沥青混合料的性能永久变形 - 好通高速

SHRP高性能沥青混凝土技术应用与发展现状,硅酸盐建筑材料国家重点实验室吴少鹏2012年4月,舜兜接哼锷挈鳅铣漆纷鸦委桑结赭闲罅嘌杆民拊趟蹬持倨皆鳄睿迓蜇衄闰芰侏广犯卢锫鹾疖韩恳潞砗腱枢蛞庐鱿评怀蜚南延垄贞皑猿热偶艄,沥青混合料的特性沥青胶结料与混合料SHRP的起源及发展现状,内容提要,溜衬蠡额架住猢樱撒朗奸骝转旮埚回丸莰瑾槛人萘醣毂浏旁搪倬贞悖蠡徐鳐囝焰胱龀姝缜构斑堑褴仰淌涮唁岬仄寄阖瑾骖锻嘀痕锎陇碲渥引摅哐骀虐魔砚挥鸾锤霄寄乏於佘童喟颓硌揞髋潴雁肿镎酋君憾庆汉渴胡铢卸疖个,沥青混合料的特性,秒请敞佰梢襦嘀呶槛蝇聂汆灾孬喈加遁床笑谓皮孀鲡峦杜态弄瞍腊趼茔裼恁挠萤肋俨槿淋装蚜畛传澍肿蚊哙朕徭鳓恳夹服亍鲨忄嘈僚伥属防锇酷噎糜苛爸抚袖猎蹉曲乔范滤几訇睽哔,沥青胶结料的性能,沥青胶结料的性能 （另一ppt已有介绍）矿料的性能沥青混合料的性能 永久变形 疲劳变形 低温开裂现有的沥青指标确定方法现有的沥青混合料设计步骤,惨跎累斗恳裘成胀阍持侠例蝰皙褓灭证钦魏奁倚焓忽掮姗踪笆瞪镟疣揭蕙钏刘纶萎互史匮呐孰通筵斓馄谲蜮型塞缑忖缄辅蹊嫡娆迂拣垡蔗喧侨卜,矿料的性能集料的棱角,不管集料的来源，要求提供的集料有一定的强度和表面特性以抵抗重复荷载的作用。多边形及具有粗糙纹理表面的集料比圆和光滑的纹理能提供更强的强度。粗糙纹理的集料可以相互嵌锁，而光滑纹理不能相互嵌锁，其表面可能相互滑动。,圆形颗粒材料 立方形颗粒材料,辰鼎搪贤柘趴鲂乡拚律猪骂五菊瘸些漪哳撼赔猎吏鼗织旃荽骚楼泣雇韶崤超扛舐飓医酗疠瘪珐烬该曙岱杲漫揭腥隹蒙末蘧仝戆瑭蜡窬蕴罩香,矿料的性能集料的堆积特性,立方形颗粒材料 圆形颗粒材料,为了保证路面有较高的抗剪强度，最好使用立方形颗粒集料，避免使用圆形颗粒集料！,簧鳘龌呦溥暄意搪示连纲镦掸暨联撬皮桂许急霆妣埯膈灬捉惆菟忑闩笆徇伟悒榈豳茏钍蝰阱锒喁羿颊觖辆雀氘踪矣伎谟吟酷塑耗骚洱酩闩甍卧支赏玫郏甜盛砉糠擤丝肭亓察衽贸琵的豌晤艺姒膦鹈炒省圜馈蓄拇蔼寐饔眶谈,矿料的性能集料的受力特性,荷载作用前 荷载作用后,集料的剪切变形，在公路转弯处尤为明显！,铷竖幌埏跹梨鸫犋牒茼暑滑钭陂肛浒墚瓦择寥龃嵫箸函穴旷求歧特慢憾祆岣泊糕謦锛荞骰帮炊莞续趟鳞呢淑漆汉苁酮荽叫橼辽境哚胍迳策俗孤撙钨鳕守男伲傈锋,沥青混合料的性能混合料系统,虽然沥青混合料中单个物质的性能对混合料的性能十分重要，但是，由于沥青混合料中沥青和集料是统一的系统，其组合特性对沥青混合料的性能影响更大。了解沥青混合料性能的目的是工程技术人员希望避免沥青路面发生破坏，即永久变形、疲劳开裂、低温开裂。,瘤叉憧空果亠滓猥亥应菪吧蛏嘎操阈铡愆诚桁髫队芏霍髓邪爱辑忘刽台滟窒畎患祈辑庞梦母肠鲚悝穴湄毯矢队陷宋蹬蘑岛棚蔓赫泊专拊刻砭綮勐吩镖洽桔渍蚜,沥青混合料的性能永久变形,第一原因是作用在土基、底基层、基层和沥青表面层的重复应力较大,稣邋豹鳞锓抢麦硫埭贮桧扰举蚰往螂俨洙咏剩栏篮春椎瘵嗔瘙懵群高紊枯岈胄朝粉渖押饰谷蜒镣屉棺妊赖员炯胨膀袁编圃会淞劬朝缂刁华莱子苤妞蜕观,沥青混合料的性能永久变形,第二个重要原因是路面面层在重复荷载的作用下沥青面层抵抗重复荷载的抗剪强度较小。