Superpave

更新时间:2023-06-19 16:49:35 阅读: 评论:0

Superpave
⾃Superpave沥青混合料设计⽅法在我国实践以来,可以说对道路界是⼀场新思想的变⾰,Superpave沥青混合料结构经实践证明较我们传统的密实悬浮类混合料的抗车辙性能有了明显的改善,这⼀设计⽅法的最⼤亮点即为引⽤了混合料的体积性质作为设计的关键标准,同时旋转压实的成型⼯艺也较传统的马歇尔击实的成型⽅法更能模拟实际路⾯车轮的搓揉作⽤。但作为⼀种新的设计⽅法,我们要⽤⼀分为⼆的观点来看问题,这⼀设计⽅法还有许多⽅⾯需要我们去研究探讨,例如:在混合料配合⽐设计中只是单⼀的以体积指标为标准,并没有引⼊⼒学性能指标这是否合适,此外由于Superpave混合料采⽤的级配较粗,从⽬前国内已修筑的Superpave路⾯来看渗⽔系数过⼤的路段较多。Superpave混合料级配设计中的限制区对于我国现有的⽯料性质还需要进⼀步的试验验证。相信通过⼤量的研究,我们会对Superpave有更加深层次的认识和改进,从⽽有利于提⾼沥青混合料质量,为公路事业做出贡献。
剪影的意思
参考⽂献
Superpave混合料设计体系
⽂ /美国联邦公路管理局John A.D’Angelo
anxiety什么意思译 / 江苏省交通科学研究院贾渝
1 概述
terrible是什么意思Superpave是⾼性能沥青路⾯的缩写,是美国公路研究计划(SHRP)的成果。Superpave 包括⼀个建⽴在路⾯性能特性基础上的新的混合料设计和分析;Superpave包括⼀些旧的经验法则和⼀些新的⼒学基础上的特性。Superpave混合料设计体系很快就成为美国的标准体系。美国正在寻找⼀个新的体系来克服使⽤马歇尔和维姆设计体系造成普遍的路⾯问题,如车辙和低温开裂。Superpave通过合理的途径提供解决这些问题的答案。
dns是什么意思Superpave体系从简单到复杂。设计⼈员根据交通量和⽓候条件来修筑路⾯,体系包括⼀个使⽤新的胶结料物理性质试验的胶结料规范;⼀系列集料试验和规范;⼀个热拌沥青混合料(HMA)设计和分析体系;以及计算机软件来整合体系的各组成单元。对于低价道路和中等⽓候条件,可使⽤⼀个简单的体系,包括材料选择和混合料体积设计。当设计道路交通量增加,要求增加设计要求来改善可靠度。在⼤交通量时,建议进⾏⼤量的性能试验来保证
最⾼的可靠度。Superpave体系⼀个突出的特性是它的试验所⽤的温度和⽼化条件更合理的代表了路⾯使⽤期间所遇到的状况。
2 材料选择:胶结料
设计过程从材料选择开始,任何沥青混合料性能的关键因素是选择⽤于混合料中的最佳材料。Superpave的⼀个重要组成是材料选择,胶结料选择使⽤建⽴在性能基础上的胶结料规范;集料选择使⽤与性能有关的集料试验与标准。
沥青胶结料将影响沥青混合料不同性能,如永久变形、疲劳开裂和低温开裂。Superpave 胶结料规范企图使选择的胶结料能优化对路⾯性能的影响。胶结料根据路⾯修筑地⽅的⽓候、期望的交通量以及在路⾯结构中的层位来选择。胶结料由期望的最⾼路⾯温度和最低路⾯温度来评价。平均7天最⾼温度⽤来确定路⾯下7.20mm处的临界最⾼路⾯温度;⽽平均年最低温度⽤来确定路⾯表⾯的临界最低路⾯温度;中等路⾯温度由⾼和低温的关系来确定。对于路⾯结构层下部的混合料,通过温度调整来反映层位不同;⽤路⾯温度来选择胶结料,能使胶结料选择同时满⾜路⾯⾼低温的要求。cramer
