能施工流动性高温稳定性抗疲劳性能低温抗裂要 求施旋转粘度2.0kPa动态剪切G*/sin30kPa蠕变劲度S0.35s 直接拉伸破坏应变1.0%试验温度135最高温度中间温度最低温度82 PG
61、 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO RTFO Mass Loss Mass Loss 1.00 kPa 2.20 kPa S 0.300Report Value 1.00 %20 Hours,
62、2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24
63、 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24Performance Grades（性能等级）（性能等级）(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin 230 oCCEC83 PG 46 PG 52 PG
64、58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO RTFO Mass Loss Mass Loss 1.00 % 1.00 %(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physic
65、al Hardening28-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34Avg 7-day Max, oC1-day Min, oC (PRESSURE AGING VESSEL) (PRESSURE AGING VESSEL) PAVPAVORIGINALORIGINAL 2.20 kPa S 0.300Report Value 1.00 %20
66、 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12
67、 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin 230 oCCEC5864Test TemperatureTest TemperatureChan
68、gesChangesSpec RequirementSpec RequirementRemains ConstantRemains Constant 1.00 kPa Performance Grades（性能等级）（性能等级）84 PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN F
69、ILM OVEN) (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO RTFO Mass Loss Mass Loss 1.00 % 1.00 %(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening28-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34Avg 7-d
70、ay Max, oC1-day Min, oC (PRESSURE AGING VESSEL) (PRESSURE AGING VESSEL) PAVPAVORIGINALORIGINAL 5000 kPa S 0.300Report Value 1.00 %20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin ( Bending
71、 Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -1
72、2 -18 -24永久变形永久变形(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin 230 oCCEC 1.00 kPa 2.20 kPa UnagedUnaged RTFO AgedRTFO Aged85Q永久变形用高温劲度表示原样沥青G*/sin 1.00 kPaRTFO老化沥青 G*/sin 2.20 kPa 路面使用寿命路面使用寿命的早期阶段的早期阶段重车重车重车重车pSuperpaveSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异86 PG 46
73、PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO RTFO Mass Loss Mass Loss 1.00 kPa 2.20 kPa S 0.300Report Value 1.00 %20 Hours, 2.07
74、 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30
75、 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24疲劳开裂疲劳开裂(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin 230 oCCEC 5000 kPa PAV AgedPAV Aged87Q疲劳开裂用中等温度劲度表示RT
76、FO & PAV老化沥青 G*sin 路面使用寿命后期阶段路面使用寿命后期阶段pSuperpaveSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异88 PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Lo
77、ss 1.00 kPa 2.20 kPa 20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -
78、12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24低温开裂低温开裂(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin 230 oCCECS 0.300Re
79、port Value 1.00 %PAV Aged89 PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss 1.00 kPa 2.20 kPa 20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7
80、25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -
