大粒径沥青碎石下面层沥青路面路用性能和力学性能研究
|
摘要
大粒径沥青混合料具有良好的防止反射裂缝和抗车辙能力,主要作为路面结构的基层使用。对于大粒径沥青混合料作为路面结构下面层的研究较少。本文在国内外研究成果的基础上,对大粒径沥青混合料的路用性能和力学性质进行对比研究。
本文对提出的密级配大粒径沥青碎石ATB-25、ATB-30,开级配大粒径沥青碎石ATPB-25、ATPB-30分别进行配合比设计,首先参考国内外集料级配,采用规范与变I法结合的方法确定实验所用的矿料级配,对于密级配,直接采用大马歇尔试验确定最佳沥青用量。对于开级配,首先采用沥青膜厚度方法初定沥青用量,再综合析漏试验和大马歇尔试验确定其最佳沥青用量。然后对所选择的沥青混合料进行车辙试验,水稳性能试验,抗压回弹模量和劈裂强度实验,对比评价两种大粒径沥青碎石的综合性能,选取一种综合性能最优的大粒径沥青碎石下面层形式。
结合施工要求和沥青混合料厚度与最大公称粒径之间的关系,采用Bisar程序计算在相同的温度条件下,随着ATB下面层厚度的变化,沥青路面结构应力应变的变化特点,综合确定ATB-25或ATB-30下面层的合理厚度。
Experts at home and abroad researched that the Large-stone Asphalt Mixes mainly treated base have good performance of delaying the reflection crack and rutting resistance.The Large-stone Asphalt Mixes used as lower course is less researched.Based on absorbing domestic and foreign scientific research experience,paper has a comparative study on pavement performance and mechanical properties of the Large-stone Asphalt Mixes.
Paper studies separately on match ratio design to proposed Dense-graded Large-stone Asphalt Mixes(ATB-25、ATB-30)and Open-graded Large Stone Asphalt Mixes(ATPB-25、ATPB-30).First,referring results at home and abroad of aggregate gradation,the paper etermines gradation by means of using the varying I method and Standard method.To Dense-graded, the optimal asphalt content is determined directly through he Large Marshall test. To Open-graded, the optimal asphalt content is determined through the leakage test and the Large Marshall test. Then,Based on test research, rutting resistance,moisture stability and mechanical properties will be studied.Finally,through comparing their comprehensive performance,the best Large-stone Asphalt Mixes is selected as lower course of pavement structure.
Based on construction requirements and the relationship between the thickness of Asphalt Mixes and nominal maximum aggregate size,the stress and strain of Asphalt pavement structure with same temperature and different thickness of ATB is calculated.Finally,the reasonable thickness of ATB lower crouse is recommended.
本文对提出的密级配大粒径沥青碎石ATB-25、ATB-30,开级配大粒径沥青碎石ATPB-25、ATPB-30分别进行配合比设计,首先参考国内外集料级配,采用规范与变I法结合的方法确定实验所用的矿料级配,对于密级配,直接采用大马歇尔试验确定最佳沥青用量。对于开级配,首先采用沥青膜厚度方法初定沥青用量,再综合析漏试验和大马歇尔试验确定其最佳沥青用量。然后对所选择的沥青混合料进行车辙试验,水稳性能试验,抗压回弹模量和劈裂强度实验,对比评价两种大粒径沥青碎石的综合性能,选取一种综合性能最优的大粒径沥青碎石下面层形式。
结合施工要求和沥青混合料厚度与最大公称粒径之间的关系,采用Bisar程序计算在相同的温度条件下,随着ATB下面层厚度的变化,沥青路面结构应力应变的变化特点,综合确定ATB-25或ATB-30下面层的合理厚度。
Experts at home and abroad researched that the Large-stone Asphalt Mixes mainly treated base have good performance of delaying the reflection crack and rutting resistance.The Large-stone Asphalt Mixes used as lower course is less researched.Based on absorbing domestic and foreign scientific research experience,paper has a comparative study on pavement performance and mechanical properties of the Large-stone Asphalt Mixes.
Paper studies separately on match ratio design to proposed Dense-graded Large-stone Asphalt Mixes(ATB-25、ATB-30)and Open-graded Large Stone Asphalt Mixes(ATPB-25、ATPB-30).First,referring results at home and abroad of aggregate gradation,the paper etermines gradation by means of using the varying I method and Standard method.To Dense-graded, the optimal asphalt content is determined directly through he Large Marshall test. To Open-graded, the optimal asphalt content is determined through the leakage test and the Large Marshall test. Then,Based on test research, rutting resistance,moisture stability and mechanical properties will be studied.Finally,through comparing their comprehensive performance,the best Large-stone Asphalt Mixes is selected as lower course of pavement structure.
