江苏省高速公路沥青下封层试验研究.pdf

2010年4月
石油沥青 PETROLEUM ASPHALT
第24卷第2期
江苏省高速公路沥青下封层试验研究
游玉石张志样
江苏省交通科学研究院(南京210017)
摘要作为重要的功能层,下封层沥青路面的结构整体性和长期性能有重要影响。主要
系统总结了江苏省下封层结构的发展历程,分析了适应于路面结构形式的下封层功能定位,
对江苏省高速公路不同基层结构、不同下封层材料和型式进行了试验研究,通过室内外物理
カ学性能试验评价方法,提出了沥青下封层用材料、选择指标及合适的结构型式。
关键词沥青下封层抗剪强度结构型式
江苏省地处长江中下游平原,全年雨量充的回弹模量不同,其组合在一起受荷载作用时各
沛,高速公路沥青路面下封层作用不可忽视,下层应力扩散方式不同,变形也不同,在车辆的竖
封层的材料选择与质量控制对沥青路面的使用性向荷载和横向冲击力的作用下,面层将产生相对
能和耐久性意义重大。
于基层的位移趋势。如果面层本身的内部摩阻力
江苏省高速公路沥青下封层的应用研究经历和粘结力以及面层底部弯拉应力抵抗不了这种位
了两个阶段,第一阶段为1996~2000年,当时移应力时,面层将出现推拥、辙槽甚至松散、剥
陆续修建的沪宁、广靖、锡澄、沂淮、淮江等高落等病害,必须有一个力来阻止这种层间的移
速公路多采用二灰碎石基层,在这种基层材料动,增设下封层后,主要使层间的粘结力增强
上,阳离子乳化沥青下封层得到了推广与应用,这样层间就产生了阻止移动的摩阻力与粘结力,
并形成了较为成熟的经验。第二个阶段为2001承担着刚柔之间的粘结、过渡任务,使面层与基
年至今,随着江苏省高速公路逐渐开始大规模推层、垫层和土基一起抵抗荷载作用,从而达到提
广应用水泥稳定碎石基层及新型沥青材料的出高路面整体强度的目的
现,再加上水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层有2沥青下封层材料试验研究
着较大区别,因此在二灰碎石基层上有着成熟施
沥青下封层的功能定位主要为面层与基层之
工经验的沥青下封层并不能照搬到水泥稳定碎石间提供良好的层间粘结力,而层间粘结力主要来
基层施工中,对此,沥青下封层的研究与应用又源于沥青下封层的材料,因此沥青下封层的材料
开始进人了新阶段,特别是为了满足重載交通的选择是保证质量的关键。主要针对不同阶段推广
要求,新型材料的下封层得到了推广应用。主要应用的沥青下封层材料进行了对比试验研究。
就浙青下封层材料、结构类型及路用性能评价进21普通乳化沥青的对比试验研究
行了相关研究,提出了沥青下封层采用材料、选
普通乳化沥青品种繁多,按其带电的性质分
择指标及合适的结构型式。
为阳离子、非离子及阴离子三类,阴离子乳化沥
1沥青下封层的功能定位
青应用于高速公路沥青下封层较少。各种类型的
沥青下封层是为封闭基层表面空隙,防止水乳化沥青生产厂家众多,选取了几种典型的乳化
分浸入基层,并增加基层与沥青混合料面层粘结沥青品牌,并进行了相应编号(阳离子、非离
而铺筑的沥青混合料薄层。其主要作用表现为增
收稿日期:2010-01-05。
强层间粘结力及防水抗渗。其中增加戾间粘结力
作者简介:游玉石,男,工程师。主要研究方向为路基路
是主要作用,主要是因为沥青面层与半刚性基层
面材料。
第2期
游玉石等?江苏省高速公路沥青下封层试验硏究
子),用于进行室内试验研究,试验研究乳化沥青类型及编号见表1
表1试验用乳化沥青种类
阳离子乳化汤青
非离子乳化沥青
稀释沥青
1号、2号、3号、4号、5号、6号
1号、2号
稀释沥青(体积比1:1)
1)对所选取的试验研究乳化沥青,进行了
不同机构对乳化沥青的技术指标要求见
各项指标的性能试验,试验结果见表2。
表3
表2乳化沥青性能指标试验结果
阳离子乳化沥青
非离子乳化沥青
试验项目
稀释沥青
1号
2号
号
2号
筛上剩余量,%
0,1
<0.1
0
<0.1
0.1
电荷
非
非
非
破乳速度试验
慢裂
慢裂
慢裂
慢裂
慢裂
慢裂
粘度/g
19.8
12.0
7.7
13.3
16.3
16.3
蒸发戏留物含量,%
针入度/(10
64.7
57.3
延度(25℃)/cm
>100
100.3
115.7
溶解度,%
99.0
储存稳定性(5d),%
2.9
2.2
与矿料的粘附性(裹覆面积)
>2/3
>2/3
>2/3
>2/3
>2/3
>
低温存储稳定度(-5℃
元粗颗粒无粗颗粒无粗颗粒结块无粗颗粒无粗颗粒
或结块或结块
或结块
或结块
或结块
表3下封层用乳化沥技术指标
试验项目
国家标准
AASHTO指标
科氏指标江苏省高指指标
筛上剩余量,%
≤0.3
≤0.I
≤0.
≤0.3
电荷
非
非
非
非
破乳速度试验
慢裂
慢裂
慢裂
慢裂
粘度/s
8-20
赛波特粘度(25℃)
20~100
蒸发戏留物含量,%
针人度/(10-1mm)
80~300
80~160
延度(25℃)/cm
与原沥青的延度比,%
≥80
软化点/℃
40
宣宜>40
溶解度,%
≥97.5
储存稳定性,%
5d
≤1
与矿料的粘附性(裏覆面积)
≥2/3
2/3
低温存储稳定度(-5℃)
无粗颗粒或结块
无粗颗粒或结块
水泥拌和试验筛上剩余量,%