第十章 沥青路面
筛分热料
热 料
仓
筛
分
通过调整 冷料仓出料
为生产配合比最佳沥 青用量确定提供标准
确定热料 比例 生产配合比
确定最佳 沥青用量
以热料比例 和最佳沥青 生产混合料
根据冷料比例 成型5组 马歇尔试件
根据目标配合比根据热料比例
OAC OAC±0.3%
成型3组马歇尔试件
三组沥青用量
1号仓
2号仓
3号仓 4号仓
热料仓筛分效果的变异性
通过率/%
120
100
80
60
40
20
0
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75 2.36 1.18
0.6
0.3
0.15 0.075
筛孔/mm
4仓 4仓 3仓 3仓 2仓 2仓 1仓 1仓
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2、沥青混合料生产质量影响因素与稳定措施
生产质量影响因素:
1 目标配合比设计不严格
沥青性能的检验、各档矿料指标的检验、矿料合成级配设计、沥青 混合料路用性能是否达标,不满足必须换材料。
5 沥青和矿粉用量控制精度不足
矿粉和沥青用量严重影响混合料的搅拌和易性、体积指标和路用性能
2、沥青混合料生产质量影响因素与稳定措施
生产质量稳定性措施: 1 科学严谨地做好目标配合比设计
施工技术规范对沥青、矿粉和集料的各项指标必须严格检验,不合格考虑 换料;合理确定混合料设计级配、尽可能提高混合料路用性能试验指标,为施 工变异性留有余地。
n 10.泛油(Bleeding) n 路面混合料中的沥青向上迁移到路表面,形成一层有
光泽的沥青膜就被称为泛油。
n 泛油主要是由于沥青材料或设计缺陷造成的。沥青含 量过多,混合料中空隙率过小,拌合控制不严,沥青 的高温稳定性差,是产生泛油的主要原因。施工时粘 层油用量不当,或雨水渗入使下层沥青与石料剥离, 在动水作用下,沥青膜剥落上浮也会形成路面表面泛 油。
和沥青结合料流失而造成的路面损坏。松散主要是由 于沥青与集料之间失去粘结而产生。沥青混合料中沥 青偏少,沥青与集料间粘结差,或者由于沥青老化而 变硬、压实不足或局部集料不均匀,都有可能在在沥 青表面形成松散。离析
n 7.沉陷 n 沉陷是路面表面产生的大于10mm的局部凹陷变形。是
沥青路面主要结构性破坏形式之一。沉降产生的主要 原因是路基不均匀沉降、路面局部开挖回填压实不足 或桥涵台背填土不实。路面基层结构损坏或不稳定也 会产生路面局部沉陷变形。
in 1848 (焦油)
层铺沥青路面:Paris in 1858 ;USA 1870;
沥青起源(1875-1902-至今)
热拌沥青碎石路面(1903)
1907; Pennsylvania
1929: Asphalt over wood block paving
From: Sydney Streets, an online exhibit by the City of Sydney, 2003
2 采取设备方面的技术措施提高生产配合比的稳定性
采用可靠的冷料仓出料量标定技术,采取合理技术确保二次筛分效果(防 堵筛、料流厚度、振动参数),才能真正解决热料仓溢料待料问题,稳定目标 配合比和生产配合比的关联,确保面层施工质量稳定性。
3 严控搅拌站出料温度,减少沥青老化
沥青混合料拌和温度决定了沥青施工老化程度,严重影响沥青路面使用寿命
Ø过少,则不足以形成 结构沥青膜; Ø偏多,则自由沥青偏 多,粘聚力降低; Ø过多,则部分自由沥 青起润滑作用,降低内 摩擦角; Ø最佳沥青用量必要性
3号仓4号仓 1号仓 2号仓
目标配合比与生产配合比设计关系图
冷料仓 筛分
确定冷料 比例 目标配合比 确定最佳 沥青用量
矿料加热
提升 振动筛二次
热料仓
开级配沥青混合料磨耗层(OGFC):较强的结构排水能力, 多雨地区沥青路面表面层或磨耗层。
半刚性基层沥青路面:以半刚性基层材料作为基层,其上直接 铺筑沥青面层的路面。结构形式为:沥青混凝土面层+半刚性 基层。
柔性基层沥青路面:以沥青稳定类材料、粒料等为基层的沥 青路面。结构形式常为:沥青混凝土面层+沥青稳定碎石基层+ 粒料基层
路中线近于垂直、有时伴随有少量支缝。沥青面层的 低温收缩或者因半刚性基层收缩裂缝的反射是产生横
向裂缝的两个主要原因。
典型的横向裂缝
n 5.坑槽(Pits) n 坑槽是局部集料丧失而在路表面形成的坑洞,可深及
不同路面层次。坑槽通常是其他病害,如龟裂、松散
等病害未及时处理而进一步发展的结果。
n 6.松散 n 松散是一种从路面表面向下不断发展的集料颗粒流失
3 沥青混合料施工质量影响因素与控制技术
机械化施工过程控制不当对混合料的影响,如沥青混合料 施工离析、过压、欠压、施工温度过高的等,优化沥青混合料 施工机械的参数设置和施工工艺。
1 沥青路面和沥青混合料的组成特点
73
p 沥青路面:以压实的沥青混合料为面层的路面。
沥青混合料 = 矿料
+ 沥青
(骨架作用) (粘结和填充作用)
桥
面层
面
铺
底层
防装 水结
防
体构
水
系层
层
桥面板
桥
面层