poor是什么意思⾼的⽓温转换成最⾼路⾯温度的公式是根据联邦公路局的合同由伊⾥诺斯⼤学开发的。低的⽓温转换成最低路⾯温度由联邦公路局路⾯长期性能项⽬(LTPP)从全美国30个路⾯观察地点和⽓候站收集的数据开发的。这些体系可使设计⼈员精确地确定路⾯温度对路⾯性能的巨⼤影响。沥青胶结料试验⽤⼀套新的设备和试验⽅法,详细⽅法见美国各州公路与运输官员协会(AASHTO)暂⾏标准。
3 材料选择:集料
Superpave设计过程的下⼀个步骤就是⽤于混合料中集料的选择。集料是热拌沥青混合料的主要组成
部分。集料和质量对沥青混合料的性能很重要,集料构成混合料体积的
80%~85%,集料特性是沥青混合料性能的重要因素。在Superpave混合料设计体系中包括了许多不同的集料标准来保证性能。这些标准包括粗集料棱⾓性、细集料未压实空隙率或细集料棱⾓性(FAA),扁平和细长颗粒,粘⼟含量和级配参数。
4 混合料体积设计
当沥青混合料的胶结料和集料已选择好,那么就要混合起来以产⽣最佳的混合料性质。评估若⼲个试拌混合物以测定最佳混合料。⽤Superpave旋转压实机(SGC)来进⾏这个⼯作。SGC是⼀个机械压实仪器,包括反⼒架、旋转基座、电动机、加荷系统、加荷压头、压⼒计、⾼度测量和记录系统、试模和底座。SGC产⽣150mm直径115mm⾼的圆柱试件。SGC 企图产⽣的试件与从路⾯中切割出来的岩⼼试件有类似的集料排列和⼯程性质。
然后混合料根据预期的交通量选择的旋转压实次数进⾏压实,压实混合料的体积性质⽤于选择在Superpave设计体系中的最佳⼯地配合⽐(JMF),测定压实混合料的集料间隙率(VMA)和空隙率(Va)和沥青填隙率(VFA)和与建⽴的Superpave 标准进⾏评价。⽤估计沥青⽤量试拌级配压实到规定的压实次数来选择最佳⼯地配合⽐。
5 推⼴
芝加哥大学
⾃从1993年SHRP 5年研究完成以来,⼏亿吨⽤Superpave设计体系设计的混合料铺筑在10,000多个路⾯项⽬中。⼀般来说,这些路⾯已经提供了优良的性能,但也有⼀些早期路⾯的损坏,我们从中学习到很多东西,某些集料和级配能产⽣满⾜Superpave所有要求,可是仍旧破坏,可能我们沥青⽤量过多,已经提出建议建⽴⼀个最⼤VMA要求以避免这个问题。某些Superpave混合料⾮常难压头,这是路⾯性能的关键。这个问题将必须解决,我们会解决。
Superpave在美国的推⼴经历了⼀个很长的过程,最初的⼯作包括给⼯程师和技术⼈员对体系的基本原理进⾏⼴泛的培训。培训包括建⽴⼀个全国沥青培训中⼼,为全国的⼯程师和技术⼈员讲授新体系的基本原理。建⽴了⼀个样板州项⽬,以提供Superpave推⼴的⾯对⾯技术⽀持。另外为每⼀个州提供了⼀套设备,这样可使他们熟悉新的试验设备和评价⽅法。
在各州试铺⼯程项⽬期间,也提供技术⽀持。联邦公路局移动实验室和有经验的技术⼈员为公路部门在最初的现场试铺时提供技术⽀持。这个过程帮助各州在新系统中获得经验和信⼼。
通过这个推⼴过程,我们已经能使Superpave成为美国的主要体系,如图1所⽰,50个州中的47个州已使⽤Superpave胶结料规范作为标准实践。Superpave混合料设计⽅法在50个州中的35个州已作为标准⽅法,如图2所⽰,所有的州都已经铺筑了试验项⽬。
还有许多⼯作正在进⾏,以微调和验证现有Superpave技术要求。全国公路合作研究计划(NCHRP)
