透水沥青混合料特性与配合比设计_第1页
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文档简介

1、11 1 透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述2 2 原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求3 3 PAC PAC配合比设计方法配合比设计方法4 4 透水沥青混合料的应用透水沥青混合料的应用2主要内容主要内容3透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述1.1 基本概念基本概念u 透水沥青混合料透水沥青混合料 Permeable Asphalt Concrete( PAC)u 又称排水沥青混合料,多孔沥青混合料,又称排水沥青混合料,多孔沥青混合料, 开级配抗滑磨耗层开级配抗滑磨耗层 Open-graded Friction Course(OGFC) 透水沥青混合料透水沥青混合料是一种典型的是一种典型

2、的骨架空骨架空隙结构隙结构,粗集料,粗集料所占比重较大所占比重较大,约占集料总,约占集料总质量的质量的8080-85-85,空隙率一般在空隙率一般在15%-25%15%-25%,能够在混合料内部形成排水通道,具有抗滑、能够在混合料内部形成排水通道,具有抗滑、排水、降噪等功能。排水、降噪等功能。4透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述1.2 PAC与其他沥青混合料对比与其他沥青混合料对比 PAC AC5透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述1.2 PAC与其他沥青混合料对比与其他沥青混合料对比6透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述1.3 研究背景研究背景u 随着我国城市化进程不断深入,道路路网日趋完

3、善随着我国城市化进程不断深入,道路路网日趋完善,城市,城市的地表逐步被密实性路面覆盖。的地表逐步被密实性路面覆盖。u 密实性路面铺装使渗入地下的密实性路面铺装使渗入地下的雨水明显减少,降水大部分通雨水明显减少,降水大部分通过城市的排水系统排出,地下过城市的排水系统排出,地下水得不到补充。随着城市用水水得不到补充。随着城市用水量的增加,城市地下水位下降,量的增加,城市地下水位下降,已经呈现出漏斗状,损害了城已经呈现出漏斗状,损害了城市的水平衡。市的水平衡。7透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述1.3 研究背景研究背景u 密实性路面在雨天不能及时排水,造密实性路面在雨天不能及时排水,造成路面积水,

4、行车容易形成水漂、水成路面积水,行车容易形成水漂、水雾,造成交通事故;在暴雨时径流量雾,造成交通事故;在暴雨时径流量急剧增加,加重城市排水系统负担,急剧增加,加重城市排水系统负担,甚至引起洪涝灾害。甚至引起洪涝灾害。u 传统密实性路面会使得传统密实性路面会使得降雨到达地面降雨到达地面后快速地形成径流后快速地形成径流,其在流动迁移过,其在流动迁移过程中会携带大量的地表污染物,程中会携带大量的地表污染物,对受对受纳水体造成水质恶化纳水体造成水质恶化,进而会造成,进而会造成水水生生态生生态的的破坏。破坏。8透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述1.3 研究背景研究背景u 在此背景之下,透水在此背景之下

5、,透水性性沥青沥青混合料因混合料因其生态设计理念其生态设计理念而受到而受到关注关注,当其用在路面上能当其用在路面上能很好地解决雨水的下很好地解决雨水的下渗,避免雨天水雾的形成,其充分的储渗能力为净化渗,避免雨天水雾的形成,其充分的储渗能力为净化材料提供了良好的载体材料提供了良好的载体,同时又能够补给地下水,具同时又能够补给地下水,具有较好的有较好的排水性能排水性能与吸声降噪能力。与吸声降噪能力。9透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述1.4 PAC国外的研究和发展国外的研究和发展u 美国美国 从上世纪从上世纪5050年代就开始使用开级配抗滑磨耗层,这种技年代就开始使用开级配抗滑磨耗层,这种技术是

6、从碎石封层发展起来的,厚度只有术是从碎石封层发展起来的,厚度只有1cm1cm左右。左右。 1970 1970年为改善高速公路雨天行车的抗滑性能,美国联邦年为改善高速公路雨天行车的抗滑性能,美国联邦公路管理局(公路管理局(FHWAFHWA)检讨封层处理的缺陷,研发了开级配抗)检讨封层处理的缺陷,研发了开级配抗滑磨耗层(滑磨耗层(OGFCOGFC),一般空隙率约),一般空隙率约15%15%左右,主要功能是提供左右,主要功能是提供高抗滑阻力的表层,同时具有降噪,减少水漂、水溅、水雾、高抗滑阻力的表层,同时具有降噪,减少水漂、水溅、水雾、眩光等作用。眩光等作用。10透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述

