瀝青路面設(shè)計與養(yǎng)護技術(shù)發(fā)展

瀝青路面設(shè)計與養(yǎng)護技術(shù)發(fā)展主要內(nèi)容瀝青混合料結(jié)構(gòu)設(shè)計國際瀝青路面新技術(shù)及新進展瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)及新進展一、瀝青路面設(shè)計瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計材料試驗與質(zhì)量控制瀝青混合料配合比設(shè)計方法1瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計交通量調(diào)查Ne－容許彎沉LR地質(zhì)、氣候、水文調(diào)查－確定路基彎沉和瀝青面層設(shè)計指標(biāo)路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計－各層設(shè)計控制指標(biāo)路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計－彎沉和彎拉應(yīng)力確定我國規(guī)范規(guī)定以彎沉值和瀝青面層層底拉應(yīng)力為設(shè)計控制指標(biāo)，必要時驗算瀝青面層剪應(yīng)力。瀝青面層結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)層次表面層中面層下面層抗滑性能√抗裂性能√抗車轍性能√√√抗水損性能√√√抗剪性能√√√耐疲勞性能√厚度設(shè)計－彎沉設(shè)計選擇路面結(jié)構(gòu)層組合計算交通量Ne確定路面材料模量E1選定某些路面結(jié)構(gòu)層厚度計算某一路面結(jié)構(gòu)層厚度確定路面容許彎沉Lr彎拉設(shè)計彎拉設(shè)計選擇路面結(jié)構(gòu)層組合計算交通量Ne確定路面材料彎拉模量Es計算最大彎拉應(yīng)力路面結(jié)構(gòu)層厚度確定結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力σm≤σR調(diào)整厚度гm≤г

R2、材料試驗與質(zhì)量控制瀝青、改性瀝青碎石礦粉天然砂纖維70號A級瀝青技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值針入度（25℃,100g,5s）(0.1mm)60~80延度（5cm/min,10℃）最小(cm)15延度（5cm/min,15℃）最小(cm)100軟化點（環(huán)球法）最?。ā妫?6閃點（COC）最小（℃）260含蠟量（蒸餾法）最大（%）2.2密度（15℃）(g/cm3)實測溶解度（三氯乙烯）不小于(%)99.5動力粘度（60℃）不小于(Pa.s)180RTFOT或TFOT后質(zhì)量損失不大于(%)0.8針入度比不小于（%）61延度（10℃）(cm)不小于6延度（15℃）(cm)不小于15改性瀝青技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值PG等級PG76-16針入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)40-60針入度指數(shù)PI最小0.2延度（5cm/min,5℃）最?。╟m）20軟化點（環(huán)球法）最?。ā妫?5閃點（COC）最?。ā妫?30運動粘度135℃,最大（Pa.s）3溶解度（三氯乙烯）最小（%）99彈性恢復(fù)（25oC,10cm）最?。?）80儲存穩(wěn)定性離析，48h軟化點差，最大（℃）2.5旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗163℃85min質(zhì)量損失最大(%)±1.0針入度比(25℃)最小(%)65延度（5℃）最小(cm)15材料質(zhì)量—碎石壓碎值％<25洛杉磯磨耗損失％≤30磨光值BPN≥42視密度t/m3≥2.50吸水率％≤2.0對瀝青的粘附性≥4級堅固性％≤12細(xì)長扁平顆粒含量％≤15泥土含量％≤1軟石含量％≤1材料質(zhì)量—礦粉?視密度（g/cm3）≥2.5?含水量（％）≤1?粒度范圍?<0.6mm（％）100?<0.15mm（％）90－100?<0.075mm（％）75－100?外觀無團粒結(jié)塊?親水系數(shù)<1?塑性指數(shù)<4?礦粉存放應(yīng)搭棚，防潮木質(zhì)素纖維質(zhì)量指標(biāo)項目單位指標(biāo)試驗方法纖維長度，不大于mm6水溶液，用顯微鏡觀測灰分含量％18±5高溫500-600℃，燃燒后測定殘留物PH值－7.5±1.0水溶液PH試紙或PH計測定吸油率，不小于－纖維質(zhì)量的5倍用煤油浸泡后放在篩上振敲后稱量含水率，不大于％105℃烘箱烘2h后冷卻稱量3熱拌瀝青混合料設(shè)計方法

馬歇爾法38州1984年調(diào)查

維姆法18州

Superpave法40州2002年調(diào)查與性能相關(guān)的設(shè)計法澳大利亞、英國、法國1984年美國瀝青混合料設(shè)計方法調(diào)查混合料設(shè)計目標(biāo)抵抗永久變形抵抗疲勞開裂抵抗低溫開裂耐久性抗損害能力抗滑施工和易性3.1馬歇爾混合料設(shè)計方法馬歇爾混合料設(shè)計方法

BruceMarshall在30年代末為密西西比州公路局開發(fā)WES1943年為二戰(zhàn)開始研究評價壓實功擊實次數(shù)錘重10磅,雙面50次交通碾壓后4%空隙率建立最初標(biāo)準(zhǔn),后隨冷壓和荷載增加而修訂馬歇爾混合料設(shè)計方法優(yōu)點:--注意到了體積性質(zhì),強度及耐久性--設(shè)備簡易價廉--很容易作為過程控制和接受(QC/QA)缺點:--沖擊壓實方法--沒有考慮剪切強度--不適用于大粒徑混合料

