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文档简介
现代道路材料试谈沥青混合料的类型及其在路面结构层中的应用按强度构成原理密实类密实类沥青混合料要求矿料的级配按最大密实原则设计,其强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力。嵌挤类嵌挤类沥青混合料要求采用颗粒尺寸较为均一的矿料,其强度和稳定性主要依靠骨料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩阻力,而粘聚力则起着次要的作用。按其结构特点悬浮密实结构:这种级配由于材料从大到小连续存在,并且各有一定的数量,实际上同一档较大颗粒都被较小档颗粒挤开,大颗粒犹如以悬浮状态处于较小颗粒之中。我国规范规定的I型和II型密级配沥青混凝土及抗滑表层沥青混合料属于该结构。骨架空隙结构:沥青混合料的粗颗粒集料彼此紧密连接,石料与石料能够形成互相嵌挤的骨架,当较细颗粒数量较少,不足以充分填充骨架空隙时,混合料中形成的空隙较大。OGFC是典型的骨架空隙结构。骨架密实结构:一方面混合料中有足够数量的粗集料形成骨架,又根据粗集料骨架的空隙的多少加入足够较细的沥青填料,形成较大的密实度和较小的残余空隙率,因此矿料级配是一种非连续的间断级配,是骨架密实结构是一种较为理想的结构类型。SMA是典型的骨架密实结构。按沥青混合料的技术特性沥青混凝土路面指用沥青混凝土作面层的路面。常用作高等级公路的面层。沥青碎石路面指用沥青碎石作面层的路面。有时也用作联结层。乳化沥青碎石混合料适用于三级,四级公路的沥青面层,二级公路养护罩面以及各级公路的调平层。沥青贯入式指用沥青贯入式碎(砾)石作面层的路面。适用于二级及二级以下公路的沥青面层。沥青表面处治沥青表面处治路面指用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超过3cm的沥青路面。适用于三级,四级公路的面层,旧沥青面层上加铺罩面或抗滑层,磨耗层等。试谈改性沥青的类型、工艺特点及其在沥青面层中的应用。改性沥青加工工艺对改性沥青性能有重要影响要使聚合物发挥改性效果,就必须使聚合物均匀,充分地分布于沥青中,为了使聚合物与沥青之间发生更好的相互作用以形成稳定的新胶体结构,聚合物必须粉碎到一定的程度。所以,改性沥青搅拌设备的好坏是保证加工质量和改性效果的关键。另外,工艺过程中的温度和搅拌时间也是影响改性效果的重要因素。在适宜的温度下随着搅拌时间的延长,聚合物颗粒逐渐变细,改性效果随之提高,但搅拌时间过长不仅降低生产效率,还会导致沥青的老化。搅拌温度太低,不仅增加搅拌时间,甚至不能使聚合物完全溶融于沥青中。除此而外,改性剂的溶胀和改性沥青的发育过程中对沥青的改性效果亦有影响。改性剂的预先溶胀可减轻加工工艺,提高加工质量,改性沥青研磨后的发育过程,可使改性剂与沥青之间的相互作用充分进行,对于橡胶类改性沥青(SBR、SBS)还有可能发生胶联,进一步形成网状结构。符合以下条件时宜选用改性沥青:(1) 当用普通沥青拌制的沥青混合料的技术指标达不到规定要求时;(2) 交通等级为D级及D级以上的公路,沥青表面层可选用改性沥青;E级交通的表面层、中面层可视实际情况选用改性沥青;(3) 高速公路、一级公路的路线线形处于长纵坡、陡坡及半径较小匝道,或其他特殊路段;(4) 铺筑特殊结构的表面层,如开级配抗滑层,沥青玛蹄脂碎石、超薄罩面层,排水路面,彩色路面等;(5) 温差变化较大,或高温或低温持续时间较长的严酷气候区域的公路;(6) 具有重要政治经济意义、有较高使用要求的公路,或重点旅游公路等。改性沥青的发展趋势(1) 研制开发高效能的改性剂;(2) 研制开发高效能的稳定剂;(3) 充分利用沥青与聚合物的反应改性机理,提高改性效果;(4) 废料的开发利用,如废橡胶粉和废旧聚乙烯改性沥青;(5) 改进与完善改性沥青的加工工艺,一方面提高搅拌设备的加工效能,另一方面可考虑在沥青改性过程中,加入相应的催化剂,加速沥青与聚合物的反应历程,以提高改性效果和改性沥青的稳定性;另外还需对工艺过程进一步优化;(6) 改性沥青的评价方法与技术标准尚有待进一步深入研究。试谈水泥混凝土的配合比设计方法及其改进。1.改进(1) 转变混凝土强度越高,结构物就越安全的错误观念,不盲目追求高强度,科学、合理地确定试配强度。这就要求合理地确定混凝土强度标准差。的值。o应根据施工单位的历史统计资料、施工质量等级以及混凝土的强度等级等因素,综合考虑来确定,应以在满足混凝土设计强度要求的前提下,尽量减小水泥用量、降低工程成本为原则。(2) 针对目前水泥品种繁多、牌号不同、水泥出厂时强度富余程度不同、存放时间不同、来源渠道不同等特点,在确定水泥实际强度时,不能简单地用强度等级值乘以1.13来处理,水泥强度富余系数应根据水泥的品种、产地、牌号统计得出。也可以根据3d强度或快测强度推定28d强度关系式推定水泥的实际强度,但要注意留足强度富余。(3) 为保证混凝土的耐久性,在配合比设计时不论对该混凝土是否具有特殊要求,都应根据混凝土使用时所处的环境条件,考虑其满足耐久性要求所必要的水灰比和水泥用量值。另外,混凝土的耐久性问题已越来越成为工程界特别关注的问题,西方一些学者已提出了按服务年限设计混凝土的新概念,我们国家也正致力于这方面的研究和探索,通过对混凝土服务年限的预测,了解在特定环境下混凝土性能随时间劣化的机制和进程,为解决混凝土耐久性问题开拓了新思路。(5)混凝土配合比初步计算后的试配和调整是使所设计的混凝土在保证强度要求的前提下使水泥用量最小的关键环节。试配时用3个(或多个)灰水比与其对应的强度,按线性比例关系求出与试配强度对应的灰水比,或选定3个(或多个)强度中的一个所对应的灰水比,该强度值应等于或稍大于混凝土配制强度feu,。,定出所需的配合比。为了解决水泥进场后等待混凝土28d强度试验结果时间长,满足不了施工急需的问题,可以采用快速试验或较早龄期(3d或7d)试压强度对混凝土强度进行动态控制,调整确定混凝土配合比。