大粒径透水性沥青料施工及设计指南

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内容简介

　　大粒径透水性沥青混合料（LargeStone Porous asphalt Mixes，以下简称LSPM）是指混合料最大公称粒径大于26.5mm，具有一定空隙率能够将水分自由排出路面结构的沥青混合料，LSPM通常用作路面结构中的基层。这种混合料的提出是来自美国一些州的经验，美国中西部的一些州对应用了三十年以上而运营状况相对良好的一些典型路面进行了相关的调查，发现许多成功的路面其继承采用的是较大粒径的单粒径嵌挤型沥青混合料如灌入式沥青基层。因此提出以单粒径形成嵌挤为条件进行混合料的设计，从而形成开级配大粒径透水性沥青混合料（LSPM）。美国NCHRP联合攻关项目对大粒径沥青混合料也进行了相关研究，最终得到了研究报告NCHRP Report386，但是研究报告主要是针对于大量实体工程的调查而且偏重于密级配大粒径沥青混合料，而且NCHRP Report386对LSPM材料与结构设计并没有进行系统的研究。我们在国外研究的基础上从2001年开始进行了大量的研究和应用，并对其级配与各项技术指标进行研究，使其更符合我国具体实际情况，根据研究结果与使用状况提出了本设计与施工指南，更好地指导工程实践。　　LSPM的设计采用了新的理念，从级配设计角度考虑，LSPM应当是一种新型的沥青混合料，通常由较大粒径（25mm～62mm）的单粒径集料形成骨架由一定量的细集料形成填充而组成的骨架型沥青混合料。LSPM设计为半开级配或者开级配。由于LSPM有着良好的排水效果，通常为半开级配（空隙率为13％～18％）。它不同于一般的沥青处治碎石混合料（ATPB）基层，也不同于密级配沥青碎石混合料（ATB）。沥青处治碎石（ATPB）粗集料形成了骨架嵌挤，其基本上没有细集料填充，因此空隙率很大，一般大于18％，具有非常好的透水效果，但由于没有细集料填充空隙率过大其模量较低而且耐久性较差。密级配沥青稳定碎石混合料（ATB）也具有良好的骨架结构，空隙率一般在3％～6％，因此其不具有排水性能。LSPM级配经过严格设计，其形成了单一粒径骨架嵌挤，并且采用少量细集料进行填充，提高混合料模量与耐久性，在满足排水要求的前提下降低混合料的空隙率，其空隙率一般为13％～18％，因此其既具有良好的排水性能又具较高模量与耐久性。　　研究和应用表明LSPM具有以下优点：　　（1）级配良好的LSPM可以抵抗较大的塑性和剪切变形，承受重载交通的作用，具有较好的抗车辙能力，提高了沥青路面的高温稳定性；特别是对于低速、重车路段，需要的持荷时间较长时，设计良好的LSPM与传统的沥青混凝土相比，显示出十分明显的抗永久变形能力；　　（2）LSPM有着良好的排水功能，可以兼有路面排水层的功能。　　（3）由于LSPM有着较大的粒径和较大的空隙，它可以有效地减少反射裂缝。　　（4）大粒径集料的增多和矿粉用量的减少，减少比表面积，减少了沥青总用量，从而降低工程造价。　　（5）与通常的半刚性基层相比，提高了工程施工速度，减少了设备投入、　　（6）在大修改建工程中，可大大缩短封闭交通时间，社会经济效益显著。　　

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