1、瀝青路面知識培訓(xùn),2,一、瀝青路面基礎(chǔ)知識,1. 混合料類型 2. 混合料設(shè)計方法 3. 瀝青路面結(jié)構(gòu)類型 4. 瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,3,二、瀝青混合料路用性能,1. 抗車轍性能 2. 低溫性能 3. 抗疲勞性能 4. 水敏感性能,4,瀝青混合料類型,瀝青混合料類型 中國 美國 瀝青混合料類型選擇,5,我國施工規(guī)范混合料分類,按材料組成及結(jié)構(gòu) 連續(xù)級配 間斷級配 按礦料級配組成及空隙率 密級配 開級配 半開級配 按公稱最大粒徑 按制造工藝,6,按材料組成及結(jié)構(gòu),連續(xù)級配 瀝青混凝土 瀝青穩(wěn)定碎石 間斷級配 排水或瀝青磨耗層 排水或瀝青碎石基層,7,* 單一級配,- 很少接前點,- 嵌擠差 (

2、包括形狀),- 高的滲透性,* 連續(xù)級配,- 好的嵌擠,- 低的滲透性,* 間斷級配,- 只有有限尺寸,- 嵌擠好,- 滲透性低,級 配 類 型,8,連續(xù)級配,瀝青混凝土 AC-25, AC-20. AC16, AC-10, AC-5 設(shè)計空隙率 3-5% 瀝青穩(wěn)定碎石 AC-40, AC-30, AC-25 設(shè)計空隙率 3-6%,9,開級配間斷級配,排水或瀝青磨耗層 OGFC-16, OGFC-13, OGFC-10 設(shè)計空隙率 18% 排水或瀝青碎石基層 ATPB-40, ATPB-30, ATPB-25 設(shè)計空隙率 18%,10,按礦料級配組成及空隙率,密級配 開級配 半開級配,11,密

3、級配瀝青混合料dense-graded bituminous mixtures(英)，dense-graded asphalt mixtures (美),按密實級配原理設(shè)計組成的各種粒徑顆粒的礦料，與瀝青結(jié)合料拌和而成，設(shè)計空隙率較?。▽Σ煌煌皻夂蚯闆r、層位可作適當(dāng)調(diào)整） 密實式瀝青混凝土混合料（以AC表示） 密實式瀝青穩(wěn)定碎石混合料(以ATB表示)。,12,粗細級配定義,13,開級配瀝青混合料open-graded bituminous paving mixtures(英)，open graded asphalt mixtures (美),礦料級配主要由粗集料嵌擠組成，細集料及填料較少，

4、設(shè)計空隙率18左右的混合料。,14,開級配瀝青混合料,開級配摩耗層（OGFC, Open-Graded Friction Courses） 歐洲多孔混合料（PA, Porous European Mixes） 瀝青處治滲透基層（ATPB, Asphalt Treated Permeable Bases）。 OGFC和PA僅用于表面層或磨耗層。,15,開級配摩耗層OGFC和歐洲多孔混合料PA 的顯著區(qū)別,OGFC的空隙率往往比PA低（15%對18-22%） OGFC厚度 2025mm， PA 4050mm 所有的歐洲機構(gòu)都要指明最小空隙率，而在美國，幾乎沒有哪個機構(gòu)會這樣做 歐洲的機構(gòu)幾乎全都使

5、用改性的膠結(jié)料，美國的機構(gòu)正在轉(zhuǎn)向使用改性的膠結(jié)料 歐洲實行了更高的集料標(biāo)準 歐洲的混合料確定了較高的空隙率，這就要求在施工中使用不易破碎和摩損的硬質(zhì)集料,16,OGFC和PA的區(qū)別,17,江蘇OGFC和PA的應(yīng)用,OGFC 104國道(常州)02年10月 徐宿高速公路03年8月 常澄高速匝道04年11月 336省道(海門)05年11月 PA 寧杭二期（湯山）02年10月 滬寧鎮(zhèn)江支線03年11月 鹽通高速公路05年11月,18,江蘇ATPB的應(yīng)用,340省道（張家港）04年8月 239省道（常州）04年10月,19,半開級配瀝青碎石混合料half(semi)-open-graded bitu

6、minous paving mixtures(英)，,由適當(dāng)比例的粗集料、細集料及少量填料（或不加填料）與瀝青結(jié)合料拌和而成，經(jīng)馬歇爾標(biāo)準擊實成型試件的剩余空隙率在612的半開式瀝青碎石混合料（以AM表示）,20,間斷級配瀝青混合料gap-graded bituminous paving mixtures(英)，gap-graded asphalt mixtures(美),礦料級配組成中缺少1個或幾個檔次 (或用量很少)而形成的瀝青混合料 SMA SMA-20, SMA-16, SMA-13, SMA-10 設(shè)計空隙率 3-4% SAMI,21,瀝青穩(wěn)定碎石混合料(簡稱瀝青碎石) bitumi

