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机场道面沥青混合料设计


机场道面沥青混合料的沥青用量,目前仍按马 歇尔试验方法确定。由于飞机荷载比汽车大得 多,按马歇尔试验方法确定沥青用量时,其稳 定度的标准有所提高。
沥青混合料集料间隙率(VMA)应满足如下要求:
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沥青混合料初步完成设计后,同样需要进行混合 料的性能检验,即需进行混合料的轮辙试验、冻 融循环试验以及低温性能的试验。 在机场沥青道面混合料设计规范中规定动稳定度 应大于1500次/mm;当采用改性沥青时,动稳定 度则应大于3000次/mm。冻融循环试验后的劈裂 强度比TSR应大于75%。 与公路热拌沥青混合料设计一样,施工时还需要 进行施工配合比设计,即根据实际使用的砂石材 料(热仓料)重新确定配合比,并在目标设计的 基础上调整沥青用量。
第七章 机场道面沥青混合料设计
主讲:XXX
一、概述
二、材料
三、混合料配合比设计
机场道面的概念
机场道面是指在天然土基和基层顶面用筑路材料铺 筑的一层或多层的人工结构物,是供飞机起飞、着陆、 滑行及维修、停放的坪道,如跑道、滑行道、客机 坪、维修坪、货机坪、停机坪等。
(1)机场道面的发展
飞机出现初期:草地、土地 20世纪30年代:石料道面
选择沥青的标号应考虑机场所在地理位置 和气候条件,除此之外,还应考虑飞机荷载的 性质。 当经过技术经济论证可采用改性沥青,尤 其对于日平均起落架次在100次以上的机场道 面,宜考虑采用改性沥青。在北方地区推荐采 用SBS、SBR改性沥青,在南方地区可采用 EVA、SBS和PE改性沥青,一般地区采用SBS 改性沥青。 机场道面修建排水性抗滑磨耗层(OGFC) 或沥青玛蹄脂碎石(SMA)面层一般宜采用 SBS改性沥青。
美国对集料的要求 随飞机的大小有所区别 如供飞机全重27.2t或以上的飞机使用的道面, 要求随时两个破碎面占70%以上,一个破碎面占 80%以上。集料的针片状颗粒(1:5)含量不大 于8%。 对于细集料,不含黏土、粉土、黏土块等杂质。
法国对集料的要求
法国航空基地局(DIA)要求无论机场的运输情况如何,随时的 内在性质和外观特性应符合下表要求。 碎石等级 洛杉矶磨耗值L.A. 剥落度M.D.E 磨光值C.P.A 针片状颗粒含量 表面清洁度 C级 ≤25 ≤20 ≥0.45 ≤20 ≤2 D级 ≤30 ≤25 ——
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美国的混合料性能检验方法
在美国的设计方法中,对于性能检验未提出 要求,但并不说明所设计完成的沥青混合料 其性能不用检验。 20世界90年代以来,由于SHRP研究成果的推 广应用,必然对民航机场道面设计产生影响。 根据Superpave规范的要求,混合料必须进行 水敏感性检验。
法国的混合料性能检验方法 法国除回转剪切压实试验、抗压强度试 验外,还要求进行拉伸试验,以检验弹性模 量是否符合要求。但法国认为沥青混合料的 密实度还是最重要的,密实度能够反映沥青 混合料的抗压强度、拉伸模量、疲劳强度、 抗渗性以及耐老化。因此,在沥青混凝土的 各种性能中,首先必须考虑密实度,其次是 力学性能。
为提高抗滑性:刻槽 宜采用AC类细级配混合料 旧道面在不停航条件下利用夜间加铺沥青混凝土 面层,常采用细粒式或中粒式
近几年来,由于沥青改性技术的发展和SMA在 公路上大量应用,机场道面也开始普遍应用 SMA混合料。如首都机场、哈尔滨机场、天津 机场等就采用SMA座位表面层,使用证明其抗 滑性和抗车辙性能良好。一般来说,对于航班较 多且有较大机型飞机飞行的机场宜采用SMA-16, 航班相对较少、机型又较小的机场则宜采用 SMA-13或SMA-10。
机场道面的构造
道肩
面层 基层 底基层 垫层 土基
道肩
沥青道面的特点 沥青道面属于柔性道面,其优点有: 1、滑行舒适
2、修建方便
3、补强改建方便
1 2 沥青机场道面 与公路受的飞机荷载大
飞机轮迹在道面上横向分布很分散
机场道面飞机交通量不大
飞机在道面上滑行速度很高
沥青玛蹄脂碎石
1、集料 1、高于公路标准 主要表现在:
石料的强度 针片状颗粒含量 软石颗粒含量
如: 碎石实质坚韧 颗粒形状成正方形 严格限制针片状颗粒含量 石料磨光值较高(增强抗滑性)
参考标准: 《民用机场沥青混凝土道面设计规范》(MH 5010-1999)
可在沥青中添加抗剥落剂
《规范》中对细集料的要求:
内在性质
外观特性
二、沥青混合料
机场沥青混凝土道面设计规范要求采用机场石油沥青。修建 飞行区等级指标II为C、D、E及以上的机场,应采用下表的机 场沥青。对于等级A、B的小型机场,则也可采用普通道路石 油沥青。
许多研究都已表明,含蜡量与沥青的温度 敏感性、低温柔韧性、粘附性都有很好的相关 性。 目前重交沥青的技术标准,实际上是针 对国产沥青的生产情况作了适当的放宽。然而 机场沥青道面的工作状态与重交通道路相比较, 有其自身的特殊性,因此所用沥青也有其相应 的特殊要求。
第二次世界大战期间:水泥混凝土道面、沥青道面
根据国际民航组织的资料,在147个成员国共计1038个机场 的1718条跑道中,沥青跑道占62.6%,水泥跑道占25.2%, 其他类型的跑道占12.2%。
机场道面必须具有的使用性能
1、要有足够的强度和刚度
2、具有良好的平整度
3、具有良好的抗滑性 4、具有充足的耐久性
1、集料级配
机场道面沥青混合料的集料级配范围采用公路 道面层次 沥青混合料类型 沥青路面级配。由于飞机荷载比汽车大,因此 上面层 道面上、中、下各层均应采用沥青混凝土,即 AC-13 AC-16 SMA-10 SMA-13 SMA-16 OGFC-13 OGFC-16 使是下面层也不宜采用沥青碎石,只因为沥青 中面层 碎石的承载能力和耐疲劳强度较差。 AC-16 AC-20 AC-25 根据道面的结构、沥青层的层位以及当地的气 下面层 候条件,各层的沥青混合料类型可按下表选择。 AC-20 AC-25 AC-30
道面表面应无碎屑
基于以上特点,机场道面呈现为有限的大荷载重 复作用疲劳特征,而公路路面则是小荷载下大量 重复作用的疲劳特征。因此,机场沥青道面混合 料设计,既有与公路沥青路面相同的方面,又有 机场机场道面本身特殊性的要求。
综 观 世 界 机 场 沥 青 道 面
传统密集配沥青混凝土
面层
排水式沥青混合料
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