一种超高黏多孔抗滑沥青排水表层制造技术

本发明专利技术公开了一种超高黏多孔抗滑沥青排水表层，是以超高黏沥青为结合料，以开级配碎石为骨料，温拌形成的一种混合料。在实施过程中最终控制表层的空隙率处于13％～16％之间，以提高排水路面的耐久性，同时本发明专利技术的渗水能力大于4000mL·min

A super high viscosity porous anti slide asphalt drainage surface

【技术实现步骤摘要】
一种超高黏多孔抗滑沥青排水表层
本专利技术属于交通工程
，具体涉及一种超高黏多孔抗滑沥青排水表层。
技术介绍
随着高等级道路的发展，以及人们对道路安全性，舒适性，环保性要求地提高，排水沥青路面作为一种高品质路面被越来越广泛地被使用。其能在雨天防止路表水膜的形成，大大减少车轮发生水漂的概率，并具有抑制溅水以及降低噪声的功能。开级配抗滑磨耗层OGFC是现阶段排水路面中最为广泛使用的类型。开级配排水沥青磨耗层OGFC具有大的空隙(一般在18％～25％之间)，通常使用高粘度沥青或者通过拌合时外加高粘度改性剂获得。水能在荷载动力作用下或者无动力条件下，在混合料的有效空隙中自由流动，使路面上层渗下来的水能及时排走，但是由于这种材料本身抗弯拉强度较底，导致其使用寿命较短。同时由于其空隙率较大，在环境和荷载的作用下，相较于密级配面层在一定程度上其抗疲劳性能较差。研究表明：在相同应力比条件下，OGFC混合料的疲劳寿命远低于密集配沥青混合料。在荷载作用下，OGFC混合料中的空隙成为疲劳裂缝发展的起始源和扩展路径；同时由于OGFC混合料中颗粒间接触点较少，因此裂缝扩展过程中的能量耗散较少，从而易于扩散。因此现阶段在保证排水抗滑能力的情况下，如何提高排水路面的抗疲劳性能是需重点考虑的问题。一定程度上减小混合料的空隙率，提高沥青含量可以在一定程度上增加路面结构的使用寿命。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述现有技术中的沥青表层存在的抗疲劳性能差，造价较高等问题，本专利技术提供了一种超高黏多孔抗滑沥青排水表层HVPC(High-ViscosityPorousCourse)。技术方案：本专利技术所述的一种超高黏多孔抗滑沥青排水表层，以60℃动力黏度大于200000Pa·s的超高黏改性沥青为结合料，以开级配碎石为骨料，温拌形成的混合料。上述超高黏多孔抗滑沥青排水表层，空隙率为13％～16％，摩擦系数在64～67范围内，渗水系数大于4000ml·min-1。所述结合料超高黏改性沥青技术指标：本专利技术所选用的超高黏改性沥青具有黏度大的特点，60℃动力黏度需处于200000Pa·s～300000Pa·s之间，同时沥青使用性能分级达到PG82-22等级，才能够充分发挥多孔沥青碎石混合料的优良路用性能。表1超高黏改性沥青技术指标上述温拌是指在100～120℃条件下均匀搅拌，对于超高黏沥青与集料的期望质量百分比，先根据《道路排水性沥青路面技术规范》(DG/TJ08-2074-2010)的沥青膜厚计算得到初试沥青用量，再根据对马歇尔试件毛体积参数的测定和VV，VMA，VFA的计算得到最佳沥青用量为7～7.5％，最终得到沥青与骨料的质量百分比为7.5～8％。级配设计要求本专利技术提出的HVPC-10与HVPC-13的公称最大粒径分别为9.5mm与13.2mm，所采用的级配均降低了4.75mm筛孔的通过率，此种级配能够使沥青很好地与集料相连接，形成更为牢固地三维结构，提高沥青混合料的使用寿命。表2超高黏多孔沥青混合料HVPC-10设计级配范围超高黏多孔沥青混合料HVPC-13设计级配范围：筛径(mm)HPFC-13通过率(％)现行规范OGFC-13通过率(％)1610010013.295～10090～1009.570～9060～804.7512～2612～302.3610～2210～221.185～166～180.63～144～150.33～83～120.152～73～80.0751～52～6所述骨料技术要求：本专利技术要求粗集料应均匀，洁净，干燥，不含风化颗粒，针片状颗粒少，颗粒形状近似立方体，具有足够的强度和耐久性，宜选用高粘附性，高耐磨耗性，高耐破碎性的优质骨料，如玄武岩。