路面技术性能报告

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基于抗滑降噪功能的,SMA,路面研究,报告人：长安大学 彭波,2 SMA,介绍,3 SMA,目标配合比设计,4,沥青路面抗滑性与降噪性,5 SMA,路面的施工工艺,1,国内外研究现,状,主要内容,1国内外研究现状,20,世纪,40,年代末，由于交通量的增长和车速的增加，导致湿雨天气交通事故增加，使得人们开始关注道路安全，路面表面特性的重要性逐渐被认识。发达国家认为，坚固耐久的道路应具有：,平整、抗滑、抗冻结和抗消冰盐腐蚀的能力,，此外，一些欧洲国家还要求路面应具有,抵抗带钉轮胎磨损的能力和低噪音特性,。为此，很多国家专家都进行了改善道路表面性质的工作。,1949,年，,世界道路协会设立滑溜与平整度技术委员会。,1968,年，柏林技术大学举行了潮湿状态下公路的抗滑性能与交通安全国际研讨会。,1958,年，世界道路协会在美国召开第一届国际防滑研讨会。,1977,年世界道路协会表面特性委员会在美国召开了第二届国际抗滑研讨会，深入讨论了路面构造、噪声、反光等路面特性。,国 际 会 议,多孔隙沥青路面；,橡胶沥青路面,；沥青玛蹄脂碎石路面；,多孔弹性路面,；超薄沥青磨耗层。,国内状况,目前国内的学者对低噪声路面进行深入的研究，也铺筑了试验路段，但基本上还处于初始阶段，路面的设计方法和特性还需要进一步地研究。另外，近几年掺橡胶颗粒沥青路面也在我国部分省市出现，这种沥青路面具有优良降噪性。,我国在借鉴国外研究成果的基础上，也铺筑了多种抗滑沥青路面，包括,粗级配型抗滑沥青面层、多碎石沥青混凝土面层（,SAC,）、沥青码蹄脂碎石面层（,SMA,）、排水式沥青磨耗层（,OGFC,）,等，这些路面在很大程度上改变了人们对于传统沥青路面认知的水平，扩展了思路，但由于工程造价、施工难度、施工技术的不完备性等因素，使得这些技术在国内的大面积应用受到一定的限制。,2SMA,介绍,沥青玛蹄脂碎石路面（,SMA,：,Stone Mastic Asphalt,的缩写）,是一种引人注目的新型路面结构，其优良的抗车辙性能和耐久性能闻名于世。,北欧的瑞典、芬兰等国,美国,德国,中国,图,2.1,沥青玛蹄脂碎石混合料的构成,2.1SMA,的组成,沥青玛蹄脂碎石混合料,(SMA),是由沥青、矿粉及纤维，包括少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料碎石骨架的间隙压实成为一体形成的混合料。其结构特点：三多一少，即粗集料用量多，占,70%-80%,；矿粉用量多，,8%-13%,；沥青用量多,5.5%-6.5%,；细集料用量少，一般为,10%,左右。,2.2SMA,路面的优良性能,良好的,表面功能,耐久性,低温,抗裂性,水稳定性,高温,稳定性,3 SMA,目标配合比设计,沥青：,SMA,混合料中，沥青结合料必须有较高的粘度，较大的稠度，符合一定的技术要求，以保证其有足够的高温稳定性和低温韧性，沥青类型及标号应符合“重交通道路沥青技术要求”。,粗集料：,为了充分发挥粗集料的嵌挤作用，必须使用坚韧的、粗糙的、有棱角的优质石料，严格限制集料的扁平颗粒含量，所使用的碎石要用锤击式或锥式碎石机破碎。,3.1,原材料的技术性质,细集料：,在,SMA,中所占比例较小，一般不超过,10%,，但细集料对,SMA,的性能有较大的影响。细集料一般要求采用具有良好棱角性和嵌挤性的人工砂，当全部采用人工砂有困难时，机制砂与天然砂的比例应大于,1,：,1,。,填料：,矿粉在混合料中的作用至关重要，沥青只有吸附在矿粉表面形成薄膜，才能对其他粗集料、细集料产生粘附作用。