3.2維姆混合料設(shè)計維姆于1920年代為加州公路瀝青路面開發(fā)有限使用1984年調(diào)查約10個州,主要在西部設(shè)計考慮與馬歇爾類似考慮了集料的瀝青吸收試驗設(shè)備維姆搓揉壓實機維姆穩(wěn)定度儀維姆混合料設(shè)計優(yōu)點:注意到空隙性質(zhì),強度和耐久性搓揉壓實類似于現(xiàn)場施工穩(wěn)定度參數(shù)是剪切強度內(nèi)摩擦角的直接指示缺點:設(shè)備昂貴,工地不易攜帶使用穩(wěn)定度測試范圍不夠?qū)?.3Superpave設(shè)計美國戰(zhàn)略公路研究計劃（SHRP）重要成果歷時5年，1988~1993年耗資1.5億美元，1993年以后每年投入1000多萬美元進行后期研究，包括養(yǎng)護技術(shù)。研究比較系統(tǒng)，技術(shù)路線合理。Superpave集料級配1000.075 .3 2.36 12.519.0通過百分率設(shè)計集料結(jié)構(gòu)篩孔位于篩孔尺寸（mm）的0.45次方位置Superpave混合料體積設(shè)計旋轉(zhuǎn)壓實機更接近現(xiàn)場的壓實過程增加了混合料短期老化加大了試件尺寸（150mm直徑）評價混合料的壓實特性Superpave混合料體積設(shè)計步驟（1）材料選擇（2）集料結(jié)構(gòu)設(shè)計（3）瀝青用量設(shè)計（4）混合料料水敏感性評價（1）材料選擇－瀝青標(biāo)號根據(jù)工程所在地區(qū)的氣候，確定初始等級；重載交通提高1~2個等級慢速交通提高1個等級（2）集料結(jié)構(gòu)設(shè)計使用Superpave旋轉(zhuǎn)壓實機評價至少三種試驗級配，每種級配要準(zhǔn)備4個試件，2個用于壓實，2個用于測量最大理論密度分析混合料體積性質(zhì)并與Superpave混合料設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行比較，只要符合標(biāo)準(zhǔn)，就可選為設(shè)計集料結(jié)構(gòu)。（3）瀝青用量設(shè)計用各種不同的瀝青用量來壓實混合料，然后選定在設(shè)計壓實次數(shù)時空隙率為4%的瀝青用量作為設(shè)計瀝青用量。（4）混合料水敏感性評價用AASHTOT283“壓實瀝青混合料抗水損害阻力”的試驗方法評價設(shè)計瀝青混合料的水敏感性6個試件按空隙率大小分成兩組，一組用真空飽水凍融循環(huán)加以處理，另一組不處理，用兩組試件的間接抗拉強度比大于80%作為判斷是否有水敏感的標(biāo)準(zhǔn)Superpave混合料要求混合料體積性質(zhì)空隙率礦料間隙率瀝青填隙率混合料壓實特性粉膠比水敏感性混合料空隙率要求膠結(jié)料%空隙率不管在任何交通量水平設(shè)計壓實次數(shù)N設(shè)計時空隙率為4%4混合料VMA要求

礦料間隙率

9.5 15.012.5 14.019 13.025 12.0 37.5 11.0公稱最大粒徑(mm)最小VMA%膠結(jié)料%VMA最大值不宜高于最小值2個點混合料VFA要求

瀝青填隙率

<0.3 70-800.3to<3 65-783.0to<30 65-75>30 65-75交通量106ESALsVFA范圍%膠結(jié)料%VFA混合料粉膠比要求1001009283654836221594小于0.075材料重量%有效瀝青重量%0.6<<1.2混合料中未吸收的瀝青粗級配混合料粉膠比0.8~1.6Log旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)8486889092949698100%GmmNini極限Nmax極限NmaxNini混合料壓實特性%GmmLog旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)10 100 1000弱集料結(jié)構(gòu)強集料結(jié)構(gòu)集料壓實性評價Superpave評價優(yōu)點：瀝青標(biāo)號選擇科學(xué)合理級配設(shè)計考慮了集料性質(zhì)的影響旋轉(zhuǎn)壓實方法更接近施工實際情況缺點：缺少長期應(yīng)用性能的評價設(shè)計空隙率4%的合理性西部環(huán)道試驗失敗3.4我國配合比設(shè)計目標(biāo)配合比設(shè)計生產(chǎn)配合比設(shè)計生產(chǎn)配合比檢驗工程施工馬歇爾方法1、目標(biāo)配合比設(shè)計?設(shè)計原則：應(yīng)根據(jù)各結(jié)構(gòu)層的不同功能進行設(shè)計。?設(shè)計方法：目標(biāo)配合比設(shè)計采用馬歇爾法。?目標(biāo)配合比確定后要進行水穩(wěn)定性和動穩(wěn)定度檢驗。目標(biāo)配合比設(shè)計指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)上面層中面層擊實次數(shù)75（9/125/205）75穩(wěn)定度（KN）88流值（0.1mm）20~5020~40空隙率（%）3~6(4)4~6飽和度（%）65~7565~75礦料間隙率（%）14-1613-15殘留穩(wěn)定度（%）min8075動穩(wěn)定度（次/mm）min30001000殘留強度比（%）min8080彎拉強度（Mpa）min

