关于耐久性沥青路面刚性基层材料

关于耐久性沥青路面刚性基层材料
关于耐久性沥青路面刚性基层材料

关于耐久性沥青路面刚性基层材料综述摘要:本文根据刚性基层耐久性沥青路面的设计要求,分析了基于耐久性能的贫混凝土基层和水泥混凝土基层的强度、模量、疲劳等力学特性及干缩和温缩性能,提出一系列相关关系和指标,为刚

性基层沥青路面的应力分析和结构设计提供技术参数。

关键词:耐久性沥青路面; 刚性基层; 模量; 干缩; 温缩

前言

随着国民经济和交通运输的快速发展,交通大流量、车辆大型化、重载超载及渠化交通等逐渐成为现代交通的鲜明特点和必然趋势。全球气候的持续变暖,公路使用条件变得日益苛刻,传统沥青路面已难负重任,许多公路沥青路面建成不久,各种病害也随之而来,即使采用重交沥青,仍不能满足现代交通的需要,车辙、温缩、开裂、坑槽等早期破坏情况时有发生。目前的使用实践表明,半刚性基层沥青路面早期破坏严重,养护维修成本高,特别是近年来早

期修建的一些高速公路已相继进入大修或改建期,开膛破肚式的处理方式已经付出了巨大的经济成本和社会代价。鉴于此,基于刚性基层的耐久性沥青路面结构逐渐受到工程技术人员的重视。基层可采用贫混凝土、水泥混凝土和连续配筋混凝土。根据各类刚性基层的物理力学特性,参考国内外相关研究成果,并结合基层的受力分析,连续配筋混凝土基层、水泥混凝土基层和贫混凝土基层的设计基准期可分别为60年、45年和30年,从而充分体现出其优越的耐久性能。

JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范资料

1 总则 1.0.1为贯彻“精心施工,质量第一”的针,保证沥青路面的施工质量,特制定本规。1.0.2 本规适用于各等级新建和改建公路的沥青路面工程。 1.0.3沥青路面施工必须符合环境和生态保护的规定。 1.0.4沥青路面施工必须有施工组织设计,并保证合理的施工工期。沥青路面不得在气温10℃(高速公路和一级公路)或5℃(其他等级公路),以及雨天、路面潮湿的情况下施工。 1.0.5沥青面层宜连续施工,避免与可能污染沥青层的其他工序交叉干扰,以杜绝施工和运输污染。 1.0.6沥青路面施工应确保安全,有良好的劳动保护。沥青拌和厂应具备防火设施,配制和使用液体油沥青的全过程禁烟火。使用煤沥青时应采取措施防止工作人员吸入煤沥青或避免皮肤直接接触煤沥青造成身体伤害。 1.0.7沥青路面试验检测的实验室应通过认证,取得相应的资质,试验人员持证上岗,仪器设备必须检定合格。 1.0.8沥青路面工程应积极采用经试验和实践证明有效的新技术、新材料、新工艺。 1.0.9沥青路面施工除应符合本规外,尚应符合颁布的现行有关标准、规的规定。特殊地质条件和地区的沥青路面工程,可根据实际情况,制订补充规定。各省、市、自治区或工程建设单位可根据具体情况,制订相应的技术指南,但技术要求不宜低于本规的规定。

2 术语、符号、代号 2.1术语 2.1.1沥青结合料asphalt binder,asphalt cement 在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。 2.1.2乳化沥青emulsified bitumen(英), asphalt emulsion,emulsified asphalt(美) 油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品,也称沥青乳液。 2.1.3液体沥青liquid bitumen(英), cutback asphalt(美) 用汽油、煤油、柴油等溶剂将油沥青稀释而成的沥青产品,也称轻制沥青或稀释沥青。 2.1.4改性沥青modified bitumen(英) , modified asphalt cement(美) 掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺剂(改性剂),使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。 2.1.5 改性乳化沥青modified emulsified bitumen (英), modified asphalt emulsion(美) 在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合物胶乳,或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合,或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。 2.1.6 天然沥青natural bitumen (英)natural asphalt(美) 油在自然界长期受地壳挤压、变化,并与空气、水接触逐渐变化而形成的、以天然状态存在的油沥青,其中常混有一定比例的矿物质。按形成的环境可以分为湖沥青、岩沥青、海底沥青、油页岩等。 2.1.7透层prime coat 为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上喷洒液体油沥青、乳化沥青、煤沥青而形成的透入基层表面一定深度的薄层。 2.1.8粘层tack coat 为加强路面沥青层与沥青层之间、沥青层与水泥混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。 2.1.9封层seal coat 为封闭表面空隙、防止水分侵入而在沥青面层或基层上铺筑的有一定厚度的沥青混合料薄层。铺筑在沥青面层表面的称为上封层,铺筑在沥青面层下面、基层表面的称为下封层。 2.1.10稀浆封层slurry seal 用适当级配的屑或砂、填料(水泥、灰、粉煤灰、粉等)与乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。 2.1.11微表处micro-surfacing 用适当级配的屑或砂、填料(水泥、灰、粉煤灰、粉等)采用聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。

提高沥青路面使用性能和耐久性

湖南城市学院全日制本科自考助学班毕业论文 题目提高沥青路面使用性能和耐 久性的主要因素 学院湖南城市学院 专业交通土建 年级2009 学习形式自考助学 层次本科 学号912110100056 姓名 指导教师汪惠民 2011 年9 月15 日