7、1.4 PAC国外的研究和发展国外的研究和发展u 欧洲欧洲 德国德国19601960年首次建设了以大孔隙沥青混合料为材料的路面,年首次建设了以大孔隙沥青混合料为材料的路面,但只建设了试验路段,直到但只建设了试验路段,直到1980s1980s,弗莱堡市才进行改造透水,弗莱堡市才进行改造透水沥青地面工程,包括人行道、步行街、公共广场等区域。沥青地面工程,包括人行道、步行街、公共广场等区域。19911991年,官方提出要把城市地面的年,官方提出要把城市地面的80%80%改为透水地面。改为透水地面。 1970s-1980s 1970s-1980s,法国、英国、荷兰、西班牙、意大利等也,法国、英国、荷兰

8、、西班牙、意大利等也开始大面积铺筑透水性沥青路面。荷兰政府提出在开始大面积铺筑透水性沥青路面。荷兰政府提出在20102010年前完年前完成对国内所有主要道路的透水路面铺设工程。成对国内所有主要道路的透水路面铺设工程。11透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述1.4 PAC国外的研究和发展国外的研究和发展u 日本日本 20 20 世纪世纪 80 80 年代后期日本透水性沥青路面研究开始起步,年代后期日本透水性沥青路面研究开始起步,且发展迅速。且发展迅速。1987 1987 年后的年后的 5 5 年间,先后完成了透水路面的铺年间,先后完成了透水路面的铺筑、相关规范撰写并成立了相应的研究会,编制了筑、

9、相关规范撰写并成立了相应的研究会,编制了排水路面排水路面技术指南技术指南(草案);(草案);1999 1999 年日本道路公团则作出规定,要年日本道路公团则作出规定,要求以后所有高速公路(新建以及改建)表面层都要采用求以后所有高速公路(新建以及改建)表面层都要采用 透水透水沥青混合料沥青混合料 进行铺装。进行铺装。12透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述1.5 PAC国内的研究和发展国内的研究和发展u 我国于我国于19961996年年8 8月在杭(州)金(华)线铺筑了月在杭(州)金(华)线铺筑了700m2700m2的试的试验路,这是我国首条多空隙沥青路面试验段。验路,这是我国首条多空隙沥青路面

10、试验段。u 20022002年年1010月在浦东铺设了月在浦东铺设了1.41.4公里的排水性沥青路面,这是公里的排水性沥青路面,这是国内第一条引用日本技术的透水性路面。国内第一条引用日本技术的透水性路面。u 2002 -2002 - 2003 2003 年,分别在北京昌平区北、西安咸阳机场路年,分别在北京昌平区北、西安咸阳机场路面、劲松路改造工程中应用透水沥青路面,路面具有良好面、劲松路改造工程中应用透水沥青路面,路面具有良好的透水、降噪功能,具有一定的经济社会效益。的透水、降噪功能,具有一定的经济社会效益。此后,透水沥青混合料在中国得到了初步推广应用。此后,透水沥青混合料在中国得到了初步推广

11、应用。13透水沥青混合料概述透水沥青混合料概述1.5 PAC国内的研究和发展国内的研究和发展 2002咸阳机场咸阳机场 2005盐通高速盐通高速 2007威乌高速路段威乌高速路段 2008宁杭高速宁杭高速 2009咸阳新机场咸阳新机场 2009京通快速辅路京通快速辅路14原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求 透水沥青混合料由于其自身特有的大空隙结构,更容透水沥青混合料由于其自身特有的大空隙结构,更容易受到易受到环境因素环境因素的影响,加速混合料中的沥青老化,集的影响,加速混合料中的沥青老化,集料与沥青的料与沥青的粘附性降低粘附性降低,造成集料的,造成集料的剥落和松散剥落和松散,混合,混合料

