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淺談對superpave瀝青混合料設計認識
摘要:本文對superpave瀝青混合料設計談?wù)劥致钥捶ā?
關(guān)鍵詞:superpave瀝青混合料設計
隨著(zhù)美國superpave瀝青混合料設計問(wèn)世以來(lái),受到許多國家道路工作者的認可,人們對該項技術(shù)表現出濃厚的興趣,本人對superpave瀝青混合料設計談?wù)劥致钥捶?
1 superpave設計方法較傳統的馬歇爾設計方法的優(yōu)點(diǎn)
1.1原材料上的要求:
1.1.1石料上注重了集料的棱角性,因為棱角性的好壞直接影響道路的質(zhì)量,抗剪強度主要依賴(lài)于集料的抗滑移能力,棱角性越好,集料的內摩擦力就大,集料之間的相互嵌擠就強,從而混合料的抗剪能力就大;
1.1.2集料的針片狀要求越高,一般控制在10%以?xún)柔樒瑺畋阌诨旌狭系那稊D和現場(chǎng)施工,防止現場(chǎng)施工因碾壓而將針片狀壓斷,人為造成斷開(kāi)的集料無(wú)法粘接;
1.1.3瀝青的選用考慮了溫度的明感性,對溫度的要求和基質(zhì)瀝青的要求比馬氏要高,下面層為70號瀝青PG70-22,中面層為改性SBS瀝青PG70-22,有的地方用PG76-22,溫度提高了兩個(gè)等級,適應當地路面的高溫和低溫要求。
1.2 試驗成型的儀器采用旋轉壓實(shí)儀
1.2.1旋轉壓實(shí)儀模擬現場(chǎng)施工的碾壓方式,它的原理實(shí)際上是一種搓揉運動(dòng),集料通過(guò)搓揉重新調整位置,從而獲得密實(shí),不會(huì )產(chǎn)生象馬氏一樣重錘擊碎集料現象;
1.2.2旋轉壓實(shí)儀試模直徑為150mm(馬氏為101.6mm),比較客觀(guān)地反映集料的嵌擠;
1.2.3壓實(shí)次數與交通量的設計有關(guān)
交通量不同,試件成型的壓實(shí)次數不同,它們是成相關(guān)關(guān)系,這種設計是科學(xué)合理的,而馬氏只是擊50次或75次;
1.3混合料壓實(shí)或成型前要進(jìn)行短期老化
該設計方法要求瀝青混合料壓實(shí)成型前要進(jìn)行短期老化(約2小時(shí)),目的是模擬現場(chǎng)施工過(guò)程(因為瀝青混合料從拌和樓放入運料車(chē)再運輸到現場(chǎng)攤鋪碾壓前一段時(shí)間就是混合料的老化時(shí)間),這樣做比較接近施工現場(chǎng)工作,得出的試驗數據比較科學(xué);
1.4設計中該瀝青飽和度VFA與交通量有關(guān),該設計方法根據交通量小,VFA為70～80%,交通量大,VFA為65～75%,交通量的大小對路面壓實(shí)程度不同,交通量大,初始瀝青飽和度小一些,以便預留較多的空隙,防止在車(chē)輛較多的反復碾壓下空隙率減小而使混合料失去穩定。
2 superpave設計方法存在的問(wèn)題
2.1設計瀝青量偏低
從國外的研究資料和近年我國國內的施工實(shí)踐經(jīng)驗來(lái)看superpave設計的瀝青用量偏低約0.2%～0.4%點(diǎn),路面有滲水引起的病害,如松散、坑洞等現象,用油量偏小,導致混合料密度偏大,現場(chǎng)壓實(shí)較困難,路面的空隙率較大,影響路面耐久性;
2.2設計限制區不合理
設計規范設計限制區0.3～2.36或4.75之間細集料不能通過(guò)這一區域,也就是常被稱(chēng)為“駝峰”級配,這種設計出的混合料在施工過(guò)程中較難壓實(shí),且抗拉永久變形能力差;
2.3設備相對昂貴和設計過(guò)程相對復雜
購一臺旋轉壓實(shí)儀設備費用約二十萬(wàn)元,每個(gè)工程工地都配較難,因此該方法推廣起來(lái)較難,目前只停留在體積法階段,并未能與瀝青混合料路用性直接掛起鉤來(lái),設計過(guò)程公式較多較復雜,需要花費時(shí)間較長(cháng),設計過(guò)程沒(méi)有完全按設計規定的步驟進(jìn)行,設計過(guò)程過(guò)于理想化。
3 對superpave幾點(diǎn)看法
3.1用馬歇爾擊實(shí)儀來(lái)驗證superpave旋轉壓實(shí)儀試驗結果,本人認為這是不科學(xué)的,兩者使用的方法根本就不相同的,擊實(shí)方法、壓實(shí)功能都是不能相互可比的;
3.2 superpave不能等同于“高性能”;
3.3 superpave設計中細集料的密度測定用堆積法差異較大,建議用網(wǎng)藍法更科學(xué);
3.4 建議設計出的瀝青含量用于生產(chǎn)配合比時(shí)宜增加0.2%～0.4%,增加礦粉含量,這樣可以使現場(chǎng)變得容易壓實(shí),路面的滲水現象減少,從而提高路面耐久性;
3.5建議粉膠比要適中(0.6～1.6)低粉膠比混合料不穩定;高粉膠比混合料耐久性不足;
3.6嚴格控制石料,特別是石料的棱角性、云母、針片狀以及砂當量。
以上只是本人不成熟的幾點(diǎn)看法,不妥之處敬請大家指正,我相信,隨著(zhù)科學(xué)的進(jìn)步,superpave會(huì )越來(lái)越成熟。
參考文獻:
1《superpave技術(shù)規范》2005.05.25
2《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》2004.07.10
3《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》2005.01.01
4《公路瀝青路面養護技術(shù)規范》2001.07.03
5《公路工程瀝青及瀝青混和料試驗規程》2000.05.02
6《公路工程集料試驗規程》2005.08.01
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