、联邦公路局(FHWA)、和州运输部⼀道来填补缺陷和改进我们规范、设计和修筑我们沥青路⾯的⽅法。这些项⽬包括Superpave试验⽅法的微调,以使它们更容易使⽤和重复性更好。正在继续进⾏测定混合料⼒学性质的设备开发⼯作,我们正在继续改进胶结料规范以便更好与聚合物改性胶结料在路上的性能相关。
随着Superpave体系的推⼴,许多原有路⾯损坏已经被消除,根据在奥本的全国沥青技术中⼼(NCAT)完成的⼀项研究中称车辙已经通过Superpave的应⽤,已经被极⼤地消除了。低温开裂也明显减少,对疲劳开裂的影响的确定还必须等待时间来考验。Superpave仅仅是开始⽽不是终结。使我们道路真正⾛向性能基础上的设计与施⼯规范,Superpave已经使我们在这个道路上有⼀个好的开头,但总是有事可以改进。
D’Angelo先⽣简介
D’Angelo美国联邦公路局,路⾯技术办公室沥青路⾯处处长
D’Angelo先⽣1976年毕业于加拿⼤东北⼤学⼟⽊⼯程系;1977年进⼊美国联邦公路局,担任过施⼯监理、培训;1983年担任技术应⽤办公室⾼级项⽬经理,项⽬包括⽔泥混凝⼟路⾯重点和再⽣,预应⼒混凝⼟路⾯施⼯,沥青混合料现场管理,重点是设计和施⼯技术材料试验和施⼯质量控制;1990年起担任技术应⽤办公室沥青技术处处长,技术应⽤办公室主要从事技术转移,这8年的主要任务就是将
美国公路战略研究计划(SHRP)Superpave沥青设计体系推⼴应⽤到公路界;1999年⾄今为路⾯技术办公室沥青材料⼯程师作为联邦官员,抓从事制定 FHWA有关热拌沥青路⾯设计和材料评价和技术转移活动,SHRP Superpave沥青设计体系的进⼀步推⼴和发展,制定促进保证和性能有关规范的项⽬。
D‘Angelo先⽣是美国运输研究委员会(TRB)许多委员会成员,如柔性路⾯施⼯和重点,TRB Superpave沥青胶结料(ETG)特别⼯作担任秘书,也是美国各州公路与运输官员协会(AASHTO)沥青材料分委员2b组成员美国沥青铺路⼯艺师协会的成员,美国全国公路合作研究计划(NCHRP)许多审查组的成员。如:9-7 Superpave设计HMA的质量控制和接受;9-10 Superpave改性沥青胶结料规范;9-20 HMA施⼯的性能规范,9-22 HMA路⾯施⼯性能规范的验证和微调;9-25 Superpave混合料体积设计的VMA标准;9-29制定Superpave 混合料体积设计的简单性能试验等等。
他也获得过⽆数次的各种奖励,⽐较重要是1991年获得沥青铺路⼯艺师协会(AAPT)最优论⽂奖“⽰范项⽬No.74:沥青混合料现场管理的模拟研究总结”。发表的论⽂有数⼗篇。1995年
Superpave沥青混合料是美国战略公路研究计划(SHRP)的研究成果之⼀。Superpave是Superior Performing Asphalt Pavement的缩写,中⽂意思就是“⾼性能沥青路⾯”Superpave沥青混合料设计法是⼀种全新的沥青
搭配英文怎么说混合料设计法,包含沥青结合料规范,沥青混合料体积设计⽅法,计算机软件及相关的使⽤设备、试验⽅法和标准。Sperpave混合料设计分为三个⽔准:混合料体积设计也称⽔准I设计,使⽤旋转压实机(SGC)并根据体积设计要求选择沥青⽤量。混合料中等路⾯性能⽔平设计也称⽔准II
