新材料在道路大修工程中的应用.

1、现状评估现状评估结构补强结构补强功能恢复功能恢复结构措施结构措施材料措施材料措施工艺要求工艺要求旧旧路路检检测测旧旧路路评评价价处处置置对对策策方方案案铺铺装装方方案案铺铺装装材材料料选选择择工工艺艺要要求求质质量量管管理理控控制制性性能能评评价价及及观观测测设设计计目目标标交通量及组成分析现有路面结构状况结构厚度及层次承载能力评价表面功能病害调查雷达探测分析FWD弯沉检测现现场场钻钻芯芯分分析析路面平整度评价抗滑性能评价车辙水平评价裂缝分析评估程度及范围类型、成因现有路况评估荷载水平交通组成水损坏分析评估交通量及组成分析现有路面结构状况结构厚度及层次承载能力评价表面功能病害调查雷达探测分析F

2、WD弯沉检测钻钻芯芯分分析析板底脱空断板、碎板错台、唧浆表面剥落、麻面现有路况评估荷载水平交通组成边角断裂、破损逐桩号、逐块板逐桩号、逐块板承 载 能 力现有路面厚度变化裂缝率车辙破损与修补平整度抗滑性能现有路面与设计高程差路路面面综综合合信信息息结构补强功能恢复材料性能基层补强（局部）AC加厚、补强提高路面抗裂及防水抗车辙的耐久性提高路面平整度及耐久性材料及结构措施AC材料的选择及厚度AC的压实及基层稳定再生补强压浆补强翻修补强加一层还是二层层间结合防水措施材料性能要求达到结构强度要求主要设计对策主要设计对策结构补强结构补强再再生生补补强强功能恢复功能恢复结构设计结构设计材料选择材料选择基层

3、补强基层补强AC补强补强压压浆浆补补强强翻翻修修补补强强AC补补强强再再生生补补强强加加铺铺层层数数平平整整度度恢恢复复抗抗车车辙辙抗抗裂裂缝缝抗抗水水损损坏坏补补强强结结构构加加铺铺结结构构层层间间结结合合矿矿料、料、级级配配沥沥青青材材料料添添加加剂剂品品种种环环保保类类材材料料降降低低噪噪音音结构安全指结构安全指标标材料性能指材料性能指标标通过率（通过率（% %）类型类型31.531.526.526.51919161613.213.29.59.54.754.752.362.361.181.180.60.60.30.30.150.150.0750.075SAC-SAC-2525100100

4、9595646454544646383830302222161612129 97 75 5ATB25ATB2510010090-90-10010060-60-808048-6848-68 42-6242-62 32-5232-52 20-4020-40 15-3215-32 10-2510-25 8-188-185-145-143-103-102-62-6表表.SAC-25.SAC-25级配级配1 1、与、与ATBATB的差异，保证密实性。的差异，保证密实性。2 2、与国外的差异，、与国外的差异，2020以下，富油系数；我国以下，富油系数；我国2020以上。以上。静模量曲线静模量曲线动模量曲线

5、动模量曲线-5-4-3-2-10122.22.42.62.83.03.23.43.63.84.04.24.44.6 Pen 20/30 Pen 40/60Log (E*)Log f复模量主曲线复模量主曲线-5-4-3-2-10121214161820222426283032 Pen 20/30 Pen 40/60Log Log f相位角主曲线相位角主曲线SPT动态模量试验动态模量试验中线统一加铺两层公交车道补强公交车道补强8cmSAC-25高模量沥青混凝土高模量沥青混凝土8cmSAC-25高模量沥青混凝土高模量沥青混凝土低标号高模量沥青混凝土工程应用表表. .长安街用长安街用SAC-25SAC

6、-25高模量沥青混合料冻融劈裂比高模量沥青混合料冻融劈裂比 2007年河北沿海高速秦皇岛段年河北沿海高速秦皇岛段低标号高模量沥青混凝土工程应用低标号高模量沥青混凝土工程应用低标号高模量沥青混凝土工程应用旧水泥混凝土板旧水泥混凝土板2.5cm AC-10 应力吸收层8cm SAC-25高模量沥青混凝土4cm SAC-13 改性沥青混凝土改性沥青混凝土水泥稳定级配碎石水泥稳定级配碎石19cm8cm SAC-25（20#）高模量沥青混凝土4cm SAC-13 改性沥青混凝土改性沥青混凝土水泥稳定级配碎石水泥稳定级配碎石19cm低标号高模量沥青混凝土工程应用低标号高模量沥青混凝土工程应用评价指标：1）