大粒径沥青碎石混合料通常所说的大粒径沥青混合料(Large-StoneAsphaltMixes,简称LSAM)是指矿料的粒径一般大于25mm,最大可达63mm的沥青混合料。研究表明,大粒径沥青混合料的应用有以下几个方面的优点:级配良好的LSAM可以抵抗较大的塑性和剪切变形,提高沥青路面的高温稳定性,具有良好的抗车辙能力;②大粒径集料的增多,会减少沥青用量,从而降低工程造价;③可一次性摊铺较大厚度,缩短工期;④沥青层内部储温能力高,热量不易散失,利于寒冷季节施工,延长施工期。骨架密实结构一方面混合料中有足够数量的粗集料形成骨架,又根据粗集料骨架的空隙的多少加入足够较细的沥青填料,形成较大的密实度和较小的残余空隙率,因此矿料级配是一种非连续的间断级配,是骨架密实结构是一种较为理想的结构类型。Sma环氧沥青混凝土环氧沥青是环氧树脂和沥青及固化剂按一定比例混合,随着环氧树脂固化的进行,逐步形成一种在高温条件下只会变软的多相热固性复合材料。以环氧沥青作为结合料的环氧沥青混凝土,其马歇尔稳定度劈裂强度、弯拉强度均比普通沥青混凝土高6〜8倍。环氧沥青混凝土是一种粘弹性材料,由于采用了热固性环氧树脂作为改性剂,因而其粘弹性能与普通的沥青及改性沥青混凝土有显著差异。贫混凝土贫混凝土(简称LC)是由粗、细级配集料与一定水泥和水拌和而成的一种混凝土。这种混凝土的水泥用量较普通混凝土低,有时也称经济混凝土。贫混凝土与水泥稳定碎石、二灰碎石等常用半刚性材料相比,具有较高的强度、刚度和整体性,抗冲刷和抗冻性能良好。土工格室土工格室是用高密度聚乙烯片(HDPE),经强力焊接,成为蜂窝状结构,填充土石或混凝土,可构成强大侧向限制的大刚度结构体,具有强度高、稳定性好、质轻和易于搬运、适宜温度范围大、使用寿命长等特性。。可用于加固地基、筑路、边坡防护等工程。高等路面工程试谈高速公路沥青路面早期破坏现象及其原因及防治对策损坏类型:沥青路面早期水损坏现象及其原因较为复杂,且因地而宜,可分为三大类,13种主要损坏类型。(一) 裂缝类:1、 横向裂缝:其产生的原因是沥青面层的低温收缩或半刚性基层收缩裂缝的反射,以及地基不均匀沉降。2、 纵向裂缝:产生原因是压实不好,路基或基层出现沉降,混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,或基层的反射裂缝以及荷载重复作用的结果。3、 龟裂:产生原因是行车荷载的反复作用;由于沥青层路面结构强度不足,结构组合不合理;基层排水不良,沥青混合料老化,或低温变硬、变脆等;横纵向裂缝出现后继续扩展,??4、 块状裂缝:面层材料的低温收缩和沥青老化以及砂砾基础的不均匀性。(二) 变形类:5、 车辙:原因为施工技术和质量控制差,使混合料压实不足,混合料组成材料和组成设计差,使混合料稳定性不足。6、 波浪和拥包:材料组成设计差,施工质量差,使面层材料不足以7、 沉陷:桥头跳车。路基沉降或局部开挖后回填土压实不足,与结构物临近填土路堤压实不够;排水固结措施中过早铺设路面,容许软土地基固结沉降时间过短;未打穿软土层,软土层厚度不一。8、 隆起:冻胀、盐胀、膨胀土胀起,路面材料推移拥起。9、 泛油:沥青含量过多,混合料空隙过少,沥青的高温稳定性差。天热泛油,天冷不可逆,沥青积聚在路表面。(三)表面类:10、 松散:混合料中沥青量偏少,沥青与集料粘结差或沥青老化变硬;荷载作用、离析、拌和不均匀。11、 露骨:同上。沥青从路表散失,集料外露。12:坑槽:松散、龟裂等其他损害进一步发展,过量的水份渗入损坏处,一些碎裂小坏面层或基层材料被驶过的国界带走,而逐步形成。13:磨光:由于所采用集料不耐磨与车轮反复作用造成。为克服上述路面损坏所采取的对策一般是通过改善路面高温稳定性,低温抗裂性和水稳定性来实现:(一) 改善高温稳定性的措施:1、 可采用高粘度的沥青。(如:掺入添加剂的改性沥青)2、 控制用油量。3、 严格准确地控制混合料配合比,设法加足矿粉,严格控制运输车辆为便于卸料,涂抹油料;采用透层油与粘层时也要严格控制用油量,避免一个倾向掩盖另一个倾向。4、 充分压实,保证压实质量。(二) 改善低温抗裂性的措施:1、 采用低温变形性能好的沥青(针入度大,松弛性能好),粘度低的优质沥青。如橡胶类改性沥青。2、 优化材料组合设计:配合比设计,提高均匀性,适当增加沥青量。高温稳定性和低温抗裂性是沥青路面的一对基本矛盾,高低温的问题必须统一,并且针对当地气候、交通荷载、材料供应和工艺水平的特点进行综合平衡。(三) 改善路面水稳定性的措施:1、 采用不透水面层2、采用透水面层,在半刚性基层顶面设排水设施,防水 。3、 各层充分压实,防止路表水流入土基。(排水层、防水层)4、 做好土基的排水工作。(排水层、防水层)5、 选用碱性且表面粗糙的集料,提高沥青与集料间的握裹力6、 冰冻地区,尽量不采用孔隙率大的混合料7、 解决矿料级配和温度变异性,控制离析总之,根本的措施是提高沥青与集料的粘附性(设计、施工、运营、管理,可使用抗剥落剂);控制空隙率,改善沥青混合料的组成结构,空隙率、饱水率,还有改善沥青结构层的措施,改善工艺与管理水平。试谈国内外沥青路面结构设计指标及见解设计方法简介:公路沥青路面设计方法分为经验法与半理论设计法两大类。前者以AASHTO、CBR设计方法最为著名,后者主要有SHELL国际沥青有限公司设计方法、美国沥青协会(AI)第九版设计方法等。目前,沥青路面设计方法有由经验法向半理论化发展的趋势,我国的方法
