2022年高模量沥青混凝土在处理高速公路车辙中的应用 .docx

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1、精品_精品资料_高模量沥青混凝土在处理高速大路车辙中的应用【摘 要】随着我国经济社会的不断进展,大路交通运输系统承载着越来越繁重的任务,人们也对高速高路的安全性和舒服性提出了更高的要求.目前绝大多数的高速大路沥青路面结构来 说,路面会在建成之后几年的时间就会显现早期的病害.其中沥青路面的高温车辙问题显得尤为突出,车辙的显现严峻影响了行车的舒服性,也影响了行车的安全.本文就是针对这一问题,提出用高模量沥青混合料来解决这一问题.【关键词】高速大路.车辙病害.高模量1、引言我国自改革开放以来大路建设取的了长足的进展,特殊是高速公 路的建设取的很大的成果,目前我们国家的高速大路通车总里程 已经位居世界

2、其次.虽然是取的了很大的成果,但是从现阶段来 看我国的高速大路早期病害的现象仍是比较普遍,其中车辙病害 显得尤为突出.我国许多省市的夏天高温能到30左右,这样沥青路面由于吸热温度可以达到 60.观测说明即使路表以下 10cm的位置也能达到 40左右.假如较长高温天气,在车辆荷载的反复作用下就会特别简洁产生车辙问题.这是由于沥青是一种粘弹性材料,在温度较高的环境下沥青就会表现出肯定的塑性体的性能,在同样的车辆荷载作用下,沥青路面就会产生比之前更大的变形,其中不行复原的永久变形就形成了车辙.为解决这一问题人们尝试采纳了不同的级配组合和沥青的类型,高模量沥青混合可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_

3、精品资料_方面表现出了很好的优越性.2、国内外的进呈现状2.1 国外情形法国是较早讨论高模量沥青的国家,在上世纪60 岁月,硬质沥青就已经在法国被应用.经过在法国十几年的进展高模量混凝土已经取得了很大的进步,在提高抗车辙性能的同时也在不断改进其 疲惫性能、低温性能和耐久性.在1999 年法国铺筑了一段高速试验路,进一步验证硬质沥青的各项路用性能的好坏.从结果来看取得了预期的成效.目前法国的高模量混凝土的利用率已经在50%以上.葡萄牙在上世纪 90 岁月将高模量沥青混合料技术引入到其国内, 经过几年的的反复使用已经证明白高模量沥青混凝土的较好的适 用性2.2 国内情形我国对高模量沥青混凝土的讨论

4、起步比较晚,主要是借鉴国外的一些先进体会.其中中石化石油化工科学讨论院和辽宁省高等级大路建设局研制的高模量沥青添加剂填补了我国在这一方面的空白.华南理工高校对高模量混凝土进行了具体的讨论,讨论的结果说明沥青混合料的模量越高显现的车辙深度就越小,这也说明高模量沥青混合料是处理高速大路车辙问题的一个很好的方法.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3.1 简况沥青胶结料是一种粘弹性材料,在高温条件线表现出流体的特性,在低温条件先沥青有表现出弹性体的特性.高速大路对沥青胶结料提出了更高的要求,既要保证在高温条件下不发生车辙问题也要在低温条件下不发生开裂.高模量沥青胶结料就是为明白决车辙问题

5、,由于沥青胶结料在沥青混合料中起到的特别重要的作用.3.2 提高沥青胶结料模量的途径1、使用低标号的沥青,法国在低标号沥青的讨论方面做了大量的工作,要求沥青的针入度要在 25 以下.2、添加提高沥青模量的外掺剂,这些外掺剂通常是胶粉或者是聚乙烯等材料.这写外加剂可以添加的沥青之中形成高模量沥青也可以添加到骨料之中都能够起到提高沥青混合料模量的作用3、加入自然沥青岩或者是湖沥青,这类自然沥青可以很好的提高沥青混合料的高温性能.4、高模量沥青混合料协作比设计高模量路面在国外进行了几十年的进展,目前己经形成了特的的材料组成设计体系.在我国,对高模量沥青混凝土的讨论仍刚刚开头不长时间,意义道路科研院所

6、和高校对高模量沥青混凝土的级配进行了初步的讨论,对添加高模量添加剂的沥青混凝土的讨论室比较少的,也没有形成完善的设计指南和规范要求.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_通过对沥青路面的跟踪调差,高速大路的车辙病害主要是集中在路面的中面层,这是由于我们国家的沥青路面设计长期以来主要是考虑具有较好的水稳固性,为了提高沥青混合料的高温抗车辙才能,设计了 ac-20. 级配组成见表 1.表 1 级配组成级配类型 通过率26.5 191613.2 9.54.75 2.36 1.18 0.60.30.150.075ac-2010095.3 84.9 72.1 60.0 27.9 26.4 20

