SBS改性沥青Suprpave20路面施工工法.doc

SBS改性沥青Superpave20路面施工工法 公路运输业的发展，热拌沥青混合料在重交通路面上的应用不断增加，但其使用效 果却并不尽如人意。由于交通量的剧增，轮胎气压和轴载的增加，更严格的环境要求，以及新材料层出不穷，许多完全满足现行规范的沥青路面仍发生了车辙和剥落，低温开裂等早期破坏，也就是说现行规范不能完全控制沥青路面的某些早期损坏。 Superpave是一个全新的、内容广泛的沥青混合料设计和分析体系，也是美国公路战略 研究计划（SHRP）的一个成果，是开发基于性能的沥青胶结料规范和研究改进混合料设计方法。Superpave体系的特性是在于试验是在更能体现路面实际服务状况的温度和老化条件下进行的。 为切实提高高速公路沥青路面施工质量，推广superpave新技术在浙江省内应用，省交 通厅要求，在浙北某高速公路首次采用Superpave配合比设计方法设计的沥青混合料路面，经过试铺和不断总结提高，施工过程顺利，铺筑好的沥青路面，经交通厅质监局组织的严格检测，各项指标都好于普通改性沥青混凝土路面，满足规范要求。 一、工法特点 1.Superpave混合料在设计过程中充分考虑到了气候环境条件和交通量的影响，试件成型采用旋转压实的方法模拟路面的实际施工过程。 2.集料级配更趋于嵌挤、密实，高温稳定性好，适于交通量大和抗车辙要求高的公路。 3.在施工确保合适空隙率的前提下，抗水害性能和抗疲劳性能也较好。 4.Superpave与传统的AK型和AC型沥青混合料相比，施工难易程度和工程造价基本相当。 二、适用范围 同普通沥青混合料设计方法，适用于新建和改建公路的路面各结构层次。 三、SBS改性沥青Superpave20 设计原理。Superpave混合料设计系统根据工程所在地的气候和设计交通量，把材 料选择与混合料设计都集中在方法中，该方法要求在设计沥青路面时，充分考虑在服务期内温度对路面的影响，要求沥青路面在最高设计温度时能满足高温性能的要求，不产生过量的车辙；在路面最低设计温度时，能满足低温性能的要求，避免或减少低温开裂；在常温范围内控制疲劳开裂。对于沥青胶结料，采用旋转薄膜烘箱试验来模拟沥青混合料在拌和站与摊铺过程中的老化；采用压力老化容器模拟沥青在路面使用过程中的老化。对于集料，在进行沥青混合料集料级配设计时，采用控制点与限制区的概念来限定、优选试验级配设计。对于沥青混合料试件采用旋转压实仪制备。在试件压实过程中，记录旋转压实次数与试件高度的关系，从而对沥青混合料的体积特性进行评价。 2．原材料 （1）沥青：根据路面服务的气候条件选择胶结料等级。不同胶结料的区别在于，必须满足各自规定的最高和最低路面温度时的规范值，同时根据交通荷载、交通速度调整胶结料等级。 （2）集料：根据集料的两大特性选择集料。集料两大特性包括材料的认同特性和料源特性。认同特性包括粗集料的棱角性、细集料的棱角性、扁平细长颗粒含量、和粘土含量四个部分。料源特性包括集料的坚固性、安定性、有害物质。这些特性都是由材料的料源确定的。 配合比设计 （1）根据选定的原材料进行各项密度、筛分、棱角性、针片状、磨耗等原材指标试验。 （2）根据级配控制点、限制区控制要求，试配三条粗、中、细级配。原则上三条曲线都应在控制点之内，限制区之外。一般级配曲线都是在限制区下方。Superpave允许但不建议级配通过限制区上方。 （3）试拌合成级配确定之后，根据比例计算集料混合料的合成毛体积密度和合成表观 密度。 （4）下一步是通过旋转压实仪压实试样和确定每种试拌合成级配的体积特性，进行试拌合成级配的评估。每种级配至少旋转压实两个试样。 用于旋转压实的试拌混合料沥青用量可以用相似材料的经验为基础作估计。如果没有经验，可以通过估计合成级配的有效相对密度和采用下面的计算方法对每个试拌合成级配进行尝试胶结料含量的确定。 ①合成级配的有效相对密度按下式估算： Gse=Gsb+C*(Gsa-Gsb) C----一般取值0.8，可以根据设计者的判断调整，吸水性材料可以要求接近0.6或0.5的值。 Gse---合成有效相对密度 Gsa---合成表观相对密度 Gsb---合成毛体积相对密度 ②)吸收进集料中的沥青胶结料按下式估计： Vba=Ps*(1-Va)/(Pb/Gb+Ps/Gse)*(1/Gsb-1/Gse) Vba----吸收的胶结料的体积，cm3/cm3(混合料) Pb-----胶结料含量(假定0.04) Ps-----集料的百分数(假定0.96) Gb----沥青胶结料的相对密度(假定1.02，或实测) Va----空隙体积（假定0.04 cm3/cm3混合料） ③有效胶结料Vbe体积可以通过下式确定： Vbe=0.081-0.02931*[