也属于半理论法。(一)我国我国高等级公路以沥青路面为主,其设计方法是半理论半经验法,设计参数取值与设计指标是路面结构计算的重要内容。我们国家现行规范的公路沥青路面设计方法一直是以静态荷载为依据,设计指标及所用材料的设计参数多是静载条件下得到的。1、 理论基础:采用双圆垂直荷载作用下的多层弹性连续体系理论,以设计弯沉值为结构刚度的设计指标,来计算路面厚度。沥青面层、半刚性基层,底基层进行层底拉应力验算。2、 设计指标:①为控制路基路面结构的总变形,防止沉陷、车辙等整体强度不足的损坏,采用弯沉指标一一路面竣工第一年路基路面结构表面实际回弹弯沉值lsW该路面容许回弹弯沉值L; sd设计弯沉值/=600N-0.2-A-A-A(0.01mm)d ecsbN°--设计年限内一个车道上标准轴载累计作用次数其中:A:-一公路等级系数,高速公路、一级公路为1.0,二级公路为1.1AC――面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0sAb――基层类型系数为防止沥青混凝土和整体性材料基层疲劳开裂,采用弯拉指标一一沥青混凝土面层和整体性基层底面的弯沉应力。W材料的容许弯拉应力。。m rb=―SPrks其中:b 劈裂强度k——结构系数3、设计参数:A4.35(1)交通分析:采用100KN双轮组单轴轴载为标准轴载,BZZ-100A4.35n以弯沉或沥青面层底拉应力为设计参数时,轴载换算系数门=其中c1=1+1.2(m-1)轴组系数c2――轮组系数n以半刚性基层底拉应力为设计参数时,轴载换算系数门=Sn其中c其中c’1=1+2(m-1)v L+r)—11<365v③设计使用期内标准轴载累计作用次数N= Nfer* 1路面材料的设计参数计算弯沉、层底拉应力时,材料模量采用抗压回弹模量,抗拉强度采用劈裂强度通过混合料配合比设计、可行性研究等谁地确定上面指标的设计值土基回弹模量应根据查表法(或现有公路调查法)、室内试验法、换算法等确定不同状况的设计值。其他:层间接触条件为完全连续。路面材料各向均质同性,材料性质用弹性模量E及泊松比p来表示。结构设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,按弯沉等效或拉应力等效的原则,将不同车型、不同轴载作用次数换算为与标准轴载相当的当量轴载作用次数。单轮传压面当量半径106.5mm,双圆圆心间距319.5mm,对于100KN标准轴载,轮胎接地压强为0.7Mpa。4、 步骤:采集交通参数、根据公路等级、面层、基层类型及Ne计算设计弯沉值根据气候条件及材料状况进行混合料试验,确定材料模量依土基类型的划分,确定土基回弹模量初拟路面结构方案,按照设计弯沉值计算路面厚度,验算结构层的拉应力,若满足容许疲劳应力,且如有防冻厚度验算要求,则还需验算防冻厚度反之,如果结构厚度不满足上述要求,高速材料配比或变更结构层厚度重新进行验算。5、 区别(特点):考虑了气候条件对材料性能的影响,确定混合料试验时的状态。根据地区划分,土基类型划分,确定土基回弹模量。混合料的抗拉强度采用劈裂试验进行,材料的模量均采用抗压回弹模量。路面竣工时时整体刚度,以不利季节用BZZ-100标准轴载作用下,轮隙中心实测的路表弯沉的代表值评定,此值应W路面的设计弯沉值。6、 评述:本方法分别以弯沉及路面结构拉应力为控制标准,以控制车辙的深度、路面的开裂,但未考虑路面结构在多种综合损坏条件下的设计控制标准。材料设计与结构设计分离,未考虑环境对路面结构组合设计结果的直接影响。该方法的结构设计及其验算可采用多层弹性体系理论编制的专用设计程序进行,使用简单,便于掌握。(二)美国沥青协会(AI)设计方法简介:AI法的发展过程,大致可分为两个阶段。第一阶段:1955的第一版一1970年8月的第八版,全厚式沥青混凝土路面的经验设计法,主要以AASHTO道路试验的成果为依据;第二阶段主要指1981年9月的第九版,提出了以弹性层理论为基础的设计方法,可用于设计全厚式沥青路面和深层高强沥青路面。1、 理论基础:多层弹性体系,各层材料以弹性模量和泊松比表征(沥青混合料以动态模量,未处置粒料以回弹模量)。2、 设计指标:(1) 沥青层底面的水平拉应变£tN=a(1/£"N——路面开裂时的荷载作用次数£t-一反复施加的拉应变a、b―一系数,根据疲劳试验得出,但要加以修正,以反映路面的使用性能本方法计算时采用弗恩等人制定的疲劳标准,且作了适当标定以反映沥青用量和空隙率的变化对疲劳寿命的影响(2) 路基表面的竖向应变£cN=a(1/£c)bN―一荷载重复作用次数8C——路面表面的垂直压应变a、b――系数,根据现场路面或按某些规定方法设计的路段的弹性分析结果而定3、 设计参数4、 步骤(1) 选择材料,求得各层材料特性(2) 依据设计寿命、各层材料模量和气温等环境因素,由计算机程序DAMA(主要利用了切弗隆科研公司用于计算应力和应充的N一层程序)或根据程序输出结果绘制的设计图得到路面结构各层的设计厚度。5、 区别(特点)6、 评述AI法吸收了各国有关路面设计的重大科研成果,并加以推广,该法把第七版和第八版所用的结构使用性能(与交通量有关的疲劳开裂及路面车辙)和功能特性(PSI)结合起来。本方法考虑了沥青混合料的粘弹性特性及粒料的非线形。当沥青层较薄(厚度为76—100mm),交通量较小时,该方法设计结果较为保守;当交通量较大而沥青混凝土厚度又较大时,设计结果较为接近实际。所以,该法强调采用较厚的混凝土层。永久性(长寿命)路面永久性路面是一种高性能的柔性路面,其设计思路是:保证路面足够的厚度,把病害限制在路面表层,通过定期(10-20年)的表面修复,防止表面病害影响路面结构稳定,保证路面在相当长的设计年限内不发生结构性损坏。预防性养护(路面)预防性养护是指那些带有保护路面,防止病害的进一步扩展和以减缓路面使用性能的恶化速率以及延长路面使用寿命为目的的养护作业,它通常用于没有发生损坏或只有轻微缺陷与病害迹象的路面:预防性养护没有路面补强的功能,因而不应期望预防性养护具有改善路面强度和承载能力的作用。软切缝(水泥混凝土路面)微表处(路面面层)微表处是一种由聚合物改性乳化沥青,集料,填料,水和外加剂按合理配比拌和并摊铺到原路面上,达到迅速开放交通要求的薄层结构。15.OGFCOGFC即排水性沥青混凝土路面,就是在不透水的沥青混凝土层面上铺筑空隙率高达20%左右的沥青混凝土抗滑表层,使雨水通过该层内部的连通空隙沿路面横坡排出路外,而不致于在路表形成水膜和径流的路面结构。排水性路面具有客观需要的抗滑、高抗车辙性和降噪能力、水雾少等特点,既利于环保,更利于交通安全。历年试题试述半刚性基层沥青路面半刚性基层与与柔性基层相比具有强度高,承载力大,水稳性好,板体性强等特点;且半刚性基层材料易得,能够充分的利用当地砂石材料;此外在多年的使用中设计、施工单位积累了不少利用半刚性基层材料修建基层施工经验。