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淺談對superpave瀝青混合料設計認識
摘要:本文對superpave瀝青混合料設計談談粗略看法。
關鍵詞:superpave瀝青混合料設計
隨著美國superpave瀝青混合料設計問世以來,受到許多國家道路工作者的認可,人們對該項技術表現出濃厚的興趣,本人對superpave瀝青混合料設計談談粗略看法:
1 superpave設計方法較傳統的馬歇爾設計方法的優點
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量,抗剪強度主要依賴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%以內針片狀便于混合料的嵌擠和現場施工,防止現場施工因碾壓而將針片狀壓斷,人為造成斷開的集料無法粘接;
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儀
1.2.1旋轉壓實儀模擬現場施工的碾壓方式,它的原理實際上是一種搓揉運動,集料通過搓揉重新調整位置,從而獲得密實,不會產生象馬氏一樣重錘擊碎集料現象;
1.2.2旋轉壓實儀試模直徑為150mm(馬氏為101.6mm),比較客觀地反映集料的嵌擠;
1.2.3壓實次數與交通量的設計有關
交通量不同,試件成型的壓實次數不同,它們是成相關關系,這種設計是科學合理的,而馬氏只是擊50次或75次;
1.3混合料壓實或成型前要進行短期老化
該設計方法要求瀝青混合料壓實成型前要進行短期老化(約2小時),目的是模擬現場施工過程(因為瀝青混合料從拌和樓放入運料車再運輸到現場攤鋪碾壓前一段時間就是混合料的老化時間),這樣做比較接近施工現場工作,得出的試驗數據比較科學;
1.4設計中該瀝青飽和度VFA與交通量有關,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踐經驗來看superpave設計的瀝青用量偏低約0.2%～0.4%點,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,現場壓實較困難,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這一區域,也就是常被稱為“駝峰”級配,這種設計出的混合料在施工過程中較難壓實,且抗拉永久變形能力差;
2.3設備相對昂貴和設計過程相對復雜
購一臺旋轉壓實儀設備費用約二十萬元,每個工程工地都配較難,因此該方法推廣起來較難,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,設計過程公式較多較復雜,需要花費時間較長,設計過程沒有完全按設計規定的步驟進行,設計過程過于理想化。
3 對superpave幾點看法
3.1用馬歇爾擊實儀來驗證superpave旋轉壓實儀試驗結果,本人認為這是不科學的,兩者使用的方法根本就不相同的,擊實方法、壓實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,建議用網藍法更科學;
3.4 建議設計出的瀝青含量用于生產配合比時宜增加0.2%～0.4%,增加礦粉含量,這樣可以使現場變得容易壓實,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看法,不妥之處敬請大家指正,我相信,隨著科學的進步,superpave會越來越成熟。
參考文獻:
1《superpave技術規范》2005.05.25
2《公路瀝青路面施工技術規范》2004.07.10
3《公路工程質量檢驗評定標準》2005.01.01
4《公路瀝青路面養護技術規范》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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