大粒径沥青混合料在高速公路基层中的应用研究

摘要

半刚性基层沥青路面反射裂缝问题迄今仍没有得到有效的解决。研究表明，通过增加沥青层的厚度可缓解反射裂缝的产生，然而随着交通量的快速增长和胎压的不断增加，车辙问题又成为厚沥青层沥青路面的主要问题。国内外研究表明，大粒径沥青混合料（LSAM）同时具有良好的抵抗反射裂缝和抗车辙的能力，可有效解决以上问题。 LSAM作为一种骨架密实型沥青混合料，具有摩擦力和嵌挤力大、骨架稳定性高等特点。据此，本文采用基于均匀设计试验的体积设计法进行LSAM的目标配合比设计。性能检验结果表明：LSAM抗车辙能力远大于普通沥青混合料；LSAM的嵌挤密实结构具有较好的抗水损害能力；LSAM的平均抗拉强度较半刚性基层材料提高52.7％。 通过ANSYS计算，结果表明大粒径沥青混合料基层比传统沥青混合料基层有较好的缓解反射裂缝的能力。LSAM由于粗骨料多，公称粒径大，因而导热系数大，温缩系数小，回弹模量低。这些特性有助于减小路面各层层间温度梯度，进而减小温度应力，同时LSAM足够的柔性可以充分地吸收裂缝处的应变能，因而具有较强的防裂能力。 结合沪蓉西高速公路宜长段铺筑LSAM基层试验路的实例，对LSAM的施工工艺及施工性能进行了研究。施工质量检测结果表明，LSAM基层沥青路面整体强度足够；LSAM基层具有较好压实性能和结构致密性等。通过5个月的观测，试验路的反射裂缝情况良好。试验路抵抗车辙变形的能力尚待进一步的观测验证。