因此,半刚性基层材料在现阶段甚至相当长的一段时期内仍然会在我国道路基层材料中占主导地位。但是半刚性基层沥青路面结构在使用过程中暴露出一些不容忽视的缺陷和不足,这主要表现在:(1)半刚性沥青路面裂缝严重(2) 半刚性沥青路面结构排水条件差(3) 半刚性沥青路面对重载车具有更大的轴载敏感性目前半刚性基层沥青路面减裂措施主要有:(1)半刚性基层材料级配应以粗集料为主,使混合料形成骨架密实性结构,并严格控制水泥剂量,以减少收缩裂缝。(2) 沥青层宜选用低温性能好,弹性恢复能力大的聚合物改性沥青作面层结合料或在沥青中掺入有机化学合成纤维。(3) 在半刚性基层、刚性基层顶面宜设置聚合物改性沥青应力吸收层或应力吸收膜,或铺设聚酯无纺长丝土工布等。(4) 在稳定粒料类底基层上,设一定厚度的沥青碎石基层或80〜120m级配碎石过渡层。(5) 各地区应结合当地材料和气候条件,选择减裂措施,并通过铺筑试验路段。谈谈你对柔性基层的认识柔性基层沥青路面是指不设半刚性基层作为主要承重层的沥青路面,一般包括无结合料(底)基层沥青路面、沥青稳定碎石基层(下卧粒料层或者直接放在改善路基土上)沥青路面。在我国将设置一层级配碎石过渡层下卧半刚性底基层的沥青路面也归为柔性基层沥青路面。材料特点:半刚性基层承载力大、刚度大、模量高、板体性强、弯沉小而且投资经济,缺点在于这种材料变形小,特别是温缩、干缩变形大,易开裂,属于脆性材料。柔性材料如:集配碎石、沥青稳定碎石等等。材料属于粘弹性材料,韧性好,有一定自愈能力,但变形大,弯沉大,因此路面厚度也大,投资成本亦高。破坏形式:半刚性基层路面的破坏一般从半刚性基层的缩裂开始,然后破坏由基层向面层和路基延伸,最终发展为整个路面结构的破坏,因此这种路面破坏模式属于路面的结构性破坏。一旦损坏,维修养护是目前面临的一个大难题。柔性基层路面的破坏模式只要路面结构的设计、施工不出现问题,柔性基层路面的破坏一般始于面层,由于面层的车辙、开裂,这些破坏从上到下的顺序发展、延伸,其破坏属于功能性破坏。可以通过面层的预防性养护得以补救。设计思想:半刚性材料强度高、模量大、板体性强的优点,在我国,设计时将半刚性基层作为承重层,提出强基薄面的设计思想;柔性路面的损坏模式是自上向下破坏,由路面层的功能性损坏,进而发展到基层和路基的结构性损坏,因此为了将路面的破坏控制在路面表层较薄的范围内,国外提出了“长寿命路面”的思想。而确保路面基层、路基结构层不受损坏。目前国外使用较多的柔性基层材料主要有LSAM、沥青碎石、乳化沥青、级配碎石、再生沥青混合料。水泥混凝土路面的疲劳特性与路面设计沥青混合料的组成类型及其路用性能论述Superpave沥青混合料设计方法根据交通量和气候条件,综合选择沥青结合料,矿料及其级配,和沥青用量。设计步骤如下:选择沥青和矿料确定设计矿料结构确定设计沥青结合料用量试验评价设计沥青混合料的水稳性Superpave沥青结合料与混合料规范的新体系将试验方法与指标同沥青路面的野外性能建立起直接关系,根据工程所在地的气候和设计交通量,进行材料的选择和混合料的配合比设计。要求在设计沥青路面时,充分考虑服务期内温度对路用性能的影响,主要指沥青路面在最高设计温度时能满足高温性能要求,不产生过量的车辙,在常温范围内能控制疲劳开裂,在最低设计温度时,能满足低温性能的要求,避免或减少低温开裂,以达到全面改进路面性能的目的。因此被公认为当今世界最先进的全面基于路用性能的沥青混合料设计分析体系,其根据沥青混合料的空隙率、矿质集料间隙率、沥青饱和度等体积特性参数进行沥青混合料设计的“体积设计法”得到世界各国的认可并被许多国家借鉴。水泥混凝土的类型、组成及适用场合沥青路面的车辙沥青与集料的粘附性沥青与集料的粘附性直接影响沥青路面的使用质量和耐久性。沥青以薄膜形式裹覆在干燥的石料表面后,如果遇水,大多数沥青容易被水所剥离。沥青裹覆矿料的抗剥性取决于沥青与集料的粘附性,它不仅与沥青的性质有密切关系,而且与矿料性质有关,沥青与矿料相互作用时,除分子力的作用,即物理吸附外,还有化学的作用,即化学吸附,而且后者可较前者强若干倍。沥青混合料的剥离是沥青路面几种常见的破坏现象之一。造成剥离的最基本的条件是水的存在。各种抗剥离性能的试验皆以浸水状态为前提,故而剥离三十属于水损害,沥青路面的抗剥离性能是最主要的路面使用性能之一,它与抗车辙性能,低温抗裂性能,耐老化性能,疲劳耐久性等一样重要。评价沥青与矿料粘附性的方法评价沥青与矿料粘附性的方法虽有多种,但通常采用的方法可归纳为下述两大类:一类是沥青一集料的粘附性试验。最常的是水煮法。另一类是沥青混合料的粘附性试验。我国以前采用的浸水抗压强度法和当前采用的浸水马歇尔试验法都属于这类方法。国外还有采用间接抗拉强度比法等其他试验方法。提高沥青与矿料粘附性的措施如何提高沥青与矿料的粘附性,应从形成剥离破坏的原因来考虑,因此,可以从防止水对沥青混合料侵蚀及防止水侵入后使沥青膜脱开两个途径来寻求对策。(1) 路面结构措施将水与沥青面层隔离开是最根本的措施。可以采取如下方法隔水:在沥青面层的下层,用沥青含量高的沥青砂作下封层。在沥青面层的下面层(或联接层)使用空隙很大,集料相互嵌挤作用好的沥青碎石或贯入式结构层。(2) 材料选择对策除了抗剥离剂及其他外掺剂之外,从集料本身及沥青性质来考虑,集料应选择碱性岩石。经过橡胶或树醋改性的沥青由于粘度大大增加,所以抗剥离性能得到很大改善。(3) 抗剥离剂当沥青与集料的粘附性不足,按前述的试验方法,粘附性不合格或沥青混合料的水稳性达不到要求时,必须采取掺加抗剥离剂的措施。目前采用的抗剥离剂有消石灰和有机高分子材料抗剥离剂。(4) 沥青混合料配合比设计对策为使沥青混合料的抗水剥离能力提高,应使水侵入的可能性减少,密级配沥青混凝土比大空隙的开级配透水性差,水侵入也困难些;按照马歇尔试验配合比设计决定沥青用量时,多使用高限,并适当增加2.5mm细集料用量,这些措施将使混合料抗剥离能力得到改善。(5) 施工注意事项集料干燥和良好的拌和,是加强沥青与矿料粘附性最主要措施。