目標(biāo)配合比設(shè)計試驗?試驗溫度：根據(jù)瀝青粘溫曲線確定，對于改性瀝青要求瀝青供應(yīng)商提供瀝青混合料的拌和溫度和擊實溫度。?所選擇級配應(yīng)在規(guī)范規(guī)定的級配范圍內(nèi)。?應(yīng)控制天然砂的用量，中下面層不宜超過6％，上面層建議不用天然砂。2、生產(chǎn)配合比設(shè)計?根據(jù)目標(biāo)配合比、拌和機熱料倉配置和材料實際情況進行設(shè)計；?生產(chǎn)配合比應(yīng)盡量接近目標(biāo)配合比，級配偏差：0.075mm±1.5％；2.36mm、4.75mm及最大公稱尺寸：±3％；其它篩孔±5％；?生產(chǎn)配合比檢驗：OAC、OAC±0.3油石比的馬歇爾指標(biāo)，OAC動穩(wěn)定度和水穩(wěn)定性。3、生產(chǎn)配合比驗證－

試驗路施工按照生產(chǎn)配合比進行試拌、鋪筑試驗段；取樣進行馬歇爾試驗，檢驗馬歇爾技術(shù)指標(biāo)；現(xiàn)場鉆芯取樣檢驗空隙率和壓實度；取樣進行車轍試驗和水穩(wěn)定性檢驗；根據(jù)檢測結(jié)果確定標(biāo)準(zhǔn)配合比，其合成級配中0.075mm、2.36mm、4.75mm以及最大公稱尺寸篩網(wǎng)的通過率應(yīng)接近工程設(shè)計級配范圍的中值，并避免在處出現(xiàn)“駝峰”。經(jīng)設(shè)計確定的標(biāo)準(zhǔn)配合比在施工過程中不得隨意變更；當(dāng)原材料時應(yīng)及時調(diào)整配合比，重新進行配合比設(shè)計。我國瀝青路面設(shè)計存在的問題早期結(jié)構(gòu)性病害主要為車轍，小型病害為水損壞和路面裂縫，以及由此引起的其他病害。設(shè)計規(guī)范與施工規(guī)范和試驗規(guī)程脫節(jié)，主要反映在施工質(zhì)量控制指標(biāo)和試驗檢測指標(biāo)不能反映設(shè)計要求。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計以彎沉控制，存在理論障礙。重視建設(shè)成本，忽視后期養(yǎng)護費用。交通管制不規(guī)范，存在輪胎氣壓、軸重明顯偏高現(xiàn)象。二、國際瀝青路面新技術(shù)及新進展1、長壽命路面2、瀝青路面本構(gòu)關(guān)系3、瀝青性能研究4、橡膠瀝青5、降噪排水路面6、溫拌瀝青混合料長壽命路面在美國被稱作長效性或永久性路面。美國瀝青路面協(xié)會（APA）關(guān)于永久性路面的定義為：路面使用年限至少為35年，并且在使用年限內(nèi)確保路面不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，只需進行功能性養(yǎng)護，平均罩面時間不小于12年。關(guān)鍵是要樹立全壽命周期費用新理念。1、長壽命路面40伊利諾斯30科羅拉多35克羅地亞50加里福尼亞40華盛頓35俄亥俄30肯薩斯40弗吉尼亞使用期州名美國各州關(guān)于永久性路面的使用年限日本長期使用路面研究概述

在日本，長期使用路面簡稱LSP，它的設(shè)計目標(biāo)是擁有2倍于現(xiàn)行路面的使用性能，因功能破壞而維修的周期在15年以上，結(jié)構(gòu)性壽命在40～60年。長壽命路面設(shè)計

綜合相關(guān)國家的研究，長壽命路面是指路面設(shè)計壽命超過40年的路面結(jié)構(gòu)。長壽命路面主要特點在設(shè)計壽命期間，不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，路面的損壞只發(fā)生在表面功能層；路面性能大幅提高，早期病害明顯減少；只進行日常養(yǎng)護，壽命周期內(nèi)不需要進行結(jié)構(gòu)性大修；初期建設(shè)費用可能偏高，但維修費用低，在壽命周期內(nèi)最經(jīng)濟。設(shè)計壽命初期服務(wù)水平使用期末服務(wù)水平設(shè)計壽命

表面功能層

主要承重層

路面結(jié)構(gòu)損壞

表面功能層維修長壽命路面壽命示意圖

長壽命路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)表面功能層壽命應(yīng)達到8年以上；主要承重層壽命應(yīng)達到40年以上；各層強度控制指標(biāo)選用相應(yīng)規(guī)范進行驗算。長壽路面結(jié)構(gòu)設(shè)計表面功能層3~5cm瀝青路面結(jié)構(gòu)層12~24cm聯(lián)結(jié)層或柔性基層15~24cm瀝青面層總厚度20~45cm半剛性基層36~60cm路面結(jié)構(gòu)總厚度76~100cm壽命周期費用分析（瑞典）—建設(shè)費、養(yǎng)護費、用戶費用、安全費用和環(huán)境費用等—建立在特定經(jīng)濟模型基礎(chǔ)上的和PMS模型用來計算凈值（NPV）全壽命周期費用全壽命周期內(nèi)長壽命路面比普通路面建設(shè)費用提高20~30%，總費用節(jié)約20~40%。2瀝青路面本構(gòu)關(guān)系建立在粘－彈－塑性理論基礎(chǔ)上的本構(gòu)關(guān)系（英國）非線彈性和彈塑性3-D有限元進行計算分析（奧地利）采用重型車輛模擬器（HVS）進行車轍試驗受控加荷條件，足尺道路試驗的應(yīng)變測量結(jié)論：（1）最大縱向拉應(yīng)變在瀝青層的底部；（2）最大剪應(yīng)力在輪胎外緣路面5cm處用非線彈性和粘彈性模型的有限元分析對柔性路面性能的預(yù)測，理論計算預(yù)測和實際結(jié)果十分一致NCAT試驗研究（1）研究路面設(shè)計的季節(jié)特性和路面反應(yīng)特性；（2）標(biāo)定和驗證路面的力學(xué)-經(jīng)驗?zāi)Ｐ停唬?）快速評價聚合物改性和非改性膠結(jié)料、新混合料和RAP混合料等材料的特性；（4）研究修建更經(jīng)濟、壽命更長的路面結(jié)構(gòu)等。3瀝青膠結(jié)料性能試驗方法評價