湖南城市学院全日制自学本科助学教育 毕业论文指导签 专业交通土建层次本科年级2009

目录 摘要 (4) 关键词 (4) 一、引言 (4) 二、影响沥青路面使用性能和耐久性的因素 (4) 三、影响沥青路面使用性能分析 (5) 1).高温稳定性 (5) 2)水稳定性 (5) 3)强度性能 (5) 四、影响沥青路面耐久性的主要病害和防治措施 (6) 1)路面波浪 (6) 2)局部推移、松散、隆起 (6) 3)裂缝 (6) 4)车辙的防治 (6) 五、提高沥青路面的使用性能和耐久性的主要因素 (6) 六、结束语 (7) 七、参考文献 (7) 八、致谢 (8)

提高沥青路面使用性能和耐久性的主要因素 土木工程(交通土建)专业专升本科 [摘要]:随着道路交通量的日益增大,道路路面经受着越来越严重的考验,很多沥青路面均不同程度出现了早期破坏,如路面波浪、局部推移、松散、车辙、裂缝等。这些病害的发生,既影响了车辆的顺利运行,又增加了道路养护治理资金的投入。通过优化设计、加强施工管理、提高施工质量等措施去防治,从而提高沥青路面使用性能和耐久性。路面耐久性和使用性能涉及设计、材料学和工艺学等多方面的技术要求,是一个综合的问题。在荷载与自然因素长期作用下,路面结构的使用性能在不断变化,就总体而言是个衰减过程。但就高等级公路而论,不仅巨额投资要求确保使用寿命,而且作为经济命脉,也不能容许经常修复甚至中断交通大修,因此提高路面使用性能和耐久性的研究势在必行。 [关键词]:沥青路面使用性能耐久性 一、引言 由于沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、噪音低、行车平稳舒适、养护维修简便等优点,我国近年来建设的城市道路大多采用半刚性基层沥青路面。但是,随着城市人口和各种客运车辆的日益增长,城市道路所承受的交通压力不断加大,许多新修的沥青路面使用时间不长就出现了各种病害。这一方面是由沥青路面抗弯拉强度低、面层的温度稳定性较差,另一方面则与城市道路的特点、施工质量、组织管理等有密切的关系。因此,深入分析影响城市道路沥青路面质量的各种因素,寻求提高城市道路沥青路面质量的各种对策,对延长城市道路沥青路面的使用寿命、降低城市道路建设成本、方便城市居民的出行等都具有重要的意义。 二、影响沥青路面使用性能和耐光性的因素 矿物组成、表面构造粘度空隙率、渗透性、沥青量、湿度、水的pH多孔性、含土量、耐流变性、电荷极性、沥青膜厚度、值、盐分、温度、表面积、吸收成分填料类型、矿料级配、度循环、交通量、含水率、形状、是否使用抗剥落剂沥青混合料类型计、施-T质量、路基等等,这些都会影响沥青路面的性能。 下面主要是从沥青路面所处的结构和环境特点对沥青路面上面层材料组成进行分析,参考国内的成功经验和国外相关规范及研究成果,分析适合我国沥青路面上面层用的集料和沥青的相关指标。 (1)沥青路面中,粗集料所占比较大,对混合料整体性能影响显著,因而对透水性沥青混合料上面层粗集料质量的尤其是对磨耗损失、压碎值、磨光值和针片状含量等关键指标的控制应当严格。 (2)对沥青路面用细集料和矿粉的技术标准主要参考《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40--2004)中相应的规定指标。为了改善沥青与集料的粘附性,

JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》资料

1 总则 1.0.1 为贯彻“精心施工,质量第一”的方针,保证沥青路面的施工质量,特制定本规范。 1.0.2 本规范适用于各等级新建和改建公路的沥青路面工程。 1.0.3 沥青路面施工必须符合国家环境和生态保护的规定。 1.0.4 沥青路面施工必须有施工组织设计,并保证合理的施工工期。沥青路面不得在气温10C(高速公路和一级公路)或5C(其他等级公路),以及雨天、路面潮湿的情况下施工。 1.0.5 沥青面层宜连续施工,避免与可能污染沥青层的其他工序交叉干扰,以杜绝施工和运输污染。 1.0.6 沥青路面施工应确保安全,有良好的劳动保护。沥青拌和厂应具备防火设施,配制和使用液体石油沥青的全过程严禁烟火。使用煤沥青时应采取措施防止工作人员吸入煤沥青或避免皮肤直接接触煤沥青造成身体伤害。 1.0.7 沥青路面试验检测的实验室应通过认证,取得相应的资质,试验人员持证上岗,仪器设备必须检定合格。 1.0.8 沥青路面工程应积极采用经试验和实践证明有效的新技术、新材料、新工艺。 1.0.9 沥青路面施工除应符合本规范外,尚应符合国家颁布的现行有关标准、规范的规定。特殊地质条件和地区的沥青路面工程,可根据实际情况,制订补充规定。各省、市、自治区或工程建设单位可根据具体情况,制订相应的技术指南,但技术要求不宜低于本规范的规定。

