沥青路面结构层.ppt

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1、2012-2-29,1,学习任务2 沥青路面结构层,2012-2-29,2,2.1 面层,京津塘高速公路表面层：沥青混凝土4中面层：沥青混凝土6下面层：沥青碎石混合料12,连云港新墟公路抗滑表面层：沥青碎石混合料3中面层：沥青混凝土混合料5下面层：沥青贯入式7,济青高速公路潍坊K135K177段表面层：SAC多碎石沥青混合料4中面层：沥青混凝土6下面层：沥青碎石混合料78,2012-2-29,3,组成：一般可做成单层、双层或三层。承受作用力：垂直作用力水平作用力冲击力振动力,2.1 面层,各层作用上面层：抗磨耗中面层：联结层下面层：承重层,2012-2-29,4,1.1.1 三层结构型,表1-

2、4 三层结构型矿料级配类型,2012-2-29,5,1.1.2 二层结构型,表1-4 二层结构型矿料级配类型,2012-2-29,6,二层式路面结构层,104国道徐州城区改线段路面结构层表面层：4细粒式沥青混凝土AC-13C下面层：6粗粒式沥青混凝土AC-25F封层：乳化沥青基层：36cm水泥稳定碎石底基层：20cm石灰土,2012-2-29,7,1.1.3 单层结构型,适用范围：多用于乡镇公路采用类型：宜采用骨架密实型沥青混凝土混合料和ACF型密级配沥表混合料。最大矿料公称尺寸：为结构层厚度的2/3左右。,2012-2-29,8,1.2沥青路面路用性能技术指标,平整度抗滑性能：横向力系数SF

3、C、宏观构造深度TD高温稳定性：动稳定度低温抗裂性水稳定性,详见表1.61.9,水稳定性不满足要求该如何办？,问题：,2012-2-29,9,1.如何确定横向力系数SFC和构造深度TD,作业,作业,2.查冻融试验劈裂强度比,3.查浸水马歇尔试验残留稳定度,2012-2-29,10,1.3沥青面层类型,沥青表面处治沥青贯入碎石沥青碎石混合料沥青混凝土,详见表1.10,2012-2-29,11,沥青面层类型,表1.10 各类路面面层适用公路的等级,2012-2-29,12,(1)沥青表面处治,定义：用沥青和集料按层铺法或拌和法施工的厚度不大于3的一种薄层面层。适用范围：三、四级公路的面层；旧沥青面

4、层或水泥混凝土路面的封层，以封闭旧面层的裂缝和改善旧面层的抗滑性等表面性能,作用：抵抗车轮磨耗，增强抗滑和防水能力，提高平整度，改善路面的行车条件。适用场合：为碎石路面或基层提供磨耗层或面层;改善或恢复原有面层的使用品质;作为多空隙沥青面层的防水层。,适用场合：,2012-2-29,13,分类：单层式结构 厚度为11.5cm双层式结构 厚度为1.52.5cm三层式结构 厚度为2.53cm,(1)沥青表面处治,2012-2-29,14,(2)沥青贯入碎石,适用场合：,在初步压实的碎石或碎砾石上分层浇洒沥青，撒布嵌缝料，或在上部铺筑热拌沥青混合料封层，经压实而形成的沥青面层。,定义,矿料颗粒间的锁

5、结作用沥青的粘结作用沥青既是粘结剂又是防水剂。,强度来源,2012-2-29,15,(2)沥青贯入碎石,沥青贯入式碎石是一种多空隙结构，作为面层，必须用封层以密闭其表面空隙，减少表面水透入路面结构层，并提高沥青贯入式面层本身的耐用性。施工特点：需要机械设备少，施工进度较快，但在高等级道路上很少采用此种结构。沥青贯入式路面的厚度宜为4080；采用上拌下贯式沥青路面时，拌和层的厚度宜为2540，其总厚度宜为70100mm。沥青贯入式路面的结合料宜用石油沥青。,适用场合：,2012-2-29,16,(3)沥青混合料,1.按材料组成与结构分类连续级配间断级配,3.根据骨料的公称最大粒径划分特粗式沥青混

6、合料粗粒式沥青混合料中粒式沥青混合料细粒式沥青混合料砂粒式沥青混合料,适用场合：,2.按矿料组成与空隙率密级配：3%6%开级配：18%半开级配：6%12%,详见表1.11,2012-2-29,17,根据骨料的最大粒径划分,适用场合：,特粗式:公称最大粒径31.5mm 粗粒式:公称最大粒径26.5mm(AC-25)中粒式:公称最大粒径16mm或19mm(AC-20、AC-16）细粒式:公称最大粒径9.5mm或13.2mm(AC-13、AC-10）砂粒式:公称最大粒径9.5mm（AC-5）,2012-2-29,18,补充知识矿料相关知识,矿料：用于沥青混合料的粗集料、细集料、填料的总称。粗集料：经