材料中含有杂质、尘土则会严重影响沥青与矿料粘结,土壤大都带负电荷,它是亲水物质,一定要杜绝。压实度不足使空隙率增大,将明显降低抗剥离性能,必须使压实度达到要求。在碾压时过多的向碾压轮洒水的害处是很大的,水分被封闭在空隙里,在交通荷载作用下反复搓揉,逐渐进入沥青与石料的界面上,逐渐造成剥离。2003试述沥青混合料设计路面结构设计方法,目前国内外具有代表性有以下五种:TRRL法、SHELL法‘NOTTINGHAM法、AI法和我国的“公路沥青路面设计规范”(简称“规范”)。各个设计方法的设计思想、推荐材料、路面结构设计考虑都有所不同,各有所长。为了吸收和利用这些设计思想和方法中结构设计的某些优点和成果,分别对各设计方法的结构设计思想,典型材料或材料力学性能模型,典型设计标准加以评述。路面设计方法常分为经验法、半经验法和理论法,但实际上在众多的设计方法中,极大多数是理论法和经验法的结合,很少有完全的经验法更无完全的理论法。路面结构设计是根据环境、交通条件,选择结构和可用的建筑材料,在整个路面设计中,结构设计是确定路面设计合理性与经济性的关键所在,因此结构设计受到设计者的一致重视。路面设计必须对路面所在的环境条件和它服务的对象一一交通进行详细的分析和预测。交通方面,各种设计方法采用标准轴载作用次数计量交通量;英国普遍采用80KN为标准轴载(TRRL法、SHELL法、NOTTINGHAM法),地沥青协会(AI法)亦采用80KN为标准轴载,我国“规范”采用100KN作为标准轴载。标准轴载作用次数的预测主要用年利率公式计算。环境因素中对温度的考虑,SHELL法是根据月平均温度计算路面设计温度,即把每个月的平均温度乘以一个当量系数,再求平均值。AI法除考虑了温度对沥青材料的影响外,亦考虑温度对路基和基层的影响,对不同年平均温度下的沥青材料给出了推荐种类和要求。对于以经验为主的CBR、TRRL设计法在使用时应考虑气候是否与筑路地区相符合。在给定的交通和环境条件下,TRRL设计法是根据大量的材料和结构实验提出了相应的路面结构及典型材料,可称为半经验半理论法。SHELL法和我国“规范”是以理论为主的设计方法,不同的是SHELL法就一般结构给出几种典型材料并配有系统的材料性能预测方法和环境因素,交通状况分析方法;我国“规范”则对不同的公路等级推荐了一些路面结构形式。SHELL法是一个非常系统的理论方法,也是最早应用弹性层状体系理论的方法。具有较为系统的材料力学性能的预测公式或图表,以SHELL法为基础可以对不同环境和交通条件下的路面结构及应用材料进行分析,得出更简单的设计图表。我国“规范”建议路面面层(沥青材料层、基层结构厚度应与公路等级、气候、水文、土质条件、交通量及组成相适应;除规定了各层最小厚度(主要考虑施工),还认为各结构层应按回弹模量自上而下地递减进行组合,由于缺少沥青混合料力学性能与温度、交通的关系式,没有计算设计温度的方法,实际上完全按上述建议进行结构设计几乎是不可能的。AI法是以弹性层状体系理论为基础的,结合经验和实验资料建立起来的比较系统的方法,采用的是典型结构法,推荐的两种结构考虑了行车条件、材料的可适用性、施工周期和经济等因素。和SHELL法、我国“规范”相比,AI法的设计图表更为简单,只需根据交通量和路基回弹摸量即可确定设计厚度,再根据对不同温度地区的推荐沥青混合料种类选择材料即可。NOTTINGHAM法是在TRRL法的路面结构实验资料,SHELL法的材料力学性质预测方法和对两种英国典型材料(HRA、DBM)进行了长期系统的材料性质研究的基础上建立起来的。
表1—1和表1—2汇总了5种设计方法的设计标准、材料类型和路面结构。表1—1 五个设计方法的设计标准和主要材料设计方法设计标准主要材料TRRL法车辙开裂HRARoadBaseDBMBaseCourseHRAWearingCourseSHELL法车辙、疲劳开裂、沥青层永久变形S1-F1-100S1-F2-100我国“规范”表面弯沉(整体强度)拉应力粗中细混凝土沥青碎石贯入式等NOTTINGHAM法车辙疲劳开裂HRADBMMODHRAMODDBMAI法车辙疲劳开裂沥青混凝土(AR-2000等)乳化沥青混合料表1—2 各设计方法的主要结构和组合设计考虑TRRL法一般交通典型结构和重交通路面结构材料试验和试验路SHELL法一般三层路面结构可根据材料的力学性质、温度和交通条件进行选择(典型材料)我国“规范”一般三层路面结构层间模量比NOTTINGHAM法一般三层路面结构典型材料(规定基层和面层的主要材料)AI法两种典型结构推荐材料从前述的设计方法中可以看出各设计方法都在结构和材料方面做了一定的考虑,我国“规范”给出了一些推荐结构形式,也提出了一些组合原则,如层间模量比。另外,在混合料组成设计方面,每个国家都有所不同,各具特色。究其原因,这些不同主要是由各国的气候、材料、工业化程度、机械设备等因素决定的,是各国研究人员,经长期实践,靠习惯经验形成的最优方案。这种配比方案,其更新周期长,对条件变化的适应性差,不利于沥青路面材料的广泛应用。而在沥青混合料的设计方法出现和对沥青混合料的组成实践上升到理论试验研究后,沥青路面结构材料就迈入一个高速发展的新时代。路(桥)面用水泥混凝土主要要求性能与措施降低沥青混凝土水损害的技术土工合成材料在路基路面中的应用技术土工布和土工格栅由于其优良的抗拉力学特性,工厂化批量生产,稳定的质量和现场简易的施工特点,已被广泛应用于路桥工程的各个领域。在道路路面工程中,土工布主要应用于旧路面罩面,防止路面反射裂缝,延缓反射裂缝的发生和发展。在路基工程中,主要选用土工格栅来处理软土地基,加速地基的固结,提高地基承载力。土工合成材料的功能主要有:滤层作用和反滤层作用对于地下水比较丰富和软土层地段,在施工中把土工布作为滤层(或反滤层)来使用,使地下水能沿土工布小孔穿过,而细小颗粒则被阻挡,从而保持路基中固体物质不流失。排水作用土工布是良好的导水材料。在施工中将土工布置于地下水较集中的地方,就能使土壤中的水沿土工布形成的排水通道排出。隔离作用将土工布置于2种不同的材料或介质之间,可以防止材料混和。广泛地用于建筑工地、电厂灰坝的处理;在军事上,当重型军械通过软土地时,易造成器械下沉,在辅设土工布并配用其他材料后,可暂时解决路面问题。