2 术语、符号、代号 术语 2.1.1 沥青结合料asphalt binder ,asphalt cement 在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。 2.1.2 乳化沥青emulsified bitumen(英), asphalt emulsion ,emulsified asphalt(美) 石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品,也称 沥青乳液。 2.1.3 液体沥青liquid bitumen(英), cutback asphalt(美) 用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品,也称轻制沥青或稀释沥 青。 2.1.4 改性沥青modified bitumen(英) , modified asphalt cement(美) 掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺剂(改性剂),使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。 2.1.5 改性乳化沥青modified emulsified bitumen (英), modified asphalt emulsion(美) 在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合物胶乳,或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合,或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。 2.1.6 天然沥青natural bitumen (英)natural asphalt(美) 石油在自然界长期受地壳挤压、变化,并与空气、水接触逐渐变化而形成的、以天然状态存在的石油沥青,其中常混有一定比例的矿物质。按形成的环境可以分为湖沥青、岩沥青、海底沥青、油页岩等。 2.1.7 透层prime coat 为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上喷洒液体石油沥青、乳化沥青、 煤沥青而形成的透入基层表面一定深度的薄层。 2.1.8 粘层tack coat 为加强路面沥青层与沥青层之间、沥青层与水泥混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。 2.1.9 封层seal coat 为封闭表面空隙、防止水分侵入而在沥青面层或基层上铺筑的有一定厚度的沥青混合料薄层。铺筑在沥青面层表面的称为上封层,铺筑在沥青面层下面、基层表面的称为下封层。稀浆封层slurry seal 用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与乳化沥青、外掺剂 和水,按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青 封层。 2.1.11 微表处micro-surfacing 用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)采用聚合物改性 乳化 沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。 2.1.12 沥青混合料bituminous mixtures(英),asphalt(美) 由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料,按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配、半开级配、开级配混合料。按公 称最大粒径的大小可分为特粗式(公称最大粒径等于或大于31.5mm)、粗粒式(公称最大粒径26.5mm)、中粒式(公称最大粒径16或19mm、细粒式(公称最大粒径或13.2mm)、砂粒式(公

半刚性基层沥青路面问题分析

半刚性基层沥青路面问题分析 半刚性基层沥青路面具有与柔性路面完全不同的结构特征。因此,其病害成因和维修对策也与传统的柔性路面有所不同,本文根据半刚性基层沥青路面的典型病害特征及产生原因,提出了路面养护维修的主要对策。 关键字:半刚性基层沥青路面病害对策 一、半刚性基层路面的典型病害特征 半刚性基层沥青路面的典型病害可划分为两大类型:非结构性损坏和结构性损坏。前者指半刚性基层的板体性未受到破坏,而后者是指路面损坏位置下的半刚性基层受到损坏,板体强度减弱或完全丧失。 1、非结构性损坏 该类病害主要有桥头跳车、间距规则的横向裂缝、路表局部网裂和正常车辙等,病害特征如下。 (1)桥头跳车桥头跳车有两种情况:(1)台背填土压实不足,导致填土在台背后数十米范围内下沉。其特征为:沉降在行车方向是渐变的,延续距离相对较长,路面的整体强度未受破坏,路表面也少有损坏,但行车时具有明显的“波浪”感;(2)由于桥梁与台背填土刚度的差异而产生的不均匀沉降,从而出现的跳台。其特征为:延续距离短,只有几米,路面少有损坏发生,行车时具有明显的“瞬间跳车冲击”感。 (2)间距规则的横向裂缝这种裂缝一般为半刚性基层的结构性收缩而导致的反射裂缝。它横向贯穿公路全幅路面,深度方向贯通全部结构层,并且缝隙宽随季节变化。一般认为这种裂缝不可避免,对路面的整体性没有损害。 (3)纵向裂缝这种裂缝的数量较少,大多发生在高路堤地段路基外侧。成因是路堤中央与外侧压实不均匀、旧路帮宽或地基受外部水源的长期侵蚀,导致路基或地基的不均匀沉降。一般情况下裂缝较宽。 (4)路表局部网裂路表局部网裂多发生在行车道轮迹下,成因为路面局部施工缺陷。如:材料不均匀、基层成型不好、沥青面层与基层间有软弱夹层等。它起始于轮迹处,而远离轮迹处的路面施工缺陷由于受车辆荷载的影响较小,因此难以出现此类损坏。 2、结构性损坏该类损坏主要有路面局部凹陷龟裂和结构性辙槽。 (1)路面局部凹陷龟裂这种损坏是路面局部网裂的延续。因局部网裂没有得到及时的维修封堵,雨水渗入到基层,而高速行驶车辆轮胎的强大“泵吸”作用

沥青路面施工及验收规范 GBJ92-86

沥青路面施工及验收规范 GBJ92 - 86 编制说明 本规范是根据原国家建委(81)建发设字第546号通知,由交通部及城乡建设部的有关单位共同编制的。 本规范总结了建国以来修筑沥青路面的经验,并对一些主要技术问题,如沥青混凝土技术标准、路面平整度指标、沥青质量要求、石料压碎值指标、粗粒式混凝土试验方法等进行了科研及调查工作,收集及吸取了国外修筑沥青路面的先进经验,并广泛征求了全国有关单位的意见,经反复讨论修改,最后由有关部门共同审查定稿。 本规范共分十一章和七个附录。内容有:沥青混凝土、沥青碎石、沥青上拌下贯式、沥青贯入式、沥青表面处治等路面;还有透层、粘层、封层和附属工程(人行道、自行车道、广场、停车场、桥面),以及施工质量控制和验收。 本规范在执行过程中,如发现有需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交交通部公路科学研究所,以供今后修订时参考。 交通部 1985年12月第一章总则 第1.0.1条本规范适用于新建和改建的公路、城市道路及厂矿道路的沥青路面工程。 第1.0.2条本规范规定了表面处治、贯入式、热拌热铺的沥青碎石和沥青混凝土、上拌下贯式等沥青路面面层的施工方法。 对沥青类基层、联结层、整平层也可按本规范相应的规定使用。 第1.0.3条沥青路面施工应符合现行的关于防止沥青中毒有关安全防火标准规范的规定。 第1.0.4条对高寒地带沥青路面工程的施工除遵守本规范外,尚应按现行有关标准规范的规定执行。