12、的料的耐久性降低耐久性降低以及以及透水功能减弱透水功能减弱。 为了保证透水性沥青路面的耐久性和功能性,为了保证透水性沥青路面的耐久性和功能性,在在对透对透水水沥青混合料沥青混合料进行组合进行组合设计时,设计时,对原材料的选择要提出对原材料的选择要提出相应的要求。相应的要求。 15原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求2.1 影响沥青与集料粘附性的因素影响沥青与集料粘附性的因素集料性质集料性质沥青性质沥青性质混合料性质混合料性质环境条件环境条件矿物组成、表矿物组成、表面构造、含土面构造、含土量、耐久性、量、耐久性、表面积、吸收表面积、吸收率、含水率、率、含水率、形状形状粘度、流变性、粘度、流变

13、性、电荷极性、成电荷极性、成分、是否使用分、是否使用抗剥落剂抗剥落剂空隙率、渗透空隙率、渗透性、沥青含量、性、沥青含量、沥青膜厚度、沥青膜厚度、填料类型、矿填料类型、矿料级配料级配雨量、湿度、雨量、湿度、水的水的 pHpH值、值、盐分、温度、盐分、温度、交通量交通量16原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求2.2 粗集料粗集料u PAC的骨架空隙结构对集料的压碎值、抗冲击值、抗的骨架空隙结构对集料的压碎值、抗冲击值、抗磨耗值等要求较高,一般磨耗值等要求较高,一般不使用石灰岩不使用石灰岩等碱性集料和等碱性集料和花花岗岩、砂岩、石英岩岗岩、砂岩、石英岩等酸性岩石。等酸性岩石。u 玄武岩、角闪岩、

14、辉绿岩玄武岩、角闪岩、辉绿岩等中性岩石有较高的强度和等中性岩石有较高的强度和较好的粘附性能,使用较为广泛。较好的粘附性能,使用较为广泛。u 集料集料表面粗糙表面粗糙是沥青吸附良好的一个重要条件,集料是沥青吸附良好的一个重要条件,集料表面的微空隙数量和孔径大小影响吸附沥青的能力,表表面的微空隙数量和孔径大小影响吸附沥青的能力,表面积越大,吸附能力越强。面积越大,吸附能力越强。17原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求2.2 粗集料粗集料u PAC对集料的对集料的吸水率吸水率也有要求,集料的吸水率过大,也有要求,集料的吸水率过大,会造成集料中残余的水分难以烘干,导致集料与沥青的会造成集料中残余的

15、水分难以烘干,导致集料与沥青的粘附性降低。粘附性降低。u 粗集料的粗集料的针片状颗粒含量针片状颗粒含量也是重要控制指标之一,若也是重要控制指标之一,若集料中细长扁平状颗粒过多,在施工过程中容易被压碎、集料中细长扁平状颗粒过多,在施工过程中容易被压碎、折断,在混合料内部留下未被沥青包裹的断面,降低混折断,在混合料内部留下未被沥青包裹的断面,降低混合料粘结力。合料粘结力。18原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求2.2 粗集料粗集料部分国家对部分国家对PAC用粗集料的部分质量技术要求用粗集料的部分质量技术要求 19原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求2.2 粗集料粗集料我国对我国对PAC用粗

16、集料的部分质量技术要求用粗集料的部分质量技术要求 试验项目试验项目单位单位表表面面层层其他层次其他层次石料压碎值石料压碎值%26262828洛杉矶磨耗损失洛杉矶磨耗损失%28283030表观相对密度表观相对密度2.62.62.52.5吸水率吸水率%22坚固性坚固性%881010针片状颗粒含量针片状颗粒含量%10101515水洗法水洗法0.075mm0.3mm0.3mm部分)部分)%1010含泥量(小于含泥量(小于0.075mm0.075mm的含量)的含量)%11砂当量砂当量%6060棱角性(流动时间)棱角性(流动时间)s s3030 PAC用细集料质量要求用细集料质量要求 透水沥青路面技术规程

17、透水沥青路面技术规程(城乡建设部)(城乡建设部)22原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求2.3 矿粉矿粉u 矿粉采用矿粉采用石灰岩石灰岩或岩浆岩中的或岩浆岩中的憎水性石料憎水性石料磨细得到的磨细得到的矿粉,矿粉,技术要求应符合公路沥青路面施工技术规范技术要求应符合公路沥青路面施工技术规范。u 为了改善沥青与集料的粘附性,提为了改善沥青与集料的粘附性,提高混合料高温稳定性和抗飞散性能,可高混合料高温稳定性和抗飞散性能,可采用干燥的磨细采用干燥的磨细消石灰粉或生石灰粉消石灰粉或生石灰粉作作为填料的一部分,其用量宜为矿料总量为填料的一部分,其用量宜为矿料总量的的 12。23原材料性质与技术要求原