防渗作用使用两膜一布土工布后,可防止水或液体的渗漏。主要用于蓄水池、游泳池、仓库、油库、大型建筑地下室的防渗。加强作用在工程施工过程中使用土工布后,可以改善土体的受力条件,增强地基的承载能力。在修建机场时使用土工布,可有效防止地面龟裂。论述国内外沥青混合料结构的试验方法试述沥青混凝土路面设计指标及其合理应用评述水泥混凝土路面结构组合设计方法试述路面基层我国从80年代中期开始建设以高速公路为代表的高等级公路,其中有刚性路面和半刚性路面。在已建成的高速公路中,95%是以半刚性材料为基层、沥青混凝土为面层的路面(简称半刚性路面)。半刚性基层几乎成为我国各高等级公路沥青路面唯一的基层和底基层类型,且材料强度要求不断提高。道路基层是路面的主要承重层,其质量直接影响着路面的使用性能和使用寿命,因此基层必须具备良好的路用性能。首先,应具有足够的强度和刚度,以承受车轮荷载的反复作用;其次,必须有足够的水稳性和冰冻稳定性,以抵抗路面下渗的水分对基层产生侵蚀和冰冻损坏作用;再者,由于路表水会通过多种途径进入路面结构层内,停留在面层与基层的交界面上,在行车荷载的作用下将产生冲刷卿浆现象,对路面基层材料又提出了抗冲刷性能的要求。半刚性基层具有较高的强度与承载力、良好的整体稳定性和耐久性,为实现“强基薄面”的结构提供了可靠保证。但是在这种路面的使用过程当中,我们发现了很多路面破坏现象:冲刷、卿浆、局部网裂和坑洞;路面裂缝;辙槽、推挤和拥包;沥青面层从基层表面脱落等。在半刚性路面所产生的破坏中,尤为严重的是由半刚性材料本身的干缩和温缩等特性导致沥青路面出现的反射裂缝。另外,半刚性材料水稳定性差、结构排水性能差,遇水后易产生浮浆,导致承载能力下降。沥青稳定碎石基层在我国研究起步较晚,但已成为众多国家的公路典型基层结构类型。沥青稳定碎石基层属柔性结构层材料,它具有较高的抗剪强度、抗弯拉强度和耐疲劳特性;与传统的用于面层的沥青混凝土相比,它是针对于基层用的,粒径偏大,级配偏粗,沥青用量偏少,对原材料的要求相对于面层要低;与沥青碎石相比,有较多的细集料和填料,级配和原材料要求相对较高;与半刚性基层相比,则不易产生收缩开裂,同沥青面层一起构成全厚式沥青路面(厚度在20cm以上),从而使得整个沥青面层具有修筑时间短、路面结构均匀、受水与冰冻影响较小、维修费用低、路面材料能够全部被重复利用和使用寿命被延长等优点。试述沥青面层的性能要求及对应措施试述旧混凝土路面加铺维修新技术论述对先行水泥混凝土路面施工技术规范进行修改的必要及建议路面结构排水水损坏防治的有效措施是设置路面排水设施,主要包括路面表面排水,路面内部排水,或者设置排水沥青面层。表面排水路面表面排水是通过行车道和路肩的横向坡度,将降落到路面表面的水排走。流向路肩边缘的表面水,可通过漫流形式沿路基坡面排到两侧路基范围以外。表面排水一直以来都是路面必需的排水方式,虽然能迅速将水排走,但当降水历时较长时,路表面不可避免地长时间处于积水状态,水总会沿路面接缝或裂缝以及面层空隙等渗入路面结构内。排水沥青面层排水沥青面层在国外应用较多,这种面层是用大空隙率的多孔性沥青混合料铺筑而成的,能迅速排走路表雨水且具有防滑、抗车辙和消音等功效。这种面层在英国也称为大空隙沥青碎石。而在美国和日本,被简称为OGFC,即开级配沥青磨耗层。这种结构允许降水进入路面面层内,沿着基层顶面直接排除到路面结构范围以外。路面内部系统一般说来,对于新建路面,加强材料自身的特性,采取防封的措施能起到一定的作用。但伴随使用过程,水泥混凝土路面会出现翘曲和挠曲及填缝料损失现象,沥青路面产生反射裂缝等。这些现象本身对路面不会造成大的危害,但由于水的浸入,加之车辆荷载的反复作用,将会加剧其发展,大大缩短路面的使用寿命。实践表明,有效防治或减轻路面水损坏应从路面内部排水入手,即设置路面结构内部排水系统。路面结构内部排水系统包括边缘排水系统和排水层排水系统两种,排水基层排水系统应用最为广泛。沥青混凝土施工技术规范中热拌沥青混合料的适用性及建议基层冲刷的原因及改建措施冲刷过程中包含有三个方面的作用:冲刷过程中各种荷载所引起的冲击力。冲刷过程中冲刷腔内高速流动水流带来的冲刷。在冲击力反复施加过程中所引起的泵吸作用。研究结论都表明,影响材料抗冲刷性的因素主要是结合料含量、细料含量及材料的透水状况。现在研究较多的多孔混凝土是一种抗冲刷性能极好的材料,较之半刚性基层材料,可以大大减少由冲刷引起的水泥混凝土路面的卿泥、断板,以及沥青路面的剥落、坑洞等病害,从而提高路面的使用性能,延长其使用寿命。考虑路用性能的沥青混合料配合比设计混凝土路面(桥)的使用要求如何改善【未做】常用沥青混合料SMA,Superpave混合料设计方法有何不同沥青成功改性的关键技术2004年1、 沥青混凝土的类型、使用性能和应用•改性沥青一般指用聚合物改性(PMA)•常用改性剂:SBS、SBR、PE、EVA,其中以SBS应用最广泛•基质沥青通常用重交沥青改性,其标号较改性沥青标号大1〜2级・目前主要用于重交通道路以及特殊路面结构(SMA、OGFC),桥面铺装,机场跑道•改性沥青的加工方式通常采用以下三种:(1)成品改性沥青;(2)现场对接;(3)基地生产运往现场。2、 改性沥青的机理、评价方法和在路面上的应用改性沥青机理改性剂与沥青的充分混溶是改善沥青性能的基本前提。在此基础上,改性剂吸附沥青中的轻质组分而发生溶胀,已溶胀的改性剂又与沥青的其余组分相互作用,从而形成一种新的结构体系。加之此种改性剂自身的固有特性而使沥青性能得到相应的改善。(1) 相容性从热力学的含义讲,相容性是指两种或两种以上的物质按任意比例均能形成均相物质的能力;而物理上的含义是指两种物质混溶以后形成的一个稳定的体系,不发生分层或相分离。改性沥青的相容性好是指改性剂以微细的颗粒均匀、稳定地分布在沥青中,不发生分层、凝聚或者互相分离的现象。它取决于改性剂和沥青两种不同的相界布的相互作用,两者的溶度参数或分子结构越是接近相容性越好。改性剂与基质沥青的相容性是分子级的可混性,相容性好的能形成均质混合体系。