第二章基层 第2.0.1条沥青路面的基层应符合如下要求: 一、具有足够的强度和刚度; 二、具有良好的稳定性; 三、表面平整、密实,拱度与面层一致; 四、与面层结合良好。 第2.0.2条沥青路面的基层可按下列规定选用: 一、整体型:石灰稳定土、水泥稳定土、石灰稳定工业废渣(土); 二、嵌锁型:泥灰结碎石、沥青贯入式; 三、级配型:级配碎(砾)石、沥青碎石、沥青混凝土。各种基层的材料 要求,施工工艺应符合现行的设计和施工规范的规定。 第2.0.3条沥青面层施工前应对基层或旧路面(作基层时)的质量进行检查,检查的项目、方法和标准,可按现行有关基层规范的规定执行。基层的质量经检查 符合要求后方可修筑沥青面层。 第三章材料 第一节沥青材料 第3.1.1条适用于沥青路面的沥青材料有道路石油沥青、软煤沥青、液体石油沥 青等,使用时应根据交通量、施工方法、沥青面层类型、材料来源 等情况选用。 第3.1.2条道路石油沥青、软煤沥青、液体石油沥青的技术要求应符合附录二的 规定。 第3.1.3条沥青面层所用的沥青标号,可根据地区气候条件.施工季节气温、路 面类型、施工方法和矿料种类和等级情况按表3.1.3选用。

柔性基层与半刚性基层沥青路面重载适应性分析

柔性基层与半刚性基层沥青路面重载适应性分析摘要:论文以路面力学软件bisar3.0为计算工具,分析标准轴载、超载50%、超载100%的情形下对这两种不同基层沥青路面的力学响应,对比研究其路表弯沉、路面结构各层次(面层、基层、底基层)的力学特性。结果表明,柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面的重载适应性存在明显差异。只有对其合理优化组合,才能实现这两种路面结构的优势互补。 关键词:柔性基层;半刚性基层;重载适应性 abstract: the paper to pavement mechanics for computing tools bisar3.0 software, analysis standard axle load, overload, overload 100% 50% of cases of the two different the mechanical response of the asphalt pavement, the contrast of the way the table deflection, pavement structure all levels (surface, basic level, subbase) mechanical properties. the results show that the asphalt pavement and flexible grassroots semi-rigid base of the asphalt pavement overloaded adaptability differences. only for the rational optimized combination, can realize the two complementary advantages of pavement structure. keywords: flexible grassroots; semi-rigid base; overloaded adaptability 中图分类号:u416.217文献标识码:a 文章编号:

新公路沥青路面设计规范解读

新公路沥青路面设计规范解读 (沥青路面设计规范2017) 新的沥青路面设计规范2017年9月1日正式实施。公路路基和路面的所有设计规范至此全部更新完毕,系统基本形成。这次新的沥青路面设计规范改动很大,下面把一些问题和重点提出来。 1、明确了路面结构层和功能层的概念。路面结构层里没有垫层这一说法,路面结构层就由三部分组成:面层、基层和底基层。以前一直说的垫层,可归为功能层或路基处置层。 2、设计引入可靠度设计方法。 3、调整了交通荷载等级的划分方法,用设计年限内累计的大客车和货车交通量来确定。 4、标准轴载依然为单轴双轮100KN。但是轴载换算方法进行了很大调整。 5、最大的变动是沥青路面设计指标,摈弃了使用几十年的设计弯沉。设计指标采用了与路面使用性能相关的沥青混合料疲劳开裂、无机结合料稳定层疲劳开裂、沥青混合料永久变形、路基顶面竖向压应变等。

不同的路面结构类型,设计指标不同,比如对于常见的半刚性基层沥青路面,设计指标为半刚性基层疲劳开裂和沥青面层永久变形。这是和不同的结构类型的力学特性相关的,对于半刚性基层沥青路面,沥青面层主要受压力,当然就不会出现疲劳开裂,所以没有必要验算面层了。具体验算时,计算各结构层疲劳寿命不能小于承受的累计当量轴次。 弯沉作为设计指标取消了,但是在路基和路面交(竣)工验收时,要检测验收弯沉。 路基顶面竖向压应变对于半刚性基层沥青路面而言,不是设计指标,但它是路基的设计指标,这就跟路基设计规范统一起来了。 6、4.1.4条明确指明:沥青结合料类材料层与其他材料层间应设置封层。4.6.3条又说:无机结合料稳定类材料层与沥青结合料结构层之间宜设置封层。“应”和“宜”?为何两个条文用词前后不统一呢? 7、沥青路面结构类型调整为四种:无机结合料稳定类基层沥青路面(半刚性基层沥青路面)、粒料类基层沥青路面(柔性基层沥青路面)、沥青结合料类基层沥青路面(柔性基层沥青路面)和水泥砼基层沥青路面(刚性基层沥青路面)。这是按照基

沥青混凝土路面对原材料的要求

沥青混凝土路面对原材料质量要求 摘要: 沥青路面使用的各种材料运至现场后必须取样进行现场质量检验,经评定合格后方可使用,不得以供应商提供的检验报告或商检报告代替现场检测。施工前必须检查各种材料的来源和质量,对经招标程序购进的沥青、集料等重要材料,供货单位必须提供最新检测的正式试验报告,从国外进口的材料应提供该批材料的船运单,对首次使用的集料,应检查生产单位和生产条件、加工机械、覆盖层的清理情况。 沥青路面集料的选择必须经过认真的料源调查,确定料源应尽可能就地取材。质量符合使用要求,石料开采必须注意环境保护,防止破坏生态平衡。集料粒径规格以方孔筛为准,不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放。 正式开工前,各种原材料的试验结果,及据此进行的目标配合比设计和生产配合比设计结果,应在规定期限内向业主及监理提出正式报告待,取得正式认可后,方可使用。 关键词: 沥青砼路面集料沥青质量要求