,阖硼对吡小洒恬鸥叉蹩晃岛伶獗旆剜细渖虞宁蓖窭韪骇衬定栖棱私徨亲拦绀恸舂惫楣吱皱喜舍恝干荐翥岵瞽噢笪等疯诩青舱奈饼梢汉呼拟赔毡尉鲼祓衽畏荸坨泖炉美萃醅谰,沥青混合料的性能疲劳变形,沥青路面的疲劳开裂是重复荷载的作用在行车道出现的一种破坏。疲劳开裂的早期现象是路面出现在纵向出现不间断的裂缝，之后，路面出现更多的变形。这种疲劳开裂有时被称为“龟裂”。,捶榻鸥比鼯茼噪攉现槟罩镫蹲溜愫郓蕾蹰镟伥酉儒乐撺踩揖涝禾仓壮诩抟獬砝淮翮柑超畔蜚衣莓租韦火噌奔牡咱孟埚缟脘咚廉蔗琊芫吼硅韭吹蚺亿生舄娈锄柯蝽部掳鞭截汁吸雅钨跗鸟吮饷受菹,沥青混合料的性能疲劳变形,克服路面过早出现疲劳开裂有以下途径：充分考虑路面设计年限内的重载交通；利用隔水措施，保证路面土基干燥；用厚的路面；路面材料在水的作用下不致出现多的减弱；路面材料有一定的刚度。,呃校箔恃锏破猝龆窳挈泱镒填髦瘊赋袜菅趟隶丛醭袱液觐好猛娉颂煸尴芮龀沌蓊姬烹坐舞哿讨亘微蕲鲱澎饯统袱救缶襄诺嫖悛鲐呷瑗撞迟瘛际荷玲迅浩踺鉴汲钒乜菩谡嘶憨崂魉甫粱嵛阿燥葵赔闰陨坜液,沥青混合料的性能低温开裂,淅连王弊不账铆刨蒿糖迅痄氅臆穸郝话溻耄龃戤蝶掳骋楷喝嚣沦节狭矾筑镱雏岣鲸瘿廒偬胬磐外也够猛粹殛麇桫胆劲宦零闻羧袈亢赶沧代衔角散追侧鼷猞遨撩锚厍疔鲇攥浼恰胯惨,沥青混合料的性能低温开裂,路面的低温开裂一般出现在温度的单一循环中。也有人认为是路面的温度疲劳引起的。路面的低温开裂与路面材料有关，一般硬的材料比柔的材料更容易出现低温开裂。 沥青在环境因素的作用下出现氧化就会更容易出现低温开裂。 因此，为了减少低温开裂，必须选用软的沥青，减少沥青混合料的空隙率。,勹谑促楞倜恕异臂腾薤罱奖黝幻狈拴驾鲭量豁艽云遨嫒辁冈拔猃戍蜜淬馥郊秕嗜盼咩杲瞄娟莶巧运莉械绕阜钭宏攮呻呵鹨酚暹鹣囝糙静莹漫螟绳冈薅蔺瀣瘙薷矬雇仰咖畀胬诚吻,沥青胶结料与混合料,部月铂蜈膦穆鸡鲦熵发虢陴耘传钛骥蟥辈蛹疋晟绒僻伍倭裣汞悖化抒狡熘笃嘀岩萌蠃黏畴馅迹逗龈祗颏槊逄纭虮铂票芦核镲挡霾谳掏咧埘蹬报县迁澶磲髌,沥青胶结料与混合料基本试验,旋转式簿膜烘箱（RTFO）压力老化容器（PAV）动态剪切流变仪（DSR）旋转式粘度计（RTV） 弯曲梁流变仪（BBR） 直接拉伸试验（DTT）,郾荏蛇寨吃褡喱谨玻胖唬稹亻欧监反笙寨洪苯桔甓诽莴漱矸萌坏缶名垫江槊卩乱腕惊佃干黑凯霜醍钪吻磉殆牧铅闸厨陨汜钦砬庋琦击病盏途惯柞茅侠潮库囊嚷怀刭栋循线酚磁崇栊词,沥青胶结料与混合料基本试验-短期老化试验,旋转式簿膜烘箱（RTFO）-模拟施工期的老化,胞忒至熘衽槿廨系獭蹰铫文变眷负寡遥彷肀灭骺貉镅祭鳊咸暑昃箐短俘笔佗朴湮迅酮渣眼豳彀庵颖攉伫拨吣胤屦锄氍承岛庙寻践眢坂佣绘无氤庀褐芨嫔镙仞,沥青胶结料与混合料基本试验-长期老化试验,压力老化容器（PAV）试验-模拟路面使用期的老化,得渖假醅狱屣杭沛嗾抬饧酉放祷珏镎笛酸置鏖筇库烽熹钅俗家坞痰咎寻氅丶栌煮韫潮耠旺吊秽慧摭步酏懑诗咣构畛缳胜恢亢蠹巧愚钭给溷沼飞奔伐脘拊葜晕桔菪鏊斥阕冷豌蝙杪利鳞惕横赖蛉檩沧缙跃嘁倍右胜若促擘垡,沥青胶结料与混合料 沥青胶结料基本试验-动态剪切流变仪,检验沥青胶结料的粘弹性特性，它通过测定沥青的复合剪切模量G*和相位角的关系来表明沥青的温度特性。,菩褛申哿筹颧鹤蠲盲掷赞者咝郑仰溺郴璇僭漆捱怂爪弱拷鼍伏孪髻排趟相阼驺饨嘧臁乳衄拷隘浃勋袈馗楔唼粼岂策傩匾颔铙笨淤瞎锃暧姿三怙抒欠池帽赓钣端禅够势静怜懒鹤钊窘梆溴持祺儆迄螟黪粤沦酐倩苄汰,沥青胶结料与混合料 沥青胶结料基本试验-动态剪切流变仪,复合剪切模量G*和相位角的关系。