降噪排水瀝青路面技術(shù)-注冊建造師培訓(xùn)課件

排水（降噪）瀝青路面技術(shù)注冊建造師繼續(xù)教育2013.06.12致謝-本PPT來源于下列文獻

上海市工程建設(shè)規(guī)范：道路排水性瀝青路面技術(shù)規(guī)范（PPT）李立寒，同濟大學(xué)交通運輸工程學(xué)院，2012.04.25；排水性瀝青路面設(shè)計優(yōu)化及最新設(shè)計動態(tài)（PPT）2012.04.25；排水性瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)及養(yǎng)護標(biāo)準探討（PPT），上海浦東新區(qū)公路管理署李橋林副署長2010年3月18日；其他相關(guān)文獻。

2主要內(nèi)容1.排水路面介紹2.主要優(yōu)點及缺點3.排水性瀝青混合料組成設(shè)計4.排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計5.排水性瀝青路面施工6.施工質(zhì)量管理與檢查驗收3排水性路面或透水性路面是由大空隙率的瀝青混凝土面層取代傳統(tǒng)的密級配混凝土面層，目前路面工程界對此類高空隙率的瀝青混凝土面層有兩種名詞表示。美國方面稱之為開級配磨耗層（OpenGradedFrictionCourse，簡稱OGFC），一般鋪設(shè)厚度約為1.5cm～2.5cm，作為功能層使用；歐洲稱之為多孔隙瀝青混合料（PorousAsphalt，簡稱PA）或排水層（DrainageCourse）;日本則稱之為排水性鋪面，一般鋪設(shè)厚度約為4～5cm，作為結(jié)構(gòu)層使用。在國內(nèi)，我們往往把OGFC作為排水性路面的簡稱。應(yīng)用的正是作為結(jié)構(gòu)層使用的排水路面。1.排水路面介紹

排水性瀝青路面是一種典型的骨架孔隙結(jié)構(gòu)。連通空隙在道路內(nèi)部形成發(fā)達的排水網(wǎng)道，雨水通過網(wǎng)道沿道路橫坡在路體內(nèi)部排出。1.排水路面介紹項目開級配磨耗層排水性面層主要用途增強雨天時的阻力，防止浸水的磨耗層（不計入厚度計算）增強雨天時的阻力，防止浸水，降低噪聲的表面層（計入厚度計算）施工厚度（mm）20mm左右40-50mm結(jié)合料20號、30號硬質(zhì)瀝青等高粘度改性瀝青集料的最大粒徑（mm）1013或者20空隙率（%）15左右20左右瀝青率（%）6.0~7.54.0~6.0養(yǎng)護不需要專門養(yǎng)護清孔需要定期養(yǎng)護清孔開級配磨耗層和排水性路面的區(qū)別雨天路面不積水、無水膜、無水霧、抗滑性好，視覺效果好。大幅度提高了雨天行車的安全性。普通路面排水性路面2.主要優(yōu)點-出色的安全性日本對多孔隙排水降噪瀝青路面使用后期的研究表明，該路面對提高安全駕駛，減少由于交通事故造成的財產(chǎn)損失是相當(dāng)明顯的。事故發(fā)生數(shù)年度事故發(fā)生數(shù)統(tǒng)計表1年前未鋪設(shè)排水降噪瀝青路面1年后鋪設(shè)了排水降噪瀝青路面事故數(shù)下降了85％2.主要優(yōu)點-出色的安全性2.主要優(yōu)點-減少水霧2.主要優(yōu)點-抗滑排水路面（左）與普通路面（右）普通路面與排水路面排水性瀝青路面無眩光2.主要優(yōu)點-改善雨天夜間視覺效果普通路面reduced3~8dB排水路面2.主要優(yōu)點-出色的降噪性能上圖為中環(huán)路浦東段使用排水路面后路面噪音觀測數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示在相同車速情況下，使用排水降噪路面后產(chǎn)生的路面噪音平均比普通路面低5~7dB，該效果在低速情況下尤為突出。