一、慨述 郑州至石人山高速公路是河南新规划的“两桥三路”中的“一路”,是一条新的区域能源和旅游大通道的中央辐射线,是河南省高速公路网的重要组成部分,其在郑州市连接郑州西南绕城高速公路,途经郑州市的新郑市、新密市、许昌市的长葛市、禹州市、平顶山市的郏县,宝丰县、鲁山县、止于国道G311,全长182.24KM。该高速通道是河南省中、南部地区的重要运输干,是贯穿河南省郑州市、许昌市、平顶山的大通道,同时还连接郑州西南绕城、许禹、上洛、太澳等高速公路。郑州至人山高速公路共分三个设计合同段,13个路面施工合同段。 正是因为自己在路面工地试验室实习,主管原材料进场检测,对原材料各种试验及技术标准有一定了解,深知原材料质量的好坏与高速公路施工质量的关系,故选此题目作为毕业论文标题。 从大的方面讲沥青路面的主要原材料有各种规格的碎石、矿粉、及沥青。集料可分为粗集料与细集料两种,主要检测项目为级配筛分、密度、含泥量、针片状、压碎值、粘附性、与砂当量,粗集料每500吨一检,细集料每200吨一检。矿粉的检测项目有级配筛分、密度、塑性指数、亲水系数、加热安定性,每50吨一检。对于沥青本项目按合同采用70号A级道路石油沥青,主要检测项目有三大指标(针入度、延度、软化点)延度分15度和10度延度、沥青的密度、闪点、燃点、标准粘度、动力粘度及老化试验。 为了提高我国高速公路的施工质量与耐久年限,就需要高速公路

最新半刚性基层沥青路面典型结构设计

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半刚性基层沥青路面典型结构设计 黄晓明 【东南大学交通学院南京210018】 摘要:通过对江苏、安徽、浙江三省高等级公路若干线段及沪宁高速公路无锡试验段的调查、测试和分析,提出了高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构图式及其注意事项,对半刚性基层沥青路面的结构设计具有较好的参考价值。 关键词:半刚性基层沥青路面结构设计 1概述 我国90%以上的高等级公路沥青路面基层和底基层采用半刚性材料。半刚性基层沥青路面已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。 在七·五期间,国家组织开展了“高等级公路半刚性基层、重交通道路沥青面层和抗滑表层的研究”的研究工作,对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性,沥青面层的开裂机理、车辙和疲劳、抗滑表层设计和应用、半刚性基层材料的强度特性和收缩特性,组成设计要求等进行了深入的研究工作,提出了较为完整的研究报告,为高等级公路半刚性基层沥青路面的设计和施工提供了理论依据和技术保证。

由于现行的《柔性路面设计规范》颁布于1986年,随着国家对交通运输业的日益重视和人们筑路经验的不断提高,一致认为1986年版的《柔性路面设计规范》已不能满足高等级公路半刚性基层沥青路面的需要。由于对半刚性基层认识不足,使得设计结果具有一定的盲目性,设计结果要么过分保守,要么因路面结构设计不当而产生早期破坏,造成很大的经济损失。因此,如何利用七·五国家攻关项目取得的成果,结合近十年来半刚性基层沥青路面的设计和施工经验,根据实际使用效果,提出适合本地区特点的路面结构,对路面结构设计方法的更新和路面实际使用效果的改善具有重要的意义。根据江苏、安徽、浙江高等级公路的实际,江苏在镇江、无锡、苏州、徐州、连云港共计4线10段进行调查,安徽在合肥、马鞍山、淮南三市调查了3线8段,浙江在嘉兴和杭州调查了2线5段共计9线23段。调查的路面结构具有一定的典型性。 2国内外研究概况 2.1国外国道主干线基层的结构特点 国外国道主干线基层结构有以下特点: (1)多数采用结合料稳定的粒料(包括各种细粒土和中粒土)及稳定细粒土(如水泥土、石灰土等)只能用作底基层,有的国家只用作路基改善层。法国和西班牙在重交通的高速公路上,要求路面底基层也用结合料处治材料。 (2)使用最广泛的结合料是水泥和沥青,石灰使用得较少。此外,还使用当地的低活性慢凝材料和工业废渣,如粉煤灰、粒状矿渣等。

