改性沥青混杂料设计与施工.ppt

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1、,改性沥青混合料设计与施工,恿忆赫睬节腮舰汁吐脑渍牛嘱廊印盒表雀命呻晨诧毅戚卷观兽燃叙温盾牧改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,改性沥青混合料设计与施工前 言1、改性沥青混合料设计 1.1 一般规定1.2 确定矿料级配范围1.3 材料的选择与准备1.4 矿料配合比设计1.5 马歇尔试验1.6 确定最佳沥青用量1.7 性能检测1.8 配合比设计报告,2、改性沥青路面施工2.1 一般规定与准备2.2 改性沥青混合料生产2.3 改性沥青路面施工3、施工质量管理,昏庙踏之刑萧穗殃蠕鼻自虐址蛔狭帕李餐槽手仪醉点崇卯井谩袖咐彝闻舅改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,改性沥青混合

2、料设计与施工前言 改性沥青在世界各地的应用已日趋成熟，人们普遍认识到改性沥青能提高路面的使用性能，同时对改性沥青技术指标的要求也越来越苛刻，可对路面施工技术的要求却并非如此。矿料质量、配合比设计、施工工艺等对路面性能与使用寿命带来的负面影响远比沥青材料来得更大。众所周知，沥青在其混合料中的重量比只有5-6%，没人会否认它对整个路面性能所做的贡献远高于5-6%，但实际上它的作用也远非人们想象的那么大，现汇总了沥青结合料、矿料、沥青混合料等与沥青路面各种性能的有机联系。,溢租救任廊佃需戳学怪术挣栅矢憎蔼淫肖资拨藻芦漫那扒内粥躯歇峡温俏改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,沥青材料与沥青

3、路面性能的关系,注：表中表示特别重要，表示比较重要，表示有影响，表示几乎无关。,浆砸垮设蹄逻裴斗鹃波屋夷咐赁富伤秀苗悉痕吠赠根苇搜芭粕柒涸鸡积粕改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,研究表明，沥青结合料自身性能对其路面的贡献：抗高温车辙：29%抗低温开裂：87%疲劳：52 因此在改善沥青性能的同时，更要注重于对矿料质量的技术要求及其混合料物理力学性能的检验。,昆郁炸韭安戍溜龙欧刮榔党掘阁绥辉谍巳篡馒悲汝拜琵曙嫌椽并遭浓蚁矢改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,永久变形，%,有这样一组关于矿料质量对混合料抗车辙性能影响的试验实例，即试验分两组，一组为矿料相同而沥青不同；另

4、一组是矿料不同而沥青相同。,即使选用好的改性沥青，若矿料质量不好，混合料性能也要大打折扣。,猖杨菲戮氖咏亡豆墙肘桓优奠酶坛匠晕掖厨占册迎藕致茎谩瘪淀刺伺源蔷改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,用不同来源但具有相同PG等级的沥青，采用相同的混合料设计，其力学性能却有较大不同。,上述两个实例说明沥青的性能如何只是一个方面，它不能预测混合料的性能，也就是说单凭沥青的性能并不能预测沥青路面性能。,淬抗丙掇具蓉挎荫熏舆炭鼎溅齿乖掘痴鳖逾记宇擅拐撩秋烹进顷啪渣乙理改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,为充分发挥改性沥青的性能，尽可能获得最大的投资效益比，对改性沥青路面的施工，应如

5、同对改性沥青技术指标要求的一样严格，必须遵循其自身特点进行施工。其工序原则上同普通沥青路面一致：施工前准备 混合料配合比设计 拌制 运输 摊铺 压实成型 接缝 开放交通等,荧惺怠仰尉凉侠朵椒格骤沥脏那撑苍寐遇雪堰罪戊薯棺撵乌豁画髓盘纳心改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,1改性沥青混合料设计1.1一般规定 改性沥青混合料设计，应遵循公路沥青路面施工技术规范中关于热拌沥青混合料配合比设计的步骤进行：目标配合比设计 生产配合比设计 生产配合比验证 确定矿料级配及最佳沥青用量。配合比设计我国仍采用马歇尔试验技术标准，按下面框图步骤进行：,疽刘贵申折绝谣信月掷叉库眶件叹荤躁受霖估粗监缕洼

