瀝青路面基礎(chǔ)知識(shí).ppt

1、瀝青路面知識(shí)培訓(xùn),2,一、瀝青路面基礎(chǔ)知識(shí),1. 混合料類型 2. 混合料設(shè)計(jì)方法 3. 瀝青路面結(jié)構(gòu)類型 4. 瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,3,二、瀝青混合料路用性能,1. 抗車轍性能 2. 低溫性能 3. 抗疲勞性能 4. 水敏感性能,4,瀝青混合料類型,瀝青混合料類型 中國(guó) 美國(guó) 瀝青混合料類型選擇,5,我國(guó)施工規(guī)范混合料分類,按材料組成及結(jié)構(gòu) 連續(xù)級(jí)配 間斷級(jí)配 按礦料級(jí)配組成及空隙率 密級(jí)配 開(kāi)級(jí)配 半開(kāi)級(jí)配 按公稱最大粒徑 按制造工藝,6,按材料組成及結(jié)構(gòu),連續(xù)級(jí)配 瀝青混凝土 瀝青穩(wěn)定碎石 間斷級(jí)配 排水或?yàn)r青磨耗層 排水或?yàn)r青碎石基層,7,* 單一級(jí)配,- 很少接前點(diǎn),- 嵌擠差 (

2、包括形狀),- 高的滲透性,* 連續(xù)級(jí)配,- 好的嵌擠,- 低的滲透性,* 間斷級(jí)配,- 只有有限尺寸,- 嵌擠好,- 滲透性低,級(jí) 配 類 型,8,連續(xù)級(jí)配,瀝青混凝土 AC-25, AC-20. AC16, AC-10, AC-5 設(shè)計(jì)空隙率 3-5% 瀝青穩(wěn)定碎石 AC-40, AC-30, AC-25 設(shè)計(jì)空隙率 3-6%,9,開(kāi)級(jí)配間斷級(jí)配,排水或?yàn)r青磨耗層 OGFC-16, OGFC-13, OGFC-10 設(shè)計(jì)空隙率 18% 排水或?yàn)r青碎石基層 ATPB-40, ATPB-30, ATPB-25 設(shè)計(jì)空隙率 18%,10,按礦料級(jí)配組成及空隙率,密級(jí)配 開(kāi)級(jí)配 半開(kāi)級(jí)配,11,密

3、級(jí)配瀝青混合料dense-graded bituminous mixtures(英)，dense-graded asphalt mixtures (美),按密實(shí)級(jí)配原理設(shè)計(jì)組成的各種粒徑顆粒的礦料，與瀝青結(jié)合料拌和而成，設(shè)計(jì)空隙率較?。▽?duì)不同交通及氣候情況、層位可作適當(dāng)調(diào)整） 密實(shí)式瀝青混凝土混合料（以AC表示） 密實(shí)式瀝青穩(wěn)定碎石混合料(以ATB表示)。,12,粗細(xì)級(jí)配定義,13,開(kāi)級(jí)配瀝青混合料open-graded bituminous paving mixtures(英)，open graded asphalt mixtures (美),礦料級(jí)配主要由粗集料嵌擠組成，細(xì)集料及填料較少，

4、設(shè)計(jì)空隙率18左右的混合料。,14,開(kāi)級(jí)配瀝青混合料,開(kāi)級(jí)配摩耗層（OGFC, Open-Graded Friction Courses） 歐洲多孔混合料（PA, Porous European Mixes） 瀝青處治滲透基層（ATPB, Asphalt Treated Permeable Bases）。 OGFC和PA僅用于表面層或磨耗層。,15,開(kāi)級(jí)配摩耗層OGFC和歐洲多孔混合料PA 的顯著區(qū)別,OGFC的空隙率往往比PA低（15%對(duì)18-22%） OGFC厚度 2025mm， PA 4050mm 所有的歐洲機(jī)構(gòu)都要指明最小空隙率，而在美國(guó)，幾乎沒(méi)有哪個(gè)機(jī)構(gòu)會(huì)這樣做 歐洲的機(jī)構(gòu)幾乎全都使

