基于老化的沥青路面预防性养护时机

来源 :同济大学交通运输学院 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanglei880917
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路面预防性养护对维持良好的路面性能具有重要的意义。预防性养护的成功与否及其效益 与进行预防性养护的时机密切相关,然而对于预防性养护的时机目前国内外还没有好的解决办 法。笔者从预防性养护的作用出发,结合我国公路事业发展的现状,提出了基于沥青路面功能 性能的预防性养护指标体系:路面沥青老化指标、路面渗水系数、路面行车安全性指标、平整 度和PCI,以及获取这些指标需要进一步解决的关键问题。 接着,对其中的沥青路面老化指标进行了深入的研究。针对沥青路面的预防性养护策略, 进行了大量的室内老化试验,并结合现场老化,提出了沥青路面的老化模式:沥青路面的老化 主要体现为表面的氧化老化以及路面内部的热老化。路面表面老化用TFOT+PAV老化模拟, 路面内部老化用TFOT+100°C缺氧加热模拟。试验和现场都表明路面内部老化比表面老化缓慢 得多。对于表面密封性能良好的路面,在一定的服务期内,可以不考虑路面内部的老化。这为 基于沥青路面老化的预防性养护提供了理论依据。 同时,对老化路面进行力学分析表明:在老化的前期(老化程度很轻时),沥青面层内产 生的最大剪应力远犬于沥青面层产生的最大拉应力;说明路面在投入使用前期容易发生剪切破 坏。随着路面老化程度的加深,路面表面双轮中心处的拉应力(也即沥青层内产生的最大拉应 力)接近甚至大于沥青面层的最大剪应力;说明随着路面老化程度的加深,路面更容易产生拉 伸破坏。 然后,由大量试验结果,针对沥青路面的长期自然老化作用,得出:15°C、5cm/min的延 度测试条件更适合于评定不同老化程度沥青的延度;25°C针入度与相应老化程度的抗疲劳性能 指标G*sin δ、15°C延度(5cm/min)与相应老化程度的BBR指标具有较好的相关性。25°C针 入度、中温DSR指标、低温BBR指标和延度指标(15°C、5cm/min)适合于用作针对沥青路 面老化的预防性养护指标。在一定条件下,“八五”攻关建议的低温抗裂性能指标针入度指数 PI和当量脆点T1.2与SHRP的BBR指标具有较好的相关性。但是,由于针入度较小的测量误 差会引起针入度指数PI和当量脆点T1.2较大的变异,这种变异可以掩盖沥青的老化程度。因 此,针入度指数PI和当量脆点T1.2不适合用于评价不同老化程度沥青的低温性能。为了延缓 路面老化,维持路面良好的低温性能和疲劳性能,很有必要对使用一段时间后的路面进行延缓 路面老化的预防性养护。第一次预防性养护的时机应在相当于10~20hPAV老化程度之前的某 个时间,大致相当于路面投入使用4~8年。 最后,针对沥青路面预防性养护中存在的乳化沥青应用问题,研制了路用性能好、可应用 于低温施工系统或夜间施工系统的乳化改性沥青。 关键词:沥青路面;功能性能;预防性养护;时机;老化
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