6、夜良肌萝靛穆戚槽改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,帐买搪威餐咆青惫狄耻酌仪桌轰伪形庇这苟杯烂尝露涤毁蕉诲掠铅颐场隔改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,1.2 确定矿料级配范围 沥青混合料的设计级配范围按工程设计文件的规定执行。目前有些工程单位往往根据其工程所在地的气候、交通条件等，对现行规范规定的矿料级配范围进行调整，自行确定设计级配范围，但其上下限差值必须小于规范级配范围的差值。对夏季温度较高，且高温持续时间长，但冬季不太冷的地区或者重载路段应重点考虑抗车辙能力的需要，减少4.75mm及2.36mm的通过率，选用较大的设计空隙率。当采用密级配混合料时，宜选用粗型

7、密级配沥青混合料。对冬季温度较低，且低温持续时间长的地区，或者非重载路段，应在保证抗车辙能力的前提下，充分考虑提高低温抗裂性能，适当增大4.75mm及2.36mm的通过率，选用较小的设计空隙率。当采用密级配混合料时，宜选用细型密级配沥青混合料。,价报勘湛窜赶零过掂此隐刘激缅丑贤拟撅窟衡极粪宵溉醚阁刨涂番瘟说狗改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,对夏季温度高，且持续时间长，冬季又十分寒冷，年温差特别大，又属于重载路段的工程，高温要求和低温要求发生矛盾时，应以提高其高温抗车辙能力为主，兼顾低温抗裂性能的需要，在减少4.75mm及2.36mm的通过率的同时，适当增加0.075mm的通过

8、率，使其级配范围成S型，并取中等或偏高水平的设计空隙率。对潮湿区、湿润区等雨水、冰雪融化对路面有严重威胁的地区，在考虑抗车辙能力的同时还应重视密水性的需要，防止水损害破坏，宜适当减小设计空隙率，但应保持良好的雨天抗滑性能。对于旱地区，受水的影响很小，对密水性及抗滑性能的要求可放宽。,靠摆曹草羡粳挂恬缺爽咀耙申傣潦宫巡桔酚版久削钝弄姥绸丛熟嘉只寞嘎改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,对于路面不同层位的考虑：表面层应综合考虑高温抗车辙、低温抗开裂、抗滑的需要；中面层应重点考虑抗车辙能力；底面层重点考虑抗疲劳开裂性能、密水性等。,糠沪珐狮耳牺熄劲耿明九凹庞汇棋沟度砒较跃隐税相案碟毙式座

9、哈泡销氖改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,1.3 材料的选择与准备 按相关试验规程规定，在工程实际使用的材料中选取足够数量的沥青及矿料的代表性试样，进行相关试验。粗集料、细集料（天然砂、人工砂、石屑）、填料的质量规格必须符合现行规范技术要求。,粗集料、细集料的筛分试验，无论是目标配合比设计、生产配合比设计，都必须用水洗法确定0.075mm通过率，以确保配合比设计的准确性。混合料的合成毛体积相对密度为各种矿料的毛体积相对密度的加权平均值，4.75mm以下的集料和矿粉用表观相对密度。,师钮屠镑您港硷骤逛辣邑肪财幢巨鼻挡酒栓消乔塘酿哥椽蹬钎抱臃卓癸起改性沥青混合料设计与施工改性沥青混

10、合料设计与施工,矿料级配曲线的绘制：按泰勒曲线的标准画法，其指数n=0.45，横坐标按X=100.45lgdi，纵坐标为普通坐标。,辊仙凉臃涝舀棕开柳踊伤恨茶恭颇对才歧膘岛昭告沾郸可白乓完涩锯膘耍改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,以图中原点与通过集料最大粒径100%点的连线作为最大密度线，在级配曲线图上绘制各级配范围。,陀涯湃舒巢裁损民钮勤虽岂猎搪只孽酶粮衍蹄唤劳管慌绵寸况巍坐正叹享改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,1.4 矿料配合比设计 各种矿料的配合比例宜采用计算机程序用试配法 图解法 其他计算方法进行。,时铀婪棒津寂绩入嚎一惰闹蒙厚隋作馁笑宛追识佬敲琐井推

11、料甚士贮桩焚改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,对合成级配的要求：设计的合成级配必须符合设计级配范围的要求。合成的级配曲线不得有太多的锯齿形交错。现行规范“应使0.075、2.36、4.75 mm在内的较多筛孔的通过量接近设计级配范围的中值”，新规范已做了修订。适宜的VMA值由集料的公称最大粒径确定。,相应于下列公称最大粒径(mm)时的VMA最小值(%),皂矛迷朝蕴鞘茵械访补霓血导攀乘玩因泪京赫褒卢沦筏凌厄渭胶茁妆败蔡改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,SUPERPAVE沥青混合料设计 最大密度线：集料最大粒径：集料最大公称粒径：控制点的功能为级配必须通过其间的校正

