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瀝青路面結構層厚度與瀝青混合料類型選擇

08-22 12:29:17  瀏覽次數:864次  欄目:橋涵工程
標簽:工程設計, 瀝青路面結構層厚度與瀝青混合料類型選擇,http://www.tljciu.live
  我國高速公路瀝青路面早期損壞的原因,就路面本身來說,除了瀝青混合料抗水損害能力不足、路面壓實度不夠外,還有一個致命的原因就是瀝青路面結構層厚度與瀝青混合料類型選擇不匹配,瀝青路面結構層厚度至少應為集料最大公稱尺寸3倍。我國表面層最常用的AC-16,AK-16或S   我國高速公路瀝青路面早期損壞的原因,就路面本身來說,除了瀝青混合料抗水損害能力不足、路面壓實度不夠外,還有一個致命的原因就是瀝青路面結構層厚度與瀝青混合料類型選擇不匹配,瀝青路面結構層厚度至少應為集料最大公稱尺寸3倍。我國表面層最常用的AC-16,AK-16或SMA-16,與我國表面層常用的厚度4cm相比,明顯過大,從而造成瀝青路面混合料容易離析、壓實困難、空隙偏大,導致松散、泛油、剝落和坑洞等早期損壞。    我國近年來修筑了許多高速公路,而一些高速公路的瀝青路面在不同程度上都發現了一些早期破壞,如:松散、泛油、剝落和坑洞等現象,而這些現象的出現的主要原因,就瀝青路面本身來說,可歸結為瀝青混合料抗水損害能力不足、路面壓實度不夠。我國《公路瀝青路面施工技術規范》規定的水損害指標不足以防止水損害,因為馬歇爾密度滿足規范要求,路面空隙率仍可能超過8%。如果在馬歇爾壓實度的基礎上規定了空隙率不8%,或者應用了較為科學的水敏感性評價方法,或采取了抗剝落劑的措施,那么是否可能避免這些早期損壞呢?回答是不一定的。因為我國瀝青路面早期損壞,還有一個致命的原因就是瀝青混合料類型與路面結構層厚度不匹配,由于集料最大粒徑過大,公稱尺寸集料偏多,因而造成混合料容易離析、壓實困難、空隙率偏大,導致松散、泛油、剝落和坑洞等早期損壞。1 現狀分析⑵⑶⑷⑸    《公路瀝青路面施工技術規范》(JTJ 032-94)規定:根據不同地區道路等級及所處層位的功能要求,從表7.1.3中選擇適當的結構組合,并應遵循以下原則:⑴綜合考慮滿足耐久性、抗車轍、抗裂、抗水損害能力、抗滑性能等多方面要求,根據施工機械、工程造價等實際條件選擇;⑵采用雙層式或三層結構,至少有一層為型密級配瀝青混合料;⑶多雨潮濕地區宜采用抗滑表面層混合料;⑷集料最在粒徑宜從上至下逐漸增大,中粒式及細粒式瀝青混合料用于上面層,粗粒式只能用于中下層;⑸上面層瀝青混合料的集料最大粒徑不宜超過層厚的1/2,中、下面層及聯結層的集料最大粒徑不宜超過層厚的2/3。    表1是規范中表7.1.3的一部份(高速公路和一級公路部份)。表1 瀝青路面各層適用的瀝青混合料類型結構層次      三層式瀝青混凝土路面      兩層式瀝青混凝土路面上面層      AC-13;AC-16;AC-20      AC-13;AC-16中面層      AC-20;AC-30      下面層      AC-25;AC-30      AC-20;AC-25;AC-30   按《公路瀝青路面施工技術規范》(JTJ 032-94)條文說明第113頁陳述:“根據與先進的國外標準盡社一致的原則,經組織國內專家多次協商討淪,本規范考慮一次到位,按照日本、澳大利亞的規定,全部采用ISO565的R40/3系列的標準篩孔和按照我國習慣全部采用mm制。用于瀝青路面礦料級配的篩孔為0•075、0•15、0•3、0•6、l•18、2•36、4•75、9•5、13.2、16、19、26.5、31.5、37.5、53、63、75、106mm等19個篩孔為標準篩孔”。加黑的篩孔尺寸是非標準篩孔尺寸,美國與澳大利亞的規范均沒有16mm,31.5mm這兩

www.tljciu.live個篩孔尺寸;日本也沒有16mm尺寸,但日本多出一個引31.5mm尺寸。另外在規范2.1條術語中找不到關于集料最大粒徑的定義,當然也在找不到集料最大公村尺寸的定義。從2.1.43~2.1.47關于砂粒式瀝青混合料、細粒式瀝青混合料一直到特粗式瀝青碎石的定義中可以看出,最大集料粒徑似乎就是混合料命名的尺寸。如細粒式AC-10和AC-13的最大集料尺寸分別為9.5mm和  13.2mm,中粒式AC-16和  AC-20的最大集料尺寸分別為16mm和19mm。這與規范中表7.1.2的定義是一致的。但是如來研究一下規范表D.7瀝青混合料礦粉級配及瀝青用量范圍(方孔篩),就會發現:如AC-16mm的通過率為95%~100%,也就是說還有5%的集料尺寸在于16.0mm,這種集料尺寸應稱為什么尺寸呢?根據美國Superpave的定義:集料最大公稱尺寸為篩余第一次大于10%的篩號的上一級篩子定義為集料最大公稱尺寸;集料最大尺寸:集料最大公稱尺寸上一級篩號定義為集料最大尺寸。根據這個定義檢驗規范表D.7中的AC-25Ⅰ和AC-16Ⅰ。先看AC-25Ⅰ,篩余第一次大于10%的篩號為19mm,19mm上一級篩號為26.5mm,稱為集料最大公稱尺寸,再上一級為31.5mm是非標準篩號,規范中所列的幾個國家中只有日本一個國家有,美國、澳大利亞、西班牙均沒有這個尺寸,26.5mm上邊應為37.5mm這才是集料最大尺寸。再看AC-16Ⅰ,第一次篩余大于10%的篩號為13.2mm,它的上一級16.0mm定義為集料最大公稱尺寸,它的再上一級為19.0mm,定義為集料的最大公稱尺寸,由于規范中所有國家均沒有16.0mm這一尺寸,按這些國家的規定13.2mm上一級應是19.0mm。表2  表D.7中瀝青混合料礦料級配及瀝青用里范圍(方孔篩)篩孔尺寸/mm      31.5      26.5      19.0      16.0      13.2      9.5      4.75      2.36      1.18      0.6      0.3      0.15      0.075AC-25Ⅰ      100      95~100      75~90      62~80      53~75      43~63      32~52      25~42      18~32      13~25      8~18      5~13      3~7AC-16Ⅰ                  100      95~100      75~90      58~78      42~63      32~50      22~37      16~28      11~21      7~15      4~8如果說26.5mm和16.0mm為集料最大公稱尺寸,按照經驗的規定路面結構層最小至小應為集料最大公稱尺寸的3倍。也就是說中面層AC-25至少7.5cm,表面層AC-16至少5cm。我國現行高速公路的瀝青路面結構層厚度與瀝青混合料類別大體有下列幾種典型結構,見圖1。圖1 我國現行高速公路瀝雷路(1)            (2)            (3)            (4)LH-20      5Cm            長平-13      4Cm            AC-16B  

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