7、nous stabilization aggregate paving mixtures(英)， asphalt-treated permeable base(美),由礦料和瀝青組成具有一定級配要求的混合料，按空隙率、集料最大粒徑、添加礦粉數(shù)量的多少 密級配瀝青碎石(ATB) 開級配瀝青碎石(OGFC表面層及ATPB基層) 半開級配瀝青碎石(AM) 。,22,瀝青瑪蹄脂碎石混合料stone mastic asphalt (英)，stone matrix asphalt (美),2.1.18 由瀝青結(jié)合料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細集料以及較多量的填料(礦粉)組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級配的粗集料骨

8、架的間隙，組成一體形成的瀝青混合料，簡稱SMA。,23,瀝青瑪蹄脂碎石混合料（改正定義）,由較多的瀝青結(jié)合料或穩(wěn)定劑、集料以及較多量的填料(礦粉)組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級配的粗集料骨架的間隙，組成一體形成的瀝青混合料，簡稱SMA。 穩(wěn)定劑 纖維 改性瀝青,24,AASHTO MP8-04,3.1 瀝青瑪蹄脂碎石混合料（stone matrix asphalt）（SMA）熱拌瀝青混合料（HMA）包括兩部分，由粗集料骨架和豐富的瀝青膠漿組成。這種混合料必須擁有粗集料之間相互接觸的骨架結(jié)構(gòu)（通常稱之為石石接觸）。粗集料通常指4.75mm（No.4）（也可為指定的其他篩孔）篩上剩余的集料，但也可

9、能設(shè)計成其它尺寸。,25,按公稱最大粒徑分類,特粗式（最大公稱粒徑31.5mm） 粗粒式（最大公稱粒徑26.5mm） 中粒式（最大公稱粒徑16或19mm） 細粒式（最大公稱粒徑9.5或13.2mm） 砂粒式（最大公稱粒徑9.5mm）,26,按制造工藝分類,熱拌瀝青混合料 溫拌瀝青混合料 冷拌瀝青混合料 再生瀝青混合料,27,溫拌瀝青混合料,較低拌和溫度的熱拌瀝青混合料 較高溫度的冷拌瀝青混合料,28,現(xiàn)有溫拌瀝青混合料技術(shù),泡沫瀝青（Aspha-Min）Shell/Kolo Veidekke 添加劑 加合成臘（Sasobit ） 加硫（ SEAM） 特殊乳化瀝青 （Evotherm）,29,最

10、小層厚度多少合適？,最小層厚度與公稱最大粒徑的比值多少合適？,30,結(jié)構(gòu)層厚度,我國施工規(guī)范 我國新施工規(guī)范 我國瀝青路面設(shè)計規(guī)范 我國新瀝青路面設(shè)計規(guī)范 Superpave 規(guī)范 新研究成果,31,瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTJ014-97),沒有關(guān)于結(jié)構(gòu)層厚度與混合料類型關(guān)系的表述,32,瀝青路面設(shè)計規(guī)范 (JTG D50-2004),4.1.6 各瀝青層的厚度應(yīng)與混合料的公稱最大粒徑相匹配，一般瀝青層的最小壓實厚度宜為混合料公稱粒徑的23倍，以利用輾壓密實、提高其耐久性、水穩(wěn)性,33,瀝青路面施工與驗收規(guī)范(JTJ032-94),7.1.3.5 上面層瀝青混合料的集料最大粒徑不宜超過層厚的1/

11、2，中、下面層及聯(lián)結(jié)層的集料最大粒徑不宜超過層厚的2/3。 當(dāng)時沒有公稱最大粒徑的定義 實際的最大粒徑就是公稱最大粒徑,34,新公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004),對于高速公路和一級公路 密級配瀝青混合料的層厚不宜小于公稱最大粒徑的2.5-3.0倍， SMA等嵌擠密實型的層厚不宜小于公稱最大粒徑的2.0-2.5倍，以減少離析，便于施工和壓實。,35,美國最新研究成果NCHRP Report 531,細級配3.0倍公稱最大粒徑 粗級配4.0倍公稱最大粒徑 SMA4.0倍公稱最大粒徑,36,新瀝青路面設(shè)計規(guī)范集料粒徑定義,集料最大粒徑 瀝青混合料或礦料混合料中的集料100%都要通

12、過的最小的標(biāo)準篩孔尺寸，以mm計。 集料公稱最大粒徑 瀝青混合料或礦料混合料中的集料可能全部通過或允許有少量不通過（一般允許篩余不超過10%）的最小一級標(biāo)準篩的篩孔尺寸。通過比集料最大粒徑小一個粒級，以mm計。 此篩孔或與此篩孔最接近的整數(shù)常用于瀝青混合料或集料規(guī)格的命名。,37,Superpave 集料粒徑定義,公稱最大粒徑 第一次篩余大于10的上一級篩孔尺寸； 最大粒徑 大于公稱尺寸的上一級篩孔尺寸,38,美國混合料類型,密級混合料（4.75, 9.5, 12.5, 19.0, 25.0, 37.5mm） 粗級配混合料 細級配混合料 瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)混合料(9.5, 12.5, 1