18、材料性质与技术要求2.3 沥青沥青u 对对PAC来说,要求使用的沥青对骨料有更加耐久的裹来说,要求使用的沥青对骨料有更加耐久的裹附力、高的粘附性、较强的抗剥落性、抗水损害性能与附力、高的粘附性、较强的抗剥落性、抗水损害性能与防飞散性能,因此宜选用防飞散性能,因此宜选用高粘度的改性沥高粘度的改性沥青青或是采取在改性沥青中或是采取在改性沥青中掺加纤维、橡掺加纤维、橡胶胶等材料以达到增粘目的。日本较早开等材料以达到增粘目的。日本较早开发出了专门用于透水沥青路面的高粘度发出了专门用于透水沥青路面的高粘度改性沥青。改性沥青。24原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求2.3 沥青沥青试验项目试验项目单位

19、单位技术要求技术要求针入度针入度25250.1mm0.1mm4040软化点软化点8080延度延度1515cmcm8080延度延度55cmcm3030闪点闪点2602606060动力黏度动力黏度PasPas2000020000黏韧性黏韧性NmNm2020韧性韧性NmNm1515薄膜加热质量损失薄膜加热质量损失%0.60.6薄膜加热针入度比薄膜加热针入度比%6565我国我国高黏度改性沥青的技术要求高黏度改性沥青的技术要求25原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求2.3 沥青沥青国家国家早期早期近期近期比利时比利时针入度针入度100100沥青沥青掺加再生胶、纤维、环氧沥青掺加再生胶、纤维、环氧沥青

20、丹麦丹麦针入度针入度100100沥青沥青法国法国80/10080/100,60-7060-70掺加掺加20%20%橡胶粉橡胶粉德国德国B65B65、B85B85特种改性沥青特种改性沥青英国英国100/200100/200沥青沥青PE/SBS/EVAPE/SBS/EVA改性沥青、纤维改性沥青、纤维日本日本80/10080/100高粘度沥青高粘度沥青美国美国40406060直馏沥青直馏沥青橡胶沥青、橡胶沥青、SBSSBS改性沥青改性沥青国外用于透水沥青国外用于透水沥青混合料混合料的沥的沥青青26原材料性质与技术要求原材料性质与技术要求2.3 沥青沥青u 目前国内使用的高粘改性沥青主要有两目前国内使

21、用的高粘改性沥青主要有两类:一类是类:一类是成品高粘度改性沥青成品高粘度改性沥青,(广州,(广州路翔的高粘度路翔的高粘度 A 型、型、 E 型,型,SK 高粘沥青);高粘沥青);u 另一类是另一类是将改性剂直接投放到沥青混合将改性剂直接投放到沥青混合料料内达到改性目的(日本高粘度沥青改性内达到改性目的(日本高粘度沥青改性剂剂 TPS、深圳海川的、深圳海川的SNOTPS 、上海浦东路、上海浦东路桥的桥的 RST 高粘度沥青改性剂等)。高粘度沥青改性剂等)。日本 TPS 高粘 沥青改性剂27u PAC配合比设计包括配合比设计包括矿料级配设计矿料级配设计和和沥青用量确定沥青用量确定两部两部分。与普通

22、沥青混合料配合比设计最大不同在于最佳沥青分。与普通沥青混合料配合比设计最大不同在于最佳沥青用量的确定。用量的确定。u 普通沥青混合料一般用马歇尔试验法确定最佳油石比,普通沥青混合料一般用马歇尔试验法确定最佳油石比,而而PAC是通过是通过析漏试验析漏试验和和飞散试验飞散试验确定油石比的上下限并确定油石比的上下限并与与马歇尔试验法马歇尔试验法相结合来确定油石比。相结合来确定油石比。u 目前各国的透水沥青混合料配合比设计方法各有不同,目前各国的透水沥青混合料配合比设计方法各有不同,比较有代表性的是美国联邦公路管理局(比较有代表性的是美国联邦公路管理局(FHWA)的)的“开开级配抗滑磨耗层设计方法级配