5、用改性的膠結(jié)料，美國(guó)的機(jī)構(gòu)正在轉(zhuǎn)向使用改性的膠結(jié)料 歐洲實(shí)行了更高的集料標(biāo)準(zhǔn) 歐洲的混合料確定了較高的空隙率，這就要求在施工中使用不易破碎和摩損的硬質(zhì)集料,16,OGFC和PA的區(qū)別,17,江蘇OGFC和PA的應(yīng)用,OGFC 104國(guó)道(常州)02年10月 徐宿高速公路03年8月 常澄高速匝道04年11月 336省道(海門)05年11月 PA 寧杭二期（湯山）02年10月 滬寧鎮(zhèn)江支線03年11月 鹽通高速公路05年11月,18,江蘇ATPB的應(yīng)用,340省道（張家港）04年8月 239省道（常州）04年10月,19,半開(kāi)級(jí)配瀝青碎石混合料half(semi)-open-graded bitu

6、minous paving mixtures(英)，,由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及少量填料（或不加填料）與瀝青結(jié)合料拌和而成，經(jīng)馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)成型試件的剩余空隙率在612的半開(kāi)式瀝青碎石混合料（以AM表示）,20,間斷級(jí)配瀝青混合料gap-graded bituminous paving mixtures(英)，gap-graded asphalt mixtures(美),礦料級(jí)配組成中缺少1個(gè)或幾個(gè)檔次 (或用量很少)而形成的瀝青混合料 SMA SMA-20, SMA-16, SMA-13, SMA-10 設(shè)計(jì)空隙率 3-4% SAMI,21,瀝青穩(wěn)定碎石混合料(簡(jiǎn)稱瀝青碎石) bitumi

7、nous stabilization aggregate paving mixtures(英)， asphalt-treated permeable base(美),由礦料和瀝青組成具有一定級(jí)配要求的混合料，按空隙率、集料最大粒徑、添加礦粉數(shù)量的多少 密級(jí)配瀝青碎石(ATB) 開(kāi)級(jí)配瀝青碎石(OGFC表面層及ATPB基層) 半開(kāi)級(jí)配瀝青碎石(AM) 。,22,瀝青瑪蹄脂碎石混合料stone mastic asphalt (英)，stone matrix asphalt (美),2.1.18 由瀝青結(jié)合料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細(xì)集料以及較多量的填料(礦粉)組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級(jí)配的粗集料骨

8、架的間隙，組成一體形成的瀝青混合料，簡(jiǎn)稱SMA。,23,瀝青瑪蹄脂碎石混合料（改正定義）,由較多的瀝青結(jié)合料或穩(wěn)定劑、集料以及較多量的填料(礦粉)組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級(jí)配的粗集料骨架的間隙，組成一體形成的瀝青混合料，簡(jiǎn)稱SMA。 穩(wěn)定劑 纖維 改性瀝青,24,AASHTO MP8-04,3.1 瀝青瑪蹄脂碎石混合料（stone matrix asphalt）（SMA）熱拌瀝青混合料（HMA）包括兩部分，由粗集料骨架和豐富的瀝青膠漿組成。這種混合料必須擁有粗集料之間相互接觸的骨架結(jié)構(gòu)（通常稱之為石石接觸）。粗集料通常指4.75mm（No.4）（也可為指定的其他篩孔）篩上剩余的集料，但也可

9、能設(shè)計(jì)成其它尺寸。,25,按公稱最大粒徑分類,特粗式（最大公稱粒徑31.5mm） 粗粒式（最大公稱粒徑26.5mm） 中粒式（最大公稱粒徑16或19mm） 細(xì)粒式（最大公稱粒徑9.5或13.2mm） 砂粒式（最大公稱粒徑9.5mm）,26,按制造工藝分類,熱拌瀝青混合料 溫拌瀝青混合料 冷拌瀝青混合料 再生瀝青混合料,27,溫拌瀝青混合料,較低拌和溫度的熱拌瀝青混合料 較高溫度的冷拌瀝青混合料,28,現(xiàn)有溫拌瀝青混合料技術(shù),泡沫瀝青（Aspha-Min）Shell/Kolo Veidekke 添加劑 加合成臘（Sasobit ） 加硫（ SEAM） 特殊乳化瀝青 （Evotherm）,29,最

