Superpave沥青混合料.ppt

Superpave设计方法的组成 沥青胶结料性能规范 沥青混合料设计方法 沥青混合料路用性能评价体系 Superpave胶结料性能规范 全新的胶结料性能规范——PG分级体系 模拟胶结料使用过程中的试验 在运输、储存和处理阶段——未老化的沥青 在混合料生产和施工期间——旋转薄膜烘箱老化的沥青（RTFO） 在铺筑里面长时间使用后——旋转薄膜烘箱老化后进行压力老化的沥青（PAV） Superpave胶结料试验仪器及目的 动态剪切流变仪 试验目的：用来测试沥青胶结料粘弹性特征，评价沥青的高温性能和疲劳性能 主要参数：复数剪切参数G*、相位角δ 评价指标：G*/sinδ、 G*×sinδ 评价标准： G*/sinδ≥ 1.0kPa(原样) G*/sinδ≥ 2.2kPa(RTFO) G*×sinδ≤ 5000kPa(PAV) 弯曲梁流变仪 试验目的：测量沥青在低温下的劲度，评价沥青的低温性能 评价指标：m值、蠕变劲度S(t) 评价标准：S ≤300kPa m≥0.30 直接拉伸试验仪 试验目的：测量沥青胶结料低温最大拉应变，评价沥青的低温性能 评价指标：破坏应变 评价标准： 破坏应变≥ 1.0% Superpave沥青胶结料规范标准 安全性 —初始沥青胶结料的闪点最小230℃ 泵送和操作 —初始沥青胶结料135的粘度最大为3Pa.s（PV） 永久变形 —初始沥青胶结料的G*/sinδ最小为1.00kPa（DSR）、经旋转薄膜烘箱试验老化的沥青胶结料的G*/sinδ最小为2.2kPa（DSR） 过度老化 —旋转薄膜烘箱试验后，沥青胶结料的质量损失最大为1% Superpave沥青胶结料规范标准 疲劳裂缝 —已经过RFTO和PAV老化的沥青胶结料的G*sinδ最大为5000kPa(DSR) 低温裂缝 —为减轻裂缝，沥青胶结料60s的蠕变劲度最大为300MPa，m值最小0.300(BBR）；速度为1.0mm/min，直接拉力试验的破坏应变最小为1%(DTT） 储存引起的物理硬化 —对经过RFTO和PAV老化胶结料进行弯曲试验，至今尚未提出必须达到的标准值 如何选择胶结料PG等级 根据气候条件选择胶结料等级 根据交通荷载、交通速度调整胶结料等级 设计温度的确定 路表以下20mm的路面最高设计温度按下式计算 路表最低温度按照下式计算 根据交通情况调整PG等级 对于设计荷载下低速度的道路，高温等级需要高一级，对于停滞的交通荷载、高温等级应提高两级 对于重交通情况，也需根据交通量对高温等级进行调整 根据交通量和速度调整高温等级称为“grade-bumping”(跳级) 对高温PG等级的调整 静止交通——平均交通速度20km/h 慢速交通——平均交通速度20～70km/h 标准交通——平均交通速度70km/h Superpave集料检测项目 粗集料棱角性 细集料棱角性 扁平细长颗粒含量 粘土含量（砂当量） 坚固性、安定性和有害物质 Superpave集料要求 Superpave混合料设计主要步骤 材料选择（集料、胶结料、改性剂等） 设计集料结构选择 设计沥青胶结料含量选择 设计混合料水稳定性评估 集料试验项目 粗集料棱角性 细集料棱角性 扁平细长颗粒含量 粘土含量（砂当量） 坚固性、安定性和有害物质 水洗筛分，确定毛体积和表观相对密度 胶结料试验 135℃和165℃的粘度试验 闪点试验 PG等级试验 设计集料结构选择 采用0.45次方级配线图 定义最大理论密度曲线 引入了控制点和禁区的概念 采用三个合成级配进行试配 0.45次方图 最大理论密度线 控制点和禁区 级配曲线示意图 初始预拌沥青含量确定 初始预拌沥青含量确定 预估沥青用量的确定 试拌级配评价 空隙率：4.0％ 矿料间隙率VMA 沥青填隙率VFA 粉胶比：0.6-1.2 选择设计沥青胶结料含量 采用预估胶结料含量，预估胶结料含量±0.5％，预估胶结料含量+1.0％，共4种沥青含量进行试验 确定空隙率为4％的沥青含量，并验证VMA，VFA，及粉胶比 验证 次压实后混合料密度与最大理论密度的比值，要求不大于98％ 混合料性能评价 高温性能试验 车辙试验 高温蠕变试验 水敏感性试验 浸水马歇尔试验 AASHTO T 283试验 冻融劈裂试验 低温性能试验 低温小梁试验 生产配合比设计 高性能沥青混合料目标配合比设计完成后，如果施工单位采用间歇式拌和楼设备生产，则需要进行生产配合比设计 取热料仓的材料进行筛分，确定各热料仓的材料比例，同时反复调整