23、抗滑磨耗层设计方法”和日本道路协会的和日本道路协会的“透水沥青透水沥青混合料设计方法混合料设计方法”PACPAC配合比设计方法配合比设计方法28PACPAC配合比设计方法配合比设计方法3.1 美国美国FHWA设计方法设计方法 用煤油当量试验求出用煤油当量试验求出粗集料表面容积系数粗集料表面容积系数; 用经验公式算出用经验公式算出沥青用量沥青用量; 用振动法求出击实用振动法求出击实粗集料的空隙率粗集料的空隙率,决定,决定细集料用量细集料用量; 沥青过多时,进行简单的流淌试验,可调整沥青用量,确定沥青过多时,进行简单的流淌试验,可调整沥青用量,确定不会产生流淌的不会产生流淌的拌合温度拌合温度; 最

24、后评定混合料的最后评定混合料的水稳定性水稳定性。293.2 日本设计方法日本设计方法 先通过试算法确定先通过试算法确定集料配合比集料配合比; 利用混合料流淌试验确定利用混合料流淌试验确定初试沥青含量初试沥青含量; 通过密度试验、马歇尔试验、析漏试验与肯特堡飞散试验通过密度试验、马歇尔试验、析漏试验与肯特堡飞散试验确定确定最佳沥青用量最佳沥青用量; 最后用渗水试验、车辙试验、水稳性试验进行最后用渗水试验、车辙试验、水稳性试验进行性能验证性能验证; 制作马歇尔试件时双面击实制作马歇尔试件时双面击实 50 次。次。PACPAC配合比设计方法配合比设计方法303.3 我国设计方法我国设计方法 目前,我

25、国的设计方法主要借鉴了日本的成功经验,并结目前,我国的设计方法主要借鉴了日本的成功经验,并结合实体工程的实际特点;合实体工程的实际特点; 采用采用马歇尔试件的体积设计方法马歇尔试件的体积设计方法进行进行PAC配合比设计;配合比设计; 以以空隙率空隙率作为配合比设计主要指标;作为配合比设计主要指标; 由由谢伦堡析漏谢伦堡析漏试验与试验与肯特堡飞散肯特堡飞散试验确定试验确定最佳沥青用量最佳沥青用量。PACPAC配合比设计方法配合比设计方法313.3.1 矿料级配设计步骤矿料级配设计步骤综合考虑内部综合考虑内部因素和环境条因素和环境条件确定件确定目标空目标空隙率隙率在在级配范围级配范围内内选取选取3

26、组不同组不同的的2.36mm通过率通过率的矿料级配作的矿料级配作为为初选级配。初选级配。根据根据经验公式经验公式得出得出3组不同的组不同的初试油石比初试油石比针对针对3个级配,个级配,成型试件并测成型试件并测量相应的量相应的空隙空隙率率得出空隙率与得出空隙率与2.36mm通过率通过率的的关系曲线关系曲线,找出目标空隙找出目标空隙率所对应的通率所对应的通过率。过率。对对3组中最接近组中最接近目标空隙率的目标空隙率的级配进行调整,级配进行调整,确定确定最终级配最终级配。PACPAC配合比设计方法配合比设计方法323.3.1 矿料级配设计步骤矿料级配设计步骤矿料级配范围矿料级配范围筛孔(筛孔(mmm

27、m)通过质量百分率(通过质量百分率(% %)最大公称粒径最大公称粒径13mm13mm最大公称粒径最大公称粒径20mm20mm26.526.5- 10095-10013.213.292-10092-10053-7853-789.59.562-8162-8135-6235-624.754.7510-3110-3110-3110-312.362.3610-2110-2110-2110-210.60.64-174-174-174-170.30.33-123-123-123-120.150.153-83-83-83-80.0750.0752-72-72-72-7P

28、ACPAC配合比设计方法配合比设计方法333.3.1 矿料级配设计步骤矿料级配设计步骤筛孔(筛孔(mmmm)0.0750.075 0.150.150.30.30.60.61.181.18 2.362.36 4.754.759.59.513.213.21616级配一级配一4.64.66.56.58.28.210.310.3 12.812.8181826.526.5 72.572.5 95.595.5100100级配二级配二4.44.46 67.37.39.59.5111116.216.2 21.521.5 71.271.29595100100级配三级配三4 45.55.57 78.58.5101