7、.2 14.810.6 7.95.54.2 马歇尔参数确定马歇尔设计方法在我们国家得到了大规模的推广和使用.从实际的试验过程分析来看高模量沥青混合料的拌和温度需要较高,而且在常规的拌和时间下发觉沥青混合料不能很好的拌和匀称,所以要时代那个的政绩沥青混合料的拌和时间,合理的提高沥青混合料的拌和温度.透过马歇尔试验成立马歇尔试件,测定沥青混合料的各项体积指标和稳固度、流值等.确定最终的油石比和级配组合.5、高模量沥青混合料的路用性能5.1 高温稳固性沥青混合料的高温稳固性是路用性能的一个重要指,也直接关系可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一些列的病害,其中车辙病害是高温稳固性不足的一

8、个重要表现 形式.从目前世界范畴来看,对沥青混合料高温稳固性的评判发 发有许多,车辙试验、现场铺筑试验路、加速加载试验都是在国 外利用比较普遍的.我们国家主要采纳的就是60的车辙试验.5.1.1 车辙试验分析车辙试验的结果可以对试验过程的各个加载时间段和车辙的深度进行具体的分析.车辙试验的动稳固度是车辙进展相对稳固阶段的斜率,可以表征车辙的进展变化情形,动稳固度不能够确定动态过程中曲线的具体位置.于是就提出了综合稳固指数这一概 念,它考虑到了初期的压密和固结蠕变,合理的说明白动稳固度和永久变形量两种的冲突.5.1.2 车辙试验过程车辙试验操作简洁,而其数据直观,是目前我国规范要求的一种 衡量沥

9、青混合料高温稳固性好坏的一个方法.车辙试验的过程是 第一碾压成型标准的车辙试件.将车辙试件在60条件下进行养护.养护时间满意时候,用轮压是0.7mp 的实心轮来回运行.运行 1h 后系统会自动运算出动稳固度的数值.动稳固度按式运算.ds=t1-t2*n/（d2-d1 ）式中： ds动稳固度（次 /mm）.d1对应时间t1时的变形量（ mm）.d2对应时间t2时的变形量（ mm）.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_试验结果如表 2表 2 动稳固度试验结果类型 沥青含量动稳固度（次 /mm） ac-204.5% 9902ac-204.5% 9745试验结果看高模量沥青混合料具有很好的

10、高温性能.5.2 低温抗裂性沥青路面在冬季低温环境下会产生温度应力,假如沥青混合料本身的低温抗裂性能不能够满意要求的话就会产生低温开裂.沥青混合料的变形性能无法满意由于温度下降对沥青混合料造成的拉力,假如这个拉力超过了材料本身的极限值就会对沥青路面造成破坏,这也就是造成了沥青路面的开裂.一旦在下雨天气,雨水通过开裂的缝隙渗入到开裂的路面中,就会形成路面的水损坏, 导致路面的整体强度下降,路面的在使用年限之内就会坏掉.所以我们在兼顾高模量沥青混合料高温性能的同时也要合理的保证沥青混合料的低温抗裂性能能够满意路面的使用要求.合理评判沥青混合料的低温抗裂性能,对于改善沥青混合料路用性能、延长路面使用

11、寿命具有重要意义.通过对沥青混合料的讨论说明, 沥青的性能对改善沥青混合料的低温性能起到了很大的作用.所以目前在实际工程中广泛的采纳各种性能优越的改性沥青来提高沥青混合料的低温性能.我国目前采纳低温弯曲梁试验来评判沥可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5.2.1 小梁低温试验过程依据试验规程的要求制备车辙试件,将车辙试件通过切割机分切 成将轮碾成型的车辙板试件切割成长250mm*30*200的小梁试件, 在-10 条件下养护.进行低温弯曲破坏试验,试验要得到沥青混合料的抗弯拉强度、破坏弯拉应变,运算破坏时的弯曲劲度模量和临界状态下混合料的弯曲应变能,来评判再生沥青混合料的低温抗裂性