7、加工（轧碎、筛分）而成的粒径大于2.36的碎石、破碎碎石、筛选砾石、矿渣等集料。细集料：天然形成或经加工（轧碎、筛分）而成的粒径小于2.36的天然砂、机制砂及石屑等集料。填料：在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0.075mm的矿物质粉末。,2012-2-29,19,补充知识矿料相关知识,适用场合：,机制砂：是由碎石及砾石经反复破碎加工至粒径小于2.36的部分。天然砂：是岩石经风化搬运而成的粒径小于2.36的颗粒部分，如河砂、海砂、山砂。石屑：指采石场加工碎石时通过4.75mm的筛下部分。粒级为：04.75mm,2012-2-29,20,3.沥青混合料分类按制造和摊铺工艺,适用场合：,分类,根据

8、制造工艺分类,热拌冷拌再生沥青混合料,根据摊铺和压实温度分类,热铺：120160 温铺：6080 冷铺：常温，不得低于10,对沥青的要求不同,路面成形的时间不同,2012-2-29,21,4.沥青混合料分类按组成结构,适用场合：,悬浮密实结构,骨架一孔隙结构,密实一骨架结构,2012-2-29,22,悬浮一密实结构,适用场合：,特点：含细集料多，粗集料少，粗集料彼此互相不接触，悬浮在细集料中。密级配沥青混合料通常采用此种结构，强度形成原理：沥青材料的粘结力为主，骨料的内摩阻力为辅。使用特点：矿料级配密实、不透水性好、耐久性好；由于粗骨料形成骨架不稳定，受沥青材料性质影响较大，它的热稳定性差。,

9、2012-2-29,23,骨架一空隙结构,适用场合：,特点：粗集料多，细集料少，残余空隙率较大，不密实。连续开级配的沥青混合料通常采用此种结构强度形成原理：内摩阻力为主，粘结力为铺。使用特点：强度较高、热稳定性好、水稳性差、耐久性差。,2012-2-29,24,密实一骨架结构,适用场合：,特点：混合料既有一定量的粗骨料形成骨架，又有一定的细集料填充其空隙，从而形成较高的密实度。间断级配属于此种结构构成。强度形成原理：内摩阻力和粘结力均较高。使用特点：强度高、热稳定性好、耐久性好。,2012-2-29,25,(2)沥青碎石混合料,适用场合：,是用粗、细集料与沥青按一定的配合比例均匀拌和形成的。具

10、有较高的强度和热稳定性,定义,密级配沥青稳定碎石：ATB开级配沥青碎石：OGFC表面层 ATPB基层半开级配沥青碎石：AM,分类,2012-2-29,26,（3）乳化碎石沥青路面,定义:采用乳化沥青与矿料在常温下拌和而成，压实后VV在10%以上的沥青混合料。特点：乳化沥青在常温下呈液态，不需加热即可与石料进行拌和，摊铺时也是在常温状态下施工，故也称“冷拌”、“冷铺”，使施工工艺大为简化，适用范围：由于质量的局限，乳化沥青碎石混合料路面仅适用于做三级、四级公路的沥青面层，也可用于用道路小面积损坏的维修。,适用场合：,2012-2-29,27,（4）沥青混凝土,定义:采用不同粒级的碎石、砂、矿粉和

11、沥青按一定比例在拌和机中拌和得到的混合料。特点：使用寿命长、耐久性好，具有较高的强度和密实度适用范围：高等级公路与重交通道路上主要采用的路面面层形式,适用场合：,2012-2-29,28,1.3.4 抗滑表面层,定义：用作表面层或磨耗层的沥青混凝土。,适用场合：,传统的密级配沥青混凝土(AC)多孔隙沥青混凝土(SAC)碎石沥青砂胶混凝土(SMA)开级配抗滑磨耗层（OGFC）乳化沥青碎石路面,分类,back,2012-2-29,29,多孔隙沥青混凝土(SAC),适用范围：用作排水磨耗层、吸音磨耗层。特点：空隙率常在20%以上，甚至达30%的沥青混凝土。由于其空隙率大，雨水可以在其内部流通而减少表