81、24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24低温开裂低温开裂(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin 230 oCCECS 0.300Report Value 1.00 %PAV Aged90基于交通速度和交通量水平的沥青胶结料选择基于交通速度和交通量水平的沥青胶结料选择
82、设计ESALS（百万次）沥青胶结料PG等级的调整5交通轴载速度静止2慢3标准40.3(6)0.3-3213-102110-3021(6)30211pSuperpaveSuperpave的的PGPG分级分级2.2.1 沥青指标方面的差异沥青指标方面的差异91碎石天然砂人工砂石屑2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异指标基本相同，但标准不一样指标基本相同，但标准不一样92Q集料粒径不同应用目的粒径划分采用不同划分界限。 用于水泥混凝土的粗细粗集料划分尺寸为4.75mm，而用于沥青混合料的粗细粗集料划分尺寸为2.36mm ；Q集料最大颗粒使集料100通过的最小标准筛筛孔尺寸；Q集料公称最大
83、粒径可能全部通过或允许有少量存留的最小标准筛筛孔尺寸，即第一次开始产生少量存留的筛孔尺寸.2.2.2 集料指标方面集料指标方面93Q标准筛概念 根据规范要求，沿用多年的两套标准筛系统合并为一种规格，孔的形状全部为方形，其中孔径设置有： 75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、 26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异94Q物理常数：密度 在一定（温度）条件下物质单位体积材料的质量： 2.2.2 集料指标方面的差异集料
84、指标方面的差异95Q孔隙率和空隙率Q坚固性抵御外界环境冻融破坏的能力，采用在饱和硫酸钠溶液中浸泡并在一定温度下烘干的操作方法进行评价。注意影响坚固性的因素：除了与砂石材料的组成和结构外，还取决于孔隙率和饱水程度.Q级配筛分试验；2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异96Q针片状颗粒含量用于水泥混凝土集料试验采用规准仪法用于沥青混合料集料试验采用游标卡尺法2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异97Q压碎值：用于评定粗集料的承载能力； 2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异Q洛杉矶磨耗率：评定粗集料抗磨耗、冲击、边缘剪切等综合性能；压碎试验洛杉矶磨耗试验98Q高等级公
85、路沥青路面表层用粗集料专用试验 抗冲击值：评定粗集料抵御行车过程产生冲击现象的能力； 抗磨耗值：评定粗集料抵御行车车轮产生磨损过程的能力； 抗磨光值：评定粗集料在车辆行驶时不被磨光的能力； 抗冲击抗冲击抗磨光抗磨光抗磨耗抗磨耗2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异992.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异uSuperpave对集料要求两类特性p认同特性，包括粗集料棱角性细集料棱角性扁平和细长颗粒粘土含量p料源特性，包括坚固性安定性有害物质100粗集料棱角性0% 破碎面破碎面 100% 有有 2个或更多破碎面个或更多破碎面 2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异10
86、1粗集料棱角性标准 交通量交通量到表面厚度到表面厚度Millions of ESALs 100 mm= 3055/-75/-85/8095/90100/100-/-50/-60/-80/75100/100前面数字表示一个或更多破碎面；后面数字表示两个或更多破碎面前面数字表示一个或更多破碎面；后面数字表示两个或更多破碎面2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异102细集料棱角性小于小于2.36mm2.36mm集料未压实空隙率集料未压实空隙率天然砂天然砂: : 一般一般 45 42 422.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异103细集料棱角性标准 交通量交通量 到表面的厚度到表面
87、的厚度Millions of ESALs 100mm 0.30.3-33-1010-3030-40454545-404040452.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异104扁平与细长颗粒含量 2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异105扁平细长标准 交通量交通量 最大百分数最大百分数Millions of ESALs % =30-101010102.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异106粘土含量砂当量试验砂当量试验2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异坚固性洛杉矶磨耗试验安定性硫酸钠或硫酸镁溶液中的浸泡损失百分率107Q级配筛分试验；定义：集料中各组成
88、颗粒的分级和搭配称为级配，通过筛分试验确定。设计参数：分计筛余百分率、累计筛余百分率、通过百分率和细度模数。 2.2.2 集料指标方面的差异集料指标方面的差异108p传统级配设计理论级配曲线连续级配 连续级配是由大到小、逐级粒径均有，并按比例互相搭配组成的矿质混合料。级配曲线间断级配 间断级配是在矿质混合料中剔除一个或几个分级，形成一种不连续的混合料。2.2.3 集料级配方面的差异集料级配方面的差异109级配理论最大密度曲线理论 富勒公式：矿质混合料的颗粒级配曲线越接近抛物 线，则其密度越大 ，即：泰波公式：认为富勒曲线细料可能偏少，矿质混合 料中的级配最好在一定范围波动，即： 2.2.3 集
89、料级配设计方面的差异集料级配设计方面的差异p传统级配设计理论110pSuperpave级配设计理论2.2.3 集料级配方面的差异集料级配方面的差异SHRP采用0.45次方最大级配线图来规定容许级配，纵座标为集料的通过百分率，横座标是以mm为单位的粒径的计算刻度，它是粒径的0.45次方。 为了说明集料级配，在0.45次方图上有另两个级配控制点：控制点和禁区。控制点为级配曲线必须通过的几个特定的尺寸范围，禁区为最大密度线附近0.3-2.36mm范围不希望级配通过的区域。控制点控制了集料级配必须通过的主要范围，依据最大尺寸大小而变化；一般认为通过限制区的级配混合料在施工过程中容易产生推移现象，而不易