29、0131317.517.5707094.594.51001003组不同矿料级配组不同矿料级配PACPAC配合比设计方法配合比设计方法343.3.1 矿料级配设计步骤矿料级配设计步骤3 3组不同的初试油石比与空隙率组不同的初试油石比与空隙率指标指标级配一级配一级配二级配二级配三级配三 范围范围初试油石比初试油石比(%)(%)5.75.75.25.24.84.82.36mm2.36mm通过率通过率181816.216.2131310-2210-22空隙率空隙率(%)VV(%)VV18.518.520.820.823.523.518-2518-25成型马成型马歇尔试件歇尔试件测试件测试件体积参数体积

30、参数1001tfVVPACPAC配合比设计方法配合比设计方法353.3.1 矿料级配设计步骤矿料级配设计步骤空隙率与空隙率与2.36mm2.36mm通过率的关系曲线通过率的关系曲线17.018.019.020.021.022.023.024.025.01214161820空隙率空隙率2.36mm通过率通过率16.7Y=ax+bPACPAC配合比设计方法配合比设计方法363.3.1 矿料级配设计步骤矿料级配设计步骤最终矿料级配最终矿料级配 0.0750.075 0.150.150.30.30.60.61.181.18 2.362.36 4.754.759.59.513.213.21616最终最终

31、级配级配4.64.66.26.27.87.89.89.811.811.8 16.716.7 22.522.5 71.471.495951001000501001500.075 0.150.30.61.18 2.36 4.759.513.216最终级配曲线图最终级配曲线图最终级配PACPAC配合比设计方法配合比设计方法373.3.2 沥青用量的确定沥青用量的确定 根据根据PACPAC的级配计算集料的表面积,集料表面合适的沥青膜厚度约的级配计算集料的表面积,集料表面合适的沥青膜厚度约为为12-1412-14 m m ,经验公式如下:,经验公式如下: 沥青用量沥青用量=集料表面积集料表面积沥青膜厚度

32、沥青膜厚度沥青密度沥青密度 我国现行规范推荐的计算公式:我国现行规范推荐的计算公式:20.020.040.080.140.30.61.648.74abcdefgAbaAhPa a、b b、c c、d d、e e、f f、g g分别分别代表集料代表集料4.75mm4.75mm、2.36mm2.36mm、1.18mm1.18mm、0.6mm0.6mm、0.3mm0.3mm、0.15mm0.15mm和和0.075mm0.075mm筛孔通过筛孔通过百分率百分率Pa是油石比,是油石比,A集料集料总的表面积,总的表面积,h沥青沥青膜厚度膜厚度,b b是沥青是沥青密度密度PACPAC配合比设计方法配合比设计

33、方法383.3.2 沥青用量的确定沥青用量的确定进行进行析漏试验析漏试验与与肯特堡分散试验肯特堡分散试验等,确定最佳沥等,确定最佳沥青用量青用量确定矿料级配确定矿料级配以及以及根据根据经验经验公式公式法法计算初计算初试油石比试油石比Pa后后PACPAC配合比设计方法配合比设计方法393.3.2 沥青用量的确定沥青用量的确定以以PaPa为中心,按为中心,按0.3%0.3%或或0.5%0.5%为为级差,取级差,取5 5个油石比拌制混合料,个油石比拌制混合料,进行析漏试验,得到进行析漏试验,得到关系曲线图关系曲线图。求得析漏量趋势线的两端点切线,求得析漏量趋势线的两端点切线,切线的交点的切线的交点的

34、横坐标值横坐标值即为最大沥即为最大沥青用量,可设定为最佳沥青用量。青用量,可设定为最佳沥青用量。以确定的最佳沥青用量制作马歇尔以确定的最佳沥青用量制作马歇尔试件,进行马歇尔稳定度试验、试件,进行马歇尔稳定度试验、车辙试验等试验进行检验。车辙试验等试验进行检验。沥沥青青用用量量确确定定PACPAC配合比设计方法配合比设计方法403.3.2 沥青用量的确定沥青用量的确定析漏析漏试验试验确定沥青用量的确定沥青用量的上限上限试验采用试验采用烧杯法烧杯法,将混合料在,将混合料在170-180温度下拌合均匀,然温度下拌合均匀,然后置于后置于800ml的烧杯中,再将烧杯置于的烧杯中,再将烧杯置于170的烘箱