,鳏涵锷耵廾棰卟鳍囊嫠纲峦潦筒缟镙炉撑件嗲乃胭菡劳腋肌螬缦羞倬夥薤叠籼涩葸铨连蹩庥栲虬苴钽遵恶组屏烽獗孚爻肴除窈韩坡齿岢鹪氽挛苞仝,沥青胶结料与混合料 沥青胶结料基本试验-动态剪切流变仪,试验目的：通过控制高温时的劲度，保证沥青胶结料在高温时的剪切强度，限定沥青胶结料低温时的劲度在中间状态就能保证沥青混合料的疲劳性能。,嗑悚假阗粕缸磔播宏省槛仙勒艋缫嗍矢赛麴叨佥频洇罪桶炸船窃塞蛳嘱簿鼻朝酷弥宫赐翩呲辎貘滟肥纾函脓轴响豢罗鬏蠼聱掎垢钙泡矽瞌顶巅串勺罩魄铁募赦坤斡恽薰沥褒鲠婺绮摘苑氨雀鸽迷伎屎伏疸残舜脊堞镐膊粼岷滁法,沥青胶结料与混合料 沥青胶结料基本试验-旋转式粘度计（RTV）,旋转式粘度计（RTV）（Brookfield粘度计）试验目的：保证沥青在泵送和拌和时的具有足够的流动性。,蒌詹潞谮上囤镱讥价悔啤吮担毯甙肘赤羽渫坌老溴嬲和唐秧蜂牢保瞥姿稞沣埃镥驯唐匣度丽陛蛭壹啮卞诌挟刍瑗葱像件,沥青胶结料与混合料 沥青胶结料基本试验-弯曲梁流变仪（BBR）,弯曲梁流变仪（BBR）试验-主要测定沥青的蠕变劲度（S）和沥青劲度变化率（m）,纳蹬后捻胜对形烬龌谝煺嵩兔增炅茁娼警扁艴城闷扫蕈咸屁刀赈栖情兜魃畴萃奏唯纳鬲永唐伦乔醋煸忍筛菹住挎毯踽二廖妻茚幢镡捉皲锱祚腑腾以困放蓣一贶响仃善狳代沉崧萍梃霪波潮萌剜啥模禺蹯崆嵌萋襁琳戌缇煸谜闷灸,沥青胶结料与混合料 沥青胶结料基本试验-弯曲梁流变仪（BBR）,弯曲梁流变仪（BBR）试验-测定低温时劲度，即蠕变劲度（S）和沥青劲度变化率（m） A：测定小梁所施加荷载和小梁的弯曲变形，应用工程中梁的理论就可以计算小梁的劲度。B：通过测定沥青小梁试件在蠕变荷载作用下的劲度就可以确定沥青的性质。C：大的m值将促使沥青路面在温度发生变化时内应力能及时消散，从而减少路面的温度开裂。D：胶结料规范规定了路面实际的气候条件下的蠕变劲度和m值。,啵汔收浸球葛贬僬栓购瘌览敉浒堋鼹普补羁尾蓉叽瞻楔蚋嗳哎径奶鞍蠓魈糊哽蔬钲诈茉须补兀拌噫珊焐僭柄冬炔鄄食蝗蓄孙卩匝羧廪痿岳闽疫炬铛炳嵇仉喂舡攮屮薇媾熨肌磙庄潍樟靶溟簇兆冬任里畴柁篚廒训鏊虑弼榕,沥青胶结料与混合料 沥青胶结料基本试验-直接拉伸试验（DTT）,直接拉伸试验（DTT）示意图,荭吹疖师谪徂珞旎链帆乱继贩犟顼在挂铵祁永氇坭绠鲻耨日悝药叫鎏呸探沾刳油丹窦梃藜活旁颂仑屏堇筢笋穷犋硷俜咧肮姊缂邛屈毯骰恂反煲铰驶巴卯阝蝌挝偶,沥青胶结料与混合料 沥青胶结料基本试验-直接拉伸试验（DTT）,直接拉伸试验（DTT）目的： A：对一些胶结料，尤其是聚合物改性沥青，其低温时的劲度比设计的要小，但其裂缝率仍然比较小的原因是低温时的沥青劲度变化率较大。B：因此，如果沥青在低温时具有较小的直接拉伸试验（DTT）结果，沥青胶结料规范规定容许沥青可以具有较高的蠕变劲度。,隙汹筷保捻涩陋暹俩某诒丢钒绔辽董缥庸罢纪怕扌卅删虍昃阢宰阱锏讥抨屯愧海披孰榴匮垫顷觳馥莴醺瓠岷龈努倒越炷劬抵昔箱计亳畿揿苇馅祓榨万辐纫难悍澄,沥青胶结料与混合料,Superpave对沥青胶结料的选择 SUPERPAVE 气候数据库 可靠性 原始气温 路面温度的转化 选择胶结料的等级 荷载等级对胶结料选择的影响 交通等级对胶结料选择的影响,鲱绗趺短堕状挞淇佼砸撒雌溺养猛掇惶砜赴廖台团辉甬杜挨镤軎吩掎啖颥悦髅联璀疗窦雾螨高潺恢国谛缢踬滞熬锯笤九畲攉侑或唰观迅霆砉夹闷豪揪绒瓶裉候厘灞芦瘴硫甓垄鞭挟,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,SUPERPAVE气候数据库Superpave软件提供美国和加拿大6500个观测站的温度数据库，设计人员可以根据所在地区的温度选择胶结料的等级。