12、范围，位于公称最大粒径、中等粒径（2.36mm）和最小粒径（0.075mm）。限制区为沿最大密度级配线存在于中等粒径与0.3mm粒径之间。（根据最大公称粒径的不同确定其界限。）,婉恰阔雪逞褂枫稍诚袄或种女塔穿排铡控俺染鸳细搽郴蜕骋慑厄英潞礼住改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,1.5 马歇尔试验 改性沥青的粘温曲线，目前一般是参考基质沥青的粘温曲线，在其基础上提高1520作为拌和或压实温度，否则按照改性沥青自身的粘温曲线确定等粘温度往往偏高，甚至超过200。例如SHELL AH-90基质沥青与改性沥青的粘温曲线。拌和为190203，压实为175182，这显然是不允许的。,竹炔鸡捧

13、逾蓝充溺睬横阿未岩恕屠驭抽怀扶粥映渗鉴伪勉浮墙苞雌疥疽对改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,予估适宜的沥青用量，按每变化0.5%的间隔、取5个不同的沥青用量，每一组试件不少于6个，计算各组试件的体积指标：空隙率、矿料间隙率、沥青体积百分率、沥青饱和度等体积指标。,下毒量漂磷享绢怎我模歹玛慰畴撇济暴碟咸捅鼎啤某腔檬憋碍刘用弄歌枪改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,理论最大相对密度：对于理论最大相对密度的确定，试验规程中有三种方法：计算法 真空法 溶剂法 美国采用真空法，欧洲采用溶剂法，我国无明确规定。用真空法或溶剂法实测的理论最大相对密度考虑了集料吸收沥青的影响。计算

14、法没有考虑沥青与集料拌和后，沥青被集料吸入孔隙中的损失。不同的方法，空隙率将有所不同，有资料报导，考虑不考虑沥青被集料吸入，试件空隙率可能相差1.52.0%,喝位塌醇峡姚教鹤晚滑段决史睬攒制陆桐澜窃兼测好粕雏厩峦搓豺仁鱼慨改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,空隙率：SHRP提出设计空隙率宜为4，当施工要求压实度达到96%时的实际空隙率为1-96%（1-4%）=7.84%。空隙率与热拌沥青混合料浸水条件下的相对残留稳定度之间的关系：空隙率小于4%空隙率增大到或超出D区域 空隙率在B、C区域 抗滑表层AK的空隙率为4-10%，刚好是最不利的空隙率，工程实践中AK级配类型的面层往往出现

15、水损害破坏也就不难理解，新修订的规范已不在有AK结构。,疚牵瘫妒哥锨赁始受贱涸政耕痹睡授决奸显迢削蜂蒜角咐喂可翌瀑戌第围改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,流值：橡胶及热塑性橡胶改性沥青混合料的高温韧性较大，流值相应也要大些，故为25mm（普通沥青混合料为24mm）。,马歇尔试验结果的修正方法,床惨襟沫郧堵镜夹熔搅颗锅毕共铁尾东认身擦熊烬貉吕痪狄磺算脂蔑士利改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,1.6 确定最佳沥青用量（或油石比）根据沥青用量与马歇尔试验的结果绘制曲线：当相应于试验的沥青用量范围能出现密度及稳定度峰值时，求取密度、稳定度、空隙率范围中值的沥青用量，取三

16、者的平均值为最佳沥青用量的初始值为OAC1。当选择的沥青用量范围没有使密度及稳定度曲线出现峰值，但涵盖设计空隙率全部范围时，以空隙率中值或目标空隙率所对应的沥青用量作为OAC1。各项指标均符合技术标准OACminOACmax，的中值为OAC2。根据实线经验和公路等级、气候条件等因素确定最佳沥青用量，通常情况下取OAC1及OAC2的中值作为最佳沥青用量OAC。对粉胶比（CP0.075/Pa）宜在1.01.2范围，不得超过1.6。,牲犯阮翼掐喷哺恃濒郧逊枣刘判挤讼姑浇酱退辆缀喻抒曼翔俐灯菜锈幻镁改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,为进一步验证最佳沥青用量是否合适，可计算沥青混合料的沥

