SMA、OGFC、彩色沥青优缺点.docx

1. 橡胶沥青：橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒，再按一定的粗细级配比例进行组合，同时添加多种高聚合物改性剂，并在充分拌合的高温条件下（180以上），与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。橡胶沥青具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能，是较为理想的环保型路面材料，主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层中。作用：1. 提高沥青混合料的耐久性和抗疲劳寿命。2. 改善抵抗路面产生疲劳裂缝和反射裂缝的能力，这是由于高的粘结剂含量、沥青膜厚度和良好的弹性所致。3. 改善高温抗永久变形能力（车辙、拥包）4. 改善抗低温裂缝的能力。5. 提高了薄层罩面的耐久性和使用性能，降低了路面成本。6. 降低噪声，改善了行驶舒适性。特点：1.降低了沥青加温的温度，防止沥青的高温老化，防止接近闪点带来的不安全因素。2.由于施工的和易性改善，明显提高了压实度，这样更增加了抗车辙能力。3.由于可降低沥青温度，可有效节约拌和成本。橡胶沥青在高温下具有较大的弹性和弹性恢复能力，可以改善路面抗变形能力和抗疲劳开裂的性能；具有较好的高低温性能，降低了沥青对温度的敏感性；同时，橡胶沥青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力强等特点；开级配或间断级配橡胶沥青路面防滑功能高、减少雨天行车溅水、改善视野、降低噪音，大大提高路面行车安全和舒适性；橡胶沥青的应用不仅有利于环境保护，节约自然资源，还有利于改善人类的生存环境。 应用形式：橡胶沥青应力吸收层: 将单一粒径的石料均匀的满铺在橡胶沥青层上，用胶轮压路机进行嵌挤碾压，橡胶沥青被挤压到石料高度的约3/4，石料嵌锁形成后将构成结构性支撑，这时所形成碎石封层模式的路面即为橡胶沥青应力吸收层。橡胶沥青应力吸收层功能特点:1、抗反射裂缝在橡胶沥青应力吸收层中，高用量的橡胶沥青与单一粒径的碎石强力粘结，形成约11cm厚的裂缝反射结构层，水稳层或旧水泥路面的各种裂缝将很难穿透该层，可以有效遏制裂缝的反射。2、抗水损坏橡胶沥青用量较大（20.03kg/m²），在路面上会形成约3mm厚度的沥青膜，完全可以防止雨水的向下渗透，对路基起到保护作用。其次，在上面摊铺沥青混合料时，橡胶沥青应力吸收层顶部的橡胶沥青会二次熔化，经路面压实后会充分填充其面层混合料底部的缝隙，从而排除了层间存水的可能，起到防止水损坏的作用。3、粘结作用橡胶沥青拥有超强的粘性，它可以非常牢固的吸附粘结在水稳层或旧水泥路面上，从而起到与路面的粘结作用。施工机械：橡胶沥青洒布车、碎石撒铺车、胶轮压路机施工工艺：橡胶沥青的施工需要注意温度，由于橡胶沥青的粘度很大，因此在施工时要控制好温度，以确保橡胶沥青的施工和易性。但是温度也不宜过高，温度过高一方面浪费燃料，同时会导致橡胶沥青的老化。橡胶沥青混合料可以按照SMA改性沥青混合料的施工工艺进行，但是橡胶沥青封层或粘层需要采用特殊的喷洒车，以保证喷洒均匀。2. 沥青玛蹄脂碎石混合料（Stone matrix asphalt，简称SMA) 是由高含量粗集料、高含量矿粉、较大沥青用量，低含量中间粒径颗粒组成的骨架密实结构型沥青混合料。SMA的组成原理及特点其组成特征主要包括两个方面：含量较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性(抗变形能力强)的结构骨架；细集料矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂将骨架胶结一起，并填充骨架空隙，使混合料有较好的柔性及耐久性。构成组织SMA的结构组成可概括为“三多一少，即：粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。具体讲：SMA是一种间断级配的沥青混合料，5mm以上的粗集料比例高达70%80%，矿粉的用量达7%13%，(“粉胶比”超出通常值1.2的限制)。由此形成的间断级配，很少使用细集料；为加入较多的沥青，一方面增加矿粉用量，同时使用纤维作为稳定剂；沥青用量较多，高达6.5%7%，粘结性要求高，并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青(最好采用改性沥青)。