7、最紧密嵌挤状态油石比2）高温稳定性3）0度弯曲应变4）沥青混合料析漏拐点应力吸收层设计新方法第一控制点：第一控制点：A第二控制点：第二控制点：B最紧密嵌挤最紧密嵌挤状态沥青含状态沥青含量量析漏拐点沥析漏拐点沥青含量青含量最大弯曲最大弯曲应变对应应变对应沥青含量沥青含量c动稳定度动稳定度最小值对最小值对应沥青含应沥青含量量d应力吸收层最佳沥青含量应力吸收层最佳沥青含量油石比油石比()A干密度最大值干密度最大值 G油石比油石比()A矿料间隙率最小值矿料间隙率最小值VMA油石比油石比()A粗集料矿料间隙率最小值粗集料矿料间隙率最小值VCAB沥青混合料析漏率随沥青含量变化曲线沥青混合料析漏率随沥青含量

8、变化曲线油石比油石比()c应变应变l油石比油石比()d动稳定度动稳定度DsCRMBt.M.MCRMBt.CRMM.MCRMBt.M.M物理物理化学作用化学作用干涉作用干涉作用配合比设计原理配合比设计原理溶胀作用溶胀作用脱硫作用脱硫作用稳定性稳定性技术指标体系技术指标体系工程措施工程措施物理性能的差异物理性能的差异M.M级配构成级配构成混合料压实稳定混合料压实稳定CRM粒径选择粒径选择Bt.为胶结料为胶结料力学性能变化力学性能变化路用性能变化路用性能变化油石比确定方法油石比确定方法混合料性能指标混合料性能指标传统沥青混合料橡胶沥青混合料橡胶沥青 在中国，为了使橡胶沥青混合料能够适应繁重的交通在中

9、国，为了使橡胶沥青混合料能够适应繁重的交通荷载和复杂多样的环境变化，橡胶沥青混合料设计在以下荷载和复杂多样的环境变化，橡胶沥青混合料设计在以下下三个方面进行了深入的研究和实践，并以此形成中国橡胶下三个方面进行了深入的研究和实践，并以此形成中国橡胶沥青混合料设计的核心技术。沥青混合料设计的核心技术。废胎胶粉粒径的选择废胎胶粉粒径的选择橡胶沥青混合料级配的构成橡胶沥青混合料级配的构成橡胶沥青混合料配合比设计方法橡胶沥青混合料配合比设计方法规格选择考虑的因素胶粉的质量控制橡胶沥青的品质橡胶沥青混合料的品质工程易于操作和控制黏度等品质存储稳定性高温性能水稳定性低温性能施工和易性废胎胶粉规格按级配规律按

10、目数规格国际上主要标准中国标准以美国、南非、澳大利亚等国家为代表，以美国、南非、澳大利亚等国家为代表，采用级配的方法，控制废胎胶粉粒径的大小。采用级配的方法，控制废胎胶粉粒径的大小。在中国，目前没有工业化生产符合一定级配的废胎胶粉，若将不同目数在中国，目前没有工业化生产符合一定级配的废胎胶粉，若将不同目数规格的胶粉人工掺配，不仅增加施工成本，而且对质量控制带来困难。规格的胶粉人工掺配，不仅增加施工成本，而且对质量控制带来困难。因此，在中国推荐采用因此，在中国推荐采用4080目的胶粉，其粒径比级配胶粉略细。目的胶粉，其粒径比级配胶粉略细。两种胶粉橡胶沥青的粘时曲线两种胶粉橡胶沥青的粘时曲线橡胶沥

