大粒徑透水性瀝青混合料組成設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、我國(guó)高速公路經(jīng)過(guò)十多年的高速建設(shè)，到2005年底通車(chē)?yán)锍桃堰_(dá)41000km，總里程位居世界第2位，僅次于美國(guó)。半剛性基層瀝青路面是我國(guó)高等級(jí)公路的主要結(jié)構(gòu)形式，在高速公路和更多的一級(jí)公路中95%的里程采用了半剛性基層瀝青路面。半剛性基層瀝青路面的主要優(yōu)點(diǎn)是路面結(jié)構(gòu)性能好，承載力高；但同時(shí)最大的缺點(diǎn)是半剛性基層導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)反射裂縫及結(jié)構(gòu)排水問(wèn)題造成的早損壞等。本文進(jìn)行了適合我國(guó)國(guó)情的大粒徑透水性瀝青混合料(LSPM)應(yīng)用研

2、究，系統(tǒng)研究了該材料的級(jí)配組成與設(shè)計(jì)方法、抗變形能力、抗疲勞能力、防反射裂縫能力以及其施工工藝和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，并在煙青204國(guó)道進(jìn)行試驗(yàn)路驗(yàn)證。主要研究結(jié)論如下：(1)在瀝青混合料集料多級(jí)嵌擠級(jí)配理論的基礎(chǔ)上，提出了具有較好高溫穩(wěn)定性和排水性能的大粒徑透水性瀝青混合料級(jí)配參考范圍；建立LSPM以瀝青膜厚度、設(shè)計(jì)空隙率、析漏與飛散為控制指標(biāo)、采用8cm～12cm的車(chē)轍板進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)證的混合料設(shè)計(jì)方法；比較完整了解決了該類(lèi)瀝青混

3、合料設(shè)計(jì)問(wèn)題。(2)本文以大量瀝青混合料小梁彎曲疲勞試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，對(duì)13個(gè)瀝青混合料疲勞影響因素進(jìn)行了嚴(yán)密的灰關(guān)聯(lián)系統(tǒng)分析，并進(jìn)一步對(duì)瀝青混合料空隙率、混合料瀝青飽和度、集料4.75mm篩孔通過(guò)率、2.36mm篩孔通過(guò)率和0.075mm篩孔通過(guò)率五個(gè)關(guān)鍵影響因素進(jìn)行相關(guān)性分析。嚴(yán)格論證了瀝青飽和度VFA和瀝青混合料勁度模量E是影響LSPM料疲勞性能的關(guān)鍵獨(dú)立變量。(3)通過(guò)應(yīng)變控制的瀝青混合料小梁彎曲疲勞試驗(yàn)，獲得了大粒徑

4、透水性瀝青混合料疲勞方程模型，根據(jù)我國(guó)瀝青路面容許彎沉調(diào)查結(jié)果，對(duì)疲勞模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修正，提出了該類(lèi)瀝青混合料在柔性瀝青路面應(yīng)用中的疲勞設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。(4)通過(guò)對(duì)大粒徑透水性瀝青混合料路用性能的初步研究，主要包括高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)、水穩(wěn)定性試驗(yàn)、力學(xué)性能與滲透性能試驗(yàn)，探討了大粒徑透水性瀝青混合料的性能技術(shù)要求。可以看出，級(jí)配良好的大粒徑透水性瀝青混合料(LSPM)可以抵抗較大的塑性和剪切變形，具有較好的抗車(chē)轍能力，提高了瀝青路面的

5、高溫穩(wěn)定性；同時(shí)有著良好的排水功能，可以兼有路面排水層的作用；由于大粒徑透水性瀝青混合料有著較大的粒徑和較大的空隙，可以有效地減少反射裂縫。大粒徑透水性瀝青混合料的應(yīng)用不僅可以改善半剛性基層瀝青路面早期損壞的問(wèn)題，而且可以直接用于瀝青路面柔性基層或作為柔性加鋪層用于老路補(bǔ)強(qiáng)。最后通過(guò)試驗(yàn)路鋪筑系統(tǒng)研究大粒徑透水性瀝青混合料施工工藝。經(jīng)過(guò)4～5年行車(chē)荷載作用后，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明大粒徑透水性瀝青混合料加鋪舊瀝青路面具有良好的抗高溫