（歐洲瀝青協(xié)會)—系統(tǒng)地提出了將來歐洲評價與路面性能要求有聯(lián)系的有關(guān)膠結(jié)料性質(zhì)的不同試驗方法—5種膠結(jié)料性能高溫流變，永久變形流變與破壞，低溫開裂短期與長期老化，路面表面開裂膠結(jié)料勁度模量，瀝青結(jié)構(gòu)強度膠結(jié)料斷裂，瀝青路面疲勞開裂4橡膠瀝青路面：長期性能—橡膠瀝青路面20年回訪—橡膠瀝青和膠結(jié)料性質(zhì)—現(xiàn)行RSA規(guī)范有關(guān)橡膠瀝青條款—對于重交瀝青和破壞嚴(yán)重的路面SAMI是一種經(jīng)濟的罩面橡膠瀝青特點耐久性好抗裂能力強合理結(jié)構(gòu)設(shè)計抗滑性能好造價低有利于環(huán)境保護?？捎糜诼访娼Y(jié)構(gòu)層結(jié)合料、罩面層、應(yīng)力吸收層、橋面防水粘接層等，符合“兩型社會”建設(shè)的國家大政方針，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。橡膠瀝青的制備工藝橡膠粉的粒度選擇

（1）20目粒度較粗，成本低，能保持橡膠的彈性，但易發(fā)生沉淀。適用于鋪筑橡膠瀝青薄膜；（2）80目粒度細(xì)，易與瀝青相融合，不會發(fā)生沉淀，但橡膠顆粒彈性性質(zhì)較差；（3）40-60目，粒度適中，既能與瀝青較好的融合，又能保持一定的彈性性質(zhì)，不易發(fā)生沉淀。粒度對橡膠瀝青性質(zhì)的影響橡膠瀝青粘度與高溫保存時間和膠粉細(xì)度有關(guān)橡膠瀝青粘度與膠粉粒度的關(guān)系由圖可見，60目膠粉所制備的橡膠瀝青粘度最高橡膠粉的劑量確定橡膠粉的劑量應(yīng)根據(jù)用途、道路等級、基質(zhì)瀝青稠度等因素確定，其變化范圍為15％～30％（外摻），大致可分為：(1)橡膠瀝青薄膜（封層），用量約為25％～30％(2)間斷級配（開級配）磨耗層，用量約為20％～25％(3)SMA路面，用量約為15％～20％橡膠瀝青制備的溫度橡膠瀝青制備需要在較高溫度下進行，橡膠發(fā)生溶脹，并與瀝青發(fā)生一定化學(xué)反應(yīng)，但試驗表明，溫度太高，不僅浪費能源，而且橡膠會發(fā)生裂解，使粘度降低，同時瀝青也發(fā)生老化。

制備溫度控制在170～180℃范圍內(nèi)比較適宜。橡膠瀝青攪拌時間

橡膠瀝青在制備過程中，適宜的攪拌時間為60-80min。時間再長則粘度反而下降，這主要是由于橡膠裂解所致。

橡膠瀝青的性質(zhì)材料針入度/0.1mm軟化點/℃粘度60℃/Pa.s彈性恢復(fù)25℃/%基質(zhì)瀝青6948.5210-橡膠瀝青4760175068注：膠粉粒度60目，劑量15％，拌和60min,溫度175℃橡膠瀝青的粘溫關(guān)系曲線基質(zhì)瀝青橡膠瀝青

膠粉改性瀝青的性能材料針入度0.1mm針入度溫度系數(shù)A針入度指數(shù)PI當(dāng)量軟化點℃當(dāng)量脆點℃塑性溫度范圍℃基質(zhì)瀝青690.0468-1.0248.2-12.160.3膠粉瀝青470.0349+0.9360.8-20.281.0橡膠瀝青的生產(chǎn)橡膠瀝青路面施工，最重要的就是首先要加工橡膠瀝青，總體來說它與SBS改性瀝青生產(chǎn)有所不同。橡膠粉在瀝青中，需要在高溫條件下充分溶脹，并產(chǎn)生復(fù)雜的物理與化學(xué)反應(yīng)，膠粉發(fā)生部分脫硫、降解，恢復(fù)一定生膠性質(zhì)，對瀝青起到改性作用。橡膠粉在溶脹過程中，體積發(fā)生膨脹。橡膠粉在瀝青中形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，橡膠瀝青表現(xiàn)出高粘度、高彈性的優(yōu)良性能。橡膠瀝青的生產(chǎn)工藝流程瀝青儲存罐快速升溫?zé)峤粨Q器廢舊輪胎橡膠粉快速預(yù)拌攪拌反應(yīng)橡膠瀝青生產(chǎn)基本工藝流程