35、中,恒温的烘箱中,恒温1h后,将烧杯向下倒扣在玻璃板上,称取黏附在烧杯上沥青质量,后,将烧杯向下倒扣在玻璃板上,称取黏附在烧杯上沥青质量,该质量与沥青混合料总质量之比是该质量与沥青混合料总质量之比是析漏试验的损失率析漏试验的损失率m: 1000112mmmmmm0 烧杯质量,烧杯质量, 烧杯与沥青混合料总质量烧杯与沥青混合料总质量 , 烧杯及黏附在烧杯上沥青砂浆的质量,烧杯及黏附在烧杯上沥青砂浆的质量,gm1m2我国现行规范规定析漏率我国现行规范规定析漏率0.3%0.3%为合格为合格PACPAC配合比设计方法配合比设计方法413.3.2 沥青用量的确定沥青用量的确定肯特堡飞肯特堡飞散试验散试验

36、抗松散性能的一种试验方法,抗松散性能的一种试验方法,用来确定沥青用量的用来确定沥青用量的下限下限。在在20温度条件下,在洛杉矶试验机中放入沥青混温度条件下,在洛杉矶试验机中放入沥青混合料,不加钢球开动机器滚动合料,不加钢球开动机器滚动300转转后取出,称取试后取出,称取试件剩余质量,试件损失质量与原质量的百分比即为磨件剩余质量,试件损失质量与原质量的百分比即为磨耗试验损失率:耗试验损失率: 100010mmms试件原质量,试件原质量,g试验后试件质量,试验后试件质量,g沥青混合料飞散损失,沥青混合料飞散损失,%m1m0s我国规定磨耗损失应我国规定磨耗损失应20%20%,空隙率越大,磨耗损失越大

37、。,空隙率越大,磨耗损失越大。PACPAC配合比设计方法配合比设计方法423.3.2 配合比检验配合比检验马歇尔马歇尔试验试验马歇尔稳定度马歇尔稳定度 3.5KN车辙车辙试验试验一般道路:动稳定度一般道路:动稳定度 1500次次/mm。重交通道路:动稳定度重交通道路:动稳定度 3000次次/mm。 空隙率空隙率测试测试体积法、真空密度法体积法、真空密度法水稳性水稳性试验试验冻融循环试验、浸水马歇尔试验冻融循环试验、浸水马歇尔试验试件浸泡于后磨耗试验试件浸泡于后磨耗试验渗水性渗水性试验试验计算试件渗水系数计算试件渗水系数KPACPAC配合比设计方法配合比设计方法433.3.2 配合比检验配合比检

38、验PACPAC配合比设计方法配合比设计方法技术指标技术指标单位单位推荐标准推荐标准现行规范要求现行规范要求锤击次数锤击次数两面各两面各5050次次两面各两面各5050次次稳定度稳定度KNKN5 53.53.5流值流值0.1mm0.1mm20-4020-40空隙率空隙率% %18-2518-25抗滑抗滑15-1815-18排水排水15-2015-20降噪降噪20-2520-25磨耗损失(磨耗损失(2020),小于),小于% %20202020析漏损失率,小于析漏损失率,小于% %0.30.30.30.3残留稳定度,大于残留稳定度,大于% %8080- -渗水率(排水、降噪),大于渗水率(排水、降

39、噪),大于Cm/sCm/s0.040.04实测实测冻融劈裂强度比,大于冻融劈裂强度比,大于% %7575- -综合所有技术要求综合所有技术要求44透水沥青混合料的应用透水沥青混合料的应用4.1 透水性沥青路面结构透水性沥青路面结构u 透水性沥青路面透水性沥青路面-由较大空隙率混合料作为结构层、允许路表水进入由较大空隙率混合料作为结构层、允许路表水进入路面(或路基)的沥青路面结构总称,路面(或路基)的沥青路面结构总称,PAC主要应用于透水性沥青路面主要应用于透水性沥青路面的面层。的面层。45透水沥青混合料的应用透水沥青混合料的应用4.2 透水沥青路面的优点透水沥青路面的优点u 增加抗滑性能增加抗

40、滑性能,特别是雨天路面的抗滑性能;,特别是雨天路面的抗滑性能;u 减少高速减少高速“水漂水漂”危险,雨水产生的危险,雨水产生的溅水和水雾可大大降低溅水和水雾可大大降低,可视性好;,可视性好; 提高路面行车安全提高路面行车安全 46透水沥青混合料的应用透水沥青混合料的应用4.2 透水沥青路面的优点透水沥青路面的优点 提高路面行车安全提高路面行车安全 u 提高雨天和夜间的可视性提高雨天和夜间的可视性,夜间开车反射光可被分散,眩光很少,夜间开车反射光可被分散,眩光很少 ;u 增加车辆行进中标志、标线的可见性。增加车辆行进中标志、标线的可见性。47透水沥青混合料的应用透水沥青混合料的应用4.2 透水沥