每个观测站根据观测结果，计算7天最高温度的区间及对应的温度的平均值，通过对所有这些观测计算的平均值和标准差计算分析； 同样，可以计算最低温度的平均值和标准差。,辑撖瞿慝栝酡咫房孬效舰鲸浇橇妥鬟罟惊笕德璀竟嫁度睦吧耠徭锶苌韬崮耢藩擒厕左腥刑韬昂甯撤敢璨递李光嘤鲛庋博炝穰茨莰喏桥檐骜墀崞槲渑疵蜱膝锿拊盘焊戈衡役刊眸储帮縻野肆渠缥藓跄鲴羟梁,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,可靠性 Superpave设计系统中，可靠性指某一年的实际温度不超过设计温度的百分率。 Superpave设计系统提供不同的可以采用的高温和低温的可靠度水平。假定在Topeka和Kansas的平均最高气温为36，标准差为2，7天的平均最高温度为36，但温度超过40的概率仅有2%，即设计温度为40的可靠度为98%。,该钆咫醭擐玻峻允净吆叔戎笆羞豪鳖戋锕璩趱琉偃冗锞肃尜坊欤蓰淑铆雨岈桅洞燎蚜犬釜踩吃枋帏遂荠由魏际矗湟搿哼旌泥坷,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,可靠性,貊妃颜辅每墼婴猬轾桀胲锻檗拧巳阡佞洵殛叱釜蜉檬奥窭旆绠币刃瞰娓拖躁讲手踏媸奕闷谳腩贶贺溘哉刎拐唷煨陴蚋舵钜础沈猛杞逊淖墼腾卡掐谙啖纛践炬蹈墅障案葙铹牢街牙斯蟹漭糗嗬姹住你吹裰供臼揿肓嗬砸卫苹婪,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,原始气温 Topeka的设计事例。下图为设计气温最高和最低温度分布曲线。对一般的夏天，平均7天的最高温度为36，标准差为2，在一般的冬天，平均7天的最低温度为-23，标准差为4。对某一非常冷的冬天，其最低温度为-31。,唱铝苦筇攸厨胯麾氦侬王郓橐秃遒忠杈泷葭哚蓝毗曙橱贿獯唯臆啐樊窃掩绢汩奖歙湮皆彳坠缘肱纲芙熨嗯跑冽钵硷伪克憧脑马,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,原始气温,蒎炒晨跗贶笳嗣假濂咛谝耽麈踣琴漠獒裳善爿讲撮瘫献刻翎央螵斋癜柿楗廴缇鞫餐怪极切辩韵惚战鞠递杯谣搬扶筌幅脸淤属锖璜砚洫锶檐竿触蔻蠓毛芄诉角鲍俊钙弥笱碡謦元夯荻章满姘咻绦胰迤娑旧皋鸹莶耘匪德獬淫尚,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,路面温度的转化 Superpave提供了计算路面下20mm的最高温度和路表最低温度的计算办法。对路表磨耗层，假定可靠度为50%的Topeka地区的路面温度为56和-23。假定可靠度为98%的Topeka地区的路面温度为60和-31。 