5降噪路面瀝青路面聲音性能試驗的經(jīng)驗和研究降低噪音和磨耗特性丹麥雙層孔隙性瀝青路面和降低噪音低噪音路面功能恢復(fù)機的研制降噪路面對抗車轍性能的影響雙層孔隙性瀝青路面和降低噪音（丹麥）—輪胎路面接觸和汽車發(fā)動機的噪音是交通兩大主要噪音源，此外還有車輛行駛氣動噪音?！?999年丹麥研究項目評價城市降噪瀝青路面，修筑了面層細(xì)級配空隙性瀝青路面，每年兩次用高壓沖洗和抽吸—綜合研究包括，聲發(fā)射噪音，道路表面噪音吸收，內(nèi)部噪音車輛滲透性，表面紋理，鉆孔，摩擦力，社會調(diào)查和經(jīng)濟分析—分析了近3年的實驗結(jié)果，研究持續(xù)到整個生命周期低噪音路面功能恢復(fù)機的研制（日本）—低噪音空隙性排水瀝青路面可降低噪音3~5分貝，相當(dāng)于交通量降低一半—孔隙堵塞使功能損失—高壓沖洗和高真空抽吸的兩用路面功能恢復(fù)機器我國排水降噪路面－OGFCOGFC路面空隙率高，穩(wěn)定度低，飛散損失大，質(zhì)量風(fēng)險高。存在以下顧慮：高粘度改性瀝青質(zhì)量，現(xiàn)已不存在問題；環(huán)境影響：粉塵多，易堵塞路面空隙；車轍顧慮：奧地利試驗結(jié)果表明，細(xì)粒式降噪路面車轍比SMA-10高5倍，比SMA-16高10倍。6溫拌瀝青混合料溫拌瀝青是最近10年來在歐洲發(fā)展起來的,德國、挪威、法國都對其進行了研究。在美國,NCAT以及其他一些機構(gòu)也對其進行了研究。溫拌瀝青混合料是一種綠色、節(jié)能、環(huán)保的路面新材料,施工溫度介于熱拌瀝青混合料和冷拌瀝青混合料之間。其力學(xué)性能和路用性能不亞于傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料,但生產(chǎn)施工溫度可以降低30~50℃。北京公科院完成了“溫拌瀝青混合料應(yīng)用技術(shù)研究”，在國內(nèi)8個省份完成了18條溫拌瀝青混合料實驗路，均取得了圓滿成功。與熱拌瀝青混合料相比，溫拌瀝青混合料可以降低溫室氣體排放50％以上，降低瀝青煙排放90％以上，節(jié)約燃油20-30%。溫拌混合料性能與應(yīng)用WMA可以用于瀝青路面的各結(jié)構(gòu)層；適用于瀝青路面維修養(yǎng)護中的薄層罩面和超薄罩面；適用于有更高環(huán)保要求的城市道路的建設(shè)和維修養(yǎng)護；適用于隧道道面的鋪筑；適用于再生料比例較高的混合料。

幾種溫拌瀝青技術(shù)乳化瀝青溫拌技術(shù)—Evotherm?

有機蠟添加劑法溫拌技術(shù)—Sasobit?

沸石降粘溫拌技術(shù)—Aspha-Min?

泡沫瀝青溫拌技術(shù)—WAM-Foam?

Evotherm

溫拌技術(shù)Evotherm溫拌技術(shù)由美國MeadWestvaco公司研發(fā)。EvothermEmulsionTechnology(ET)

制成成品高濃度溫拌乳化瀝青（瀝青固含量70%左右）?？蓪崿F(xiàn)瀝青混合料工作溫度下降50℃~60℃EvothermDAT

是ET技術(shù)基礎(chǔ)上的工藝升級?；乇芰藶r青乳化供應(yīng)環(huán)節(jié)，溫拌化學(xué)包改由濃縮液加水稀釋后與熱瀝青同時向拌和鍋添加。由于引進拌和鍋的水分減少了90%，節(jié)能效果更加明顯。可實現(xiàn)瀝青混合料工作溫度下降40℃~50℃。Evotherm3G

在DAT技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了Evotherm溫拌濃縮液無需用水稀釋狀態(tài)下的使用，可直接在拌和樓添加。可實現(xiàn)瀝青混合料工作溫度下降30℃~40℃。兩代技術(shù)的比較（能耗和排放）乳化瀝青水汽直投式水汽

Sasobit

溫拌技術(shù)南非SasolWax公司的產(chǎn)品。一種從煤氣化中生成的石蠟化合物。

Sasobit分子是含有40~120個碳原子的長鏈脂肪烴，瀝青中的蠟分子只含有22~40個碳原子。推薦摻量為瀝青質(zhì)量的3%。熔點在100℃左右，當(dāng)溫度超過115℃時可以完全溶解于瀝青中，降低瀝青的粘度，使混合料的拌和及壓實溫度降低。在熔點之下，Sasobit在瀝青中成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，可以增加混合料的穩(wěn)定性，提高路面在使用溫度范圍內(nèi)的抗車轍性能。國內(nèi)已有數(shù)條試驗路上海、遼寧、河北、廣州、江蘇、重慶等省份。Aspha-Min

溫拌技術(shù)德國Eurovia公司研發(fā)白色超細(xì)粉末，內(nèi)部為連通多孔結(jié)構(gòu)，比表面積大，可吸收其質(zhì)量21%的水分。Eurovia公司推薦摻量為瀝青混合料質(zhì)量的0.3%，可降低施工溫度30℃。美國瀝青專家Hurley試驗結(jié)論:加入瀝青混合料質(zhì)量0.3%的Aspha-Min可降低瀝青混合料的拌和與壓實溫度20℃~30℃。WAM-Foam