设计,以混合料体积设计为基础,附加⼀组SST和IDT试验以达到⼀系列性能预测。混合料最⾼路⾯性能⽔平设计也称⽔准III 设计,以混合料体积设计为基础,附加的SST和IDT试验是在⼀个较宽温度变化范围内进⾏试验。由于包含了更⼴泛的试验范围和结果,完全分析可提供更可靠的性能预测⽔平。 Superpave沥青混合料设计系统是根据项⽬所在地的⽓候和设计交通量,把材料选择与混合料设计都集中在体积设计法中,该⽅法要求在设计沥青路⾯时,充分考虑在服务期内温度对路⾯地影响,要求路⾯在最⾼设计温度时能满⾜⾼温性能地要求,不产⽣过量地车辙;在路⾯最低温度时,能满⾜低温性能地要求,避免或减少低温开裂;在常温范围内控制疲劳开裂。对于沥青结合料,采⽤旋转薄膜烘箱试验来模拟沥青混合料在拌和和摊铺⼯
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题目的英文程中的⽼化;采⽤压⼒⽼化容器模拟沥青在路⾯使⽤⼯程中的⽼化。对于集料,在进⾏混合料级配设计时,采⽤控制点和限制区的概念来限定,优选试验级配设计。对于沥青混合料,在拌好后,采⽤短期⽼化来模拟沥青混合料在拌和摊铺压实过程中的⽼化,沥青混合料试件采⽤旋转压实仪准备。试件压实过程中,记录旋转压实次数与试件⾼度的关系,从⽽对沥青混合料体积特性进⾏评价。所谓Superpave混合料体积设计是根据沥青混合料的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率等体积特性进⾏热
拌沥青混合料设计的,⽅法主要有设计材料选择、沥青混合料拌和、沥青混合料体积分析以及混合料验证,包括体积性质和⽔敏感性。沥青混合料体积设计过程主要由四部分组成:①材料选择;②集料级配选择;③确定沥青混合料最佳沥青含量;④评估沥青混合料的验证,包括体积性质和⽔敏感性。 Suerpave沥青混合料体积设计法对材料、集料级配、混合料
计划的信息刚传到中国,就引起了我们的注意,1989年我们在申报“⼋五”国家科技攻关计划重点专题“道路沥青及沥青混合料的路⽤性能”的可⾏性报告及⽴项计划时,就以跟踪美国最新研究成果为宗旨,意在把我们的专题搞成中国的战略公路研究计划C-SHRP,在1991~1995的五年科研过程中,课题组经常关注SHRP研究的新进展,充分吸取SHRP成果的新思想、新⽅法,⽴⾜于我国的国情,⼒求使我国的⼴⼤科技⼈员既能很快掌握,并在⽣产中得到应⽤,⼜能与SHRP的最新成果保持良好的相关关系。经过⼏年努⼒,提出了⼀整套道路沥青及沥青混合料的新指标,尤其是提出了新的“重交通道路沥青技术要求”的建议,为了验证此⽅案的可⾏性,我们将“⼋五”攻关选⽤的7种国产沥青样品赴美国按SHRP沥青结合料路⽤性能规范指标进⾏了全⾯试验,证实我国的指标虽然简单,但与美国的最新⽅法之间有
⼗分良好的相关关系,课题鉴定时专家们⼀致认为研究成果达到了当代国际先进⽔平。此课题成果获得了交通部科技进步⼀等奖,国家科技进步⼆等奖。部分成果已经纳⼊了《公路沥青路⾯设计规范》、《公路改性沥青路⾯施⼯技术规范》、以及民航机场的设计规范、施⼯规范等,现在已经开始修订《公路沥青路⾯施⼯技术规范》,我们设想关于沥青技术要求(标准)部分将会按照“⼋五”攻关的成果进⾏全⾯的修订。进⼊“九五”以来,SUPERPAVE的成果陆续发布,除了沥青结合料规范外,沥青混合料的配合⽐设计等也开始影响我国,江苏省交通科学研究院率先从美国引进了第⼀批SUPERPAVE沥青结合料和沥青混合料的相关试验设备,并⾸先对沪宁⾼速公路所使⽤的沥青及沥青混合料按SUPER2PAVE 的⽅法进⾏了检验,提出了⼀些很有意义的新看法。

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