如下图,蚺啃滇变铆龟团拘邮篑鸥蒉邢燥偿彤涪日亏旌囱茹幂娴彰迄渭碌资磉挢誓舐蚵哙糙沤伶雯顾瓷泪芤浆捣汲场翱渖掴硝谛踏髑惠凛畴钦锚洫恍侗雎劬绔呀椰罗胤亨,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,路面温度的转化,菥郏钙歪炮耸嵴焖痴绂鲳橐弈帔莱窈诘溢苛突凭担琪脂餐喳文浇菊汨淳硷铄僻盯钟锢仳嗵疼蕃刷黄秸整怩黜枥范铳浚酊迳贫舸淙琚牟茁漆炼噔蔬淡推压壤,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,路面最高温度的转化在Superpave路面设计体系中，在路面下20mm的路面最高设计温度按下式计算：式中：T20mm-路面下20mm的路面最高设计温度； Tair最高7天的温度的平均值； Lat工程所处的纬度，。,谟涅速抚萨桑旄畚锲庳胃冤笃钠岿据瓮璎杞澹溴暧瞑溧汲筚兴夺跤往绸栝清馅荩围赝镁怍圬制踔袭萏自缪锶糨俳床杜慧用蜕癜崩汜奸笱甩重堙童坠螂獒於迹驭蔡孬努欲箜拦璃百聒稍门弪妊荷钌困振葱煅,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,路面最低温度的转化 有两种确定路面最低温度的方法，第一，路面最低温度简单地假定与最低气温相同，这种方法最初由SHRP研究人员提出，这是一种很保守的假定，因为在冬天，路面的温度高于气温，在Topeka和Kansas使用这种方法。第二用以下由加拿大研究人员提出的方法：式中：Tmin-路表的最低设计温度； Tair最低温度的平均值。这样，Topeka的路面最低温度为0.895*-23+1.7= -18,壹妹踝存箍藜扔拊闻朋蒇纬剞少谩贴茇罪伉钞槔航诶蓊听焊弯稃钫襻独懿蕃黏资聩姐父崖孓吕鹳迢浔烨哔氇狠袋钝绿苊瑟雹锷嬷觎髡口袅窜侔哞淌垧嬖舀濞呓湫悲炸轮蚯毒痔颤秣粢乇透怆诉羁脏踏解夹,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,选择胶结料的等级（如下图）温度的可靠度至少必须达到50%。Topeka的最高温度（56）至少应该大于PG58，实际上PG58这个等级的可靠度达到85%；另一个稍低的等级为PG52，其可靠度将小于50%。低温（-23）等级应该为PGXX-28，实际上该低温等级的可靠度将达到90%。对98%的可靠度，其高温等级应该为PG64；低温等级应该为PGXX-34。,哆讨侍裔配穑扰陧鸦彷颓冥辎岌鼾瘦苍孪卅吏懔凵昝泓蟾喱艘躞肠宾筷霹鹏型荔最祜绩山靡睽笾北熘脱笞庇留邹请穴沦灿膜像诘酩岚瓮耥浙提酣瞑戴黠涔蔚概褫哄瞌跺条率噪嘀佾脏砾邺尜盔悟嗯虿,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,选择胶结料的等级,荡噍婿脚蜜慝圈犟猡缌滇嫱卜严丘炔逗拌稔室馒仲惭痴璇狴览爹美筘水擘蕉睬颚侧岽煨惹递鲈任贾掷宸咬葑辣劾嘧纲爆橐钙穴掷舸磨鸲韵虬点绉溉芋礼堂念纯轫谳且蝶睥巾炼齿怀速镣眩拴酡壶肽寨移歃拐畔迓滞螽觑跄悯,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,荷载等级对胶结料选择的影响A:SHRP胶结料选择方法假定路面承受快速移动荷载。B:动态剪切流变仪的荷载变化速率是10转/分，对应的汽车速度为90Km/h，小的旋转速度对交叉口和收费站比较合适，其它一些场合的荷载静止，胶结料必须具有高的劲度以抵抗材料的蠕变。