表3集料技术要求空隙率与沥青用量：目前国内外排水沥青路面的空隙率一般选定为18～25％。在本专利技术中，综合考虑提高耐久性的要求，排水，抗滑，降噪等功能，将开级配多孔高黏沥青混合料的目标空隙率定于13％～16％之间。根据《道路排水性沥青路面技术规范》(DG/TJ08-2074-2010)，按照公式(1)(2)计算混合料的初试沥青用量Pb＝h×A(2)h——沥青膜厚，A——集料的总表面积a,b,c,d,e,g——矿料分别在4.75mm，2.36mm，1.18mm，0.6mm，0.3mm，0.15mm，0.75mm的筛孔通过率我国规范推荐的沥青膜厚度为14μm，日本《排水性路面技术指南》中推荐PA的沥青膜厚度再20μm以上，沥青膜厚度的增加有效地提高沥青混合料的耐久性，故再考虑经济性和高黏沥青混合料在施工过程中的特性，选择计算沥青膜的厚度为17μm。再通过对试件双面各击实50次成型马歇尔试件，采用体积法测定沥青混合料的毛体积密度，通过计算最大理论密度，空隙率VV，矿料间隙率VMA和饱和度VFA确定最佳沥青用量为7.0～7.5％。混合料性能验证：本专利技术中的混合料设计在于专门的级配设计和最佳沥青用量设计，尽可能提高混合料的抗疲劳性能。表4超高黏多孔抗滑沥青混合料技术要求试验项目单位技术要求马歇尔试件击实次数次双面50空隙率％13-16稳定度kN≥4.0析漏损失％≤0.3飞散损失％≤20车辙试验动稳定度次/mm≥3000低温小梁弯曲试验με2500残留马歇尔稳定度％≥80冻融劈裂实验残留强度％≥75浸水车辙动稳定度次/mm≥1500渗水量ml/15s实测，一般大于900上述方案中：HVPC-10的推荐摊铺厚度为4-8cm；HVPC-13的推荐摊铺厚度为6-10cm。有益效果：与现有OGFC相比，本专利技术超高黏多孔抗滑沥青排水表层具有以下优势：(1)抗疲劳性能提高：本专利技术采用特别设计的开级配矿料，因此该混合料的抗疲劳性能优于其他类型的排水面层。因HVPC的空隙率小于OGFC，试验表明，在相同条件下，其疲劳寿命能够达到OGFC的1.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高黏多孔抗滑沥青排水表层，其特征在于，以60℃动力黏度大于200000Pa·s的超高黏改性沥青为结合料，以开级配碎石为骨料，温拌形成的混合料。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高黏多孔抗滑沥青排水表层，其特征在于，以60℃动力黏度大于200000Pa·s的超高黏改性沥青为结合料，以开级配碎石为骨料，温拌形成的混合料。


2.根据权利要求1所述的超高黏多孔抗滑沥青排水表层，其特征在于，空隙率为13％～16％，摩擦系数在64～67，渗水系数大于4000ml·min-1。


3.根据权利要求1所述的超高黏多孔抗滑沥青排水表层，其特征在于，所述混合料温拌温度在100～120℃之间。


4.根据权利要求1所述的超高黏多孔抗滑沥青排水表层，其特征在于，所述结合料和骨料两者的质量百分比为7.5～8％。


5.根据权利要求1-4中任一所述的超高黏多孔抗滑沥青排水表层，其特征在于，所述超高黏多孔抗滑沥青排水表层为HVPC-10，其混合料的级配范围如下表所示：
















筛径(mm)
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075


HVPC-10通过率(％)
100
95～100
30～50
10～20
5～18
3～16
3～8
2～7
1～5








6.根据权利要求1-4中任一所述的超高黏多孔抗滑沥青排水表层，其特征在于，所述超高黏多孔抗滑沥青排水表层为HVPC-13，其混...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓明，黄怡，马涛，胡建英，马柏杨，蒋永茂，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32