Based on construction requirements and the relationship between the thickness of Asphalt Mixes and nominal maximum aggregate size,the stress and strain of Asphalt pavement structure with same temperature and different thickness of ATB is calculated.Finally,the reasonable thickness of ATB lower crouse is recommended.
引文
[1] Kandhals.Large StoneAsphalt Mixes[R]:Design and Construction.NCAT Re.
[2]王富玉.大粒径沥青混合料路用性能研究[D].西安:长安大学,2001.2.
[3] Prithvi S.Kandal.Large Stone Asphalt Mixes:DESIGN AND CONSTRUCTION[R].NCAT Report 1989,4(2):22-24.
[4] NCHRP REPORT386.Design and Evaluation of Large Stone Asphalt Mixes[J].Transportation Research Board National Research council,2000,10(4):17-28
[5]刘中林,田文,史建方等.高等级公路沥青混凝土路面新技术.人民交通出版社.2002.10.
[6]陆长兵.大粒径沥青稳定碎石基层性能研究[D],南京:东南大学,2004.1.
[7]张亮.大粒径沥青混合料抗裂性能试验研究[D].长沙:长沙理工大学,2006.3.
[8]曾宇彤等.美国永久性路面结构[J].中外公路.2003,12(6):32-36.
[9]芮维勇.大粒径沥青混合料性能研究[D].长沙:长沙理工大学,2008.4.
[10]付其林.开级配大粒径沥青碎石组成设计及路用性能研究[D].西安:长安大学,2008.5.
[11]严家伋.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社2001.2.
[12]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社2006.11
[13]张可誉.大粒径沥青混合料组成结构研究[D].大连:大连理工大学,2006.6.
[14]彭波,李文瑛,危拥军编著.沥青混合料材料组成与特性[M].北京:人民交通出版社,2007.
[15] Smitn R.W.,RiceJ.M.Design of Open-Graded Friction Courses[R].FHWA,Synthesis of Current Practice on the Design,Construction,and Maintenance of Porous Friction Courses,1974.
[16] Kandhal,P.S.Design,Construction,and Maintenance of Open-Graded Asphalt Friction Courses[R].National Asphalt Pavement Association,MD:2002.
[17]林绣贤.沥青混凝土合理集料组成的计算公式[J],华东公路,2003.2:82-84.
[18]邓学钧,黄晓明.路面设计原理与方法[M].北京:人民交通出版社2007.1.
[19]赵顺根.沥青路面不同层位沥青混合料设计研究[D].西安:长安大学,2006.5
[20]黄芳.半柔性复合路面结构设计理论与方法研究[D].重庆:重庆交通大学,2008.3.
[21]许爱丽.大粒径沥青稳定碎石基层沥青路面结构合理性分析[D].河北:河北工业大学,2007.11.
[22]王国忠.高寒地区沥青稳定碎石基层柔性路面适应性研究[D].南京:南京林业大学,2006.6.
[23]黄斌.沥青稳定碎石动态模量研究[D].长沙:长沙理工大学,2008.4.
[24]朱海波.含大粒径透水性沥青混合料(LSPM)结构层的路面结构组合研究[D].南京:东南大学,2009.2.
[25]王喜意.ATB-25密级配沥青稳定碎石混合料配合比设计与施工[J].市政技术.2009,27(3):233-236.
[26]姜振强等.EXCEL在矿料级配组成中的应用[J].辽宁交通科技.2004,8:19-20.
[27]王海军.大粒径沥青混合料在高速公路基层中的应用研究[D].武汉:华中科技大学,2006.4.
[28]武金婷.半刚性基层合理层位与合理厚度研究[D].西安:长安大学,2009.5.
[29]冯俊领等.大粒径沥青混合料(LSM)车辙试验研究[J].长沙交通学研学报.2005,21(1):43-46.
[30]林晓.大粒径沥青混合料的级配优化[D].重庆:重庆交通学院,2006.3.
[31]张起森等.大粒径沥青混合料路用性能研究[J].长沙理工大学学报.2004,1(1):8-13.
[32]刘中林等.大粒径沥青混合料组成结构的研究[J].土木工程学报.2004,37(7):59-63.
[33]赵娟.高速公路沥青面层合理厚度研究[D].西安:长安大学,2007.6.
[34]尹金华.基于使用性能的沥青路面设计研究[D].西安:长安大学,2005.5.
[35]付其林等.开级配大粒径沥青混合料路用性能研究[J].武汉理工大学学报.2010,32(7):77-80.
[36]刘元烈.大粒径沥青混凝土级配设计及技术性能研究[D].西安:长安大学.
[37]吕文江.沥青路面结构与材料设计一体化研究[D].西安:长安大学,2006.5.