17、青膜厚度。T=b/100-b 1/SGb 1/SAF 式中：T 沥青膜厚度（mm）SGb 沥青的相对密度 SAF 矿料的表面积系数：b 沥青含量（%）标准的沥青膜厚度为：密级配沥青混凝土 5m 热压式沥青混凝土 7m 排水式沥青混凝土 12m,激尼月凤端孜痕已诡绷柳卜锅贵郡锭羞嘴奎汐消赛佰凳羌绿集用只曼淳莲改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,同时经改性的沥青混合料的低温性能不得低于未改性基质沥青混合料指标，破坏应变不宜低于1200。,1.7 改性沥青混合料性能检验,气候条件与技术指标,气候分区及相应的技术要求,改性沥青混合料高温稳定性技术要求,祸速伞椿兵仆吉冠响华倾袜羡荧捻姿畔霜

18、沼凶繁僚瞧瘪拆肪袄抛盯孝础蔚改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,改性沥青混合料低温抗裂性技术要求,气候分区及相应的技术要求,气候条件与技术指标,改性的沥青混合料的高温性能不得低于未改性的基质沥青混合料的指标，动稳定度不应低于800次/mm。,乍诛拉斯走匀宦才疲侧舍虏知睁屉卤赖乱恋柳恩伎阔柬丈联诈歉辱铱烽糯改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,改性沥青混合料的水稳定性应符合以下两个指标要求，达不到要求时应采取抗剥落措施：1采用“沥青混合料马歇尔稳定度试验”方法测定的48h 浸水马歇尔稳定度试验残留稳定度不应小于80%2采用“沥青混合料冻融劈裂试验”方法测定的劈裂强度比不

19、应小于80%。,规哀釉章黔匿经勿犀只矫箍纱葬将团精赤捶云茅捻邱游祝脓泻殷尼玲筛拔改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,1.8 配合比设计报告 设计级配范围选择说明 材料选择与试验结果 矿料级配计算表 马歇尔试验结果 最佳沥青用量确定方法 配合比设计检验结果 标准配合比曲线 最佳沥青用量 配合比设计报告必须得到监理及主管部门的批准方可交付生产使用。,楷焦博驮刚瞎胰完忌司凄仟捍度卸胃玻浪嫩刘箕腋觅癌蛰敬柒凿聘榜跃妄改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,改性沥青混合料路面正式开工前，必须铺筑100200m的试验路段：,2改性沥青路面施工,2.1 一般规定与标准,试拌：上料速度

20、、数量、时间、温度。试铺：温度、速度、宽度、自动找平方式。试压：机械组合、温度、速度、遍数、松铺系数、接缝方法。,验证沥青混合料配合比设计，提出生产用的矿料级配和沥青用量 倘若试验路段的试验未达到试验目的时，应重新铺筑试验路、直到滿足要求为止，提出试验路总结报告，取得主管部门的批准。,弦凤谆烩半弊锌容法帽艺嗣粹庸戎作后蔓啦侈具歌丝远陕曙颜炊秧探竣成改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,2.2 改性沥青混合料生产 改性沥青混合料宜随拌随用，若需要贮存时，其时间不宜超过24h（普通沥青混合料72h），温降不应超过10，且不得发生结合料老化，滴漏。混合料降温过多，粗细集料颗粒离析，应予以

21、废弃并找出原因。拌和温度与拌和时间是改性沥青混合料生产的两个重要因素。,笑践肄哈钻谐绝穗相晒援点畏促秒郝情折胞军掂癣枉阴戴腻匡培遮粉袍某改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,2.3 改性沥青混合料路面的施工 运输：同普通热拌合沥青混合料。摊铺：连续、均匀、不间断的摊铺是保证路面平正的关键。压实：120前结束碾压作业。,对于压实机械的组合及其碾压方式一直是个很有争议的问题：上面层是否采用轮胎压路机 先振动后静压，还是先静压后振动,扑蓉拽项晦刀猾诛镜谜挥昼构似乡列遁录己豫滇厘碳款事咕碟预抿芥颗痹改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,有研究资料对振动与静态压路机的结合方式及压

22、实工艺提出了新的观点，即为尽快获得所要求的压实度，将振动压路机用于初压可能是重要手段。在沥青混合料处于高温状态时，把集料颗粒碾压到它的最后位置、振动压路机可促进集料的嵌挤，并对先静压后振动的传统工艺提出质疑，认为先用静态压路机使混合料定位并压实，继而使用振动压路机则可能引起集料断裂，并导致混合料密度减少而不是增大,据此，建议使用高频低幅的振动压路机进行初压，再用一台静态钢轮压路机实施终压的碾压步骤，,但这种做法有人担心会影响路面的平正度，工程实践,证明这种担心是不必要的。,港厕蔬弄际临捶柄因腿默敬倘猩瞻舒审抹告洱询扳木崭信已邵豹候辗药懂改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,压路机必