SMA的特点沥青玛蹄脂碎石混合料是当前国际上公认的一种抗变形能力强，耐久性较好的沥青面层混合料。由于粗集料的良好嵌挤，混合料有非常好的高温抗车辙能力，同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用，低温变形性能和水稳定性也有较多的改善。添加纤维稳定剂，使沥青结合料保持高粘度，其摊铺和压实效果较好。间断级配在表面形成大孔隙，构造深度大，抗滑性能好。同时混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好，从而全面提高了沥青混合料的路面性能。3. 大空隙开级配排水式沥青磨耗层（OGFC）大空隙开级配排水式沥青磨耗层（OGFC）是指用大空隙的沥青混合料铺筑、能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降噪的路面。设计空隙率大于18%，具有较强的结构排水能力，适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层。其英文全称为：Open Graded Friction Course，是一种嵌挤型热拌沥青混合料。今年来我国城市开始修筑降噪排水路面，以提高城市道路的使用功能和减少城市交通噪声。而在沥青路面结构组合选用上就使用到了OGFC作为上面（磨耗层），中面层、下（底）面层等采用密级配沥青混合料。既满足沥青路面强度高、高低温性能好和平整度密实等路用功能，又实现了城市道路降噪排水的环保功能。4.浇筑式沥青混凝土浇注式沥青混凝土是指在高温（220260）下拌和，依靠混合料自身的流动性摊铺成型无须碾压的一种高沥青含量与高矿粉含量、空隙率小于1%的沥青混和物，浇筑式沥青混凝土结合料包括普通沥青或改性沥青、特立尼达湖沥青TLA或是两者的混合(一般TLA 2530%)，细集料(2mm)一般为石灰石，粗集料为玄武岩碎石。浇筑式沥青混凝土整体性好，防水性能优良，期望使用寿命为20年以上，在服务期内性能表现良好，维修量很小。它通常用作桥面铺装的下层，在重交通条件下，浇筑式沥青混凝土可以作为基层，上面加铺改性沥青混凝土面层。摊铺浇筑式沥青混凝土时表面上撒布石屑，并用轻型碾压机把石屑压入热沥青混凝土表面，撒布的石屑可以提高铺装层稳定性及力学性能。浇筑式沥青混凝土桥面铺装初期投资较高，但其寿命周期成本及优良的路用性能，与普通铺装材料相比则具有优越性。5.彩色沥青路面定义：所谓彩色沥青混凝土路面是指脱色沥青与各种颜色石料、色料和添加剂等材料在特定的温度下混合拌和，即可配制成各种色彩的沥青混合料，再经过摊铺、碾压而形成具有一定强度和路用性能的彩色沥青混凝土路面。也称作彩色沥青路面。性能特点：(1) 具有良好的路用性能，在不同的温度和外部环境作用下，其高温稳定性、抗水损坏性及耐久性均非常好，且不出现变形、沥青膜剥落等现象，与基层粘结性良好。 (2) 具有色泽鲜艳持久、不褪色、能耐77 的高温和-23的低温，维护方便。 (3) 具有较强的吸音功能，汽车轮胎在马路上高速滚动时，不会因空气压缩产生强大的噪音，同时还能吸收来自外界的其他噪音。 (4) 具有良好弹性和柔性，“脚感”好，最适合老年人散步，且冬天还能防滑，再加上色彩主要来自石料自身颜色，也不会对周围环境造成大的危害。彩色沥青路面主要用途1. 方便交通管理引彩色防滑路面在欧洲被广泛用来提示道路使用者在哪一时段他可以使用哪一部分道路。这在管理不同级别的道路使用者和提供分开的车道给不同的使用者是十分有用的。在欧洲彩色防滑路面广泛应用于提供一个单独的车道给特别的道路使用者，例如专用于公共交通的公交车道，自行车道，小型机动车道，专用于紧急服务和贵宾证持有者的电子收费站车道。2. 防止交通事故/防滑彩色防滑系统有卓越的防滑属性，直接的效果就是大幅度降低刹车距离，防止交通事故，尤其是阴雨天气可以消除水膜现象对道路安全造成的隐患。此外，使用在急转弯和斜坡时，汽车打滑和侧滑被显著的降低了。这种系统对于跨线桥、高速公路出入口和调整公路收费站前后等需要快速降低车速的区域尤为适用。3. 交通减速提示彩色沥青路面在一些减速带进行色彩的区分。这样进行区分是十分实用的。可以有效减少交通违规，增加交通行驶安全。4. 吸收噪音，美化环境彩色沥青路面的普及可以很大程度上改观城市的形象，体现城市的特色。不但体现在城市外观上的改变，还体现在城市居住环境的改变。可以使城市噪音污染减小，这是因为彩色沥青路面有较好的吸音效果，有效改善公路上汽车噪音的现象。6.