12、面溅水和喷射现象，并且具有吸音效果。层厚：它是一种粗碎石间断级配沥青混凝土，通常层厚为3540，也可铺成20的超薄面层。,适用场合：,back,2012-2-29,30,碎石沥青砂胶混凝土(SMA),SMA的构成特性：俗称“三多一少”沥青用量多：达6%左右矿粉用量多：达8%12%4.75以上粗集料多：高达70%80%细集料少：4.75以下细集料少，约12%20%；纤维用量为沥青碎石混合料总用量的0.30.5%。,定义：以沥青、矿粉、纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂胶泥结合料，填充并裹覆矿料表面和粗集料骨架空隙体积中，形成空隙率为2%4%的沥青混凝土混合料。,优点：耐久性好、抗高温稳定性、抗低温开裂性

13、，抗滑性能好。成型后的路面，高温车辙变形小。,适用场合：,back,2012-2-29,31,开级配抗滑磨耗层（OGFC）,Open Graded Friction Cousses定义：用大孔隙的沥青混合料铺筑，能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降低噪声的路面。,适用范围：OGFC是一种间断级配沥青混合料，空隙率为20%左右，一般用于旧路面罩面或新设计的路面表层。,特点排水和抗滑性能好降低噪声性能高温稳定性好 耐久性差,back,2012-2-29,32,2.沥青路面基层,1）半刚性基层、底基层 水泥稳定集料 石灰稳定集料 石灰粉煤灰稳定集料,2）柔性基层、底基层 沥青碎石混合料

14、沥青贯入式碎石 级配碎石、级配砾石 天然砂砾 填隙碎石,3）刚性基层 贫混凝土 碾压式混凝土 水泥混凝土,4）混合式基层 上部为柔性基层，下部为半刚性基层,2012-2-29,33,3.透层、粘层、封层,透层 定义：为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好，在沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层及半刚性基层上浇洒乳化沥青形成的透入基层表面的薄层沥青材料：乳化沥青、改性乳化沥青、液体沥青、煤沥青。透层使用的基质沥青应与上层沥青混合料使用的沥青相同，以提高粘结性能。作用：增强沥青混合料面层与基层的结合力。,2012-2-29,34,3.透层、粘层、封层,粘层定义：双层式或三层式沥青混合料路面，底面层铺筑完

15、成后，在铺筑中面层和表面层前铺设的一层沥青。,粘层作用：将沥青层与层之间紧密粘接，避免层与层之间横向滑移。,2012-2-29,35,封层作用：使道路表面密封，防止雨水浸蚀道路。分类：上封层、下封层。上封层：铺筑在沥青面层的上表面。当沥青面层空隙大或旧沥青路面出现裂缝，造成严重透水时，铺筑上封层防止路面透水。也可改善道路防滑性、提高耐磨性。下封层：铺筑在沥青面层的下面。当沥青面层空隙大，严重透水会对基层造成损坏时，铺筑下封层。或在面层末铺筑前需开放交通时，在基层上铺筑下封层。,3.透层、粘层、封层,2012-2-29,36,微表处(MicroSurfacing),采用专用机械设备将聚合物改性乳

16、化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上，并很快开放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄层。,定义,MS-2：适用于中等交通量高速公路，一、二级公路的罩面，厚度46mmMS-3：适用于高速公路，一级公路的罩面,厚度810mm,分类,back,2012-2-29,37,稀浆封层(Slurry Seal),采用机械设备将乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上形成的薄层。,定义,ES-1(细）：适用于三、四级公路、停车场的罩面，厚度2.53mmES-2(中）：二级及二级以下公路的罩面，以及新建公路的下封层,厚度46mmES-3

17、(粗）：二级公路的罩面、新建公路的下封层,厚度810mm,分类,back,2012-2-29,38,4.路基,路基要求：必须密实、均匀、稳定。路基状态：路基处于干燥或中湿状态，要求土基回弹模量值应大于30MPa，重交通、特重交通公路回弹模量值应大于40MPa。,2012-2-29,39,注意事项,工程案例5：注意1：填方段和挖方段路面结构层次或类型不同注意2：填方段路基的干湿类型不同，路面结构层次或厚度不完全相同注意3：硬路肩的路面结构类型与行车道的路面结构类型不完全相同,2012-2-29,40,学习任务2 沥青路面结构层小结,沥青路面结构组成：面层、基层、垫层常见面层类型：AC、SMA、SAC、HRA、OGFC、ATB、ATPB、AM、MS、ES沥青路面技术指标：平整度、抗滑性能（SFC、BPN、TD）、高温稳定性（DS）、低温抗裂性、水稳定性沥青混合料分类：按矿料级配分类、按矿料最大公称粒径分类、按结构组成分类、按施工工艺分类透层、粘层、封层的定义和作用,