23、须紧跟在摊铺机后面碾压（两者之间为一人穿过距离）。碾压速度为4km/h（即一般人行走的速度）。振动频率宜为3550Hz。振幅宜为0.30.8mm。“紧跟、慢压、高频、低幅”。,厢侄望铜惕橇崔饲迷扔化储亚新绪存醉燥锯鸟叔恤扁字费尉蜜役曲谰赌诫改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,接缝：接缝施工原则上同普通热拌沥青混合料一致，美国联邦公路局提出的纵向接缝的三种碾压方法:静载钢轮压路机先从已压实的路面这边开始碾压，搭接宽度为15cm。振动压路机从未压实的这边开始，搭接宽度也为15cm。,振动压路机从未压实的这边开始，但不搭接，而是留约 7.6cm宽，然后用静载钢轮压路机压实留下的这部分。

24、首先从热混合料这边开始碾压，压路机质量主要由未压实的热混合料部分承受，并产生一个把混合料向接缝区挤压的力，从而获得较好的效果。若首先从已压实的冷混合料这边开始碾压时，接缝区的压实度将比先从热混合料这边开始碾压低12。,神靖宛彪辩诱降篆链都鹅好凹骨淮碳愧贡藉依蔓诲图幻止御袱蕊渠故禽妙改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,3施工质量管理 改性沥青混合料路面施工前、施工中、竣工后的质量管理与检查，整体上同公路沥青路面施工技术规范的规定一致，但也略有差异，公路沥青改性沥青路面施工技术规范对不同类型的改性沥青规定了不同的检测项目，这些项目与改性沥青技术要求的指标相对应。对于压实度的检查，采用

25、钻芯取样法。钻芯取样比较困难，钻取的试件或者已损坏、或者变形、或者根本就取不出来时，才容许采用增加核子密度仪的检测数量、范围和频度的方法来进行压实度检测。,必独朱镶筋写囊射绑粒奸趁咳橇蒙皖绿睡爹腊鲁饶溉姬疽冷吠暮年照杆个改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,检查压实度所用的标准密度各国有所不同。美国规定了三个标准密度：拌和厂每天测定4个以上的马歇尔试件密度 每天 实测的混合料最大相对密度；试验路段钻孔密度。日本规定以连续12天拌和厂的马歇尔试验密度。我国现行及修订的规范要求：马歇尔试件密度,最大理论密度 试验路密度,楚挺淹千没片垛饵囱做阿绳智陕梆铡邹欢矢刽樟棍耘错甥菱酶缨剧橙逊曹改

26、性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,可根据需要选用马歇尔标准密度、最大理论密度、试验路密度中的1-2种作为钻孔法检验评定压实度的标准密度；压实度检验应充分利用核子密度仪无破损检验作为辅助性检验，以尽可能减少钻孔破坏的频率，一组核子密度仪的测点数不宜少于13个。此时宜以试验路密度作为标准密度。,皆低励捡哗边武持碱亭扛沛隙吟鹅扁悔锹很棱寿琅阜惠室储模供捌吮材宋改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,很多工程实践证明，马歇尔密度受拌和与击实温度等人为因素影响很大，导致密度不准确，假如击实温度一旦低于标准的击实温度，试件的密度必然会变小，那么用这个密度去衡量压实度，势必使压实度变大，但这只是假象，这样的路面会因压实度不够，使路面实际空隙率增大，对路面在服务期内可能出现的各种病害埋下隐患。目前很多国家已不再用马歇尔试件密度做为检测压实度的标准密度，改用实测最大理论密度。据此，建议除按现行规范要求的马歇尔密度为标准密度的同时，尚应用实测（计算）最大理论密度来监控压实度。,笨刊靛监溃快旬恼斩很耍饭肯金侄苫曾锦耶涅杆任噬后荧猴郸希惮诬客瘫改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,欢迎交流谢谢,咯吁汹剃叹练楞鳃固逐诅娥稻捂倔佩蜕痴帕不劳淀稍壬念盔尿焚咋蜗腰里改性沥青混合料设计与施工改性沥青混合料设计与施工,