温拌沥青所谓温拌沥青，及沥青混合料(Warm Mix Asphalt，简称WMA)，就是通过一定的技术措施，使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持其不低于HMA的使用性能的沥青混合料技术，也称为温拌沥青技术。其技术关键是在不损伤HMA路用性能的前提下如何降低沥青在较低温度下的拌和粘度。目前，国际主流温拌技术主要通过外加材料降低沥青混合料的高温粘度来实现。同时，先进的温拌沥青技术完全可以使温拌沥青混合料达到热拌沥青混合料的性能，但由于其较低的拌和及压实温度，使其与热拌沥青混合料相比还有许多优点。Aspha-min温拌沥青混合料是一种降低能源消耗、减少污染气体排放的环保型材料。它通过掺加Aspharain(合成沸石)外加剂可在相对普通热拌沥青混合料温度更低的情况下拌和、摊铺和碾压，并且具有与普通热拌沥青混合料相同的路用性能。温拌沥青混合料的研究起源于欧洲，通过加入添加剂或采用泡沫沥青的方法，在保持热拌沥青混合料优良路用性能和施工质量的同时，有效降低了沥青混合料的拌和、施工温度，拌和温度一般可降至100120，摊铺碾压温度在8090即可保证施工质量。由于温拌沥青混合料在降低能源消耗和保护环境方面的优越性，得到了各国公路工作者的广泛关注。温拌沥青混合料根据实现温拌的技术方式不同可分为4类：Asphamin温拌沥青混合料；WAMFoam温拌沥青混合料泡沫；添加低熔点有机添加剂的温拌沥青混合料；基于乳化沥青的温拌沥青混合料。7.钢桥面铺装存在的问题（不是病害）：大跨径桥梁的钢桥面铺装一直是一个国际性的难题，其原因在于钢桥面的刚度较小，变形较大，要求沥青铺装具有良好的变形随从形；铺装层受力复杂，受温度的影响很严重，尤其是在水平剪应力的作用下，铺装层易于产生各种变形破坏。钢桥面铺装存在的问题主要表现在：桥面铺装与钢桥面的变形协调，铺装层的高温稳定性和水稳定性以及钢桥面的抗锈蚀性。钢桥面铺装应具备以下基本性能：1) 应具备良好的疲劳抗开裂性能以承受反复复杂变形。2) 应具备优良高温稳定性，以满足高达70的高温使用要求。3) 完善的防排水体系。以保证钢板不受侵蚀。4) 良好的层间结合，保证铺装与桥面板的协同作用。5) 对钢板变形良好的追从性，以适应钢板变形。6) 良好的平整度与抗滑性能。钢桥面铺装方案多种多样，就目前来看，钢桥面使用的沥青铺装，主要有浇筑式沥青混凝土、环氧改性沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石(SMA)。8.环氧沥青及其混合料环氧沥青一般由环氧树脂及固化剂两个组分组成。其固化反应使沥青性质从热塑性转变为热固性，因此环氧沥青有比普通沥青优异得多的物理、力学性能，如高强度、优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能，是受力特性异常复杂的正交异性钢桥面铺装、超重载交通道路的理想材料；同时由于其极优良的粘结性能而应用于路面磨耗层，特别是需要较高抗磨耗性的寒冷地区路面和多孔性路面。环氧沥青混凝土是通过在沥青中添加热固性环氧树脂和固化剂，经固化反应而形成的一种强度高、韧性好的沥青混凝土，与普通沥青混合料相比有优异得多的高强度、耐久性、粘结性和抗疲劳性能，是路面磨耗层、钢桥面铺装、超重载交通道路的理想筑路材料，具有广泛的应用前景。9.白改黑工程道路“白改黑”，就是在原水泥混凝土路面的基础上，铺上沥青混凝土面层，使原来的混凝土刚性路面变为柔性沥青路面。“白改黑”工程需注意的问题：1 旧路面的结构导致加铺层反射裂缝的产生“白改黑”路面是一种特殊的路面结构型式，其应力应变特殊，与一般的弹性层状体系有较大的区别。由于板块之间接缝的存在，旧水泥混凝土路面作为基层的整体强度降低，在荷载和温度应力作用下，沥青加铺层处于复杂的三维应力状态。车辆行驶经过不连续的板体时，沥青加铺层由于接缝两侧相邻板块产生竖向位移差而出现较大的剪切应力。这种剪切应力是导致沥青加铺层产生荷载型反射裂缝的主要原因。另外，路面暴露在大气中，受气温周期性变化的影响，沥青加铺层和旧路面板块都会产生缩胀，从而产生温度应力。由于旧水泥混凝土路面的应力在接缝处不连续，因此沥青加铺层同时承受其本身及旧路面所产生的温度应力，形成温度型反射裂缝。荷载型反射裂缝和温度型反射裂缝两者叠加最终形成了沥青加铺层反射裂缝。2 加铺层与旧路面层间结合不良由于旧水泥混凝土路面经过多年行车，所以表面光滑，摩擦因数变小。或者，沥青混合料材料控制不好，空隙率偏大，致使雨水下渗，设置在旧路板块接缝处的应力吸收层(如土工布)受潮积水形成润滑层，严重影响加铺层与旧路面基层之间的紧密结合。由于基层对面层的粘结力不足，车辆行