“沥青路面离析评价方法研究”的可行性研究报告

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1、“沥青路面离析评价方法研究”的可行性研究报告一、项目的背景和意义为了适应经济建设高速发展的需要，我国高速公路建设突飞猛进，近十几年来，我国公路建设得到了迅猛的发展，尤其是高等级公路的发展势头更为强劲，从1988年实现高速公路零的突破，截至2010年底，我国大陆地区高速公路通车里程已达7.3万公里，通车里程居世界第二位。根据《国家高速公路网规划》要求，从现在起到2015年的“十二五”期间，我国至少还有3.7万公里的高速公路在建或拟建。我国已建的高等级公路除部分水泥混凝土外，其余绝大部分为沥青路面，而且可以预计，在今后的一段时间内沥

2、青路面仍将是我国高等级公路的主要路面结构类型。沥青路面在使用过程中必须满足以下基本要求：(1)具有一定的强度与刚度，以防止路面开裂破坏或产生过大的变形(弯沉)，这取决于路面结构与材料的设计与施工。(2)具有一定的稳定性。即具有足够的高温稳定性以防止沥青软化产生过大的车辙，具有足够的低温稳定性以防止低温开裂，具有足够的水稳定性以防止产生水损坏。这主要是沥青混合料材料组成设计的问题。(3)具有一定的耐久性，以不致在车辆荷载的作用下过早产生疲劳破坏。除自然环境与交通量外，影响沥青混合料疲劳特性的内部因素主要是材料的种类与组成、沥青混合

3、料的劲度和空隙率等。(4)具有一定的平整性，以保障行车的安全性、舒适性，减轻汽车机件的磨损与损坏，并防止对路面产生过大的冲击力。这主要取决于施工设备、施工工艺及施工过程的质量控制。(5)具有一定的抗滑性，以为车轮与路面间提供足够的附着力(摩擦力)，对于高速公路，这一要求尤为突出。这主要取决于集料的性质及沥青混合料的级配。沥青路面的早期破坏现象是工程界的一大难题，研究证实，沥青混凝土离析是沥青路面早期损坏的一个重要原因。沥青混合料的离析是指沥青混合料粗、细集料和沥青含量不均匀，即在沥青路面一定的区域内，粗、细集料不均匀，偏离了设计

4、级配；沥青含量不均匀，偏离了设计的最佳沥青用量；从而使该区域内的沥青混合料实际配合比与设计的配合比严重不一致,导致沥青路面性能下降。高速公路路面早期损坏的一个重要原因是路面的不均匀性，而沥青混合料的离析问题是造成路面不均匀性的主要原因,是降低路面使用性能的顽症。准确、迅速、客观、定量地评价沥青混凝土路面的离析状况是比较困难的。通过对现有文献资料的研究,发现目前的沥青混凝土路面离析评价方法都或多或少地存在不足,不能准确地评价沥青混凝土路面的离析状况。对沥青混凝土路面离析的评价就是对其混合料中集料的分布状态的评价,包括集料的分布位置

5、和分布数量。理论上,均匀的沥青混合料就是在沥青混合料的任一截面上,任意关于截面中心对称的任意区域里各档集料的颗粒数目相等,位置关于截面中心对称。对于截面上集料的离析状态，根据截面上集料的分布位置和分布数目,可以计算截面上集料的离析状态。而对于混合料整体离析状态，需要做同一试件的一组平行截面,如平行的水平截面或竖直截面,取均值来代表整体情况。一组水平截面上集料分布状态的均值代表该试件中集料在水平方向上的分布状态，而一组竖直截面上集料分布状态的均值则代表该试件中集料在竖直方向上的分布状态。综合集料在水平和竖直方向上的分布状态，来研究

6、集料在试件整体中的分布状态，评价离析状态。沥青混合料离析评价方法主要有钻芯取样法和无损检测方法。钻芯取样法主要通过测定钻取芯样的体积指标来评价离析，体积指标主要包括：级配、沥青用量和空隙率。无损检测方法除了常用的视觉观测法和渗水试验法，还有一些新型技术：如红外线温度记录仪、探地雷达(GPR)、核子密度仪、激光断面仪和地震波路面分析仪等。对于离析评价，国外已经采用了很多方法来评价沥青路面的离析程度，通过研究证明运用构造深度来评价离析是有效快速的，而且在国外已经得到了较为广泛的应用。加拿大安大略省采用实测的构造深度与均匀区域的构造深

7、度的比值来评定离析程度，并已将其列入路面规范OPSS-313中。2000年美国国家交通委员会(TRB)设立了研究项目“热拌沥青混合料路面的离析”(NCHRP441)，重点研究沥青混凝土路面离析的评价方法与评价指标。其中提出了以离析处的构造深度与均匀区域的构造深度的比值作为评价指标，NCHRPRe-port441离析评价标准。目前我国主要依靠钻芯取样法与视觉观测法，钻芯取样法是破坏试验，难以修补，会降低路面服务能力，减小道路使用寿命；而视觉观测法是主观方法，不同检测者难以达成一致。因此有必要将无损检测技术运用到路面离析评价中去，判

8、断无损检测技术能否在评价离析中应用的标准：首先能够定量地测出由于离析原因而导致沥青混合料性质的变化，混合料性质包括空隙率、密度、沥青含量、级配和渗水系数等；其次试验方法快速有效，再现性强，对路面损坏较小。国外采用了很多无损检测方法，通过研究证明运用构造深度来评价