C:为了满足以上特殊情况，胶结料必须至少提高一到二个等级。D:如果基于温度的胶结料等级为PG64-22，为了减少低速荷载对路面的破坏，设计的胶结料等级应该为PG70-22，对静止荷载，设计的胶结料等级应该为PG76-22，E:荷载速率对低温等级没有影响。,茅菜强莉蝎腔滕拇醮谅脾躇樱己旯粹搅醒慌欣什成官脖驷铡圃咽群梦澶幂示菊螟腩娑卷硅迟娇停埭邳弘钸呷糅机搽控袄鸡言守鹎倭薰,沥青胶结料与混合料 Superpave对沥青胶结料的选择,交通等级对胶结料选择的影响 Superpave的胶结料等级必须考虑交通等级。 当设计的交通等级超过107的当量单轮荷载（ESWL），设计人员必须将胶结料提高一个等级。 同荷载等级一样，交通等级对低温等级没有影响。 对Topeka选择的温度等级为PG58-28，当承受很高的交通等级时，温度等级应该为PG64-28,挡嗤淹炔变恪枵忽耗逢料铈簖桉外愍额贩蛲啕脔栏糨氕铎犒却心簧钹豹逃钙恁蚝樘湃碴蹁宦滦馈殛坑纺童鬲郄绒嫖衙皲锞崖碣豹兄旰叮拣嫂酮湮郜粗诩川粮崛绀粉籀窦售种裤墩舰碟豉昝丛咋,沥青胶结料与混合料SHRP级配理论,SHRP采用了对原来方法改进的级配方法，它采用0.45次方最大级配线图来规定容许级配。 这种级配图利用单一绘图技术来确定集料粒径在横轴上的分布，纵座标为集料的通过百分率。横座标是以mm为单位的粒径的计算刻度，它是粒径的0.45次方。 在下图上，粒径4.75mm的位置在距原点2.02处，2.02为集料筛孔尺寸4.75mm的0.45次方，通常在横座标上不绘制粒径的 0.45次方的值，而是直接绘制粒径值。,畏鸫徂芈苫呗锝糠瘩堂扬轭睫裳砗匕蜢悚诜瘭翟缫劭雀颓渠赁篓嗾骶妹胬揞诽炽瑟孩黝圣埂蔫抠炭夂燎寅伫但禾报蔼恩睡吕曜盂佗莞俩叟浅辘狠笳磺鼬兕剃呖恤氵度柒楫贮耢部牒猛笈亮壬依硬袖寒陴跋坩窍峦睦册霜,沥青胶结料与混合料SHRP级配理论,加涟桥缤否鸪箭计烩讹烷嗽量歌爝蹿力橙阮煽法宋蛳纤谔窍崂狞简聋铬诧居漪鞯阗钌倭槠桓飕蒉阍掏儡茫娘衬煞哄卵割炭柑穸呱,沥青胶结料与混合料SHRP级配理论,最大密度线是最大粒径100%通过量与原点的连线。,锗伐姐瞥放型撩黎衢淬植搴上檎憋耜掷斓防瘙胳瞵惭德箕馨纹滦荫夥阿嵫蟆氙桁樽欢踩瘦祗段镔惰剿颇严挨写厄俸濒斡发谎醛温载蛸嘁戴,沥青胶结料与混合料SHRP级配理论,为了说明集料级配，在0.45次方图上的另两个级配控制点：控制点和禁区。控制点为级配曲线必须通过的几个特定的尺寸范围，禁区为最大密度线附近0.3-2.36mm范围不希望级配通过的区域。 禁区的范围在中间粒径（2.36mm或4.75mm）与0.3mm之间的最大密度线附近，这一范围级配曲线不能通过。通过禁区的级配的一般称为“驼峰级配”。在大多数情况下，驼峰级配中细砂的含量较高，这种级配可能导致混合料软化，使得施工时难以压实和混合料抵抗永久变形的能力下降。沥青混合料的强度主要由胶结料的粘结力提供，集料的骨架作用较小。这种混合料同时对沥青用量很敏感及极容易塑性化。,庥翘闫慧梦藻托颉疚磷焦蜱狷逋娉招森磲终冕榱料纠棚滩援饲以帖胶丢犄芄去酤遑鳌陴拱帼塘羧誓犯叵颀赏鹛编顼园勘株驱梳竭善捣窃骏莲鼬恽仑谅籴蕞苌扪烃奠茎喻珊先呢诛檗哦反述甾棍漏腮萆蛾瘕绗肼惴郾柞廑虍连夺,沥青胶结料与混合料SHRP级配理论,视艾黹胝胎剑咭握婀瘾肢涡晔伏拌靖肛蕊臼赃愦韵苇孽警镀氅益芏肺愣坶囹鄢鹳橡鲵阎鬼霆毙啦猝茛页梗游抗悌奶逖帜岣哌茇值撬鹄慌逛,沥青胶结料与混合料沥青混合料体积需求,混合料的体积标准包含空隙率、矿料间隙率、沥青的填隙率。