2.主要優(yōu)點-出色的降噪性能有效降低地面溫度2℃~3℃2.主要優(yōu)點-緩解城市熱島效應(yīng)同時大孔隙排水降噪路面也存在著一定的缺點。應(yīng)避免在以下區(qū)域使用:（1）環(huán)境質(zhì)量較差，易于被飄塵或泥土堵塞的路段；（2）低速重載路段；（3）承受高的水平剪切作用的路面，如轉(zhuǎn)彎道等；

排水瀝青路面

需要專門的清洗車對其進行養(yǎng)護。隨著國內(nèi)清洗養(yǎng)護車輛的研制成功，完全可應(yīng)用排水性路面的優(yōu)點，并將其吸聲、降噪、排水、提高行車安全等優(yōu)勢發(fā)揮。2.主要缺點排水路面機能恢復(fù)車作業(yè)現(xiàn)場清洗機理示意圖173排水性瀝青混合料組成設(shè)計原材料瀝青、集料、纖維、抗剝落劑配合比設(shè)計要求設(shè)計指標(biāo)級配范圍目標(biāo)配合比設(shè)計183.1原材料—結(jié)合料排水性瀝青混合料生產(chǎn)方式預(yù)混式——高粘度改性瀝青直投式——基質(zhì)瀝青+改性劑粒子基質(zhì)瀝青質(zhì)量滿足A-70#道路石油瀝青的技術(shù)要求高粘度改性劑品質(zhì)和摻量應(yīng)通過試驗確定配制的高粘度改性瀝青性能應(yīng)符合技術(shù)要求混合料的拌合溫度與拌合時間需要經(jīng)過試拌確認193.1原材料—結(jié)合料技術(shù)指標(biāo)單位技術(shù)要求JTGF40-2004零剪切粘度（60℃）Pa·s≥4000020000（毛細管粘度）針入度（25℃）0.1mm≥40≥40軟化點（環(huán)球法）℃≥85≥80延度（5℃）cm≥2050(10℃)閃點（COC）℃≥260260薄膜烘箱試驗（163℃，5h）殘留物質(zhì)量變化%±0.60.6針入度比%≥70－高粘度改性瀝青的技術(shù)要求20術(shù)語高粘度改性瀝青(Highviscositymodifiedasphalt)60℃零剪切粘度顯著高于普通改性瀝青，適用于排水性瀝青路面的改性瀝青。一般要求其60℃的零剪切粘度大于40000Pa.s。零剪切粘度(Zeroshearviscosity)采用動態(tài)剪切流變儀對瀝青進行剪切速率掃描試驗，在粘度-剪切速率曲線上，與第一牛頓區(qū)對應(yīng)的剪切速率為（0.01~0.001）/s的粘度，單位為Pa·s。21瀝青粘度指標(biāo)分析

——國內(nèi)某公司高粘度改性瀝青技術(shù)標(biāo)準-1

指標(biāo)ABCDE針入度/0.1mm50+60+70+40+80+軟化點/℃8080808080延度5℃/cm15+30+50+20+40+粘度60℃104Pa.s3+3+3+3+3+一般地區(qū)◎◎〇◎〇重交通道路〇〇〇◎〇積雪寒冷地區(qū)Δ〇◎〇〇小粒徑多孔性ΔΔΔ◎Δ鋼橋面鋪裝ΔΔ〇〇◎22瀝青粘度指標(biāo)分析

——國內(nèi)某公司高粘度改性瀝青技術(shù)標(biāo)準-2問題：毛細管法測定粘度存在的問題粘度指標(biāo)與技術(shù)要求23

指標(biāo)GN-AGN-BGN-CGN-D針入度25℃/0.1mm57~7060~8040~6070~90軟化點/℃>85>85>85>85延度5℃/cm>20>40>20>40粘度60℃/104Pa.s>22>22>22>22適用性一般地區(qū)積雪寒冷地區(qū)重交通道路；小粒徑多孔性鋼橋面鋪裝瀝青粘度指標(biāo)分析

——毛細管粘度與零剪切粘度的對比零剪切粘度一般小于毛細管粘度當(dāng)粘度大于10000Pa.s時，毛細管粘度明顯大于零剪切粘度原因？24瀝青粘度指標(biāo)分析

