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淺談對superpave瀝青混合料設計認識
摘要:本文對superpave瀝青混合料設計談談粗略看法。
關鍵詞:superpave瀝青混合料設計
隨著美國superpave瀝青混合料設計問世以來,受到許多國家道路工作者的認可,人們對該項技術表現(xiàn)出濃厚的興趣,本人對superpave瀝青混合料設計談談粗略看法:
1 superpave設計方法較傳統(tǒng)的馬歇爾設計方法的優(yōu)點
1.1原材料上的要求:
1.1.1石料上注重了集料的棱角性,因為棱角性的好壞直接影響道路的質量,抗剪強度主要依賴于集料的抗滑移能力,棱角性越好,集料的內摩擦力就大,集料之間的相互嵌擠就強,從而混合料的抗剪能力就大;
1.1.2集料的針片狀要求越高,一般控制在10%以內針片狀便于混合料的嵌擠和現(xiàn)場施工,防止現(xiàn)場施工因碾壓而將針片狀壓斷,人為造成斷開的集料無法粘接;
1.1.3瀝青的選用考慮了溫度的明感性,對溫度的要求和基質瀝青的要求比馬氏要高,下面層為70號瀝青PG70-22,中面層為改性SBS瀝青PG70-22,有的地方用PG76-22,溫度提高了兩個等級,適應當?shù)芈访娴母邷睾偷蜏匾蟆?
1.2 試驗成型的儀器采用旋轉壓實儀
1.2.1旋轉壓實儀模擬現(xiàn)場施工的碾壓方式,它的原理實際上是一種搓揉運動,集料通過搓揉重新調整位置,從而獲得密實,不會產生象馬氏一樣重錘擊碎集料現(xiàn)象;
1.2.2旋轉壓實儀試模直徑為150mm(馬氏為101.6mm),比較客觀地反映集料的嵌擠;
1.2.3壓實次數(shù)與交通量的設計有關
交通量不同,試件成型的壓實次數(shù)不同,它們是成相關關系,這種設計是科學合理的,而馬氏只是擊50次或75次;
1.3混合料壓實或成型前要進行短期老化
該設計方法要求瀝青混合料壓實成型前要進行短期老化(約2小時),目的是模擬現(xiàn)場施工過程(因為瀝青混合料從拌和樓放入運料車再運輸?shù)浆F(xiàn)場攤鋪碾壓前一段時間就是混合料的老化時間),這樣做比較接近施工現(xiàn)場工作,得出的試驗數(shù)據(jù)比較科學;
1.4設計中該瀝青飽和度VFA與交通量有關,該設計方法根據(jù)交通量小,VFA為70～80%,交通量大,VFA為65～75%,交通量的大小對路面壓實程度不同,交通量大,初始瀝青飽和度小一些,以便預留較多的空隙,防止在車輛較多的反復碾壓下空隙率減小而使混合料失去穩(wěn)定。
2 superpave設計方法存在的問題
2.1設計瀝青量偏低
從國外的研究資料和近年我國國內的施工實踐經驗來看superpave設計的瀝青用量偏低約0.2%～0.4%點,路面有滲水引起的病害,如松散、坑洞等現(xiàn)象,用油量偏小,導致混合料密度偏大,現(xiàn)場壓實較困難,路面的空隙率較大,影響路面耐久性;
2.2設計限制區(qū)不合理
設計規(guī)范設計限制區(qū)0.3～2.36或4.75之間細集料不能通過這一區(qū)域,也就是常被稱為“駝峰”級配,這種設計出的混合料在施工過程中較難壓實,且抗拉永久變形能力差;
2.3設備相對昂貴和設計過程相對復雜
購一臺旋轉壓實儀設備費用約二十萬元,每個工程工地都配較難,因此該方法推廣起來較難,目前只停留在體積法階段,并未能與瀝青混合料路用性直接掛起鉤來,設計過程公式較多較復雜,需要花費時間較長,設計過程沒有完全按設計規(guī)定的步驟進行,設計過程過于理想化。
3 對superpave幾點看法
3.1用馬歇爾擊實儀來驗證superpave旋轉壓實儀試驗結果,本人認為這是不科學的,兩者使用的方法根本就不相同的,擊實方法、壓實功能都是不能相互可比的;
3.2 superpave不能等同于“高性能”;
3.3 superpave設計中細集料的密度測定用堆積法差異較大,建議用網藍法更科學;
3.4 建議設計出的瀝青含量用于生產配合比時宜增加0.2%～0.4%,增加礦粉含量,這樣可以使現(xiàn)場變得容易壓實,路面的滲水現(xiàn)象減少,從而提高路面耐久性;
3.5建議粉膠比要適中(0.6～1.6)低粉膠比混合料不穩(wěn)定;高粉膠比混合料耐久性不足;
3.6嚴格控制石料,特別是石料的棱角性、云母、針片狀以及砂當量。
以上只是本人不成熟的幾點看法,不妥之處敬請大家指正,我相信,隨著科學的進步,superpave會越來越成熟。
參考文獻:
1《superpave技術規(guī)范》2005.05.25
2《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》2004.07.10
3《公路工程質量檢驗評定標準》2005.01.01
4《公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范》2001.07.03
5《公路工程瀝青及瀝青混和料試驗規(guī)程》2000.05.02
6《公路工程集料試驗規(guī)程》2005.08.01
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