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就地冷再生半柔性瀝青路麵混合料研究

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就地冷再生半柔性瀝青路麵混合料研究

發布日期:2016-08-04 00:00 來源:http://www.cn-kdkj.com 點擊:

瀝青路麵混合料供應就地冷再生半柔性瀝青路麵混合料研究

結合我國已建瀝青路麵麵層厚度較薄和養護維修工程的特點、開展舊瀝青路麵冷再生修築半柔性路麵基層的相關研究,提出了冷再生技術再生劑標準,研究了發泡劑對瀝青發泡和混合料性能帶來的影響,並進行了基於混合料力學性能的發泡效果研究以及瀝青路麵冷再生混合料配合比設計、路用性能研究和抗疲勞性能,據此提出了瀝青路麵冷再生半柔性結構的設計參數和其典型結構。

1.瀝青路麵冷再生半柔性路麵結構設計參數

1.1抗拉強度結構係數Ks

我國現行《公路柔性路麵設計規範》規定,對於高速公路、一級公路、二級公路的瀝青路麵結構,應以路表回彈彎沉值和整體性結構層的層底拉應力為設計指標。而容許拉應力表示為抗拉強度與抗拉強度結構係數之比。

通過試驗研究和理論分析確定:若考慮公路等級不同的影響,則泡沫瀝青再生料的抗彎拉強度結構係數可表示為下列一般表達式:

作為路麵設計用的泡沫瀝青冷再生穩定基層的抗彎拉強度結構係數推薦采用:

式中:Ac為道路等級係數,高速公路一級公路和大城市主幹路為1.1,二級公路為1.1, 三、四級公路為1.2。

1.2瀝青路麵混合料供應劈裂抗拉強度推薦值

我國目前尚未確定對泡沫瀝青半柔性路麵混合料劈裂抗拉強度的技術要求。番茄视频app對選定的最佳配合比泡沫瀝青馬歇爾試件做25℃相對濕度90%齡期為90d的養生,得到極限劈裂強度(15℃)範圍0.69~0.91MPa,平均值0.81MPa,標準差0.077MPa,具有95%保證率的劈裂強度代表值0.75MPa。

對冷再生泡沫瀝青半柔性路麵混合料的試驗表明,經過合理設計的泡沫瀝青冷再生混合料的極限劈裂強度可以達到0.8MPa以上。參照路麵設計中各種基層材料設計參數要求,結合現場試驗路測試結果,番茄视频app建議,對泡沫瀝青冷再生混合料極限劈裂強度的標準取為0.8MPa。

1.3抗壓回彈模量推薦值

泡沫瀝青穩定基層材料的回彈模量室內試驗方法一般采用頂麵法。《公路瀝青路麵設計規範》的瀝青混合料靜態抗壓回彈模量的測試加載方式為:預壓0.1P~0.2P(P為試件破壞荷載),然後以0.1P~0.7P七級分別加載,繪製曲線,修正原點,取0.5P時的模量作為設計參數。本研究仍然采用這種方法進行試驗。

番茄视频app對選定的最佳配合比泡沫瀝青馬歇爾試件做25℃相對濕度90%齡期為90d的養生,得到15℃抗壓回彈模量在1100MPa左右, 20℃抗壓回彈模量在900MPa左右。參照路麵設計中各種基層材料設計參數要求和拾方治博士做過的研究,番茄视频app建議,泡沫瀝青冷再生混合料15℃抗壓回彈模量在1000~1200MPa之間;20℃抗壓回彈模量在800~1000MPa之間。

2.路麵結構組合設計

2.1交通量等級的劃分與結構層的關係

交通量等級劃分以不同交通等級對上基層或底基層厚度產生大致相同的效應為依據。據設計和施工經驗,相鄰交通等級對上基層和底基層厚度分別產生4cm和5cm左右影響為宜。據某公路資料表明,累計標準軸次每增加106導致容許彎沉值少量差別,反映到路麵厚度上,僅底基層差lcm左右,所以累計當量軸次的少量差別對路麵厚度幾乎沒有什麽影響。

2.2路麵結構設計

路麵結構設計包括:瀝青麵層類型的選擇、麵層結構組合、上基層材料選擇、底基層材料選擇、路麵結構組合、隔離層和防凍層及路基改善層的考慮、瀝青麵層的最小厚度、半柔性麵層或基層最小厚度等。

①瀝青麵層類型選擇

幹線公路改造瀝青麵層通常分一層或兩層,分兩層時可分別稱為表麵層和底麵層,分一層時隻做表麵層。瀝青麵層能達到裂縫少、車轍輕、平整、抗滑性能好和經久耐用,與所用瀝青、瀝青混合料的類型性質以及瀝青麵層的厚度有密切關係,應根據各種瀝青混合料的特性來選擇合適的麵層結構。