——瀝青粘度與剪切速率的關(guān)系剪切速率增加，瀝青粘度降低，反之亦然25瀝青粘度指標(biāo)分析

——瀝青粘度與剪切速率的關(guān)系瀝青路面結(jié)構(gòu)受力分析表明在行車荷載作用下，瀝青路面上面層中瀝青材料的剪切速率分布范圍：

(1.38×10-3~4.64)/s9種瀝青在第一牛頓區(qū)范圍的剪切速率的共同范圍(10-3~10-2)/s零剪切粘度粘度與剪應(yīng)變速率的關(guān)系26瀝青粘度指標(biāo)分析

——毛細管粘度對應(yīng)的剪切速率

所測試的高粘度瀝青的毛細管粘度對應(yīng)的剪切速率多低于10-5/s毛細管粘度與飛散損失的相關(guān)性不顯著27瀝青品種零剪切粘度η0（Pa·s）毛細管粘度試驗飛散損失毛細管粘度ηc（Pa·s）對應(yīng)剪切速率（1/s）10#4936019806610-68.611#4163051852910-710.012#738809107210-59.9規(guī)定采用動態(tài)剪切試驗測定的高粘度改性瀝青零剪切粘度，不再采用毛細管粘度，以避免毛細管法所測粘度的虛高現(xiàn)象。瀝青粘度指標(biāo)分析

——零剪切粘度與軟化點相關(guān)性瀝青的零剪切粘度采用動態(tài)剪切流變儀DSR設(shè)備進行測定當(dāng)工地現(xiàn)場不具備DSR時，施工過程控制可以采用軟化點指標(biāo)控制高粘度改性瀝青的質(zhì)量。28瀝青粘度指標(biāo)分析

——瀝青粘度與混合料性能的關(guān)系瀝青混合料技術(shù)要求動穩(wěn)定度≥4000次/mm飛散損失≤15%29高粘度改性瀝青：零剪切粘度不應(yīng)低于40000Pa.s軟化點指標(biāo)不應(yīng)低于85℃3.1原材料——集料與礦粉粗集料：堅硬、潔凈細集料：潔凈礦粉：保證細度303.1原材料——集料與礦粉技術(shù)指標(biāo)單位技術(shù)要求JTGF40-2004石料壓碎值%≤18≤26高溫壓碎值（190℃，1h）%≤20—礦粉粒度范圍≤0.6mm%100100≤0.15mm%90~10090~100≤0.075mm%85~10075~100粗集料和礦粉的部分技術(shù)要求313.1原材料——集料與礦粉我國部分地區(qū)粗集料壓碎值試驗結(jié)果序號品種原產(chǎn)地壓碎值測定值(%)壓碎值平均值(%)1輝綠巖北京懷柔15.6、14.715.22石灰?guī)r北京昌平14.6、13.514.13石灰?guī)r內(nèi)蒙赤峰19.0、18.018.54玄武巖北京密云9.0、8.68.85玄武巖河北興隆9.5、9.29.36輝綠巖上海地區(qū)～10323.1原材料——其他材料纖維避免施工過程中的瀝青流淌現(xiàn)象，保證瀝青膜厚度以增強耐久性由于排水性瀝青混合料經(jīng)常受高壓水流沖刷，不建議采用木質(zhì)素纖維材料抗剝落劑當(dāng)集料與瀝青的粘附性等級低于5級，需要在混合料中摻加抗剝離劑，摻量為瀝青質(zhì)量的0.4%左右，品種與摻量應(yīng)通過試驗確定建議采用石灰等增加水穩(wěn)定性333.2排水性瀝青混合料配合比設(shè)計要求設(shè)計指標(biāo)與技術(shù)要求設(shè)計級配范圍343.2排水性瀝青混合料配合比設(shè)計要求

