铜汤路面上面层ac13目标配合比设计.docVIP

铜黄高速公路（铜汤三标） 上面层沥青混合料（AC-13） 目标配合比设计及路用性能研究 东南大学交通学院 二OO七年五月 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1 研究背景 1 2 原材料性能测试 1 2.1 沥青 1 2.2 集料 2 2.3 矿粉 2 2.4 抗剥落剂 3 3 级配的选择 3 4 沥青混合料试验研究 4 4.1 马歇尔试验 4 4.2 水稳定性试验 7 4.2.1 浸水马歇尔试验 7 4.2.2 真空饱水冻融循环劈裂强度试验 7 4.3 劈裂强度试验 8 4.4 车辙试验 8 4.5 渗水试验 9 4.6 抗滑性能试验 9 4.7 试验小结 9 参考文献 11 1 研究背景 20世纪90年代以来，我国的高速公路从无到有，飞速发展，目前通车总里程已超过3万公里。其中，沥青路面以其良好的行车舒适性、优异的使用性能、建设速度快和维修方便等特点在我国也得到了广泛的应用。资料表明，国内近期在建、重建的高速公路有90%以上采用沥青路面。鉴于高等级公路在国民经济中的重要地位，沥青路面的路用性能具有举足轻重的意义，随着新型面层材料、级配的问世和工程实践的进一步深化，道路工程界开展了有关材料组成设计、材料性能等方面的研究。经过近二十年的努力，我国在沥青路面的结构设计、材料、施工和检测方面积累了大量的经验，取得了许多理论上的重大进展，并形成了一套完整的技术体系。 虽然如此，国民经济的高速发展带来的交通量迅速增长、车辆大型化、严重超载等现象使沥青路面面临着严峻的考验，许多沥青路面高速公路建成后不久就不能适应交通的需要，早期破坏的情况时有发生。沥青路面早期破坏现象主要有两种，其一为雨季出现的水损害，其二为高温季节出现的车辙，前者更为常见。沥青路面发生早期破坏，除了施工工艺与质量控制方面的原因之外，沥青混合料设计不当，或者缺乏一个比较规范的混合料设计方法也是主要原因之一。 影响沥青混合料路用性能的因素主要有沥青的性质、集料性能、集料级配、集料与沥青间的粘附性以及沥青用量等，在沥青和集料等原材料确定的情况下，要设计路用性能优越的沥青混合料就必须根据所设沥青混合料面层的受力特性和功能要求通过设计合理的级配和选择合适的沥青用量以满足设计要求。本研究就是在这一指导思想下，在选择优质的材料使其技术指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的基础上，对铜黄高速公路上面层沥青混凝土进行配合比优化设计，从而使设计的沥青路面具有良好的路用性能。 2 原材料性能测试 优质的原材料是保证沥青混合料具有优良路用性能的先决条件，为了满足气候环境与交通对路用性能的要求，必须做好原材料的选择。本研究通过测试沥青、粗集料、细集料和矿粉等材料的性能和技术指标来检测材料是否满足规范要求，从而完成原材料的选择。 2.1 沥青 拌制沥青混合料所用的沥青材料其技术要求随气候条件、交通情况、沥青混合料的类型和施工条件等因素而异，铜黄高速（铜汤三标）上面层沥青混凝土采用环宇SBS改性沥青，其技术指标基本满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，也满足铜黄高速（铜汤三标）的招标文件，实测技术指标见表1： 表1 环宇SBS改性沥青的试验指标与技术要求 检验项目 试验指标 技术要求 检测方法 针入度（25℃，100g，5S）(0.1mm 51 50－70 T0604 针入度指数PI +0.29 ≥-0.2 延度（5cm/min,5℃） 35 ≥30 T0605 软化点（环球法）（℃） 89 ≥70 T0606 运动粘度135℃ 2.4 ≤3 T0625 闪点（COC）(℃) 320 ≥230 T0611 溶解度（三氯乙烯）（％） 99.84 ≥99 T0607 弹性恢复(25℃ 97 ≥75 T0662 贮存稳定性离析,48h软化点差 1.0 ≤2.0 T0661 旋转薄膜加热试验163℃， 质量损失（％） +0.01 ≤0.8 T0609 针入度比25℃ 86 ≥65 T0604 延度（5℃）（cm 23 ≥15 T0605 密度（15℃）（g/cm3 1.030 ≥1.0 T0603 动力粘度60℃ 17727 ≥5000 T0620 Superpave性能等级 PG76-22 PG76-22 AASHTO M320-03 2.2 集料 集料是沥青混合料的关键材料之一，其力学性能是决定