据研究,材料的溶度参数是定量反映物质极性的数据,根据一般规律,两种物质的极性越是接近,则两物质的溶度参数差就越小,则就越容易互相混溶,故改性剂与沥青的溶度参数可作为评价相容性好坏的指标。(2) 溶胀聚合物加入到沥青后,一般并不发生化学反应,但是在沥青中轻质组分的作用下,改性剂体积胀大,即发生溶胀。溶胀是聚合物对沥青起到改性作用的重要环节。聚合物溶胀后表现出区别于聚合物又不同于沥青界面性质。溶胀是改性沥青稳定的保障。由于聚合物与沥青之间的界面作用,致使二者不会发生相分离,聚合物粒子均匀地分布于沥青中°Nahas认为:为了保证贮存稳定性,聚合物应吸收沥青中的油分,体积胀大到原体积的5~10倍。在高剂量聚合物情况下,聚合物在沥青中的溶胀程度降低,但可形成网状结构,使沥青性质发生显著的改善。(3) 新胶体结构的形成从表面能的角度来看,分散相被分散的越细,其比表面能就越高,根据能量最低原理,体系有自动降低表面能的趋势,这种趋势可通过两种途径实现:(1)被分散的分散相重新集成较大的粒子,致使两相分离,这是改性沥青中不希望出现的现象。(2)分散相有选择地吸附沥青中能够降低其表面能的物质在两相表面上以降低表面能。当出现这种情况时必然会打破沥青原有胶体结构,引起原沥青中多个组成重新分配,在新的条件下重新建立新的平衡。在低剂量聚合物情况下,聚合物被溶胀,沥青中的胶质和油分析出并吸附于聚合物的表面,形成另一种胶体结构,但组分比例发生变化,从而沥青的性能得到改善。可以认为,两种相容性较差的材料渗混后,材料的整体性质在很大程度上是由两相的界面性质决定的,而界面性质又取决于两相界面上局部扩散的深度及两相的相互作用能。按照共混改性原理,如果两种材料相容性好,那么这两种材料的物理性质也接近,虽然彼此间结合很好,但不能指望其性能有多大改善;若两种材料相容性太差,分散相不能很好分散,则其性质也不可能有多大改善。只有具备适当的相容性,又有良好的界面性质才能得到性质优良的改性材料。用聚合物改善沥青的性质同样也应满足良好的界面性质与很好的分散状态,这样才能使改性剂自身特有的性质充分体现出来,起到明显的改性效果。因此可认为,改性沥青即不是结构全新的材料,也不是沥青结构的重复,而是一种同时具有原沥青和聚合物基本特点的新型结构。3、矿料级配的理论和发展关于级配理论的研究,实质上发源于我国的垛积理论。但这一理论在级配应用上并没有得到发展。目前常用的级配理论,主要有最大干密度曲线理论和粒子干涉理论,前一理论主要描述了连续级配的粒径分布,可以用于计算连续级配。后一理论不仅可以计算连续级配,而且还可以计算间断级配。(1)最大密度曲线理论最大密度曲线理论最大密度曲线是通过试验提出的一种理想曲线。W.B.富勒(Fuller)认为:固体颗粒按粒度大小有规则地组合排列,粗细搭配,可以得到密度最大、孔隙率最小的混合料。其计算公式为:P=100(A)0.5x D式中:dx—要计算的某级集料粒径(mm);D—矿质混合料的最大粒径(mm);px一要计算的某级集料的通过量(%)。后来A.N.Talbol把富勒公式发展成n幂公式。在实际应用时,矿质混合料的级配曲线应该允许在一定范围内波动,所以目前多采用n次幂的通式表达,其计算公式为:dP=100(—)nxD式中:px、dx和D意义同前n—试验指数。当式中的n取0.5时即为富勒曲线。(2)粒子干涉理论根据C.A.GWeymouth研究认为:为达到最大密度,前一级颗粒之间的空隙,应由次一级颗粒所填充;其余空隙又由再次小颗粒所填充,但填隙的颗粒粒径不得大于其间隙的距离,否则大小颗粒粒子之间会发生干涉现象。为避免干涉,大小粒子之间应按一定数量分配,从临界干涉情况下导出前一级颗粒间距离应为:Wtn、。)'T]Da当处于临界干涉状态时t=d,则上式可写为:中=_x_ad佥+1)3式中:t一前粒级的间隙距离,即等于次粒级的粒径d;D—前粒的粒径;中0一次粒级的理论实积率,实积率即为堆积密度与表观密度之比;中a一次粒级的实用实积率。上式即为粒子干涉理论,应用时如己知集料的堆积密度和表观密度,即可求得集料理论实积率中°。连续级配d/D=1/2时,可按式求得实用实积率中,,由实用实积率可计算出各级集料的分计筛余。(3)分形级配理论分形由美国IBM公司研究中心于1975年首次提出。分形几何的最大特点是提出维数可以是分数的概念,即分维,它是定量描述分形集合特征和复杂程度的参数,其定义和性质是分形几何形成、发展以及分形几何内涵的核心。水泥混凝土作为具有多级多层次的复合材料体系,可以成为分形几何的研究对象。文献利用分形理论,得出集料的分形级配公式为:式中:x一集料粒径,一般用筛孔表示;P(x)一粒径为x的质量通过率;Xmax—集料最大粒径;Xmin—集料最小粒径;D一集料粒径分布的分维值。给出不同的分维值,就可以根据公式得到不同的级配曲线。发展:上述几种级配理论,从不同角度对集料级配组成进行设计。其中粒子干涉理论计算相对复杂,应用较少。最为广泛应用的是最大密度曲线理论,对应这种理论的级配设计方法有Talbol提出的n法,前苏联提出并经林绣贤改造的K法等。级配的分形理论尚处于研究阶段,李国强,邓学钧将K法和n法分别与分形级配理论比较,得到完全相同的结果,揭示了分形是集料级配本质这样一条规律。4、论述纤维和其在路面工程中的应用水泥混凝土中常用的纤维分为钢纤维和非钢纤维两类,非钢纤维按照弹性模量可以分为两大类:高弹性模量纤维和低弹性模量纤维。低弹性模量纤维(如各种有机纤维、尼龙、聚丙烯、聚乙烯等)只能提高混凝土的韧性、抗冲击性能等与材料的塑性有关的物理性能;高弹性模量纤维(如钢纤维、玻璃纤维、碳纤维等)则能够改善混凝土的强度和刚性。水泥混凝土增强增韧用纤维按作用方式可分为:①短纤维,改善纤维在水泥混凝土中的分散性,通过传递应力吸收高能量,有效抗击冲击力和控制裂缝;②短纤维铺网或网状纤维,增加纤维与基体的接触面积和接触力,有效降低水泥混凝土固化过程中的塑性收缩,提高构件的耐冲击力,延长构件的使用寿命;③异形化纤维,如v形纤维、Y形纤维、带钩形纤维等,异形化能够增加纤维与基体的接触表面,加强二者之间的有效粘结,提高增强增韧效果;④表面涂层改性纤维,利用有机或无机化合物处理或涂层,改善纤维在混合过程中的分散性,提高纤维与基体材料的粘结力。