填料必须采用由石灰石等碱性岩石磨细的矿粉。,纤维：,纤维具有加筋、分散、吸附沥青、稳定、增粘等作用，对防止,SMA,沥青析漏的功效较好，对于木质纤维掺量为沥青混合料总量的,0.3%,；矿物纤维掺量为混合料总量的,0.4%,；聚合物有机纤维掺量为混合料用量的,0.15%0.3%,。,木质素纤维,矿物纤维,聚合物纤维,3.2SMA,目标配合比设计过程,用于配合比设计的各种材料应该符合规范的技术要求。,1,材料的选择,3,组粗细不同的初试级配。,矿粉用量为,10%,左右。,捣实状态下的粗集料松装间隙率,VCA,DRC,。,最小沥青用量,预估初试油石比；,或用计算法初选,SMA,混合料的油石比或沥青用量。,2,选择初试,级配,3,选择初试,沥青用量,P,b,混合料中沥青合理用量；,G,b,沥青相对密度,g/cm,3,；,V,be,单位混合料中有效沥青体积,cm,3,；,G,mb,沥青混合料的毛体积密度,g/cm,3,；,G,mv,单位混合料中集料质量,cm,3,/g,；,C,系数，与面干吸水率有关，当,W,1%,时，一般用,0.8,；,W,=1%1.5%,时，用,0.6,；,W,=1.5%2.0%,时，用,0.5,；,W,面干吸水率，,%,；,P,c,纤维在混合料中的掺量，,%,；,K,系数，木质纤维素取,2,；矿物纤维素取,1,；,V,设计空隙率，,%,。,计算公式：,4,确定设计,级配,5,确定最佳,油石比,6,目标配合比检验,计算,VV,、,VMA,、,VCAmix,、,VFA,。,三种级配中选择满足：,VCA,mix,17.0%,要求的级配作为设计级配。,绘制,VV,、,VMA,、,VFA,、,VCAmix,等体积指标与沥青含量关系曲线，根据希望的设计空隙率确定最佳沥青用量,OAC,。,高温稳定性检验,；,水稳定性试验,；,低温抗裂性能检验；,渗水系数检验；,表面构造深度检验；,谢伦堡沥青析漏,试验；,肯塔堡飞散试验。,4,沥青路面抗滑性与降噪性,路面的抗滑性能由路面的两种表面构造,即微观和宏观构造提供。,微观构造：,指构成路面结构的集料表面的纹理或粗糙度。,宏观构造：,是路面集料之间形成的宏观粗糙纹理,是表面的粗糙度,也称表面的构造深度,由表面碎石颗粒之间的空隙构成,4.1,沥青路面抗滑性,混合料的级配,路面的潮湿程度,Description of the contents,影响抗滑性的因素,石料的性质,滑溜污染物,路面的施工,评价指标与测试方法,1,构造深度,2,摆值,3,横向摩擦系数,铺砂法、激光构造深度仪,摆式仪,横向摩擦系数测试车,SMA,路面的抗滑性,SMA,混合料采用磨光值高的优良石料，从根本上保证了路面的抗滑能力。,SMA,路面面层底部集料间的空隙大部分都被沥青玛蹄脂填充，而表面空隙则是部分被填充，这就形成了粗糙的、开口的表面构造。同时，由于,SMA,的骨架结构能够有效的抵抗行车荷载的作用，使得路表面能够长期的保持这种宏观纹理。良好的宏观纹理能够迅速排除路面的积水，使集料颗粒穿透车轮下的水膜与轮胎接触，从而保证了在任何速度下良好的抗滑性能。,SMA,路面,普通沥青路面,轮胎,/,路面噪声,车辆在道路行驶过程中产生的交通噪音，主要可以分为两类：,一种主要是由车辆的动力装置及其相关部件引起的动力噪声；,另一种则是由于汽车在行驶时由于轮胎和路面之间的相互作用所产生的，其中还包括在特殊的行驶条件下，如急刹车、急转弯、起步或路面有积水等情况产生的振明声和溅水声等，叫做轮胎,/,路面噪声。,当行驶速度超过,50km/h,时，轮胎路面噪声将趋严重，成为主要噪声源；当道路处于潮湿状态下，较低车速时，轮胎路面噪声也较为突出。,4.2,沥青路面降噪性,空气泵吸噪声,当轮胎在路面上滚动时，会产生空气泵吸效应。