[38]张保立等.沥青稳定碎石下面层(ATB-25)矿料级配研究[J].现代交通技术.2009,6(4):8-10.
[39]柴彩萍.沥青面层结构与材料设计一体化[D].西安:长安大学,2005.6.
[2]王富玉.大粒径沥青混合料路用性能研究[D].西安:长安大学,2001.2.
[3] Prithvi S.Kandal.Large Stone Asphalt Mixes:DESIGN AND CONSTRUCTION[R].NCAT Report 1989,4(2):22-24.
[4] NCHRP REPORT386.Design and Evaluation of Large Stone Asphalt Mixes[J].Transportation Research Board National Research council,2000,10(4):17-28
[5]刘中林,田文,史建方等.高等级公路沥青混凝土路面新技术.人民交通出版社.2002.10.
[6]陆长兵.大粒径沥青稳定碎石基层性能研究[D],南京:东南大学,2004.1.
[7]张亮.大粒径沥青混合料抗裂性能试验研究[D].长沙:长沙理工大学,2006.3.
[8]曾宇彤等.美国永久性路面结构[J].中外公路.2003,12(6):32-36.
[9]芮维勇.大粒径沥青混合料性能研究[D].长沙:长沙理工大学,2008.4.
[10]付其林.开级配大粒径沥青碎石组成设计及路用性能研究[D].西安:长安大学,2008.5.
[11]严家伋.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社2001.2.
[12]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社2006.11
[13]张可誉.大粒径沥青混合料组成结构研究[D].大连:大连理工大学,2006.6.
[14]彭波,李文瑛,危拥军编著.沥青混合料材料组成与特性[M].北京:人民交通出版社,2007.
[15] Smitn R.W.,RiceJ.M.Design of Open-Graded Friction Courses[R].FHWA,Synthesis of Current Practice on the Design,Construction,and Maintenance of Porous Friction Courses,1974.
[16] Kandhal,P.S.Design,Construction,and Maintenance of Open-Graded Asphalt Friction Courses[R].National Asphalt Pavement Association,MD:2002.
[17]林绣贤.沥青混凝土合理集料组成的计算公式[J],华东公路,2003.2:82-84.
[18]邓学钧,黄晓明.路面设计原理与方法[M].北京:人民交通出版社2007.1.
[19]赵顺根.沥青路面不同层位沥青混合料设计研究[D].西安:长安大学,2006.5
[20]黄芳.半柔性复合路面结构设计理论与方法研究[D].重庆:重庆交通大学,2008.3.
[21]许爱丽.大粒径沥青稳定碎石基层沥青路面结构合理性分析[D].河北:河北工业大学,2007.11.
[22]王国忠.高寒地区沥青稳定碎石基层柔性路面适应性研究[D].南京:南京林业大学,2006.6.
[23]黄斌.沥青稳定碎石动态模量研究[D].长沙:长沙理工大学,2008.4.
[24]朱海波.含大粒径透水性沥青混合料(LSPM)结构层的路面结构组合研究[D].南京:东南大学,2009.2.
[25]王喜意.ATB-25密级配沥青稳定碎石混合料配合比设计与施工[J].市政技术.2009,27(3):233-236.
[26]姜振强等.EXCEL在矿料级配组成中的应用[J].辽宁交通科技.2004,8:19-20.
[27]王海军.大粒径沥青混合料在高速公路基层中的应用研究[D].武汉:华中科技大学,2006.4.
[28]武金婷.半刚性基层合理层位与合理厚度研究[D].西安:长安大学,2009.5.
[29]冯俊领等.大粒径沥青混合料(LSM)车辙试验研究[J].长沙交通学研学报.2005,21(1):43-46.
[30]林晓.大粒径沥青混合料的级配优化[D].重庆:重庆交通学院,2006.3.
[31]张起森等.大粒径沥青混合料路用性能研究[J].长沙理工大学学报.2004,1(1):8-13.
[32]刘中林等.大粒径沥青混合料组成结构的研究[J].土木工程学报.2004,37(7):59-63.
[33]赵娟.高速公路沥青面层合理厚度研究[D].西安:长安大学,2007.6.
[34]尹金华.基于使用性能的沥青路面设计研究[D].西安:长安大学,2005.5.
[35]付其林等.开级配大粒径沥青混合料路用性能研究[J].武汉理工大学学报.2010,32(7):77-80.
[36]刘元烈.大粒径沥青混凝土级配设计及技术性能研究[D].西安:长安大学.
[37]吕文江.沥青路面结构与材料设计一体化研究[D].西安:长安大学,2006.5.
[38]张保立等.沥青稳定碎石下面层(ATB-25)矿料级配研究[J].现代交通技术.2009,6(4):8-10.
[39]柴彩萍.沥青面层结构与材料设计一体化[D].西安:长安大学,2005.6.