沥青路面水损害成因分析及级配研究
|
摘要
沥青路面的早期水损害已经成为我国高速公路沥青路面最严重的病害之一。因此有必要研究水损害的成因并对其进行有效的防治。
本文通过分析沥青路面早期水损害的成因及产生的机理,研究沥青路面表面层级配,并进行了室内试验研究。从压实性能、混合料离析、添加抗剥落剂等方面提出了沥青路面水损害的防治措施。
本文对采用Superpave设计法设计的沥青混合料级配进行了详细的路用性能研究。研究表明,该级配不仅具有较好的水稳定性,而且其它路用性能均满足高速公路面层的要求。通过综合考虑了压实性能及路用性能后,建议沥青路面表面层结构层厚度与混合料最大粒径的合理比例为2.5,并指出在施工过程中混合料的离析是路面产生局部损坏的原因,因此必须解决沥青混合料的离析和不均匀问题。此外,文中还对沥青路面水损害的防治提出了其它的措施:如添加抗剥落剂、提高压实标准、设置路面内部排水系统等。
The early moisture damage of asphalt pavements has been one of the uppermost distresses in expressway, it is necessary to study the causes of the moisture damage and to effective prevent and treatment.
The paper analyzed the causes and the mechanism of the early moisture damage, had carried out a series of laboratory tests to research the gradation of the surface course, and pointed the prevention measures from the compaction capacity and the mixture segregation and the anti-stripping agent.
The paper studied the pavement performance of the mixture gradation, which designed by Superpave methods. The results showed that the gradation not only has perfect water-stability, but also can meet the demands of expressway. By considering the compaction capacity and the pavement performance, the optimal ratio of the structural layer thickness to the maximum particle-size is 2.5. And pointed out that during construction the mixture segregation is the causes of the local damage, it is necessary to resolve the mixture segregation and the nonuniformity.In addition, the paper also pointed the other proposed measures to prevent the moisture damage of asphalt pavements, such as adding anti-stripping agent, improving the standards of compaction, seting pavement drainage system.
本文通过分析沥青路面早期水损害的成因及产生的机理,研究沥青路面表面层级配,并进行了室内试验研究。从压实性能、混合料离析、添加抗剥落剂等方面提出了沥青路面水损害的防治措施。
本文对采用Superpave设计法设计的沥青混合料级配进行了详细的路用性能研究。研究表明,该级配不仅具有较好的水稳定性,而且其它路用性能均满足高速公路面层的要求。通过综合考虑了压实性能及路用性能后,建议沥青路面表面层结构层厚度与混合料最大粒径的合理比例为2.5,并指出在施工过程中混合料的离析是路面产生局部损坏的原因,因此必须解决沥青混合料的离析和不均匀问题。此外,文中还对沥青路面水损害的防治提出了其它的措施:如添加抗剥落剂、提高压实标准、设置路面内部排水系统等。
The early moisture damage of asphalt pavements has been one of the uppermost distresses in expressway, it is necessary to study the causes of the moisture damage and to effective prevent and treatment.
The paper analyzed the causes and the mechanism of the early moisture damage, had carried out a series of laboratory tests to research the gradation of the surface course, and pointed the prevention measures from the compaction capacity and the mixture segregation and the anti-stripping agent.
The paper studied the pavement performance of the mixture gradation, which designed by Superpave methods. The results showed that the gradation not only has perfect water-stability, but also can meet the demands of expressway. By considering the compaction capacity and the pavement performance, the optimal ratio of the structural layer thickness to the maximum particle-size is 2.5. And pointed out that during construction the mixture segregation is the causes of the local damage, it is necessary to resolve the mixture segregation and the nonuniformity.In addition, the paper also pointed the other proposed measures to prevent the moisture damage of asphalt pavements, such as adding anti-stripping agent, improving the standards of compaction, seting pavement drainage system.
引文
[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能.北京:人民交通出版社,2001.
[2]沈金安.解决高速公路沥青路面水损害的技术途径.公路.2000.5,71-75.
[3]沈金安.沥青路面的水损害与抗剥落性能评价.石油沥青,V12(2),1998:1-8.
[4]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防.北京:人民交通出版社,2001
[5]沙庆林.高速公路沥青路面的水破坏及其防治措施(上).国外公路.2000.3.:1-4.
[6]沙庆林.高速公路沥青路面的水破坏及其防治措施(下).国外公路.2000.4:1-5.
[7]沙庆林.空隙率对沥青混凝土的重大影响.国外公路.2001.1,34-38.
[8]八五攻关子报告:沥青混合料水稳定性指标的研究.交通部重庆公路研究所.1995
[9]贾渝 张全庚.沥青路面水损害的研究.石油沥青.V13(1),22-27.
[10]贾渝.沥青混合料水损害试验方法及其评价.石油沥青.1993.1,12-17.
[11]王端宜 邹桂莲.对沥青路面水损害早期破坏的认识.东北公路.V24(1):23-25.
