重载长效沥青路面结构研究
摘要:通过对国内外沥青路面结构的调研,在研究重载长效路面的结构组成和使用现状的基础上,结合我国国情提出了重载长效沥青路面结构的设计目标、各层的技术要求,推荐了典型重载长效路面结构形式。
关键词:基层、或半刚性基层(主要为水泥稳定碎石)和半刚性底基层等组成。路基必须坚固,强度保持稳定,其表面回弹模量代表值≥50MPa(采用承载板测),路基表面的回弹弯沉代表值要<。
2、沥青层:
必须由三层组成,各层均应采用设计空隙率不大于4%的密实沥青混凝土,总厚度:最小为20 cm,最大为35 cm。
上面层- 要求:抗滑、耐磨耗、密实、不透水,雨天溅水少,车后水雾小,稳定性好(高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力),重载长效好。可采用SMA-13或15,SUP-,沥青结合料使用性能好的改性沥青,性能等级PG-76,必要时再掺纤维。沥青用量为最佳用量,厚度4-5cm。
中面层-要求:稳定性好(高温稳定性、低温抗裂性),密实、基本不透水。可采用SUP-16或SUP-19,沥青结合料与上面层相同,必要时再掺纤维。沥青用量为最佳用量,厚度一般>8cm。
下面层-要求:高温稳定性好、抗疲劳开裂,密实、基本不透水,抗水损害能力强。可采用SUP-19或SUP-25,沥青结合料采用重交70#沥青。沥青用量为最佳用量+%左右(即取容许误差的上限),或以Va=%定的沥青用量,略富油,以提高重载长效性能。厚度一般>8 cm。
3、基层:
基层一般可分刚性基层、半刚性基层和柔性基层三大类。
(1)柔性基层-要求:高温稳定性好,抗疲劳开裂,水稳定性好。可采用SUP-25或密级配沥青碎石(如大粒径沥青碎石、级配碎石)。
以大粒径沥青碎石或级配碎石为基层的路面结构,能克服半刚性基层的一些缺点,如层间结合不好、半刚性基层路面的反射裂缝及路面基层唧浆等。其沥青层厚,抗疲劳能力强,面层采用改性沥青SMA-13,可以提高上面层的抗剪能力,沥青面层、基层施工结束后不需要养护,施工速度快,便于缩短工期。
(2)刚性基层-要求:整体性好,抗弯拉强度高。可采用连续配筋水泥混凝土,碾压混凝土,贫混凝土。
优点是强度高,适用于重交通、特重交通及运煤、矿石、建筑材料等道路;缺点作为基层时是必须要设置横缝、纵缝并要求灌入填缝材料,和面层结合处理不好,路面容易出现反射裂缝。目前国内外的城市道路及高速公路中已较少采用。
(3)半刚性基层-要求:具有一定的整体性和强度(七天抗压强度4 MPa左右),收缩小,耐冲刷。可采用水泥稳定碎石或二灰稳定碎石。
半刚性基层具有足够的抗压强度和稳定性和较强的抗冲刷能力,适用于各级道路的基层和底基层;缺点是抗拉性能较差,会有较小的收缩变形和因温缩和干缩产生细小的裂缝。不过近年来,通过改进材料的配比及在半刚性材料中添加纤维,已能够把收缩变形控制在很小的范围之内。目前,我国道路上半刚性基层的应用十分广泛。
推荐的重载长效沥青路面结构
国内最新的路面结构及重载长效沥青路面结构的分析及实践结果表明:
(1)对于上面层:
国内常用SMA-13和SUP-,,两种材料的性能比较如
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