10、小層厚度多少合適？,最小層厚度與公稱最大粒徑的比值多少合適？,30,結(jié)構(gòu)層厚度,我國(guó)施工規(guī)范 我國(guó)新施工規(guī)范 我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 我國(guó)新瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 Superpave 規(guī)范 新研究成果,31,瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ014-97),沒(méi)有關(guān)于結(jié)構(gòu)層厚度與混合料類型關(guān)系的表述,32,瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D50-2004),4.1.6 各瀝青層的厚度應(yīng)與混合料的公稱最大粒徑相匹配，一般瀝青層的最小壓實(shí)厚度宜為混合料公稱粒徑的23倍，以利用輾壓密實(shí)、提高其耐久性、水穩(wěn)性,33,瀝青路面施工與驗(yàn)收規(guī)范(JTJ032-94),7.1.3.5 上面層瀝青混合料的集料最大粒徑不宜超過(guò)層厚的1/

11、2，中、下面層及聯(lián)結(jié)層的集料最大粒徑不宜超過(guò)層厚的2/3。 當(dāng)時(shí)沒(méi)有公稱最大粒徑的定義 實(shí)際的最大粒徑就是公稱最大粒徑,34,新公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004),對(duì)于高速公路和一級(jí)公路 密級(jí)配瀝青混合料的層厚不宜小于公稱最大粒徑的2.5-3.0倍， SMA等嵌擠密實(shí)型的層厚不宜小于公稱最大粒徑的2.0-2.5倍，以減少離析，便于施工和壓實(shí)。,35,美國(guó)最新研究成果NCHRP Report 531,細(xì)級(jí)配3.0倍公稱最大粒徑 粗級(jí)配4.0倍公稱最大粒徑 SMA4.0倍公稱最大粒徑,36,新瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范集料粒徑定義,集料最大粒徑 瀝青混合料或礦料混合料中的集料100%都要通

12、過(guò)的最小的標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸，以mm計(jì)。 集料公稱最大粒徑 瀝青混合料或礦料混合料中的集料可能全部通過(guò)或允許有少量不通過(guò)（一般允許篩余不超過(guò)10%）的最小一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩的篩孔尺寸。通過(guò)比集料最大粒徑小一個(gè)粒級(jí)，以mm計(jì)。 此篩孔或與此篩孔最接近的整數(shù)常用于瀝青混合料或集料規(guī)格的命名。,37,Superpave 集料粒徑定義,公稱最大粒徑 第一次篩余大于10的上一級(jí)篩孔尺寸； 最大粒徑 大于公稱尺寸的上一級(jí)篩孔尺寸,38,美國(guó)混合料類型,密級(jí)混合料（4.75, 9.5, 12.5, 19.0, 25.0, 37.5mm） 粗級(jí)配混合料 細(xì)級(jí)配混合料 瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)混合料(9.5, 12.5, 1

13、9.0mm) 開(kāi)級(jí)配混合料 開(kāi)級(jí)配摩耗層OGFC或歐洲多孔混合料PEM (9.5,12.5mm ) 瀝青處治滲透基層（ATPB）(12.5, 19.0mm),39,瀝青混合料類型選擇原則,層厚度 交通量 環(huán)境條件 地理地形 政治經(jīng)濟(jì) 公路等級(jí),40,熱拌瀝青混合料類型選擇結(jié)論,不同國(guó)家有不同的混合料類型 公路等級(jí)與使用要求 交通量與交通組成 水文、地質(zhì)、筑路材料 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和投資環(huán)境 全壽命費(fèi)用分析,41,參考資料,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004） 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006 ) NAPA, FHWA HMA Pavement Mix Type Selec