[12]David Whiteoak.壳牌沥青手册.英国:壳牌沥青公司.
[13]中华人民共和国交通部发布.公路沥青路面设计规范,2004.
[14]郝培文 张登良.石料碱值对沥青混合料水稳定性的影响.重庆交通学院学报.V16(1),80-85.
[15]郝培文 刘红瑛.减少沥青混合料水损害的处理方法.石油沥青.93.2,51-53.
[16]张登良.沥青路面.北京:人民交通出版社,1998.
[17]张全庚.沥青路面水损害及其对策.江苏交通科技.1994.5,20-24.
[18]交通部重庆公路科学研究所.美国公路战略研究计划(SHRP)沥青研究项目.1995.6.
[19]吕伟民.沥青路面水损害的防治与抗剥落剂的研制.石油沥青.1993.3,18-21.
[20]中华人民共和国行业标准.公路工程集料试验规程.2005
[21]沙庆林.公路压实与压实标准(第三版).北京:人民交通出版社,1998.
[22]王旭东 戴为民.水泥、消石灰在沥青混合料中的应用.公路交通科技,V18(4),2001:20-24.
[23]姜子龙 李英涛等.沥青混合料掺抗剥落剂、消石灰的路用性能简析.黑龙江交通科技,91(3),2001:31-32.
[24]贾渝 张全庚.沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型选择.公路.2000.3,10-13
[25]Ping,Wei-chou Virgil.Evalution of Stripping and Moisture Damage in Aaphalt Pavements Treated with Lime and Antistripping Agents[PHD].The University of Texas at Austin.1989.
[26]Dallas N.Little and Jon A.Epps.The Benefit of Hydration Lime in Hot Mix Asphalt.National Lime Association,2001.
[27]Strategic Highway Research Program.Summary Report on Water Sensitivity.SHRP -A/IR-89-003.
[28]Coplantz,John Shay.Laboratory Test Methods to Predict Water Induced Damage to Asphalt Concrete[MA].University of Nevada,Reno,1987.
[29]Hydrated lime-more than just a filler,www.lime.org
[30]Ntekim,Akpanika Nyong Ekpo.Effects of Moisture on Asphalt-rubber Mixtures Using Superpave.[PHD.].Polytechnic University.2001.
[31]Pan,Ching Lin.Analysis of Bituminous Mixtures Stripping/Rutting potential [PHD.].Purdue University.1997.
[32]张肖宁 郭祖辛 吴旷怀.按体积法设计沥青混合料.哈尔滨建筑大学学报,1995,Vol28(2):28-36.
[30]林绣贤.沥青混合料目标配合比设计快速确定法.华东公路,2001,128(1):3-8.
[31]林绣贤.高性能沥青混合料设计方法的应用.华东公路,1998,114(5):58-64.
[32]林绣贤.论Superpave组成配比的特色.华东公路,2002,134(1):3-7.
[33]李一鸣.关于沥青混合料组成设计的几个问题.公路,1994,11:40-43.
[34]田波 候芸等.沥青混合料骨架结构特征的评价.同济大学学报,2001,29(5):541-545.
[35]严家及.道路建筑材料(第三版).北京:人民交通出版社,1995.
[36]马卫民 刘红 许志鸿.集料级配对沥青混合料空隙率的影响.华东公路,2000,125(4):3-4.
[37]张肖宁 王绍坏等.沥青混合料组成设计的CAVF法.公路,2001,12:17-20.
[38]麦剑 罗灵先.沥青路面施工过程中离析的预防.中外公路.2004.8:46-47
[39]刘中林.骨架大粒径沥青混合料组成设计与路用性能的研究(PH.D).长安大学博士论文,2002.3.
[40]王富玉.大粒径沥青混合料(LSM)的路用性能研究.长安大学硕士论文,2001.6.
[41]李剑,高速公路早期水损害防治措施研究.长安大学硕士论文,2003.3.
[42]韩以谦.如何防止高速公路沥青路面面层施工中的离析.公路.2000.10:60-61
[43]沙庆林.高速公路沥青混凝土路面的早期破坏.公路.2004.11:76-82
[44]赖国华.沥青化学成分对路面水损害的影响.中外公路.2004.4:52-53
[45]杨慧光 孙杨勇.多雨地区沥青混凝土路面水损害防止技术分析.公路.2004.11:165-167
[46]孟建党等.大粒径沥青混合料应用研究.中外公路.2004.5:113-116
[2]沈金安.解决高速公路沥青路面水损害的技术途径.公路.2000.5,71-75.
[3]沈金安.沥青路面的水损害与抗剥落性能评价.石油沥青,V12(2),1998:1-8.
[4]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防.北京:人民交通出版社,2001
[5]沙庆林.高速公路沥青路面的水破坏及其防治措施(上).国外公路.2000.3.:1-4.
[6]沙庆林.高速公路沥青路面的水破坏及其防治措施(下).国外公路.2000.4:1-5.
