研究论文~高速公路沥青路面建设与养护技术的若干问题36703.docVIP

高速公路沥青路面建设与养护技术的若干问题 余叔藩 沥青路面技术的发展趋势 （1）改性沥青的应用 应用适合的改性沥青可以达到以下目的： ·增强路面高温抗车辙能力 ·增强路面低温抗裂性能 ·增强路面耐久性 ·特别适用于铺筑高性能磨耗层如SMA、OGFC等 按添加的高分子聚合物的不同，我国改性沥青路面施工规范将改性沥青分为3类： 橡胶类 以SBR为代表 热塑性橡胶类 以SBS、SIS为代表 热塑性树脂类 以LDPE、EVA为代表 SBR改性沥青的制备方法有溶剂法与胶乳法，对提高低温抗裂性能非常显著，其5℃低温延度很大。但对高温性能提高有限。热塑性橡胶类与热塑性树脂类改性沥青常用研磨法制备。塑料型改性沥青对提高高温性能效果明显，但不能改善低温性能。只有SBS改性沥青能同时提高高低温性能，也是应用最广的改性沥青。 在什么气候条件与交通荷载条件下，普通沥青已不能满足要求，必须使用改性沥青？现行按针入度（或粘度）指标进行沥青结合料分级的方法是不能回答的。当前改性沥青的应用基本上是按照工程经验确定的。美国开发的按性能分级的Superpave沥青结合料规范为解决以上问题提供了比较科学的方法。这个全新的具有理论基础的方法，根据沥青的高、中、低温粘弹特性，按照路面的最高与最低设计温度，结合交通来确定沥青结合料的性能等级。如PG70-22级沥青结合料适用于最高温度70℃与最低温度-22℃的路面条件。这样的要求，一般的重交通沥青已不能满足，往往需要进行适当的改性。Superpave结合料性能分级规范，已在美国获得广泛应用。我国不少省市的高速公路建设也已开始使用。福建省漳龙高速公路路面3期工程与福宁、罗长、漳韶三条高速公路所用沥青与改性沥青都是既工满足我国规范要求，也要满足Superpave性能的要求。获得了比较满意的效果。 （2）新型沥青混合料的应用 随着经济发展，汽车轴重与轮胎单位压力的增加，对沥青路面的性能提出了更高的要求。传统的沥青路面在高温抗车辙、抗滑与耐久性等性能难以满足现代交通的要求。近20年内世界上先后出现SMA、OPA(OGFC)与Superpave等新型混合料路面。SMA、OPA(OGFC)主要适用于表面层，而Superpave混合料则适用于上、中、下面层。我国开发的AK抗滑磨耗层在我国高速公路上应用也很多。 沥青混合料类型 连续级配沥青混凝土：AC-I型，按最大密度原理； 级配组成服从于下式： P（%）= ×100， 设计空隙率Va=4%左右 Superpave混合料 AC-I型的改进，设计空隙率Va=4% 粗集料增加，细集料减小，增强混合料抗车辙能力与减小粗细集料离析；已在漳龙高速与罗长高速应用。 骨架型密实混合料-------SMA，设计空隙率4%左右 SMA混合料中70-80%为粗集料，形成石-石接触的骨架结构。 具有较大的VMA，一般≥16，美国，我国≥17。较大的沥青用量（≥6%）用木质素纤维（0。3%）进行稳定。各方面的性能全面提高。尤其是抗车辙与耐久性。但价格较高。已在漳龙高速应用。 *无纤维SMA在试验路获初步成功。VMA≥15，基本保持SMA的优良性能，但可把价格降下来。并在长乐高速洪塘桥铺筑了单边3KM的SMA13，沥青用量达5.6%。 骨架型大空隙混合料------OGFC,OPA 路面厚度在3CM左右，集料主要成分为4.75~9.5mm的均匀集料，通过2.36mm＜15%，设计空隙率Va=15~25%； 功能：排水、抗滑、消除水雾，降低噪声，在发达国家比较流行。 我国AK抗滑层 设计空隙率Va=4~10%，为骨架型半空隙混合料。抗滑有一定改进，但路面性能不够稳定。在技术上不够成熟。因透水而容易发生水损害。 在同三线福建高速公路的AK抗滑层的级配已进行了改进，级配接近SMA，设计空隙率Va=4%，可保证基本不渗水。 沥青混合料的设计方法 沥青混合料设计方法，世界上采用体积设计（分析）法。最普遍的方法为马歇尔混合料设计方法，我国也不例外。鉴于马歇尔法制备试件，采用夯 冲击压实。与压路机压实存在一定差距，法国、美国、南非等少数国家开发了旋转（搓揉）压实法制备试件，旋转压实法压实试件更接近于压路机压实的情况，避免了冲击压实法集料过多地被破碎。虽然试件压实方法不同，但都采用体积分析法进行混合料设计，包括美国Superpave混合料设计方法。 混合料体积设计法：两个主要指标为空隙率与沥青用量。 空隙率：Va＜3%时，路面形成车辙的概率加大； Va＞7%时，AC-I型混合料与Superpave混合料渗水性加大； Va＞6%时，SMA，AK混合料渗水性加大 从保证热稳性，同时保证基本不渗水考虑，故压实混合料的空隙率应控制在4~7%（AC-I，Superpave）或4~6%