12、.运算公式为：式中, b、h 和 l 分别为跨中断面试件的宽度、高度和试件跨径,mm.rb 为试件破坏时的抗弯拉强度, mpa.为试件破坏时的最大弯拉应变. sb 为试件破坏时的弯曲劲度模量, mpa.试验结果见表 3.表 3 低温试验结果工程 类型 沥青用量抗弯拉强度 mpa 破坏应变（ ）弯曲劲度模量 mpa1ac-20 4.5% 10.6 3447.63081.22ac-20 4.5% 10.6 2545.94145.43ac-20 4.5% 10.6 3334.33173.14ac-20 4.5% 10.7 3155.83374.85ac-20 4.5% 8.71959.04463.0

13、6ac-20 4.5% 7.82524.03092.9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5.3 水稳固性沥青路面在雨雪天气会,假如路表和内部排水不准时就会有过多的水分留在路面内部,这样在车里荷载的反复作用下,水会在沥青路面的内部间隙内来回的运动,假如沥青和集料的粘附性不好的话就会将沥青膜从集料表面冲刷下来.这样假如连续下去的话就会逐步扩展为坑槽,坑槽的形成会进一步加剧沥青路面的水损害,坑槽会逐步变大就会集合更多的水,这样就形成了一个恶性循环.假如不准时实行措施的话影响到整个路面结构.水损害是目前我国高速大路上一个比较普遍的病害,也已经引起了人们的重视.所以在高模量沥青混合料设计时

14、必要要保证其具有较好水稳固性.试验室主要采纳的是冻融劈裂试验来验证沥青混合料的水稳固性.5.3.1 冻融劈裂试验过程冻融劈裂试验试验用劈裂强度比 tsr来评判沥青混合料的水稳固性, tsr越大就表示沥青混合料的水稳固性越好.试验时需要制备马歇尔试件,分成两组.具体的试验过程为：1、预备标准马歇尔试件,冻融劈裂试验的击实次数为双面50次.2、将试件编号,并且分为两组,二组进行冻融循环和另外一组进行对比.3、二组试件在进行真空饱水.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的低温箱中.5、冷冻 16h 之后将试件取出, 60的恒温水槽 24h.6、最终将两组试件全部泡入 25水中至少保温 2

15、h,然后取出试件进行劈裂试验.试验结果如表 4.表 4 tsr试验结果编号 123456沥青含量（ %） 4.54.54.54.54.54.5类型 ac-20 ac-20 ac-20 ac-20 ac-20 ac-20未冻融强度（ mpa）-9.63 -7.7-8.54冻融强度 mpa） 7.38 -8.45 -7.93 -tsr92.50%从试验结果来看,高模量沥青混合料也具有很好的水稳固性.5.4 疲惫性能在大路的使用过程中,沥青路面要经受车辆荷载反复不断的作用,路面受力状况的不断变化会使得道路的强度不断降低.当路面的强度不足以承担这些车辆荷载时,路面就会产生疲惫破坏, 常见的形式是显现网

16、状裂纹.为了近大可能延长道路的使用寿 命,同时也是为了节约珍贵的不行再生的砂石材料和沥青材料, 要尽最大可能保证高模量沥青路面的使用设计年限.这就需要对对混合料的疲惫性能加以比较评判.目前,国内外应用现象学法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1、铺试验路,用标准轴重的汽车在试验路上连续不断的运行,采集路面上的实际数据进行分析.目前运行较好的试验路是美国的aashto 试验路.2、依据路面结构组合铺设路面在路面上模拟进行汽车的运行.这一类型典型的代表就是加速加载试验.3、试板试验法.4、小型疲惫试验.前面提到的方面要实际的运行投入的资金都比较大,从我国目前高模量沥青混合料的讨论现状

17、来看难以实现.为此我们国家一般举荐采纳小型的疲惫试验,常见的是四点或者是三点梁疲惫试验.该试验可以在室内借助仪器便利的完成,节约了时间和投入.取得的数据也能很好的反映沥青混合料的疲惫性能.结论无论是通过近几年的讨论仍是实际的高模量沥青路面的铺筑,从结果来看高模量沥青混凝土的确起到了很好的抗车辙的作用.高模量沥青混合料在具有很好的高温稳固性的同时也能够具有较好的水稳固性和低温抗裂性.对于其疲惫性能和外掺剂的研发仍行下一步讨论的重点.参考文献1 邱志雄, 李晋峰. 高模量沥青混合料在长陡坡沥青路面中的应用j. 中外大路 , 2022, 26 3:105 107.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

18、_精品资料_性能j.建筑材料学报 ,2022.3 张裕卿, 黄晓明. 沥青混合料高温变形特性试验方法综述 j.山西建筑,2022,33 4版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为潘宏亮个人全部This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is Pan Hongliangs personal ownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、讨论或观赏,以及其他非商业性或非盈利性用途,但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定,不得侵害本网站及

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