关于耐久性沥青路面刚性基层材料综述

关于耐久性沥青路面刚性基层材料综述 摘要:本文根据刚性基层耐久性沥青路面的设计要求,分析了基于耐久性能的贫混凝土基层和水泥混凝土基层的强度、模量、疲劳等力学特性及干缩和温缩性能,提出一系列相关关系和指标,为刚性基层沥青路面的应力分析和结构设计提供技术参数。 关键词:耐久性沥青路面; 刚性基层; 模量; 干缩; 温缩 前言 随着国民经济和交通运输的快速发展,交通大流量、车辆大型化、重载超载及渠化交通等逐渐成为现代交通的鲜明特点和必然趋势。全球气候的持续变暖,公路使用条件变得日益苛刻,传统沥青路面已难负重任,许多公路沥青路面建成不久,各种病害也随之而来,即使采用重交沥青,仍不能满足现代交通的需要,车辙、温缩、开裂、坑槽等早期破坏情况时有发生。目前的使用实践表明,半刚性基层沥青路面早期破坏严重,养护维修成本高,特别是近年来早期修建的一些高速公路已相继进入大修或改建期,开膛破肚式的处理方式已经付出了巨大的经济成本和社会代价。鉴于此,基于刚性基层的耐久性沥青路面结构逐渐受到工程技术人员的重视。基层可采用贫混凝土、水泥混凝土和连续配筋混凝土。根据各类刚性基层的物理力学特性,参考国内外相关研究成果,并结合基层的受力分析,连续配筋混凝土基层、水泥混凝土基层和贫混凝土基层的设计基准期可分别为60年、45年和30年,从而充分体现出其优越的耐久性能。 一、贫混凝土 贫混凝土是由粗、细集料与一定的水泥和水配制而成的一种材料,其强度大大高于二灰稳定粒料、水泥稳定碎石等半刚性基层材料。贫混凝土具有较高的强度和刚度,水稳性好、抗冲刷能力强。贫混凝土由于胶结料含量少,空隙率一般较大,有利于界面水的排放。贫混凝土能缓和土基的不均匀变形,可消除对路面的不利影响。另外,贫混凝土还可以利用地方小泥窑生产的水泥,也可使用低标准的当地集料。贫混凝土是指用较少量水泥的混凝土,因而又称为经济混凝土.贫混凝土有湿贫混凝土、干贫混凝土和多孔贫混凝土三类,都具有良好的抗冲刷性能。贫混凝土(Lean Concrete,简称LC)是由粗、细级配集料与一定水泥和水拌和而成的一种混凝土。这种混凝土的水泥用量较普通混凝土低,有时也称经济混凝土(Econcrete) ,与水泥稳定碎石、二灰碎石等常用半刚性材料相比,具有较高的强度、刚度和整体性,抗冲刷、抗冻性、以及抗疲劳性能良好。贫混凝土通常道路基层,和面层一起承受到车辆荷载和温度荷载的反复作用,结构设计时需考虑其疲劳性能。鉴于其优良的路用性能,英国、美国、德国、法国、巴西、澳大

半刚性基层沥青路面的过去,现在和未来

半刚性基层沥青路面的过去,现在和未来 马辉112364 摘要:我国所修建的高速公路中90%以上为半刚性基层沥青路面结构,这种结构承载能力强,车辙深度小,水稳定性好,且已成为我国高等级公路的主要结构型式。但实践证明半刚性基层沥青路面有一些不可避免的技术问题,如由于半刚性基层材料的收缩特性而导致的沥青路面早期开裂,半刚性基层材料在行车荷载水和温度梯度的综合作用下出现的基层唧泥现象,在重交通条件下出现的早期疲劳损坏现象等等。本文从半刚性基层的特点,典型结构和主要病害以及防止措施等方面对半刚性基层沥青路面做了详细的介绍,并在结构优化和重载条件下半刚性基层沥青路面的发展做了展望。 关键词:半刚性基层沥青路面;病害;裂缝;结构优化;重载交通 1.概述 在粉碎的或原状松散的土中掺人一定量的无机结合料(水泥、石灰或工业废渣等)和水,拌和后经压实与养生,其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合料稳定材料。由于无机结合料稳定材料的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间,故常称此为半刚性材料,以此修筑的基层(底基层)亦称为半刚性基层(底基层),在此基础上修筑的沥青路面称为半刚性基层沥青路面。 20世纪80年代中期以来,由于交通量大增,以及轴载和重车比例增大,对路面的整体强度和平整度提出了更高的要求,相应地,对基层的要求也提高到了一个更高的水平。由于原有的级配碎石基层暴露出很大的弊端,即容易导致新建或改建的高等级公路沥青路面发生一些严重的早期损坏现象,于是普遍采用无机结合料稳定粒料(土)类基层,即在路面材料中掺入一定比例的石灰、水泥、粉煤灰或其他工业废渣等结合料,加水拌和形成混和料,经摊铺压实及养生后形成路面基层。进入20世纪90年代以后,沥青混凝土为面层的半刚性基层路面被广泛地应用于国内二级以上公路(含高速公路)。半刚性基层材料在国外一般都用水泥稳定,称为CTB(Cement Treated Base),最早应用于对软弱地基的处理,随后发展并应用于基层和底基层路面结构设计。与传统的全柔性路面基层(级配碎石、级配砾石、填隙碎石等)相比,石灰、水泥、粉煤灰等结合料都具有很高(或一定)的活

沥青路面常见病害及处理措施

一、沥青路面常见的病害 1.变形类 车辙属变形类,是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽,深度 1.5cm 以上。车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。产生车辙的原因主要是由于设计不合理以及车辆严重超载导致的。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素,以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。 车辙产生的主要原因有:(1)沥青混合料油石比过大;(2)表面磨损过度;(3)雨水侵入沥青混凝土内部;(4)由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。 2.裂缝类 裂缝主要有三种形式:纵向裂缝,横向裂缝和网裂。沥青路面建成后,都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响,但随着表面雨水的侵入,导致路面强度下降,在大量行车荷载作用下,使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的,裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。 坑槽(裂缝类)是常见的沥青路面早期病害,指路面破坏成坑洼深度大于2cm,面积在0.04㎡以上。形成坑槽主要是车辆修理或机动车用油渗入路面,污染使沥青混合料松散,经行车碾压逐步形成坑槽。 3.松散类 沥青路面的松散是指路面结合料失去粘结力、集料松动,面积0.1 ㎡以上。松散是直接影响行车安全的路面病害,松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,但由于行车作用,一般在轮迹带比较严重。 其产生的主要原因有:(1)局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;(2)碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;(3)随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造成沥青含量减少,细集料散失;(4)机械损害或油污染。 脱皮(松散类)沥青路面脱皮是指路面面层层状脱落,面积0.1 ㎡以上。