90、压实，且在路面使用过程中抵抗变形能力较差，同时这种级配的混合料对沥青用量敏感；1112.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法VaVmbVbVseVmmVfaVbaVsbVma压实后的沥青混合料的组成成分体积压实后的沥青混合料的组成成分体积Vsap沥青混合料的体积特性沥青混合料的体积特性112（1）沥青混合料的最大理论相对密度计算法实测法：真空法、溶剂法针对普通沥青混合料，但改性沥青混合料难以分散，一般采用计算法Pa：油石比Pb：沥青用量2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p沥青混合料的体积特性沥青混合料的体积特性113（1）沥青混合料的最
91、大理论相对密度2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p沥青混合料的体积特性沥青混合料的体积特性分散沥青混合料沥青混合料的最大理论密度推荐采用真空实测法，以计算法复核；二者相差不超过0.05，相差过大时应分析原因，重新试验；在理论密度测定前应将拌制好的沥青混合料在击实温度下放入烘箱老化2或4小时，以保证沥青被充分吸附。114矿料合成毛体积相对密度矿料合成毛体积相对密度矿料合成表观相对密度矿料合成表观相对密度矿料的有效相对密度矿料的有效相对密度（非改性沥青混合料，反算）（非改性沥青混合料，反算）（改性沥青混合料）（改性沥青混合料）2.2.4 Superpave沥青混合料
92、设计方法沥青混合料设计方法p沥青混合料的体积特性沥青混合料的体积特性115（2）沥青混合料的毛体积相对密度表干法 吸水率2%蜡封法 吸水率2%体积法 大空隙沥青混凝土测空气中重ma测水中重mw测饱和面干重mf2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p沥青混合料的体积特性沥青混合料的体积特性116试试件件密密度度不不同同测测定定方方法法数数据据比比较较表表试件编号吸水率（）试件密度（g/cm3）理论密度（g/cm3）空隙率（）水中重法表干法蜡封法水中重法表干法蜡封法1*2.72.3652.3012.3352.5467.19.68.32*1.62.3772.3382.34
93、96.68.27.731.42.3892.3552.3776.27.56.641.22.3702.3412.3526.98.17.650.92.3842.3632.3716.47.26.960.32.4292.4212.4244.64.94.872.92.5232.4512.5012.6916.28.97.081.82.5362.4922.5245.77.46.291.22.5642.5332.5554.75.95.0100.82.5832.5632.5764.04.74.311*4.12.4472.3452.4122.5845.39.26.712*3.12.4332.3572.4245.88
94、.86.2132.42.4492.3902.4175.27.56.5141.72.5272.4842.5022.6876.07.66.91号、2号、11号和12号试件为芯样，该处有渗水现象。 2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法117推荐采用表干法试验推荐采用表干法试验该方法关键是在用拧干的湿毛巾擦拭试件表面时要制造一种真正的饱和面干状态，表面既不能有多余的水膜，又不能把吸入孔隙中的水分擦走，得到真正的毛体积。2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p沥青混合料的体积特性沥青混合料的体积特性同一油石比试件密度的最大值与最小值的差值不应同一
95、油石比试件密度的最大值与最小值的差值不应超过超过0.02g/cm3，否则应剔除离平均值最远的密度，否则应剔除离平均值最远的密度，重新计算平均密度。重新计算平均密度。118空隙率是指压实沥青混合内矿料与沥青实体以外的空隙体积占试件总体积的百分率矿料间歇率指压实沥青混合料试件中矿料实体以外的体积（包括空隙体积及有效沥青体积）占试件总体积的百分率指压实沥青混合料试件矿料间隙中，扣除被集料吸收的沥青以外的有效沥青实体体积占矿料间隙中所占的百分率2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p沥青混合料的体积特性沥青混合料的体积特性119p试件成型方法p集料级配设计p沥青用量设计p水
96、敏感性评价p性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法120p试件成型方法试件成型方法2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法传统马歇尔击实法传统马歇尔击实法恒温水槽 马歇尔试验仪 马歇尔击实仪 101.6h63.5mm 152.4h95.3mm试验温度：试验温度：601 标准试件保温标准试件保温30-40min大试件大试件4560min505mm/min121稳定度稳定度MS（kN） 流值流值FL（0.1mm） 4.1.5 沥青混合料路用性能要求沥青混合料路用性能要求p试件成型方法试件成型方法传统马歇尔击实法传统马歇尔击实法122p试
97、件成型方法试件成型方法传统马歇尔击实法试件成型方法不能模拟施工和行车压实。u容易将某些颗粒击碎，而改变混合料级配组成；u击实方法不能模拟压路机和行车的搓揉碾压作用。不适用于开级配沥青混合料；沥青混合料没有老化过程，与现场条件不符。 2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法123Superpave旋转压实旋转压实机更接近现场的压实过程；增加了混合料短期老化；加大了试件直径（150mm）试件高度：混合料设计 ：110mm115 mm 水敏感性设计： 95 mm 。2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法150 mm150 mm124设计ESAL（
98、百万次）压实参数应用的典型道路N初始N设计N最大0.365075很轻的交通量0.3-3775115中等交通量3-389.0 65-752.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法128p沥青用量设计沥青用量设计VV：用各种不同的沥用量来压实混合料，然而选定在设计压实次数时空隙率为4% 的沥青用量作为设计沥青用量。2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法胶结料%空隙率4129VMA 9.515.0 12.514.0 1913.0 25 12.0 37.511.0公称最大粒径公称最大粒径(mm)最小最小 VMA %胶结料胶结料%VMA最最大大值值不不