[7]沙庆林.空隙率对沥青混凝土的重大影响.国外公路.2001.1,34-38.
[8]八五攻关子报告:沥青混合料水稳定性指标的研究.交通部重庆公路研究所.1995
[9]贾渝 张全庚.沥青路面水损害的研究.石油沥青.V13(1),22-27.
[10]贾渝.沥青混合料水损害试验方法及其评价.石油沥青.1993.1,12-17.
[11]王端宜 邹桂莲.对沥青路面水损害早期破坏的认识.东北公路.V24(1):23-25.
[12]David Whiteoak.壳牌沥青手册.英国:壳牌沥青公司.
[13]中华人民共和国交通部发布.公路沥青路面设计规范,2004.
[14]郝培文 张登良.石料碱值对沥青混合料水稳定性的影响.重庆交通学院学报.V16(1),80-85.
[15]郝培文 刘红瑛.减少沥青混合料水损害的处理方法.石油沥青.93.2,51-53.
[16]张登良.沥青路面.北京:人民交通出版社,1998.
[17]张全庚.沥青路面水损害及其对策.江苏交通科技.1994.5,20-24.
[18]交通部重庆公路科学研究所.美国公路战略研究计划(SHRP)沥青研究项目.1995.6.
[19]吕伟民.沥青路面水损害的防治与抗剥落剂的研制.石油沥青.1993.3,18-21.
[20]中华人民共和国行业标准.公路工程集料试验规程.2005
[21]沙庆林.公路压实与压实标准(第三版).北京:人民交通出版社,1998.
[22]王旭东 戴为民.水泥、消石灰在沥青混合料中的应用.公路交通科技,V18(4),2001:20-24.
[23]姜子龙 李英涛等.沥青混合料掺抗剥落剂、消石灰的路用性能简析.黑龙江交通科技,91(3),2001:31-32.
[24]贾渝 张全庚.沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型选择.公路.2000.3,10-13
[25]Ping,Wei-chou Virgil.Evalution of Stripping and Moisture Damage in Aaphalt Pavements Treated with Lime and Antistripping Agents[PHD].The University of Texas at Austin.1989.
[26]Dallas N.Little and Jon A.Epps.The Benefit of Hydration Lime in Hot Mix Asphalt.National Lime Association,2001.
[27]Strategic Highway Research Program.Summary Report on Water Sensitivity.SHRP -A/IR-89-003.
[28]Coplantz,John Shay.Laboratory Test Methods to Predict Water Induced Damage to Asphalt Concrete[MA].University of Nevada,Reno,1987.
[29]Hydrated lime-more than just a filler,www.lime.org
[30]Ntekim,Akpanika Nyong Ekpo.Effects of Moisture on Asphalt-rubber Mixtures Using Superpave.[PHD.].Polytechnic University.2001.
[31]Pan,Ching Lin.Analysis of Bituminous Mixtures Stripping/Rutting potential [PHD.].Purdue University.1997.
[32]张肖宁 郭祖辛 吴旷怀.按体积法设计沥青混合料.哈尔滨建筑大学学报,1995,Vol28(2):28-36.
[30]林绣贤.沥青混合料目标配合比设计快速确定法.华东公路,2001,128(1):3-8.
[31]林绣贤.高性能沥青混合料设计方法的应用.华东公路,1998,114(5):58-64.
[32]林绣贤.论Superpave组成配比的特色.华东公路,2002,134(1):3-7.
[33]李一鸣.关于沥青混合料组成设计的几个问题.公路,1994,11:40-43.
[34]田波 候芸等.沥青混合料骨架结构特征的评价.同济大学学报,2001,29(5):541-545.
[35]严家及.道路建筑材料(第三版).北京:人民交通出版社,1995.
[36]马卫民 刘红 许志鸿.集料级配对沥青混合料空隙率的影响.华东公路,2000,125(4):3-4.
[37]张肖宁 王绍坏等.沥青混合料组成设计的CAVF法.公路,2001,12:17-20.
[38]麦剑 罗灵先.沥青路面施工过程中离析的预防.中外公路.2004.8:46-47
[39]刘中林.骨架大粒径沥青混合料组成设计与路用性能的研究(PH.D).长安大学博士论文,2002.3.
[40]王富玉.大粒径沥青混合料(LSM)的路用性能研究.长安大学硕士论文,2001.6.
[41]李剑,高速公路早期水损害防治措施研究.长安大学硕士论文,2003.3.
[42]韩以谦.如何防止高速公路沥青路面面层施工中的离析.公路.2000.10:60-61
[43]沙庆林.高速公路沥青混凝土路面的早期破坏.公路.2004.11:76-82
[44]赖国华.沥青化学成分对路面水损害的影响.中外公路.2004.4:52-53
[45]杨慧光 孙杨勇.多雨地区沥青混凝土路面水损害防止技术分析.公路.2004.11:165-167
[46]孟建党等.大粒径沥青混合料应用研究.中外公路.2004.5:113-116