沥青路面施工及验收规范

沥青路面施工及验收规范 第一章总则 第1.0.1条本规范适用于新建和改建的公路、城市道路及厂矿道路的沥青路面工程。 第1.0.2条本规范规定了表面处治、贯入式、热拌热铺的沥青碎石和沥青混凝土、上 拌下贯式等沥青路面面层的施工方法。 对沥青类基层、联结层、整平层也可按本规范相应的规定使用。 沥青路面施工应符合现行的关于防止沥青中毒有关安全防火标准规范第1.0.3条 的规 定。 第1.0.4条对高寒地带沥青路面工程的施工除遵守本规范外,尚应按现行有关标准规 范的规定执行。 第二章基层 第2.0.1条沥青路面的基层应符合如下要求: 一、具有足够的强度和刚度; 二、具有良好的稳定性; 三、表面平整、密实,拱度与面层一致; 四、与面层结合良好。第2.0.2条沥青路面的基层可按下列规定选用: 一、整体型:石灰稳定土、水泥稳定土、石灰稳定工业废渣(土); 二、嵌锁型:泥灰结碎石、沥青贯入式;

三、级配型:级配碎(砾)石、沥青碎石、沥青混凝土。各种基层的材料要求,施工工艺应符合现行的设计和施工规范的规定。 第2.0.3条沥青面层施工前应对基层或旧路面(作基层时)的质量进行检查,检 查的 项目、方法和标准,可按现行有关基层规范的规定执行。基层的质量经检查符合要求后方可修筑沥青面层。 第三章材料 第一节沥青材料 第3.1.1条适用于沥青路面的沥青材料有道路石油沥青、软煤沥青、液体石油沥青等,使用时应根据交通量、施工方法、沥青面层类型、材料来源等情况选用。第3.1.2条道路石油沥青、软煤沥青、液体石油沥青的技术要求应符合附录二的规定。 第3.1.3条沥青面层所用的沥青标号,可根据地区气候条件.施工季节气温、路面类型、施工方法和矿料种类和等级情况按表3.1.3选用。 第3.1.4条沥青标号不符合使用要求时,可采用其他标号的沥青及稀释剂进行掺配,配制所需材料的比例应由试验室在施工前按规定要求进行试配后决定。施工时配制成的沥青,应由试验室每天取样进行检验,如不符合规定要求时,应重新调整配制比例。 第3.1.5条沥青材料的加热温度不应超过表3.1.5的规定.加热后的保温时间宜为:道路石油沥青不超过6小时;煤沥青不超过3小时。当天加热的沥青宜当天用完,避免对沥青多次加热。 在城市沥青厂中,沥青在贮油池中的保温温度,一般石油沥青宜为80~110?;煤沥青宜为70~90?。

半刚性基层沥青路面面层层位功能

TRANSPOWORLD 2012 No.18 (Sep) 172前言 随着国外耐久性沥青路面(或称长寿命沥青路面)设计理念的引进,我国道路工作者对沥青路面结构组合设计越来越重视,半刚性沥青路面结构的沥青面层厚度有逐渐增厚的趋势。那么,沥青面层分几层设计合适,每一沥青层材料设计应侧重哪些方面的性能要求等,则是沥青路面结构设计必须要明确的关键问题,否则,盲目的增加沥青面层厚度将很难起到路面耐久的作用。本文利用长寿命沥青路面设计分析软件BISAR3.0,以及希尔斯(Hills)和布来因(Brien)提出的温度应力计算公式,分析了半刚性基层沥青路面在沥青面层厚度、模量、行车荷载和环境温度等条件下的沥青面层应力分布规律,并依此确定沥青面层不同深度的功能分区,对指导半刚性基层沥青路面的沥青面层组合设计具有重要意义。 沥青路面结构与设计计算参数 采用的半刚性基层沥青路面结构形式及参数见图1。 应力计算时采用垂直荷载作用下的弹性层状连续体系,荷载采用双轮组单轴载100KN作为标准轴载,单轮传压面当量圆直径21.30cm,轮胎接地压强0.7MPa,两轮中心距31.95cm。计算点为单圆荷载中心处以下每2cm深度取一点。 利用BISAR3.0的沥青面层应力分布规律分析 在半刚性基层沥青路面设计中,影响沥青面层内部里应力分布规律的主要变量有面层厚度、面层模量,以及行车荷载的大小等。 面层厚度对应力的影响分析 在保持路面其他设计参数不变的条件下,改变沥青面层厚度(H 1为16cm~30cm),进行沥青面层不同深度处的拉应力(拉应力为负值时材料受压,拉应力为正值时材料受拉)、剪切应力的计算。沥青面层不同深度处的 拉应力、剪切应力随深度变化规律见图2、图3。 由图2可见,当面层总厚度H1从16cm增加到30cm时,应力为压应力的范围由距路表深度0~8cm增加到0~15cm;距路表深度8~15cm以下则表现为拉应力,并随深度增加而增大, 均在面层底部达到最大值,因此,面层厚度对沥青面层层底拉应力峰值位置的影响不大。同时随沥青面层总厚度的增加,面层底部最大拉应力值减小。由此表明增加面层厚度有利于提高面层的抗疲劳破坏能力。 由图3可见,当面层厚度H 1从16cm增加到30cm时,剪应力沿路面深 度先增大后减小,且均在6~7cm深度处剪应力达到最大值。因此面层厚度对最大剪应力位置无明显影响。 面层模量对拉应力的影响分析 在保持路面其他设计参数不变的条件下,改变沥青面层模量(E1为1000MPa~2400MPa),进行沥青面层不同深度拉应力和剪切应力的计算。沥青面层不同深度处的拉应力、剪切应力随深度变化规律见图4、图5。 由图4可见,当面层模量E 1从1000Mpa增加到2400Mpa时,应力为压应力的范围变化不大,基本在距路表深度0~11cm范围内,而在距路表深度10cm以下则表现为拉应力,且拉应力随深度增加而增大,在面层底达到最大值。同时,随面层模量的增加,面层底部最大拉应力增大。总的来说,面层模量对层底拉应力峰值位置无明显影响。 由图5可见,当面层模量E 1从 H IGHWAY 现代公路 半刚性基层沥青路面面层层位功能分析 文/李海波 魏如喜