99、宜宜高高于于最最小小值值2个个点点p沥青用量设计沥青用量设计2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法130VFA 0.370 - 800.3 to 365 - 783.0 to 3065 - 75交通量交通量106 ESALsVFA范围范围%胶结料胶结料%VFAp沥青用量设计沥青用量设计2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法131混合料粉胶比要求小于小于小于小于 0.075 0.075 材料重量材料重量材料重量材料重量% 有效沥青重量有效沥青重量有效沥青重量有效沥青重量%0.6 0.6 1.2 1.2混合料中未吸收的沥青粗级配混合料粉胶比粗
100、级配混合料粉胶比 0.81.6p沥青用量设计沥青用量设计2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法132p混合料水敏感性评价混合料水敏感性评价3个条件试件个条件试件3个非条件试件个非条件试件真空饱水试件（饱和度真空饱水试件（饱和度5580%）浸于浸于 60oC水浴中水浴中 24小时小时浸于浸于 25oC水中水中 2小时小时AASHTO T2832.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法133p性能验证性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法温度稳定性稳定性抗滑性能耐久性安全性水稳定性抗老化性抗疲劳性能施工性高温稳
101、定性低温抗裂性沥沥青青混混合合料料路路用用性性能能134高温稳定性高温稳定性300mm300mm50mm温度：60速度： 421次/min轮胎压力0.7MPa车辙试件车辙试件p性能验证性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法13545min 60mint1t2d1d2高温稳定性高温稳定性p性能验证性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法136（1）低温蠕变试验：）低温蠕变试验：以蠕变速率评价低温变形与松弛能力以蠕变速率评价低温变形与松弛能力300mm300mm50mm温度：0速度： 50mm/min切割切割250mm30mm3
102、5mm小梁试件小梁试件车辙试件车辙试件F低温抗裂性低温抗裂性p性能验证性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法137（2）低温弯曲试验：）低温弯曲试验：以破坏应变评价低温变形以破坏应变评价低温变形温度：-10速度： 50mm/minF破坏应变破坏应变 破坏强度破坏强度 低温抗裂性低温抗裂性p性能验证性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法138包括：抗老化性、水稳定性、抗疲劳性抗老化性、水稳定性、抗疲劳性1、抗老化性、抗老化性早期早期P急剧变小急剧变小深度深度0.5cmP降幅大降幅大空隙率影响较大空隙率影响较大P降至降至355
103、0，易裂，易裂 延时烘箱加热法延时烘箱加热法PAV耐久性耐久性p性能验证性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法1392、水稳定性、水稳定性评价方法与指标评价方法与指标（1）粘附性试验）粘附性试验粘附性等级粘附性等级（2）浸水前后性能对比）浸水前后性能对比浸水马歇尔试验浸水马歇尔试验残留稳定度残留稳定度浸水车辙试验浸水车辙试验质量损失质量损失（3）冻融前后性能对比）冻融前后性能对比冻融劈裂试验冻融劈裂试验冻融劈裂强度比冻融劈裂强度比耐久性耐久性p性能验证性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法140微观构造宏观构造抗滑性抗滑性
104、p性能验证性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法141构造深度构造深度TD摩擦系数摩擦系数评价方法评价方法与指标与指标抗滑性抗滑性p性能验证性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法142p要求：不离析、易密实、裹覆良好p影响因素p实际施工时，以沥青135oC旋转粘度2Pas施工和易性施工和易性p性能验证性能验证2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法1432.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p设计实例设计实例原材料试验满足要求原材料试验满足要求仪器设备检定和检查仪器设备
105、检定和检查确定拌和、压实温度确定拌和、压实温度普通沥青，粘温曲线普通沥青，粘温曲线改性沥青，咨询供应商改性沥青，咨询供应商1442.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p设计实例设计实例初试级配初试级配筛孔尺寸筛孔尺寸 (mm) 0.45 次方次方 % 通过率通过率0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.019.02.36 0.075公称尺寸公称尺寸19.0 mm级配级配 1级配级配 2级配级配 3145.1 .1.2 .2.3 .3.5 .51 110105 5100100110110120120130130140140
106、150150160160170170 180180 190190 200200Temperature, CTemperature, CViscosity, Pa sViscosity, Pa s压实范围压实范围拌和范围拌和范围普通沥青粘温曲线2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p设计实例设计实例146由公式计算得到根据经验取值初试沥青用量的选择2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p设计实例设计实例分析初试级配级配%ACGmmN初始=8Gmm N设计=100空隙率（）VMA（）14.487.195.94.112.924.485.695.
