高性能半柔性复合路面与基层的开发应用研究-西部交通建设.doc

西部交通建设科技项目 合同号：2006 318 814 78 密 级： 交通编号： 单位编号： 分 类 号： 高性能半柔性复合路面与基层的开发应用研究 （总报告简本） 重庆交通大学 交通运输部公路科学研究所 长安大学 2009年12月 目 录 引言 1 1 概述 1 2 主要研究内容 3 2.1灌注式半柔性路面路面混合料研究 3 2.2就地冷再生半柔性路面混合料研究 5 2.3半柔性路面结构设计参数与典型结构形式研究 10 2.4保水降温半柔性路面的研发 17 2.5灌注式半柔性路面的施工技术与技术经济分析 18 3 结论 18 3.1主要结论 18 3.2创新点 21 引言 结合我国已建沥青路面面层厚度较薄和养护维修工程的特点、开展旧沥青路面冷再生修筑半柔性路面基层的相关研究，提出了冷再生技术再生剂标准，研究了发泡剂对沥青发泡和混合料性能带来的影响，并进行了基于混合料力学性能的发泡效果研究以及沥青路面冷再生混合料配合比设计、路用性能研究和抗疲劳性能，据此提出了沥青路面冷再生半柔性结构的设计参数和其典型结构。 结合我国大部分地区存在湿热的气候特征、山区公路长大纵坡段多和我国沥青路面高温稳定性差、抗推移与抗车辙能力弱的缺点等技术问题，开展灌注式半柔性路面的相关技术研究，确定了推荐基体沥青混合料SFAC-20和SFAC-13的级配和最佳沥青用量、灌注用水泥基砂浆的物理力学性能和技术标准值；分析对比了灌注式半柔性路面与SBS改性沥青路面的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性与线收缩系数等路用性能；对橡胶沥青半柔性路面的高温稳定性、低温抗裂性、水稳性能等路用性能进行研究。通过室内试验首次得到了半柔性路面的抗拉强度结构系数Ks、劈裂抗拉强度和抗压回弹模量的推荐值，据此提出了半柔性路面的典型结构图表。 根据依托工程的实施情况和国外相关研究成果，对半柔性路面的施工工艺、水泥基砂浆施工的方法及其相应的应用条件进行了分析总结。对半柔性路面水泥基砂浆灌注施工的机械配置作了较为全面的研究，提出了用稀浆封层机等配套机械施工水泥基砂浆的新工艺；提出了基体沥青混合料的参考施工定额、三种水泥基砂浆施工方法的参考施工定额以及半柔性路面与同体积普通沥青路面的施工成本比较，认为半柔性路面在技术经济上有许多优势。 项目的研究成果经示范工程验证具有良好的路用性能，特别适合作为重载交通条件路面结构层，在此基础上编制了《半柔性路面应用技术指南》，为该新型路面的推广应用奠定了基础，对提高公路交通行业整体的科技水平具有重要作用。 1概述 改革开放以来，随着国民经济的持续增长，也得到发展，尤其是高等级公路发展更为迅猛。截止200年底，全国公路总里程达到38万公里，高速公路达万公里。目前，我国高速公路的通车里程己经跃居世界第二位，仅次于美国，高速公路密度逐年增加。但是，由于沥青材料具有粘弹塑等特性，导致沥青路面结构层的强度和流变性受温度变化的影响很大夏季高温时，沥青材料粘度的降低导致集料颗粒间凝聚力减弱，若在水平力作用下，极易使沥青混合料颗粒之间产生滑动和位移，导致沥青路面结构层形成波浪、拥包之类的剪切变形破坏，降低了行车的舒适性。在渠化交通的高等级公路上，沥青混凝土路面容易产生过大的塑性变形而形成车辙。在冬季低温时，沥青混凝土路面结构材料的强度虽然有所增高，但因沥青材料粘度的提高而抗变形能力大为降低，表现出脆性，结果导致沥青路面结构层开裂。路面是指在沥青混合料(空隙率高达20%28%)中灌入以水泥为主要成分的特殊浆剂而形成的路面有耐油、耐酸耐热和）10~14 抗折强度(MPa) 2.0 7天养生 抗压强度(MPa) 10~30 （2）开发了几种彩色水泥基砂浆，并确定了配合比。 2）半柔性路面母体沥青混合料试验研究 提出SFAC-20（Semi-Flexible Asphalt Concrete 20，简称SFAC-20）基体沥青混合料的推荐性级配范围（见表2.2）。 表SFAC-20基体沥青混合料级配范围 筛孔尺寸（mm） 26.5 1913.2 4.75 2.36 0.6 0.3 0.15 0.075 通过质量百分率（%） 100 9~100 32~60 14~24 7~16 3~11 2~9 2~7 1~6 同理可以得到SFAC-13（Semi-Flexible Asphalt Concrete 13，简称SFAC-13）基体沥青混合料的推荐性级配范围（见表2.3）。 表SFAC-13基体沥青混合料级配范围 筛孔尺寸（mm） 1913.2 4.75 2.36 0.6 0.3 0.15 0.075 通过质量百分率（%） 100 15～30 6～16 5～14 4～12 3～8 1～5 3）半柔性路