溫拌技術(shù)殼牌國際石油公司和Kolo-Veidekke公司共同開發(fā)。一種兩階段法生產(chǎn)溫拌瀝青混合料技術(shù)。首先采用軟質(zhì)瀝青與石料拌和，拌和溫度110℃，使軟質(zhì)瀝青完全裹附于石料表面，緊接著硬質(zhì)瀝青以泡沫瀝青的形式噴入并迅速拌和。因為瀝青發(fā)泡后體積增加數(shù)倍且粘度明顯降低，因此，可在溫度較低（90℃~110℃）的條件下拌和均勻。技術(shù)的關(guān)鍵在于選擇合適的軟、硬瀝青種類以及二者的比例，以滿足混合料相應(yīng)的路用性能要求。對配套的瀝青發(fā)泡設(shè)備要求較高。溫拌瀝青技術(shù)的優(yōu)勢節(jié)能：可節(jié)省燃油30%以上。環(huán)保：減少廢氣排放，降低廢氣控制成本，保護環(huán)境。延緩瀝青老化：混合料溫度低瀝青早期老化程度輕，從而延緩路面發(fā)生低溫開裂和疲勞開裂的時間。施工組織方便：容許較長運輸距離，而不必?fù)?dān)心過多溫度損失?，F(xiàn)場實施容易：生產(chǎn)基本可以使用現(xiàn)有熱拌瀝青混合料生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)，對現(xiàn)行設(shè)備無過多改造要求。延長施工季節(jié)：溫拌混合料施工在路表溫度低于10℃情況下仍可進行?；旌狭闲阅芰己茫簻匕杌旌狭闲阅芘c熱拌混合料相當(dāng)，部分性能指標(biāo)甚至優(yōu)于熱拌混合料。溫拌與熱拌體積指標(biāo)的比較比較指標(biāo)AC13AC20溫拌熱拌溫拌熱拌空隙率VV,%3.93.84.03.9油石比,%5.05.04.54.5VMA,%14.0413.8713.1213.01VFA,%72.2372.8568.2169.02Evotherm溫拌混合料和熱拌瀝青混合料性能比較溫拌改性瀝青混合料推薦施工溫度范圍施工工序溫度（℃）SBS改性瀝青溫度不低于165礦料加熱溫度135瀝青混合料出料溫度130～140（冬季）120～130（夏季）混合料攤鋪溫度不低于120開始碾壓溫度不低于110碾壓終了溫度不低于70三、瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)及新進展瀝青路面小修養(yǎng)護養(yǎng)護新材料預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)瀝青路面再生養(yǎng)護技術(shù)瀝青路面養(yǎng)護新理念病害發(fā)現(xiàn)立足于“早”養(yǎng)護施工立足于“快”養(yǎng)護費用立足于“省”養(yǎng)護受到各級領(lǐng)導(dǎo)高度重視公路建設(shè)迅速發(fā)展，養(yǎng)護任務(wù)日益艱巨；張春賢部長在2005年全國交通工作會上提出“公路建設(shè)是發(fā)展，公路養(yǎng)護也是發(fā)展”的新理念；李盛霖部長在2006年全國公路養(yǎng)護管理工作會議上強調(diào)了交通發(fā)展要走可持續(xù)發(fā)展之路；交通部《公路水路交通中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》將養(yǎng)護材料再生技術(shù)和瀝青路面快速養(yǎng)護技術(shù)列為重要研究重點。養(yǎng)護目的提高路面使用品質(zhì)延長路面使用壽命節(jié)省在途時間節(jié)約養(yǎng)護資金方便人民群眾安全便捷出行高速公路瀝青路面養(yǎng)護特點養(yǎng)護要及時質(zhì)量要求高不能中斷交通為確保養(yǎng)護質(zhì)量和效率，需要專業(yè)化、機械化養(yǎng)護，更需要新技術(shù)新材料。

養(yǎng)護規(guī)范的缺陷“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則預(yù)防性養(yǎng)護條文不具體，缺乏可操作性養(yǎng)護質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)偏低缺乏質(zhì)量控制方法1、小修養(yǎng)護工藝裂縫車轍坑槽、松散、擁包翻漿沉陷流動性車轍特殊路段應(yīng)摻入路面增強材料等增強抗車轍能力的措施；養(yǎng)護路面結(jié)構(gòu)、材料盡量與原路面一致按車道處理，經(jīng)檢測確定病害范圍，壞到哪一層，處理到哪一層；銑刨寬度按照層間兩側(cè)錯開15~20cm，兩頭錯開50~100cm；施工工藝與瀝青路面相同。水損壞類病害－原因分析集料與瀝青粘性不良集料含泥量偏高

瀝青混合料拌和不均勻或瀝青用量不足瀝青混合料離析瀝青混合料中細(xì)集料偏多油污染壓實度偏低空隙率與水穩(wěn)定性的關(guān)系動穩(wěn)定度與壓實度的關(guān)系壓實度與漢堡車轍的關(guān)系壓實度99%壓實度96%養(yǎng)護質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實測項目路面結(jié)構(gòu)壓實度（％）空隙率（％）平整度（mm）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與原路面相同≥963~8≤3(最大間隙值)瀝青路面養(yǎng)護質(zhì)量建議標(biāo)準(zhǔn)坑槽（松散）、擁包－挖補法確定范圍，按“圓洞方補、斜洞正補”劃輪廓線；挖除損壞的瀝青面層，清理殘渣，涂刷粘層油；根據(jù)坑槽大小，采取稱重方法將適量的瀝青混合料填入坑槽中，人工調(diào)平；縱橫碾壓密實；連片坑槽銑刨面層重新施工，方法與車轍養(yǎng)護方法一致。坑槽（松散）、擁包－養(yǎng)護車修補法確定范圍，將瀝青路面加熱到140～160℃；清除部分損壞的瀝青混合料；噴灑改性乳化瀝青，加入適量的新料，人工拌和均勻；人工整平后，縱橫碾壓密實。