高速公路永久性沥青路面的发展与实践

2011年第5期(总第207期) 黑龙江交通科技 HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI No.5,2011(Sum No.207) 高速公路永久性沥青路面的发展与实践 吴晓光 (承德市地方道路管理处) 摘 要:介绍了国内外永久性沥青路面的研究概况,分析了各国永久性路面结构的使用年限及结构类型,重点讨论了国内永久性路面结构的发展情况。 关键词:高速公路;永久性;沥青路面;路面结构中图分类号:U416.217文献标识码:C 文章编号:1008-3383(2011)05-0016-01 收稿日期:2011-03-11 1 永久性沥青路面的概念 永久性沥青路面或长寿命沥青路面,尽管名称不一样,其实内涵基本相同。欧洲习惯于称为长寿命沥青路面(Long -Life Asphalt Pavements ),美国称之为永久性路面(Perpetu-al Asphalt Pavement )。20世纪末以来,永久性路面成为世界各国沥青路面研究的热门内容,特别是用于高速公路、重载交通道路中。典型的永久性沥青路面特点如图1所示 。 图1 永久性路面结构设计特点 2 永久性沥青路面在国外的发展(1)欧洲永久性路面使用情况 英国在20世纪50年代初期修筑了多条设计寿命为20a 的试验路,该国在分析这些试验路路用性能的基础上,根据Powell 等人的设计理论提出了目前沥青路面的设计方法。Powell 的理论是主张道路使用20a 后,通过对原路面补强来实现40a 的设计寿命。 英国的研究得出,耐久性路面设计的关键是保证路面强度满足某一强度与阈值。一种有效的长寿命路面结构是由 很薄的磨耗层、HMB 基层和底基层组成的,在有很强的抗变 形能力的HMB 层上加铺20 30mm 的磨耗层可以构成一种抗车辙性能良好的路面结构。 德国:1977年德国AS 高速公路Frankfurter Kreuz 采用的结构是37mm 浇注沥青混凝土面层+200mm 沥青混凝土基层+150mm 稳定底基层。该高速公路双向日交通量152000辆/d ,重载货车比例为10% 20%,使用17a 后标准轴载次数为125百万次,现在仍然使用良好。 意大利:意大利的Del Sole 高速,结构为30mm 中粒式沥青混凝土+70mm 粗粒式沥青混凝土+150mm 沥青碎石+360mm 级配砂砾+300 400mm 砂层。 (2)美国长效性路面研究概述 美国沥青路面协会(APA )关于永久性路面的定义为路面使用年限至少为35a ,并且在使用年限内路面不发生结构性破坏,只需进行周期性养护,平均罩面时间不小于12a 。 美国各州关于永久性路面的使用年限也并不统一,表1是美国部分州关于永久性路面使用期的基本情况。 表1 美国部分州关于永久性路面的使用年限 州名使用期/a 州名使用期/a 西维吉尼亚40加里福尼亚50肯萨斯30克罗地亚35俄亥俄35科罗拉多30华盛顿 40 伊利诺斯 40 美国长效路面常见结构类型见表2。 表2美国部分州使用的永久性路面结构 州名结构组合 加利福尼亚州(710州际公路) 25mm GFC +75mm 中面层+125mm 下面层+200mm 处置后的水泥破碎板+150mm 水泥处治基层 密歇根州 组合①:50mm Superave +65mm 中面层+100mm 下面层+380mm 基层+345抗冻处置土基 组合②:50mm Superave +100mm 中面层+140mm 下面层+250mm 基层+315抗冻处置土基 组合③:100mm 上面层+165mm 下面层+330mm 基层+220mm 抗冻处置土基 组合④:100mm 上面层+205mm 下面层+430mm 基层+200mm 抗冻处置土基 威斯康星州 组合①:50mm 上面层+90mm 中面层+90mm 下面层+100mm 开级配基层+200mm 碎石基层 组合②:50mm 上面层+90mm 中面层+90mm 下面层+100mm 开级配基层+430mm 破碎结合料基层 从表2中可以看出,其长效性路面通常采用柔性结构,路基强度较高时,可以采用全厚式;路基强度不足时,加铺粒料基层或沥青碎石基层。 面层结构组合是长寿命路面设计的关键,面层结构必须结合各部分功能特点进行组合。 美国沥青路面协会提出面层分为3层:①上面层:厚40 75mm ,要求具有良好的抗车辙能力、抗老化性能、低温性能和良好的表面特性; ②中面层:厚100 175mm ,要求具有较高的模量和抗车辙性能; ③下面层:厚75 100mm ,要求具有抗疲劳和抗水损坏能力。 J.Harvey 和Carl Monismith 等人提出另外一种面层组 合:25 37mm 的磨耗层, 75 100mm 上面层,中面层(设计层,厚度需要计算)和50 75mm 下面层。3耐久性沥青路面国内的发展 国内的长寿命沥青路面研究还处于起步阶段,由近些年我国高速公路大规模建设中出现的问题,认为增厚沥青面层是一种比较有效的防止早期破坏的方法,但由于资源的紧缺 (下转第18页)

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