——設(shè)計指標(biāo)與技術(shù)要求技術(shù)指標(biāo)單位技術(shù)要求JTGF40-2004配合比設(shè)計指標(biāo)試件擊實次數(shù)次兩面各50兩面各50空隙率%18~2318~25馬歇爾穩(wěn)定度kN≥5.0≥3.5配合比驗證指標(biāo)瀝青膜厚度μm≥13≥14謝倫堡瀝青析漏量%≤0.3≤0.3肯塔堡飛散損失%≤15≤20動穩(wěn)定度次/mm≥4000≥1500(一般交通路段)≥3000(重交通量路段)殘留穩(wěn)定度%—≥85凍融劈裂強度比%≥85≥80353.2排水性瀝青混合料配合比設(shè)計要求

——瀝青膜厚度與混合料飛散損失當(dāng)瀝青膜厚度大于13

μm時，飛散損失小于15%363.2排水性瀝青混合料配合比設(shè)計要求

——設(shè)計級配范圍級配類型通過下列篩孔（mm）的質(zhì)量百分率（％）191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075DA-1610090~10070~9045~7012~3010~226~184~153~123~82~6DA-1310010090~10060~8012~3010~226~184~153~123~82~6DA-1010010010090~10050~7010~226~184~153~123~82~6373.3排水性瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計設(shè)計原則采用馬歇爾體積法進行設(shè)計以空隙率作為配合比設(shè)計的控制指標(biāo)配合比設(shè)計要點礦質(zhì)混合料配合比的確定——滿足空隙率要求計算瀝青用量——瀝青膜厚度宜為(13~14)μm關(guān)鍵性指標(biāo)（析漏、飛散、DS、凍融劈裂抗拉強度比TSR）檢驗383.3排水性瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計

——礦料配合比的確定初選混合料配比宜以粒徑2.36mm通過百分率處于設(shè)計級配范圍中值、中值±3%左右進行控制級配2成型試件空隙率為20.3%，符合20±1（%）要求，確定級配2為目標(biāo)級配混合料編號瀝青膜厚度(μm)2.36mm通過率(%)瀝青用量

(%)毛體積相對密度最大理論相對密度空隙率(%)級配11318.24.52.0992.55017.7級配21315.64.42.0352.55320.3級配31310.64.01.9852.56822.7394排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計選用原則宜優(yōu)先選用排水性瀝青路面年平均降雨量大于800mm的地區(qū)城市快速路、主干路、高架道路不宜采用排水性瀝青路面重載交通道路、容易污染的道路、交叉口及公交?？空?。設(shè)計內(nèi)容結(jié)構(gòu)組合設(shè)計結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計防水層設(shè)計排水系統(tǒng)設(shè)計404排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)組合與結(jié)構(gòu)厚度瀝青面層防水層稀漿封層熱瀝青、改性乳化瀝青碎石封層熱瀝青、改性乳化瀝青粘層密實式中（下）面層、基層……瀝青混合料類型符號

面層厚度（mm）排水性瀝青混合料DA-1030~40DA-1340~50DA-1650~60414排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計邊緣排水系統(tǒng)上海世博園區(qū)排水性瀝青路面邊緣排水系統(tǒng)425排水性瀝青路面施工施工溫度工序預(yù)混式直投式瀝青加熱溫度165~175（高粘度改性瀝青）155~165（基質(zhì)瀝青）礦料加熱溫度190-200混合料出料溫度170~185混合料貯料倉貯存溫度貯料過程中溫度下降不超過10混合料廢棄溫度≥195或者≤155攤鋪溫度≥160初壓溫度≥150碾壓終了的表面溫度≥60435排水性瀝青路面施工——拌合時間采用預(yù)混法施工拌和時間不宜少于50s（干拌時間不少于5s）采用直投式施工拌和時間不宜少于60s（干拌時間不少于10s）445排水性瀝青路面施工——攤鋪松鋪厚度1.05~1.15攤鋪機行走速度不大于3m/min455排水性瀝青路面施工——壓實靜壓、不得振動壓路機緊跟攤鋪機、慢壓、速度均勻壓實度代表達到實驗室標(biāo)準密度的98%初壓復(fù)壓終壓日本8t~12t鋼輪壓路機，靜壓2遍，碾壓速度2km/h