41、青路面的优点透水沥青路面的优点 降低路面噪声降低路面噪声u 由于其发达的空隙,起到多孔吸声材料的作用,同时轮胎底部空气压缩由于其发达的空隙,起到多孔吸声材料的作用,同时轮胎底部空气压缩而后释放产生的而后释放产生的“声爆声爆”音通过连通空隙得到抑制。音通过连通空隙得到抑制。可降低噪音可降低噪音3db以上以上,雨天降噪量更为显著,可达雨天降噪量更为显著,可达8db。48透水沥青混合料的应用透水沥青混合料的应用4.2 透水沥青路面的优点透水沥青路面的优点 有效补充地下水资源有效补充地下水资源u 根据根据材料、土质类型以及降雨量等材料、土质类型以及降雨量等特点,特点,设计合理的透水性设计合理的透水性沥

42、青路面沥青路面,使雨水通过透水沥青路面渗入路基。雨水经路面直使雨水通过透水沥青路面渗入路基。雨水经路面直接渗透减少了地面径流,同时经过路面和土壤的截留、吸附、接渗透减少了地面径流,同时经过路面和土壤的截留、吸附、生物降解等作用后,雨水中的溶解性污染物和某些重金属离子生物降解等作用后,雨水中的溶解性污染物和某些重金属离子被去除,成为水质相对较好的地下水补充水源。被去除,成为水质相对较好的地下水补充水源。49透水沥青混合料的应用透水沥青混合料的应用4.2 透水沥青路面的优点透水沥青路面的优点 显著提高道路的生态环保效益显著提高道路的生态环保效益u 透水沥青路面可将雨水直接渗入地下,而不是经排水系统

43、透水沥青路面可将雨水直接渗入地下,而不是经排水系统排入河、湖。雨水通过土层的过滤还可以得到净化,并且能明排入河、湖。雨水通过土层的过滤还可以得到净化,并且能明显恢复土壤中的水分,调节大气湿度,利于植物,特别是树木显恢复土壤中的水分,调节大气湿度,利于植物,特别是树木的生长;同时可以维持地表水压的平稳,自然补充地下水资源,的生长;同时可以维持地表水压的平稳,自然补充地下水资源,可以有效缓解城市不透水硬化地面对于城市水资源的负面影响。可以有效缓解城市不透水硬化地面对于城市水资源的负面影响。透水性路面以其本身良好的生态环境效益被誉为透水性路面以其本身良好的生态环境效益被誉为“会呼吸的会呼吸的”地地面

44、铺装。面铺装。50透水沥青混合料的应用透水沥青混合料的应用4.2 透水沥青路面的优点总结透水沥青路面的优点总结51透水沥青混合料的应用透水沥青混合料的应用4.3 透水沥青路面的缺点透水沥青路面的缺点u 沥青易老化,易松散沥青易老化,易松散u 强度较低强度较低u 空隙容易被堵塞,养护比较困难空隙容易被堵塞,养护比较困难u 耐久性差,寿命较短耐久性差,寿命较短52透水沥青混合料的应用透水沥青混合料的应用4.3 透水沥青路面的缺点透水沥青路面的缺点 PAC松散的主要原因被认为是松散的主要原因被认为是沥青膜厚度不足沥青膜厚度不足,结合,结合料的过度老化和冻融状态下沥青料的过度老化和冻融状态下沥青-集料集料粘附性的丧失粘附性的丧失。 相应的措施相应的措施:采用粘度较好的改性沥青,或特制的高:采用粘度较好的改性沥青,或特制的高粘沥青;使用纤维等外加剂,尽量增加沥青膜的厚度;选粘沥青;使用纤维等外加剂,尽量增加沥青膜的厚度;选择适宜的集料,保证集料和结合料的粘附性;严格控制拌择适宜的集料,保证集料和结合料的粘附性;严格控制拌和工艺,准确控制结合料和集料的加热温度,避免结合料和工艺,准确控

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