107、44.613.334.486.394.95.113.7147 级配 %AC %Air %VMA %VFA DP GmmN=81 4.4% 4.0% 12.9% 69.0% 0.84 87.2 2 4.6% 4.0% 13.3% 69.7% 0.76 86.23 4.8% 4.0% 13.7% 70.4% 0.85 87.4估算4空隙率N设计体积特性2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p设计实例设计实例148% 沥青用量沥青用量VMA% 沥青用量沥青用量VFA% 沥青用量沥青用量%Gmm at Nini% 沥青用量沥青用量DP% 沥青用量沥青用量VV级配级配 3选择
108、设计沥青用量2.2.4 Superpave沥青混合料设计方法沥青混合料设计方法p设计实例设计实例149最大旋转压实次数验证VMAVFADP%GmmN初始89.0%GmmN最大 4.75mm ）细集料（细集料（0.0754.75mm）：共同构成主体混合料的主体结构，粗细集料比例的不共同构成主体混合料的主体结构，粗细集料比例的不同形成悬浮、骨架密实或骨架架构；同形成悬浮、骨架密实或骨架架构；填料：（填料：（0.075mm）：）：填充作用，使空隙率适中；填充作用，使空隙率适中；0.075mm以下颗粒含量过多的不足？以下颗粒含量过多的不足？2.32.3半刚性基层组成设计半刚性基层组成设计175p组成设
109、计过程根据强度标准，通过试验选取合适的集料或土及其它原材料，确定必需的或最佳的结合料剂量，混合料的最佳含水量和最大干密度。配制配制试样试样 最佳最佳含水量含水量 计算计算干密度干密度 制备制备试件试件 强度强度试验试验确定确定剂量剂量 2.32.3半刚性基层组成设计半刚性基层组成设计176p组成设计过程 选合结合料剂量，即满足：选合结合料剂量，即满足：2.32.3半刚性基层组成设计半刚性基层组成设计177承载力要求1. 强度35MPa2. 控制水泥剂量4.53. 依靠集料形成骨架提供强度；4. 控制细料和粉料含量抗裂要求1.降低水泥剂量，降低水化反应影响；2.同时降低了刚度过大造成的收缩裂缝；
110、3. 降低细料和粉料含量，降低基层的失水率4. 含水量不能过大抗冲刷要求1.细料4.75mm通过率: 30402.粉料0.075mm通过率: 05p组成设计过程组成设计控制要求2.32.3半刚性基层组成设计半刚性基层组成设计178（1 1）矿料组成设计时，关键要控制好）矿料组成设计时，关键要控制好9.5mm9.5mm、4.75mm4.75mm、0.075mm0.075mm的通的通过量。过量。（2 2）为减少基层裂缝，必须做到三个限制：）为减少基层裂缝，必须做到三个限制：在满足强度的基础上，限制水泥用量；在满足强度的基础上，限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；在减少含泥量的同
111、时，限制细集料、粉料用量；根据施工气候条件限制含水量。根据施工气候条件限制含水量。（3 3）在规定的水泥剂量范围内，强度如达不到设计要求，应采取调）在规定的水泥剂量范围内，强度如达不到设计要求，应采取调整级配和更换料源等措施，不得单纯采用提高水泥剂量的方式。整级配和更换料源等措施，不得单纯采用提高水泥剂量的方式。*配合比设计应注意的问题配合比设计应注意的问题*2.32.3半刚性基层组成设计半刚性基层组成设计179追求高强度的误区追求高强度的误区*配合比设计应注意的问题配合比设计应注意的问题*1 1，两个，两个“担忧担忧”：1 1）对竣工验收弯沉值的检查引起了对强度的担忧；）对竣工验收弯沉值的检查引起了对强度的担忧；2 2）对施工检测）对施工检测“取出完整芯样取出完整芯样”的担忧；的担忧；2 2，一些应对，一些应对 “措施措施”：1 1）增加结合料（水泥）剂量；）增加结合料（水泥）剂量；2 2）材料结构走向悬浮密实式；）材料结构走向悬浮密实式；应该向集料要强度，向集料级配要强度，少向水泥应该向集料要强度，向集料级配要强度，少向水泥要强度！要强度！2.32.3半刚性基层组成设计半刚性基层组成设计181谢谢！谢谢！祝大家工作愉快！祝大家工作愉快！