14、tion Guide, 2000,瀝青路面類型選擇,43,演講內(nèi)容,瀝青路面類型 我國(guó) 美國(guó) 瀝青路面類型選擇,44,瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D50-2004),半剛性基層瀝青路面 組合式瀝青路面 全厚式瀝青路面 柔性基層瀝青路面,45,瀝青路面,瀝青路面 asphalt pavements 鋪筑一定厚度瀝青面層的結(jié)構(gòu)稱為瀝青路面,46,半剛性基層瀝青路面,半剛性基層瀝青路面semi-rigid asphalt pavement 半剛性基層上鋪筑厚度小于180mm的柔性結(jié)構(gòu)層稱為半剛性基層瀝青路面,47,瀝青路面結(jié)構(gòu)類型,型 半剛性基層瀝青路面,48,組合式瀝青路面,組合式瀝青路面comb

15、ination-type asphalt pavement 在半剛性材料層上鋪筑181mm300mm的柔性結(jié)構(gòu)層稱為組合式瀝青路面,49,瀝青路面結(jié)構(gòu)類型,型 組合式瀝青路面,50,柔性基層瀝青路面,柔性路面flexible pavement 用柔性結(jié)構(gòu)層組成的路面結(jié)構(gòu)，具有剛度較小、抗彎拉強(qiáng)度較低，主要靠路面材料的抗壓、抗剪強(qiáng)度來(lái)承受車輛荷載作用的路面,51,瀝青路面結(jié)構(gòu)類型,型 柔性路面,52,全厚式瀝青路面,全厚式瀝青路面full depth asphalt pavement 在路基上或在處治了的路基上，全部用瀝青混合料鋪筑的結(jié)構(gòu)層稱為全厚式瀝青路面,53,貧混凝土結(jié)構(gòu)層,28天抗彎拉強(qiáng)

16、度為1.5-2.5MPa的貧混凝土，其厚度等于或大于150mm以上的結(jié)構(gòu)層。,54,瀝青路面結(jié)構(gòu)類型復(fù)合式瀝青路面,IV 型 柔性路面,55,級(jí)配碎礫石路面 graded aggregate pavement,級(jí)配碎礫石路面 graded aggregate pavement 用具有一定級(jí)配的碎石或級(jí)配碎、礫石，或泥結(jié)碎石等材料組成的路面。,56,塊石路面 block stone pavement,塊石路面 block stone pavement 用整齊或不整齊的石塊等做的路面。,57,砂石路面 sand aggregate pavement,砂石路面 sand aggregate pave

17、ment 用當(dāng)?shù)厣暗[、未篩分碎石、碎磚、爐渣、礦渣等粒料組成的路面，砂石路面應(yīng)有砂土磨耗層：地方材料改善土的路面不包括在內(nèi)。,58,按功能分類,抗滑路面 重載路面 低噪音路面 排水路面,59,排水路面,開(kāi)級(jí)配摩耗層（OGFC, Open-Graded Friction Courses） 歐洲多孔混合料（PA, Porous European Mixes） 瀝青處治滲透基層（ATPB, Asphalt Treated Permeable Bases） OGFC和PA僅用于表面層或磨耗層。,60,按材料分類,瀝青混合料路面 水泥混凝土路面 級(jí)配碎礫石路面 塊石路面 貧混凝土路面 碾壓式復(fù)合路面,6

18、1,型 貧砼瀝青路面,62,瀝青路面基層類型,半剛性基層 復(fù)合基層 柔性基層,63,美國(guó) NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,64,美國(guó) NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,65,美國(guó) NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,66,美國(guó) NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,67,美國(guó) NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,68,美國(guó) NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,69,路面結(jié)構(gòu)類型選擇原則,公路自然區(qū)劃 公路等級(jí)與使用要求 交通量與交通組成 改良水文、地質(zhì)、筑路材料 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和投資環(huán)境 全壽命費(fèi)用分析,70,路面類型選擇結(jié)論,不同國(guó)家有不同的路面結(jié)構(gòu)類型 路面結(jié)構(gòu)類型的選擇主要取決于經(jīng)濟(jì)性和應(yīng)用性,71,