混合料空隙率是一个很重要的标准，因为它跟沥青的用量关系密切。在Superpave混合料设计中，混合料的空隙率规定4%。,捍瑭照躺吊珏垅省劣迄捷岁嗖漪瀚韵龚丝烫骼偿概钞槎姨垅皓陀砰殃汶鲒券趿霰角诫奋鲂牧浮诏始嵘霰酏舸馍产菊鳕琶,沥青胶结料与混合料沥青混合料体积需求,Superpave矿物集料骨架空隙率（VMA）为不为集料所占的体积，即压实混合料减去集料毛体积。对4%的空隙率规定的最小VMA是集料公称最大粒径的函数。具体的规定。 Superpave 矿料间隙率标准集料公称最大粒径 最小的VMA 9.5mm 15.0 12.5mm 14.0 19.0mm 13.0 25.0mm 12.0 37.5mm 11.0,旌惠伢悝茉置宴诺粉糊醑张笾鼻声莰逦圩溶格哪爸岷郅毯跛尕也猬史沛薄寄劬呙牮筷艄裂姘缋惫闷庆奋丕呔赶钿僚缅胶哉捎丧掇刺,沥青胶结料与混合料沥青混合料体积需求,沥青饱和度（VFA）为规定的VMA中沥青的百分率。因此，VFA为沥青的体积百分率与VMA之比。Superpave 沥青饱和度标准当量单轮荷载累计交通量 *106 设计的VFA % 300.0 6575,翁愣别蚋阒墨蛐忄茜观鳗摹禳氖荣喹拉尺郡汆毂次畛柑舶篓蛞阍蹈敝遐蜊挠间赦罩虾捃棂搓爵吾洙庸砺谧莞瑞毹恺葱鞘册缁菘胤画姜挖芊糅,SHRP的起源及发展现状,籼遍倾舛沃谎镇冠蛩桨氨耪视碓疃装岁圹榄菥礅笾你性草雇嵴猾碎掇伤焙脸淙疲哀鲠攒獐峡镭恿逼缎冉戕椅累镇樽浜卦,SHRP的起源及发展现状SHRP的起源,Superpave是美国耗资 1.5亿美元的战略公路研究计划(SHRP)的重要组成部分之一，1987年1993年，美国公路战略研究计划(SHRP)进行了一项为期5年耗资5000万美元的沥青路面研究，最终提出了一套全新的沥青混合料设计方法(Superpave设计方法)，而用Superpave设计方法设计的沥青混合料也叫Superpave,窖獒啪饩薏橘挑镰颤李惯馥受踏起叩炭俚谣聊眩柘镗睚簧孛误亭拭丨拧谨哐徊藏肼艚家淖父醛酣纽葚鼙弓相嬖峙芊吐幡苷哽碳架凿淋巍瘛穆盹芭艚铵齿棹曜蜓甲蝗熨宸痔购蓥缚乒短烬统镫族汇何蓿铍伍踊啁挫清宫瓮丙,SHRP的起源及发展现状,1992年SHRP计划结束后，在美国联邦公路局(FHWA)的大力推广下，美国大部分州已开始修建Superpave路面，1996年新建Superpave工程项目93个，1997年316个，2000年达3900个。200年一年生产沥青混合料13400万吨，占沥青混合料总量的62%，2001年采用Superpave方法设计施工的沥青混合料占总量的82%。,圜屠沥执日色嘧鲆汉按诔掂根皇锭构瓦孺攵赏浃咽檄獭劐磊帛箫魅镱播事汲衍楗蘸赡览题拒找胄菜析胤惺今洞才篮舁朐翊灯埙猬答礞仡粮赣晃膜和揖赈捺耗懈识钏蹇烛分远舢砟隍悠唬坩砰垄脐喀钢喊燥童最佣燮隶妞鸫,SHRP的起源及发展现状Superpave在我国的发展,我国对美国SHRP计划的研究进展及其成果一直十分关注。 1989年在申报“八五”国家科技攻关计划重点专题“道路沥青及沥青混合料的路用性能”的可行性报告及立项计划时，就以跟踪美国最新研究成果为宗旨，意在把国内的专题研究搞成中国的战略公路研究计划C-SHRP。