纤维在水泥和混凝土中的作用主要有:提高水泥混凝土的强度。纤维随机地分布在水泥或混凝土中,并跨越水泥混凝土中存在的微细裂缝,对裂缝产生约束作用,阻止裂缝扩展,提高水泥混凝土的强度。提高水泥混凝土的抗冻性。纤维可以吸收水泥固化或冷冻过程中形成的张力,从而延缓水泥固化过程中微裂纹的形成和扩散,提高水泥混凝土的抗冻性。提高水泥混凝土的抗渗性。均匀乱向分布在混凝土中的大量纤维起了承托作用,降低混凝土表面的析水与集料的离析,使混凝土中直径约loonm左右的孔隙含量大大降低,极大地提高混凝土抗渗防水能力。提高水泥混凝土的抗裂性。纤维与水泥基材料充分混合,在水泥净浆或混凝土砂浆中形成多向分布的网络支撑体系,降低水泥或混凝土在塑性收缩及冷冻时形成的张力。在水泥混凝土收缩时,其收缩能量被纤维所吸收,有效增加了水泥混凝土的韧性,抑制其裂纹的产生和发展。提高水泥混凝土的耐磨能力。提高水泥混凝土的抗冲击性。纤维作为增强材料,可以抑制水泥混凝土中微裂纹的产生,提高水泥混凝土的韧性、抗冲击性。5、路用水泥混凝土的使用性能和改善措施1、论述沥青路面设计指标3、 论述路面类型的选择和合理结构【未做】路面结构类型半刚性基层沥青路面混合式沥青路面贫砼沥青路面柔性路面全厚式沥青路面4、 对刚性、半刚性基层反射裂缝的应对技术对策开裂和车辙是沥青路面最常见的早期损坏现象,它们对公路的使用年限和服务性能都带来较大影响。综合相关的研究成果,当前常用的防裂措施主要有以下四类:通过降低半刚性基层收缩裂缝来减少面层反射裂缝尽量使用骨架密实结构矿料级配控制粒料中细料含量和塑性指数控制水泥用量和用水量在水泥稳定粒料中掺加部分粉煤灰通过在基层和面层间设置应力应变消减中间层以减少面层反射裂缝的产生采用沥青稳定碎石、无结合料级配碎石等柔性基层通过增加沥青面层厚度或优化路面结构设计提高抗裂能力降低刚度,提高抗裂能力控制结合料剂量及混合料中细料含量及其塑性指数;掺加增靶添加剂(聚合物,乳化沥青等);掺加加筋纤维;掺加膨胀剂,引气剂等。结构措施应力消减层一一橡胶沥青封层,土工格栅等。级配碎石过渡层;混合式基层(半刚性基层下放);加厚沥青面层。对半刚性基层沥青路面的再认识裂缝难以解决;排水性能不好;强度、模量会不断衰减;抗车辙能力并不比柔性基层好;5.对重载交通敏感性大。铺筑过程易提前开裂维修困难养生时间长,破坏后无愈合能力,新老基层无法联结。与沥青层之间难以成为整体透层沥青难以渗透施工中表面处理困难无法铣刨或找补,浮灰难清除水泥路面的维修技术对策水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性强、养护维修费用低等优点,因此,近年来水泥混凝土路面在我国有较大发展,并成为高等级公路路面的主要形式之一。裂缝是影响水泥混凝土路面使用质量和使用寿命的主要病害,对裂缝的维修是水泥混凝土路面养护与维修工作最主要的内容之一。主要包括:接缝的养护与维修水泥混凝土路面接缝是路面结构最薄弱的环节,对接缝养护与维修的好坏将直接影响到路面的使用寿命。接缝的维修与养护主要是定期更换填缝料,充分发挥各种接缝的作用,避免水分的侵入。更换填缝料时,首先清除掉旧的填缝料,用压缩空气清除接缝中的杂屑,再用新的填缝料填充接缝。一般在冬季缝隙增宽时更换填缝料,或在雨季之前更换,以确保接缝填充料保持饱满不渗水。错台的养护与维修错台的处理方法是向混凝土面板下注入氧化沥青加以固定,或者翻修路面板。如果水泥混凝土路面与桥涵构造物的连接处形成错台,应填充沥青混合料。拱起的维修处治水泥混凝土路面拱起的主要方法是将拱起的部分面板切割翻除另行浇筑新混凝土板。断裂的维修对于断裂的处治,一般的方法是根据断裂位置把混凝土板凿成深约0.05〜0.07m的长方形槽,刷洗干净后用水泥浆涂抹槽壁和底面,然后用混凝土填补。较彻底的办法是将凹槽壁凿至贯通整个板厚,并在凹槽边缘板厚中央打洞,洞深0.1m,直径30〜40mm,水平间距0.3〜0.4m。每个洞应先将其四周润湿,插入一根直径18〜20mm,长约0.2m的钢筋,然后用最大粒径为5〜10mm的细石混凝土填塞捣实。洞口留下0.01〜0.02m不浇注,钢筋应一半伸出洞外。待细石混凝土硬结后,再将凹槽边壁润湿,涂刷水泥浆一道,然后将与原来相同的混凝土浇入槽中夯捣密实。麻孔、剥落、局部磨损和坑洞的修补对这些病害的维修方法是先将表面尘土碎屑消除干净,再用1:2水泥砂浆或硫磺水泥填补。也可用掺有50%浓度聚乙酸乙烯乳剂的水泥砂浆进行修补。或先涂敷环氧树脂或水泥浆,然后用掺有早强剂的混凝土填补。大面积磨耗的处理当水泥混凝土路面表面磨损、剥落面积较大时,可用坚硬石料进行沥青表面处治。粘层油应用较稠的沥青,用量应稍多,以防剥落。对已磨光的路面,可铺设防滑沥青砂封层,或者用割槽机将路面割切成小横槽,以恢复抗滑力。罩面养护与维修当水泥混凝土中面损坏后,可在其上以新混凝土罩面,或铺设乳化沥青稀浆封层。为使新旧混凝土的牢固结合,加铺新混凝土前应先清除旧面层表面并凿毛,有时还可在旧路面上先涂敷环氧树脂,然后铺筑新混凝土层,以使新旧层之间达到完全结合。当用沥青混合料进行罩面时,应有一定的罩面厚度,常用的厚度为0.09〜0.15m,否则容易剥落,而且旧混凝土路面接缝和裂缝易反射到沥青层上。翻修当水泥混凝土路面达到一定使用年限而出现大面积的破损或裂缝分布遍及全板而严重影响正常通车时,应根据具体情况进行全面翻修或部分翻修处理。全面翻修时应进行路面厚度设计。局部翻修时通常采取与原路面设计相同的厚度。设置加厚层当水泥混凝土路面经过一段时间使用后,某些路段由于行车轴载和轴次的大大增加,原路面强度不足,可能会出现路面损坏,从而不能满足使用要求,此时可在原路面上铺设加厚层,以确保路面强度能满足正常通车受荷的要求。加铺层与原路面层间结合型式常采用以下二种:直接式加厚层和分离式加厚层论述半刚性基层一、 半刚性基层及其特性定义:无机结合料加固(稳定)地方材料分类:石灰稳定类水泥稳定类石灰一工业废渣稳定类特点:
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