11、青混合料橡胶沥青混合料的级配要求的级配要求间断级配间断级配密实状态密实状态保证混合料的碾压成型保证混合料的碾压成型耐久性，改善水稳定性耐久性，改善水稳定性常用橡胶沥青常用橡胶沥青混合料的级配混合料的级配连续级配连续级配间断级配间断级配开级配开级配排水路面、低噪音路面 混合料不易压实 当前应用的主要级配控制点控制点2 2间间断点及其通过率断点及其通过率控制点控制点1公称最公称最大粒径及其通过率大粒径及其通过率控制点控制点3 30.075mm0.075mm及其通过率及其通过率说明说明1 1：间断点作为粗细集料的分界点，也是粗细集料两条曲线的交汇点，：间断点作为粗细集料的分界点，也是粗细集料两条曲线

12、的交汇点，根据工程经验，这个点选择在根据工程经验，这个点选择在4.75mm4.75mm。4.75mm4.75mm的通过率大小表征了整个的通过率大小表征了整个级配粗集料含量的高低。对于橡胶沥青混合料，根据中国的工程经验，级配粗集料含量的高低。对于橡胶沥青混合料，根据中国的工程经验，4.75mm4.75mm的通过率一般为的通过率一般为35%30%35%30%，这样既保证混合料具有良好的间断性和，这样既保证混合料具有良好的间断性和较高的碎石含量，同时，保证混合料的密实性。较高的碎石含量，同时，保证混合料的密实性。说明说明2 2：公称最大粒径的通过率一般为：公称最大粒径的通过率一般为95%95%，也可

13、以为，也可以为100%100%。说明说明3 3：为了混合料具有良好的密实性和施工和易性，根据公称最大粒径的：为了混合料具有良好的密实性和施工和易性，根据公称最大粒径的不同，不同，0.075mm0.075mm的通过率根据下表数据选择。的通过率根据下表数据选择。说明说明4 4：粗集料曲线和细集料曲线均可选择幂函数、对数函数、指数函数等：粗集料曲线和细集料曲线均可选择幂函数、对数函数、指数函数等三种数学模型构成。三种数学模型构成。baxy 幂函数幂函数bxay)ln(对数函数对数函数bxaey 指数函数指数函数式中：式中： a、b为为待定参数；待定参数；Y Y为各粒径的通过率；为各粒径的通过率；X

14、X为各粒径的孔径（为各粒径的孔径（mmmm）。）。 由曲线看出：在相同碎石含量的前提下，由曲线看出：在相同碎石含量的前提下，三种函数构件的粗集料曲线的粗细程度不同：三种函数构件的粗集料曲线的粗细程度不同：指数函数最粗，幂函数居中，对数函数最细。指数函数最粗，幂函数居中，对数函数最细。1175. 4%3016%9511bbaa粗集料曲线粗集料曲线方程组方程组22075. 0%675. 4%3022bbaa细集料曲线细集料曲线方程组方程组油石比油石比 ()密实状态密实状态vv 曲线曲线紧密状态紧密状态VMA、VCAmix、Gg,m 曲线曲线标准标准VV 峰值峰值AB峰值峰值 体积参数体积参数B防水

15、黏结层防水黏结层 橡胶沥青防水粘结层细粒式橡胶沥青混凝土中粒式橡胶沥青混凝土橡胶沥青混凝土桥面铺装示意图橡胶沥青混凝土桥面铺装示意图气柱共鸣随机沙声敲击泵吸路面噪音的形成路面噪音的形成减噪机理减噪机理工程实现工程实现亥姆霍兹共振吸声器轮胎路面系统振动方程振动的能量耗散增加路面弹性增加路面空隙纹理优化的细粒径路面橡胶沥青路面橡胶沥青路面小粒径沥青路面小粒径沥青路面)(tpkxxcxm )1(wCwMjRZaaaa91.391.3dBdB95.495.4dBdB水泥混凝土板水泥混凝土板板缝玻璃纤维格栅橡胶沥青应力吸收膜橡胶沥青混凝土下面层橡胶沥青防水粘结层橡胶沥青混凝土上面层橡胶沥青混凝土上面层高模量大粒径沥青混凝土橡胶沥青应力吸收膜路面基层小粒径橡胶沥青混凝土低噪音路面小粒径橡胶沥青混凝土低噪音路面主要研究对象主要研究对象轮胎轮胎花纹、硬度等花纹、硬度等路面材料和结构路面材料和结构物理、力学、声学特性物理、力学、