砂粒式超薄罩面材料课题大纲

1、砂粒式超薄罩面材料课题大纲一、概述一般来说，薄层罩面是指适于铺筑介于传统的磨耗层 （如40-50 mm的沥青混 凝土、SMA或多孔沥青等）和石屑封层（如6-14 mm的表面处治或稀浆封层）之间的 材料。根据法国标准NFP98-137的定义，非常薄面层（BBTM）的厚度为20-25 mm; 超薄面层（BBUM）的厚度为15-25 mm。砂粒式罩面材料采取减少含砂量、 使用改 性沥青和厚的粘结层等技术措施， 具有延长路面寿命，改善行驶质量，校正表面 缺陷，提高安全性等优点。为了能够提高沥青路面的路用性能，满足车辆快速、舒适、安全行驶的要求， 就必须使得罩面层具有较好的力学特性、稳定性以及耐久性。具

2、体表现为：.强度高，使路面在行车荷载的重复作用下不会产生早期疲劳破坏，影响沥 青路面的使用品质；.高温稳定性好，即在夏季高温季节具有良好的抗车辙能力和抗行车水平荷 载推挤的能力，不至于产生车辙、波浪、推移拥抱等病害；.低温抗裂性能好，即沥青路面在低温时具有较低劲度和较大的抗变形能 力，从而能抵抗大的温度应力和收缩应变；.水稳定性好，即抵抗因受水的侵蚀而逐渐产生沥青膜剥离、松散、坑槽破 坏的能力，避免造成道路的水损害；.耐疲劳性能好，即在反复的荷载作用下还具有较高抗破坏的能力，防止长 期处于应力应变交替变化状态的路面结构强度迅速下降，出现裂纹，产生疲劳断裂破坏；.抗滑性能好，即应当具有良好的微观

3、构造和宏观构造，以保证路面具有良 好的抗滑能力；.抗老化性能好，即对各种自然因素的影响具有良好的抵抗能力，使面层混 凝土的沥青性质不易发生变化，避免因沥青老化而导致的沥青路面性能衰减。对于薄层罩面来说，影响上述路用性能的因素主要包括原材料的性质、集料级配、路面结构、交通环境、气候条件、施工技术水平等。然而上述因素的影响 并不是孤立的，而是相互制约甚至是相互对立的，提高某一方面的性能就越可能 削减另一方面的性能，比如：由于提高抗滑能力带来的混凝土密实度不足，导致 空隙率增大耐久性降低；高温稳定性和低温抗裂性的两大矛盾。因此薄层罩面的 设计就是为寻找各种路用性能之间的平衡点来进行优化组合的过程。二

4、、研究内容主要研究砂粒式AC-5、AC-8、SMA-5、SMA-8等沥青混合混凝土，用于路 面的加铺罩面和应用防护性养护，具备恢复路面抗滑，防水，降噪等功能。拟从以下几个方面进行研究：实验室确定材料的技术参数；沥青混合料设计 （级配设计、材料选取、确定最佳沥青用量）；耐久性性能的研究（抗剥落、水温稳定性、抗滑衰减、车辙）；施工影响因素的研究。具体内容如下:.测定原材料参数、体积参数等一系列参数.沥青混合料设计设计方法：基于CAVF法（体积法）选用材料：辉绿岩、玄武岩、高粘沥青、改性沥青、橡胶沥青.砂粒式罩面的级配组成与分析根据国内常用的薄层罩面沥青混凝土， 设计不同级配的沥青混凝土，不同沥 青

5、种类的沥青混凝土，不同沥青含量的沥青混凝土进行室内试验，研究沥青混凝 土密实性、抗滑性等性能的影响因素。.确定不同级配的混凝土的最佳油石比分析矿料含量比例的组成对用油量以及各主要指标如空隙率、矿料间隙率、 饱和度等的影响。.马歇尔试验指标分析.沥青混合料的力学性能分析基本指标、动态模量、抗剪特性、马歇尔参数、动稳定度、车辙试验深度.砂粒式罩面材料的路用性能研究在上述研究的基础上选定几种比较理想的级配进行路用性能的研究，进行高温稳定性（车辙）、水稳定性（浸水马歇尔、冻融劈裂 卜抗冻性试验和低温弯曲试 验，检验所设计的沥青混凝土罩面层的路用性能。.与原路面粘结方法，考虑施工工艺；.建立模拟路面实际

6、情况模型，在微表处模拟车轮作用检验耐久性； 进行紧急刹车、扭力扳手等实验检验抗剪、抗弯拉强度。三、实验计划.沥青混合料的技术标准.材料的确定和性能的测试(1)沥青的技术性质表3-1沥青技术性质项目单位技术要求试验结果针入度25 C延度15 C软化点溶解度闪点密度15 C含腊量薄膜烘箱试验(2)集料力学性质测试表3-2粗集料力学指标指标单位试验值技术要求石料压碎值洛杉矶磨耗值吸水率相对表观密度细长扁平颗粒含量水洗发0.075mm 颗粒含量软石含量坚固性对沥青的粘附性表3-3细集料技术性质指标单位试验值技术要求相对表观密度坚固性含泥量砂当里棱角性亚甲蓝值表3-4沥青混合料用矿粉质量要求项目单位矿粉

7、技术要求表观密度含水量粒度范围塑性指数亲水系数表3-5木质纤维质量要求（SMA项目单位指标技术要求纤维长度灰分含量Ph值含水率.材料配合比设计(CAVFW)(1)根据泰波公式或经验法确定主骨料(2)分别测定粗、细集料与矿粉的表观密度(3)测定主骨料的装填密度(4)计算主骨料的紧装空隙率(5)根据经验初步确定矿粉、沥青的用量，并根据不同功能要求确定沥青 混合料的设计目标空隙率(6)根据沥青混合料设计的主骨料空隙体积填充法的两个基本假设，求出 粗集料和细集料的用量.确定级配曲线.沥青混合料的最佳沥青用量(OAC确定(1)制备试样根据体积法设计的沥青混合料级配组成的计算结果，制作马歇尔试件，进行标准马歇尔试验。(2)测定物理指标视密度理论密度空隙率VV粗集料骨架间隙率VCA矿料间隙率VMA沥青饱和度VFA(3)测定力学指标马歇尔稳定度MS流值FL马歇尔模数T(4)