夏熱冬寒區(qū)道路瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)

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1、夏熱冬寒區(qū)道路瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)高勝利1，魏鵬1，陳玲2，馬林3（1.天津城建設(shè)計(jì)院有限公司，天津300073；2.天津市公路工程設(shè)計(jì)研究院，天津300211；3.天津第一市政公路工程有限公司，天津300000）摘要：瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)是瀝青路面施工過(guò)程中一項(xiàng)十分重要的工作。不同的氣候條件、環(huán)境條件以及交通量大小對(duì)配合比設(shè)計(jì)的原則和目標(biāo)均有較大的影響。特別是對(duì)于寒區(qū)道路瀝青路面的配合比設(shè)計(jì)，在滿足混合料低溫性能要求的前提下，還要兼顧其高溫性能。該文以塘漢快速路的瀝青路面配合比設(shè)計(jì)為實(shí)例來(lái)討論寒區(qū)道路瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：夏熱冬寒

2、區(qū)道路；瀝青混合料；配合比設(shè)計(jì)；高低溫性能；塘漢快速路中圖分類號(hào)：U416.217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1009-7716（2010）07-0019-03持在較高的水平，并持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，加上重載車的作用，不可避免地出現(xiàn)了車轍破壞。車轍的出現(xiàn)不僅影響了路面平整度，而且還削弱了面層的整體強(qiáng)度，易于誘發(fā)其它病害。在寒冷地區(qū)，冬季車轍槽內(nèi)易聚冰，降低了路面的抗滑能力，行車產(chǎn)生冰滑現(xiàn)象。失穩(wěn)性車轍是對(duì)路面使用性能影響最大的車轍類型。在高溫條件下，由于路面溫度升高，瀝青粘度下降，路面在車輪荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生剪切變形，使瀝青層出現(xiàn)粘性流動(dòng)，引起集料顆粒出現(xiàn)相對(duì)

3、位移，形成了永久變形。面層失穩(wěn)性車轍主要與瀝青結(jié)合料的性質(zhì)關(guān)系密切。因此在瀝青混合料原材料的選擇和級(jí)配的設(shè)計(jì)上均應(yīng)嚴(yán)格控制，以防路面失穩(wěn)性車轍的過(guò)早出現(xiàn)。1.2低溫裂縫裂縫作為瀝青路面的主要缺陷之一，特別在寒冷地區(qū)，即使是柔性基層，瀝青路面裂縫病害也很嚴(yán)重。雖然裂縫病害一般不會(huì)影響道路的正常使用，但因裂縫的發(fā)展引起瀝青路面水損害，產(chǎn)生松散、坑槽、沉陷，翻漿等，加速了瀝青路面的破壞，縮短了路面的使用壽命，最終會(huì)破壞路面的使用性能，另外，裂縫也是造成瀝青路面早期破壞的根源。橫向裂縫和塊裂就是由于低溫、溫差大形成的典型裂縫形式。在寒冷地區(qū)，瀝青路面表面層

4、和底層之間存在一定的溫度差，加上白天和夜間的溫差、夏季和冬季的溫差，使得其表面的溫度產(chǎn)生前言瀝青路面因其特有的表面平整、行車舒適、噪聲低、施工期短等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)大部分的高速公路及城市道路的建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，道路交通流量迅猛增加，特別是重載車輛的增多，使得很多新建的瀝青路面過(guò)早地出現(xiàn)裂縫、車轍等病害，早期損壞嚴(yán)重，交通服務(wù)能力降低，而這些問(wèn)題在我國(guó)一些氣候環(huán)境惡劣的地區(qū)則更加突出。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)是整個(gè)瀝青路面設(shè)計(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)的成敗決定了瀝青路面建成后的各項(xiàng)使用性能。配合比設(shè)計(jì)的各環(huán)節(jié)都

5、需要綜合考慮各方面的影響因素，針對(duì)相應(yīng)地區(qū)的道路特點(diǎn)，兼顧混合料的各項(xiàng)使用性能，這一點(diǎn)在夏熱冬寒區(qū)道路的瀝青路面設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。0夏熱冬寒區(qū)瀝青路面病害特點(diǎn)夏熱冬寒區(qū)道路特有的氣候環(huán)境特點(diǎn)—夏季炎熱冬季寒冷、季節(jié)溫差大、晝夜溫差大，由其造成的路面病害類型多樣，既有高溫和重載共同作用帶來(lái)的車轍問(wèn)題，也有低溫及溫差帶來(lái)的裂縫問(wèn)題，并且產(chǎn)生相應(yīng)的水損害。1.1高溫車轍近年來(lái)，夏熱冬寒區(qū)道路夏季的氣溫一般保1收稿日期：2010-04-16作者簡(jiǎn)介：高勝利（1972-），男，江蘇人，高級(jí)工程師，從事道路工程設(shè)計(jì)工作。!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

6、!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!一級(jí)公路表面層可以采用,具有較好的路用性能。變質(zhì)砂巖碎石在邵永高速公路SMA-16上面層實(shí)體工程中的成功實(shí)踐及應(yīng)用，在當(dāng)前國(guó)內(nèi)玄武巖、輝綠巖等巖漿巖資源有限，產(chǎn)地稀少，以及加工、運(yùn)輸?shù)仍蛑率钩杀揪痈卟幌虑闆r下具有特別顯著的意義，其技術(shù)及施工經(jīng)驗(yàn)可供國(guó)內(nèi)高速公路同行提供了很好的借鑒。參考文獻(xiàn)[1]JTGF40-2004，瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].[2]JTJ052-2000，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].[3]JTGE42-2005，公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程[S].城市道橋與防洪道路交通2

7、010年7月第7期20大幅度的變化，產(chǎn)生溫度收縮應(yīng)力，這種應(yīng)力的反復(fù)作用導(dǎo)致路面的開(kāi)裂。橫向裂縫就是由于冬季低溫和夏冬季溫差而產(chǎn)生的縱向近似等間距的裂縫。塊裂通常是由于鋪設(shè)瀝青路面的瀝青混合料采用了低針入度的瀝青和親水性集料或?yàn)r青老化失去彈性，在低溫的作用下產(chǎn)生縮裂。因此，嚴(yán)格控制低溫抗裂指標(biāo)是夏熱冬寒區(qū)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的首要原則。賴于礦料級(jí)配的嵌劑作用，瀝青結(jié)合料則提供40％的抗車轍能力。相關(guān)研究顯示：粗集料級(jí)配在中值附近具有較好的高溫性能，變粗基本不會(huì)影響瀝青混合料的高溫性能，而變細(xì)則會(huì)使高溫性能迅速下降；細(xì)集料的微小波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料高

8、溫性能的較大變化，特別當(dāng)細(xì)集料內(nèi)部結(jié)構(gòu)變粗時(shí)，高溫性能下降較大；9.5～4.75mm與4.75～2.36mm兩檔料存在最佳