13、9.0mm) 開級配混合料 開級配摩耗層OGFC或歐洲多孔混合料PEM (9.5,12.5mm ) 瀝青處治滲透基層（ATPB）(12.5, 19.0mm),39,瀝青混合料類型選擇原則,層厚度 交通量 環(huán)境條件 地理地形 政治經(jīng)濟 公路等級,40,熱拌瀝青混合料類型選擇結(jié)論,不同國家有不同的混合料類型 公路等級與使用要求 交通量與交通組成 水文、地質(zhì)、筑路材料 經(jīng)濟發(fā)展和投資環(huán)境 全壽命費用分析,41,參考資料,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004） 公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006 ) NAPA, FHWA HMA Pavement Mix Type Selec

14、tion Guide, 2000,瀝青路面類型選擇,43,演講內(nèi)容,瀝青路面類型 我國 美國 瀝青路面類型選擇,44,瀝青路面設(shè)計規(guī)范 (JTG D50-2004),半剛性基層瀝青路面 組合式瀝青路面 全厚式瀝青路面 柔性基層瀝青路面,45,瀝青路面,瀝青路面 asphalt pavements 鋪筑一定厚度瀝青面層的結(jié)構(gòu)稱為瀝青路面,46,半剛性基層瀝青路面,半剛性基層瀝青路面semi-rigid asphalt pavement 半剛性基層上鋪筑厚度小于180mm的柔性結(jié)構(gòu)層稱為半剛性基層瀝青路面,47,瀝青路面結(jié)構(gòu)類型,型 半剛性基層瀝青路面,48,組合式瀝青路面,組合式瀝青路面comb

15、ination-type asphalt pavement 在半剛性材料層上鋪筑181mm300mm的柔性結(jié)構(gòu)層稱為組合式瀝青路面,49,瀝青路面結(jié)構(gòu)類型,型 組合式瀝青路面,50,柔性基層瀝青路面,柔性路面flexible pavement 用柔性結(jié)構(gòu)層組成的路面結(jié)構(gòu)，具有剛度較小、抗彎拉強度較低，主要靠路面材料的抗壓、抗剪強度來承受車輛荷載作用的路面,51,瀝青路面結(jié)構(gòu)類型,型 柔性路面,52,全厚式瀝青路面,全厚式瀝青路面full depth asphalt pavement 在路基上或在處治了的路基上，全部用瀝青混合料鋪筑的結(jié)構(gòu)層稱為全厚式瀝青路面,53,貧混凝土結(jié)構(gòu)層,28天抗彎拉強

16、度為1.5-2.5MPa的貧混凝土，其厚度等于或大于150mm以上的結(jié)構(gòu)層。,54,瀝青路面結(jié)構(gòu)類型復(fù)合式瀝青路面,IV 型 柔性路面,55,級配碎礫石路面 graded aggregate pavement,級配碎礫石路面 graded aggregate pavement 用具有一定級配的碎石或級配碎、礫石，或泥結(jié)碎石等材料組成的路面。,56,塊石路面 block stone pavement,塊石路面 block stone pavement 用整齊或不整齊的石塊等做的路面。,57,砂石路面 sand aggregate pavement,砂石路面 sand aggregate pave

17、ment 用當(dāng)?shù)厣暗[、未篩分碎石、碎磚、爐渣、礦渣等粒料組成的路面，砂石路面應(yīng)有砂土磨耗層：地方材料改善土的路面不包括在內(nèi)。,58,按功能分類,抗滑路面 重載路面 低噪音路面 排水路面,59,排水路面,開級配摩耗層（OGFC, Open-Graded Friction Courses） 歐洲多孔混合料（PA, Porous European Mixes） 瀝青處治滲透基層（ATPB, Asphalt Treated Permeable Bases） OGFC和PA僅用于表面層或磨耗層。,60,按材料分類,瀝青混合料路面 水泥混凝土路面 級配碎礫石路面 塊石路面 貧混凝土路面 碾壓式復(fù)合路面,6

18、1,型 貧砼瀝青路面,62,瀝青路面基層類型,半剛性基層 復(fù)合基層 柔性基層,63,美國 NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,64,美國 NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,65,美國 NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,66,美國 NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,67,美國 NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,68,美國 NCHRP1-37A不同類型的策略,瀝青路面,69,路面結(jié)構(gòu)類型選擇原則,公路自然區(qū)劃 公路等級與使用要求 交通量與交通組成 改良水文、地質(zhì)、筑路材料 經(jīng)濟發(fā)展和投資環(huán)境 全壽命費用分析,70,路面類型選擇結(jié)論,不同國家有不同的路面結(jié)構(gòu)類型 路面結(jié)構(gòu)類型的選擇主要取決于經(jīng)濟性和應(yīng)用性,71,