• (1) 添加高熔点天然沥青 形成的结合剂的特性为: ① 25 ℃针入度12～ 35(0. 1 mm) ; ②软化点60～75 ℃。 • (2) 添加聚烯烃 • (3) 使用聚合物改性沥青 高粘度合成橡胶改性沥青,这种合成橡胶是一 种SBS 热塑橡胶(苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段 共聚物) 。这种类型的混合料具有较高的模量、 较强的抗车辙能力和很好的抗疲劳性能。
不同材料性能比较（车辙）
注：数据引用欧阳伟论文
不同材料性能比较（45度动模量）
注：数据引用欧阳伟论文
不同材料性能比较（静模量）
不同材料性能比较（低温）
不同材料性能比较（疲劳）
注：数据引用欧阳伟论文
三、高模量沥青混合料性能
级配及其要求 高温稳定性 水稳定性 疲劳性能 低温性能？？
高模量沥青混合料级配特点
法国高模量沥青混合料设计方法
混合料设计技术要求
不同温度的模量比较
模量的限制
• 过大的劲度可能导致沥青混凝土的低温 开裂。为了防止发生这种潜在的破坏,15 ℃的劲度模量不应超过17 000 MPa 。
• 添加聚烯烃类物质 选用的聚烯烃类物质(实质上是聚乙烯类) 直接加入到热拌混合料中。在第一阶段, 它们分散并熔化在热集料中。然后注入 沥青,部分溶解聚烯烃。得到的混合物被 裹有一层复合结合剂,在其中聚烯烃提供 了一个很高的力学性能,而沥青作为塑化 剂、填充剂和粘合剂。
不同类型的材料比较
用于面层的高模量沥青混凝土 (HMAC)
高模量பைடு நூலகம்青及其混合料发展
郝 培 文
主 要 内 容
一、高模量沥青应用的背景 二、高模量沥青基本性质 三、高模量沥青混合料性能 四、高模量沥青的应用
一、高模量沥青的应用背景
1、高模量沥青的应用背景 普遍存在沥青路面车辙损坏严重; 气候变暖所带来的炎热天气和持续高温; 汽车超载所带来的重轴载和高轮压; 山区高速公路连续长大纵坡所带来的行车速 度缓慢和荷载作用时间延长; 防止早期沥青路面水损害所采用的密级配和 高沥青用量;
不同材料疲劳性能
• 对于表层使用的HMAC 通过添加高熔点 天然沥青或添加聚烯烃得到的混合料经 过100 万次循环后的容许应变范围从110 ×10 - 6～120 ×10 - 6 ,说明疲劳反应与 标准磨耗层混凝土相似。用SBS 改性沥 青得到的混合料对疲劳性更耐久,经过1 百万次循环后的容许应变范围从130 ×10 - 6～150 ×10 - 6 。
不小于 (℃) (g/cm3)
溶解度（三氯乙烯） 不小于 (%) 质量损失 不大于 (%) 薄膜加 热试验 残留针入度比 不小于 (%) 163℃ 残留延度(10℃)不小于(cm) 5h 残留延度(15℃)不小于(cm)
高模量沥青分类
• 使用特别硬的沥青 结合料主要特性为: 25 ℃针入度10 ～ 20 ( 0. 1mm) ; 软化点65 ～ 80 ℃; 160 ℃粘度 400 ～ 600MPa·s。
沥青路面高温失稳/车辙损坏
重载与超载交通
山区公路爬坡路段车辙损坏严重
沥青路面拥包
沥青路面搓板
沥青路面水损害
法国关于沥青混合料定义
• • • • • • • • • • • • AC: 沥青玛蹄脂 AT: 人行道沥青玛蹄脂 BBSG: 半柔性沥青混凝土 BBME: 高模量沥青混凝土基层 BBM: 薄层沥青混凝土 BBTM:超薄层沥青混凝土 BBDr: 大空隙沥青混凝土 BBA: 机场沥青混凝土 BBCS: 低交通量沥青路面 EME: 高模量沥青混凝土 GB: 道路沥青基层 GSP: 旋转剪切压实
• 硬质沥青具有针入度小、软化点高、粘度大、 延度小的基本特点，其高温性能优良、温度 敏感性好、低温性能略差，较适合夏季高温、 重轴载道路沥青路面的中下面层。
道路石油沥青技术要求[A级/B级](JTG F40-2004)
试验项目 针入度(25℃,100g,5s) 针入度指数PI 软化点（R&B环球法）不小于 (℃) 60℃动力粘度 不小于 (Pa·s) 不小于 (cm) 不小于 (cm) 不大于 (%) 230 245 99.5 实测记录 ±0.8 55/52 10/8 30 57/54 8/6 20 61/58 6/4 15 63/60 4/2 10 65/62 延度(5cm/min,10℃) 延度(5cm/min,15℃) 含蜡量（蒸馏法） 闪点 密度(15℃) 43/42 120 40/30 100 45/43 160/140 20~45 100 (0.1mm) 110号 100~120 90号 80~100 70号 60~80 -1.5~+1.0 46/44 180/160 15~25 100 2.2 260 49/46 200 15/10 80 55/53 260 10/8 50 50号 40~60 30号 20~40
二、高模量沥青的发展
• 高模量沥青混凝土使用最为普遍的国家 是法国,按照法国高模量沥青混凝土标准 NF P98 - 140 中的定义,复数模量(15 ℃,10 Hz) ≥14 000 MPa 的沥青混凝土才 能称为高模量沥青混凝土。
二、高模量沥青的发展
• 最早的高模量沥青混合料是在20 世纪70 年代 中期用煤沥青和聚氯乙烯制成的。正式的高 模量沥青混凝土出现于1980 年。
高模量沥青分类
• 添加高熔点天然沥青 高熔点天然沥青是一种天然的固体碳氢 化合物树脂;不仅可以混合在沥青里形成 一种预先制备的结合料,而且还可以以粉 末状添加剂直接加入到拌和机里。不管 采取何种制备方法,得到的结合料应具 有:25 ℃针入度8～18 (0. 1 mm) ;软化点 65～80 ℃。
高模量沥青分类
混合料设计设备要求
不同级配性能要求比较
南非高模量沥青混合料设计
中国与法国配比设计比较
法国沥青混凝土的发展趋势
材料要求
法国沥青混凝土的发展趋势
材料及设计要求
材料及设计要求
法国沥青混凝土的发展趋势
材料与设计要求
级配的变化
高模量沥青混凝土层位
四、高模量沥青的应用
• 20世纪80年代前期，法国在中下沥青面层的 沥青混合料中常用针入度为35~45(0.1mm)的 沥青，沥青用量4.5%。 • 1982年法国一个承包商用针入度15的沥青做 底面层混合料，同时增加沥青用量与表面层 混合料相同。 • 1992年法国正式制定使用针入度15的沥青制 作高模量沥青混凝土的规范，同时将底面层 厚度减薄1/4。 • 在西班牙也采用这种高模量沥青混凝土，也 将底面层厚度减薄1/4。