②瀝青路麵冷再生半柔性麵層材料的選擇

由於幹線公路的基層或下麵層應采用收縮性小,抗變形能力強的材料,所以可采用瀝青路麵冷再生半柔性麵層。

③瀝青麵層的合適厚度

就我國使用的半柔性麵層瀝青路麵來說,各地的實踐證明路麵承載能力完全可由半柔性材料層滿足,瀝青麵層對半柔性路麵的承載能力無影響。

為了減輕麵層的溫度裂縫而增厚瀝青麵層的得益不多,反而會帶來一些不利後果。增厚瀝青麵層會明顯增加車轍深度。此外增加瀝青麵層厚度還會明顯增加路麵工程費用。因此從技術經濟全麵分析,瀝青麵層厚9cm~12cm是合適的厚度。在其它高等級公路(包括輕交通一級公路)上采用的瀝青麵層合適厚度是6cm~9cm。具體說,當交通等級為T4時,瀝青麵層厚度為15cm;當交通等級為T3時,瀝青麵層厚度為12cm;當交通等級為T2時,瀝青麵層厚度為9cm;當交通等級為T1時,瀝青麵層厚度為6cm。

2.3瀝青路麵冷再生半柔性麵層或基層的最小厚度

冷再生半柔性路麵主要用於公路的大修,這是因為使用泡沫瀝青穩定舊路更具有環保性、經濟性的優點;就再生方式來講,高速公路通常采用廠拌再生,國道、省道等道路通常采用就地再生。

從路麵結構形式上看,作為基層厚度一般在15~25cm,設計時由於考慮到半柔性瀝青穩定材料屬於柔性材料,其強度和抗疲勞等性質接近粗粒式瀝青混合料,因此其熱瀝青罩麵層的厚度可以適當減小,從而可以使得總的路麵造價降低。

多數試驗路段的路麵結構也體現了組合式基層的設計理念,即把半剛性基層(或是再生後剩下的部分基層)往下放,隻起到底基層的作用,這樣可以使半剛性基層的拉應變減小,受溫度、水分等環境的影響也減小,從各方麵講對防止反射裂縫有好處,而且成本會有所降低。

綜上所述,建議半柔性基層上基層的最小厚度:當土基強度為40~60MPa時,最小厚度18cm;當土基強度為30~40MPa時,最小厚度25cm。

3.典型結構設計標準及設計原則

以前述為基礎,以現行公路瀝青路麵設計規範為依據,以我國各地區瀝青路麵冷再生半柔性路麵為研究為對象,提出適宜舊瀝青路麵冷再生修築半柔性路麵的典型結構。

3.1設計標準和依據

路麵結鉤理論分析采用雙圓垂直均布荷載作用下的彈性層狀體係理論,以路表彎沉值為路麵結構整體剛度的設計指標,以層底拉應力為瀝青路麵麵層和半剛性基層材料的驗算指標。路麵設計的標準軸載為BZZ-100,設計年限為15年,典型結構的推薦以現行“公路瀝青路麵設計規範(JTG D50-2006)”為依據。

3.2瀝青路麵混合料供應設計原則

1.瀝青路麵冷再生半柔性路麵典型結構應具有足夠強度

製定典型結構必須保證路麵不發生結構性破壞。尤其是保證基層和底基層不發生結構性破壞。

2.瀝青路麵冷再生半柔性路麵典型結構應有合理的結構組合

在保證良好的使用性能的前提下,結合當地的自然資源,就地取材,合理調整麵層、上基層和底基層的厚度,降低工程造價。

3.瀝青路麵冷再生半柔性路麵各類結構層要滿足最小厚度的要求

半柔性基層各類結構最小厚度是長期工程實踐和科研中總結出來的。對於幹線公路半剛性基層瀝青混凝土,半柔性基層最小厚度12cm (土基模量為40~60MPa)和18cm(土基模量為30~40MPa)。

4.瀝青路麵冷再生半柔性基層厚度應考慮施工可行性

在瀝青路麵冷再生半柔性公路設計中,半柔性基層變化也在12-25cm之間,在選取厚度時應考慮施工可行性。求。

瀝青路麵冷再生半柔性基層厚度(cm)

5.瀝青路麵冷再生半柔性路麵典型結構與公路等級和交通等級及其組成相適應。

6.瀝青路麵冷再生半柔性路麵典型結構應滿足瀝青路抗滑標準,以保證行車舒適和安全性。

此外,典型結構應充分重視路基、路麵綜合設計,並應注意路基、路麵的綜合排水。

路麵典型結構應遵循因地製宜、合理選標、方便施工、利於養護的原則,優先選用便於機械化和工廠化施工的方案,並采用最新研究成果.

4.瀝青路麵混合料供應為你總結:

通過疲勞試驗並用統計學分析了其抗疲勞性能,首次提出了該類半柔性路麵的抗拉強度結構係數Ks,並得到了劈裂抗拉強度、抗壓回彈模量的推薦值等設計參數,在此基礎上提出了瀝青路麵冷再生修築半柔性路麵的典型結構。根據推薦基本原則與標準及國內外路麵結構設計原則,結合瀝青路麵冷再生半柔性路麵實際情況,經綜合分析,推薦出多種瀝青路麵冷再生半柔性路麵典型結構。


瀝青路麵混合料供應

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