坑槽（松散）、擁包－冷補法冷補法適用于臨時修補，使用時間不宜超過6個月，厚度不宜超過10cm；挖除松散的瀝青混合料，用養(yǎng)護車將坑槽處烘干；填入適量的冷補材料，人工整平，最后用壓路機碾壓密實；在條件允許時應(yīng)采用熱補法重新處理。翻漿－開裂引起處理挖除損壞瀝青面層，寬度不小于80cm；處理水泥混凝土板病害；清理縫壁殘渣，進行灌縫；在槽壁和槽底涂刷改性乳化瀝青粘層油；分層填筑瀝青混合料，碾壓密實。翻漿－路基地下水位高檢查路面狀況和邊溝狀況；挖開損壞的瀝青面層，寬度80~100cm；對損壞的基層采用熱拌瀝青混合料或干硬性混凝土進行處理；對地下水位高的路段每20m設(shè)一橫向盲溝；按照坑槽處理方法分層恢復(fù)瀝青面層；對地下管線損傷引起的翻漿，應(yīng)采用水泥混凝土對管線進行保護。沉陷處理

★現(xiàn)場實測高程，每2m1點，兩頭各延長20～50m；

★重新進行縱斷面設(shè)計，屬于軟基沉降引起的沉陷，可預(yù)留部分沉降；

★根據(jù)測量結(jié)果進行變厚度銑刨，起點和終點銑刨深度4cm；

★根據(jù)沉陷深度分層填補，下層為調(diào)平層，掛線施工，上層等厚度施工；

★對于橋頭沉陷，銑刨瀝青面層后，對橋頭搭板進行壓漿，縱向3m一排，橫向2m一個孔，梅花型布置。調(diào)平層等厚攤鋪層變厚銑區(qū)刨區(qū)裂縫－施工參數(shù)采用有限元計算最大應(yīng)力發(fā)生在上角點，與灌縫料模量成正比，深寬比有重要影響。無背襯比有背襯應(yīng)力大1.4~1.7倍。裂縫－施工參數(shù)灌縫材料的最大應(yīng)力點出現(xiàn)在上部的兩個角點處，灌縫過程中對上部要特殊處理。深寬比越大，拉應(yīng)力也越大，在保證封水的前提下控制深寬比在1~3之間比較合適；對于細(xì)小的瀝青路面裂縫應(yīng)采取擴縫灌縫措施。底部粘接將對材料表面應(yīng)力提高1.4~1.7倍，施工時宜設(shè)置背襯材料進行脫粘處理。拉應(yīng)力與模量成正比，因此應(yīng)控制其彈性模量不超過0.4Mpa，同時經(jīng)過定伸粘接試驗無破壞。裂縫填封的方式裂縫－擴縫灌縫法

采用開槽機沿裂縫進行開槽，深度4cm左右，寬度1cm左右；用高壓空氣吹盡松散的灰塵；將高彈性改性瀝青加熱到180℃左右，用灌縫機進行灌縫，或灌入灌縫料；灌縫后可填入部分3#料，待瀝青溫度降低到150℃左右時用木錘打入縫中。直接灌縫法

用高壓空氣吹盡灰塵，清理松散的顆粒；將雙組分灌縫材料按配比拌和均勻；用灌縫機進行第一次灌縫；3~5分鐘后進行第二次灌縫，直到接近表面0.5cm左右；灌縫后可填入部分3#料，用木錘敲打進縫中。網(wǎng)狀裂縫處理

屬于中下面層損壞引起的網(wǎng)狀裂縫，按坑槽修補法處理至損壞的中下面層；如果中下面層完好，強度最夠，可用養(yǎng)護車加熱墻將上面層加熱到140~160℃,耙松后清除部分混合料，然后噴灑改性乳化瀝青，再加入新拌瀝青混合料，人工拌和均勻后調(diào)平，碾壓密實。縱向裂縫處理

檢查路基邊坡狀態(tài)，是否出現(xiàn)垮方或松動；沿裂縫進行鉆孔，每1~2m1個，深度不小于3m，直徑50mm，進行深層壓漿，壓漿過程中應(yīng)注意觀察路基邊坡是否有水泥漿流出，發(fā)現(xiàn)水泥漿流出應(yīng)及時封堵，控制壓力0.3~0.6Mpa。采用高彈性改性瀝青或灌縫料將裂縫灌滿。2養(yǎng)護新材料抗車轍材料灌縫料冷補材料重交通公路北段為山區(qū)，存在長大縱坡,最大坡率4%，1200m長。夏季氣溫高持續(xù)時間長研究開發(fā)新材料是解決路面車轍的有效途徑2.1、抗車轍材料抗車轍材料要求