这种空气泵吸效应产生的噪声成为空气泵吸噪声。,振动噪声,振动作用引起的噪声主要是轮胎在路面上滚动时胎面和胎侧振动引起的噪声，主要包括冲击振动噪声、滑移振动噪声、复原振动噪声和路面振动噪声。,空气动力性噪声,轮胎滚动时，轮胎周围的气流受扰，在轮胎后部和路面之间产生湍流，引起空气压力的变化，从而产生空气动力噪声。,轮胎,/,路面噪声机理,影响因素,影响因素描述,轮胎,轮胎构造；花纹；胎面橡胶；沟槽深度；轮胎尺寸；轮胎旋转方向,路面,路表纹理；路面材料；空隙率；路面劲度；路面湿度；,汽车,车速；发动机功率；驱动力矩；传动装置；荷载；操作情况,环境,路况；风速；背景噪声,影响路面噪声因素,测试方法,整车远场测试法、整车近场测试法、拖车法近场测试法、,室内测试法,SMA,路面的降噪性,轮胎,-,路面的接触噪声与路表面的纹理特性有重要的关系。研究表明，增加宏观构造的数量可降低轮胎的泵气噪声。,SMA,混合料粗集料多，所用石料质量好，路面表面构造深度大，使得,SMA,路面具有良好的宏观构造，赋予了,SMA,路面吸收衰减车轮滚动噪声的性能。,欧洲和美国各州的研究表明,与,AC,路面相比,SMA,路面可降低噪声,2dB(A),左右,;,相对水泥路面可达,5dB(A).,5,施工工艺,5.1,施工温度：,与普通沥青混合料相比，改性沥青混合料的施工温度应根据改性沥青的粘度适当的提高，一般较普通沥青混合料施工温度提高,10,20,。,SMA,混合料中由于含有较多的冷矿粉，而拌合温度应该更高一些。,原材料、成品、集料烘干、加热、混合料拌和及出产等各个环节的温度，均应该严格按施工规范或技术要求的规定，随时进行检验。,SMA,路面施工温度范围,工序,不使用改性沥青,SBS,类改性沥青,测试位置,沥青加热温度,150160,160165,沥青加热罐,集料加热温度,185195,190200,热料提升筒,SMA,混合料出场温度,160170,175185,运料车,混合料最高温度,195,195,贮料仓和运料车,摊铺温度,不低于,150,不低于,160,摊铺机,初压温度,不低于,140,不低于,150,碾压层内部,复压温度,不低于,120,不低于,130,碾压层内部,碾压终了温度,不低于,110,不低于,120,碾压层内部,开放交通温度,不高于,50,不高于,60,路面内部或表面,5.2 SMA,混合料的拌制,SMA,混合料应在沥青拌和厂进行拌制，拌制时应注意纤维的加入、拌和时间与温度均应严格控制并拌和均匀；,SMA,混合料若长时间的贮存，将发生沥青析漏现象，从而使混合料中沥青分布不均匀，,SMA,混合料的贮存不能过夜，当天拌和的混合料必须当天摊铺并碾压完毕。,5.3,混合料的运输与摊铺,由于,SMA,中沥青玛蹄脂的粘性较大，运料车的车厢 底部应涂刷较多的油水混合物；,为防止混合料运输过程中温度下降过快而使运料车表面的混合料结成硬壳，要求运料车加盖苫布；,要求缓慢、均匀，连续不间断地摊铺，摊铺过程中不得随意变更速度或中途停顿；,SMA,生产时拌和机生产效率降低，摊铺机供料不足的问题比较突出，难以保证摊铺机不间断地均匀摊铺。因此摊铺机的摊铺速度应缓慢，一般不超过,180m/h,240m/h,。,摊铺机要与拌和设备的生产能力应匹配，运料车应稍有富余。,5.4,路面的碾压成型,注意不能在温度下降过多后才开始碾压，碾压的最低温度约为,130,。,SMA,路面必须采用刚性压路机碾压。,碾压过程为三阶段，初压，采用,10t,的钢筒压路机紧跟在摊铺机后碾压,1,遍；复压，刚性压路机静压,3,遍，或振动碾压,2,3,遍；终压，较宽的刚性压路机碾压一遍，至此即可接束碾压。,严格控制碾压次数，切忌过碾。一般