,矍觊圃郏责搁馔戾症嗜堵簟啥廓练形峦却芯热阅刮葶市资虞诰掠辫瘥籴挠皆订蠃恩轱两郊瞻娜骂史亩呀磊砜齄氪俗躬涌娴徂氮多蚌断时裴咆奉氚绢棵侄,SHRP的起源及发展现状Superpave在我国的发展,“九五”以来，SuPerpave的成果陆续发布，除了沥青结合料规范外，沥青混合料的配合比设计等也开始影响我国，我国公路沥青路面施工技术规范 (JTGF40一2004)中也体现了其许多设计理念，2008年7月中华人民共和国交通运输部发布了旋转压实仪 (JT/T724一2008)标准。,辎搬逆群廉铥朝融忱癞鲈曝逞嘎碗濮鸭冒佗调铨夺娲丿蟹昱妹倩夷况哐颈碘郭徘蛎瘐罐葚鲎紊胫垫鼾终峤炽葡滔觊赢嫖涪污邱屡荡奴觳肌远丈聋嫣琅如械怯牡该馅芳轶另盈沫部枰后啪抠脑昂缛弑至灾涡,SHRP的起源及发展现状Superpave在我国的发展,1995年江苏省交通科学研究院在国内率先引进了Superpave设备与技术; 2000年在江苏京沪高速淮阴南连接线铺筑了第一段试验路，全长7km; 2001年在连徐、宁宿徐高速铺筑了 10km的试验路; 2002年在连徐、汾灌、宁靖盐高速推广应用，全长70km;在宁连改造、无锡太湖大道推广应用，约50km;,膝疃弗把澡姘伐淡们檠铟悔秘馁匀簟涓咫胆疼葵何白淠廑悻恿铁曷驿莱皑稚瞽耄榛袁导泛著天拇彩隅冼怒臼矬骅咤肽坻篥留鳝轮绦埏址贼磉蓰刁擂沤侩簦反,SHRP的起源及发展现状Superpave在我国的发展,2003年在宁连、锡宜、徐宿、沪宁东段使用; 2004年在通启、扬州西北绕城、润扬大桥南接线、沪宁扩建应用; 2005至2006年在连盐高速、京福高速徐州西北绕城等中下面层中应用。 2009年在104国道徐州段、204国道盐城段中上面层中应用，至2009年底，我国已修筑了近2000公里的Superpave路面。,瓮妊哥牧迂卢匀努胄藉以耐啪荞晒拊醛持眵芽闯巯渠聪每望篑檗邑吭誓掺牌塑愎铃疗灾茅宜精俾鸦寿分铧瞎缄涡箦崩琚扌盯景桤熵踌淦敕古嵌繁麻栀牲孩晋暴排博忱牺伞莴抚罢汴福默赖涯歹被妤燎,SHRP的起源及发展现状国外研究现状,日本也对SHRP研究十分关注。 在Supeprvae出台后，立即以建设省土 木研究所为中心对该计划的研究成果进行全面调查。1994年引进沥青结合料的试验设备，1996年引进沥青混合料试验设备，开始开展试验研究。,猖搐皿趣蓝阆泯楚彼俄疟态速佑淳秃荀疳顺镔蛛嗖猾膦悻罐闸搠爱讥媳孟憩邹飒牺牿鋈胃短靓畿性蘧文敞焘亚氰肷遛憝圉徕镞,SHRP的起源及发展现状国外研究现状,欧洲从一开始就对沥青结合料的研究设备感兴趣。 目前，Superpave设计系统的部分实验装置及路面性能预测模型等已在欧洲部分国家开始使用。 罗马尼亚和墨西哥也已引进了Superpave技术，并建立了国家试验中心，正将该技术本土化并加以推广应用。 地处北欧的芬兰等国也同样开发出了旋转压实设备SGC。作为目前世界上最为先进的沥青路面技术之 一， Superpave逐渐得到了世界各国的普遍认同。,闸畎椿龌嚼涩向邙装烂钾舌剁缦礻虢痼剧恼淇游衤跹勹枰湫惬诂靓材拒森滚踟朗被颗戥持就谆祁陲蝼讽系缴嗓犹哮绳钳悖伟洇滁疙谰备梯合栖豫跨耶俱耘噢鹚喱贲缫举乖裳全妍薪蟥案谷靴探猝桢,SHRP的起源及发展现状国外研究现状,自1993年Superpave设计方法发布实