面
铺
底层
防装 水结
防
体构
水
系层
层
桥面板
桥
面层
面
铺
底层
防装 水结
防
体构
水
系层
层
桥面板
(1)不透水性 (2)力学强度
(3)耐久性
(4)施工可操作性
SMA13 应力吸收层 高韧性钢纤 维轻砼
钢筋网 剪力件 防水防锈层
钢板
钢桥面板10m ×3.3m 横隔板间距2.5m T形加劲肋高250mm 间距330mm 6%横坡
u 厂拌法:一定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备加热 拌和,然后到工地摊铺碾压而成的沥青路面。
层铺法
路拌法
厂拌法
沥青表处 :用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不 超过3cm的沥青路面; 沥青贯入:用沥青和集料按层铺法铺筑而成,厚度一般为4-8 cm 的沥青路面; 沥青碎石:以沥青和嵌挤结构集料热拌铺筑的路面;
老化以及砂砾基层的不均匀性所引起。
n 3.纵向裂缝(Longitudinal cracks) n 纵向裂缝是与道路中线大致平行的裂缝,有时伴随有少
量支缝。 n 水泥混凝土面板纵缝的反射开裂; n 路面纵向摊铺接缝或路面加宽处理不当; n 路基填挖交界处。 n 龟裂的早期形式
n 4.横向裂缝(Transverse cracks) n 横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的,表现为与道
弹性除冰雪路面 热力融冰雪路面
室内试件 破冰效果
室内试件 融雪效果
融雪涂层融雪效果
日平均气温:-3oC 降雪量:2mm
图4-1 间歇式拌和设备
碾压
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1 沥青路面性能与沥青混合料组成的特点
沥青路面性能和破坏特点、沥青混合料的组成原理
2 沥青混合料生产质量影响因素与稳定措施
间歇式搅拌站的优点和缺点、影响沥青混合料生产质量的 各环节分析
碾压 良好的性能
摊铺
拌和生产
沥青混合料的组成
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优点
沥青混合料 =
矿料(骨架作用)
+
沥青(粘结和填充作用)
95%wt 5%wt
沥青路面的优点: 表面平整无接缝,行车振动小,噪音低; 便于机械化施工,开放交通快,养护简便; 沥青混合料可再生利用。
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沥青混合料的路用性能
高温稳定性 温度稳定性
沥青混凝土:以沥青和密实结构集料热拌铺筑而成的路面;
乳化沥青碎石:以常温熔融的沥青和嵌挤结构的集料冷拌或热 拌,冷铺而成的路面;
沥青玛蹄脂碎石(SMA)路面 :用沥青玛蹄脂碎石混合料 作面层或抗滑层的路面。 组成:三多一少(粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料 少) 特点:构造深度较大、抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲劳、 高温 抗车辙、低温抗开裂
n 沉陷变形会导致结构层的开裂,影响行车舒适性和行 车安全。
n 8.车辙(Track) n 车辙是沥青路面表面形成的沿轮迹方向大于10mm的竖
向凹陷。车辙可分为结构性车辙、压实性车辙及磨损
性车辙。
n 9.波浪拥包 n 波浪拥包指的是由于局部沥青面层材料变形而在路表
面形成的有规律的纵向起伏,波峰和波谷间隔很近。 波浪拥抱是一种对路面行驶质量影响较大的病害形式。
透水沥青路面典型结构
溢流口 排水设施
透水性沥青路面 (City Road)
透水性沥青路面 (at night)
传统路 面
排水路面
沥青路面
水泥路面
草地
城市热岛
增加能量消耗 加剧温室气体释放 危及人类健康
热阻式路面
反射 辐射
吸收
保水式路面
入射
涂层上表面
传导 透射
遮热式路面
涂层下表面
热反射涂层的降温幅度
1935: Testing a Barber-Greene paver
Photo from the Asphalt Institute
1941年中国滇缅公路表处工艺
u 层铺法:分层洒布沥青,分层铺撒矿料和碾压的方法修筑;
u 路拌法:在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾 压密实而成的沥青面层;
第十章 沥青路面
ü 概念:用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层与各类基层和 垫层所组成的路面结构。
ü 特点:表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声 低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点,因 而获得广泛的应用。