1、與瀝青具有較好的相容性，能與瀝青實現(xiàn)物理和化學(xué)結(jié)合，從而有效地提高瀝青混合料的強度。2、在140～160℃溫度下能軟化與瀝青混合料混融。3、60℃以下不軟化，不結(jié)團，分散性能好，施工方便；4、具有較好的抗老化性能，耐侯性能好，耐氧化，耐紫外線輻射。5、閃點高，不含有毒物質(zhì)，不會造成環(huán)境污染。國內(nèi)外抗車轍材料材料名稱DuroflexPRAST.S海川抗車轍能力7870/0.88209/0.610692/0.5抗水損壞性能91.0----強度1.282/AC-13----低溫性能動態(tài)變形10000次0.15mm----拌和時間延長20s延長50%--拌和溫度不低于170℃提高10℃以上提高10~20℃材料配方Apreimat-1Apreimat-2原材料名稱比例（％）原材料名稱比例（％）P-140~60再生塑料85~95P-230~50軟化劑5~15軟化劑P-53~10穩(wěn)定劑0.5~1穩(wěn)定劑AT-1680.5~1潤滑劑0.2~0.5潤滑劑0.2~0.5抗老化劑0.5~1抗老化劑0.2~0.5材料物理性能指標(biāo)單位Apreimat-1Apreimat-2密度(g/cm3)0.840～0.8450.842~0.846軟化點（℃）140～160140~160粒徑mm3～43～4顏色灰色灰色抗水損壞能力和彎拉強度項目凍融前劈裂強度（Mpa）凍融后劈裂強度（Mpa）TSR（%）AC-16（AH-70）1.0010.80380.3%AC-16+7‰Apreimat－11.5011.40793.7%AC-16+7‰Apreimat－21.481.3792.6%AC-16(PG76-22SBS)1.351.2189.6%抗車轍能力動穩(wěn)定度試驗：從1340次/mm，提高到12600次/mm。低溫彎曲應(yīng)變項目最大荷載（KN）彎拉強度（Mpa）勁度模量（Mpa）拉應(yīng)變(με)AC-16（AH-70）1.4716.7379142114.3AC-16+7‰Apreimat-11.4916.9375382246.6AC-16+7‰Apreimat-21.4616.6276012184.5AC-16(PG76-22SBS)1.5717.3480092165.5交通部公路工程檢測中心試驗結(jié)果施工性能

05年在K32~K33等長大縱坡路段應(yīng)用于中下面層進行車轍處理。拌和機窗口直接添加；不需要延長拌和時間；不需要提高拌和溫度；需要及時碾壓

。該產(chǎn)品已于2005年申報專利，受理過程中?？管囖H材料應(yīng)用效果2.2、灌縫材料

瀝青路面裂縫按產(chǎn)生原因分為結(jié)構(gòu)型和溫縮型，兩種裂縫具有不同的特點。結(jié)構(gòu)型裂縫：一種原因是基層存在裂縫或基層承載力的差異，在車輛荷載作用下引起瀝青面層開裂，這種裂縫一般自下至上的貫穿裂縫。外觀表現(xiàn)較規(guī)則，從行車道開始向兩側(cè)延伸，裂縫較寬。溫縮型裂縫：由于溫度降低，特別是猝然大幅降低引起瀝青面層自然收縮而開裂，這種裂縫一般自上至下，逐步發(fā)展，嚴(yán)重的發(fā)展為貫穿裂縫。外觀表現(xiàn)為不規(guī)則，裂縫寬度不大。溫縮裂縫開裂機理溫縮裂縫反射裂縫開裂機理當(dāng)拉應(yīng)力大于瀝青面層強度或剪應(yīng)力大于抗剪強度時瀝青面層開裂。疲勞裂縫開裂機理瀝青老化引起強度降低；荷載反復(fù)作用，應(yīng)力大于疲勞強度時引起路面開裂。灌縫材料技術(shù)指標(biāo)檢驗項目實測結(jié)果要求流動性（下垂度）0≤3mm表干時間6h≤12h拉伸模量0.33Mpa≤0.4Mpa定伸粘結(jié)性無破壞無破壞浸水后定伸粘結(jié)性無破壞無破壞彈性恢復(fù)率94%≥70%2.3、快速冷補材料傳統(tǒng)熱態(tài)修補方式的弊端：

1維修成本高；2施工時間長，路面病害得不到及時維修，延誤最佳有效時機，不能有效遏制病害發(fā)展；3受環(huán)境、氣候限制，如春、冬季，施工不便。

研究開發(fā)一種能隨時可以用于路面維修的技術(shù)及材料十分必要。冷補料技術(shù)要求1常溫施工、施工工藝簡單2保質(zhì)期3~6個月；3強度成長速度快；4后期強度高，抗車轍、抗水損害能力強。5耐久性好，使用時間不少于6個月。6適用于不同環(huán)境條件及高等級公（道）路。3預(yù)防性養(yǎng)護—認(rèn)識到壽命周期費用分析（LCCA）在選擇施工，養(yǎng)護和修復(fù)措施方面是有效的工具—美國聯(lián)邦公路局壽命周期費用分析方法將變成美國的標(biāo)準(zhǔn)—1）預(yù)防性養(yǎng)護措施的判斷和效益；2）壽命周期分析3.1拖刷封層有效勉強破壞類型疲勞開裂線狀或塊狀裂縫車轍松散泛油不平整抗滑喪失水損害問題的程度輕重3.2霧狀封層（fogseal）封路面阻止松散防止瀝青硬化和氧化少量稀釋的慢凝乳化瀝青，無集料問題的程度輕重霧狀封層允許的路面狀況破壞類型疲勞開裂線狀或塊狀裂縫車轍松散泛油不平整抗滑喪失水損害有效勉強不合適無效阻止松散的表面氧化改善表面抗滑充填車轍/較小的路面不平整封路面表面3.3微表處

(microsurfacing)高質(zhì)量的集料和改性乳化瀝青的混合料微表處允許的路面狀況有效勉強破壞類型疲勞開裂線狀或塊狀裂縫車轍松散泛油不平整抗滑喪失水損害問題的程度輕重不合適無效封路面