水泥混凝土路面结构的组成――基层的特点

　　1.性能

　　基层应具有足够的抗冲刷能力和较大的刚度，抗变形能力强，坚实、平整、整体性好。

　　2.作用

　　防止或减轻由于唧泥产生的板底脱空和错台等病害。

　　与垫层共同作用，可控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层产生的不利影响。

　　为混凝土面层施工提供稳定而坚实的工作面，并改善接缝的传荷能力。

　　3.选用原则

　　根据交通等级和路基的抗冲刷能力来选择基层材料。

　　特重交通宜选用贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土;重交通宜选用水泥稳定粒料或沥青稳定碎石;中、轻交通宜选择水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料。湿润和多雨地区，繁重交通路段宜采用排水基层。

　　4.要求

　　基层的宽度由设计根据混凝土面层施工方式的不同比混凝土面层每侧至少宽出300mm(小型机具施工时)或500mm(轨模或摊铺机施工时)或650mm(滑模或摊铺机施工时)。

　　为防止下渗水影响路基，排水基层下应设置由水泥稳定粒料或密级配粒料组成的不透水底基层，底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物。

　　碾压混凝土基层应设置与混凝土面层相对应的接缝。

　　水泥混凝土路面结构的组成-一面层的特点

　　1.性能

　　水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性(抗冻性)，表面抗滑、耐磨、平整。

　　2。接缝

　　垂直相交的纵向和横向缝，将混凝土板分为矩形板，防止胀缩作用导致板体裂缝或翘曲。纵向接缝：根据路面宽度和施工铺筑宽度设置。一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置带拉杆的平缝形式的纵向施工缝。一次铺筑宽度大于4.5m时，应设置带拉杆的假缝形式的纵向缩缝，纵缝应与线路中线平行。

　　横向接缝：横向施工缝尽可能选在缩缝或胀缝处。前者采用加传力杆的平缝形式，后者同胀缝形式。特殊情况下，采用设拉杆的企口缝形式。

　　胀缝设置按施工季节分：除夏季施工的板，且板厚大于等于200mm时可不设胀缝外，其他季节施工的板均应设胀缝。胀缝间距一般为100―200m。混凝土板边与邻近桥梁其他结构物相接处或板厚有变化或有竖曲线等，一般也均设胀缝。横向缩缝为假缝时，可等间距或变间距布置，一般不设传力杆。

　　3.对于特重及重交通等级的混凝土路面，横向胀缝、缩缝均设置传力杆。

　　4.抗滑性

　　混凝土面层应具有较大的粗糙度，即具备较高的抗滑性能，以提高行车安全性。可采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法形成面层的构造深度。

　　按级配原则构成的沥青混凝土结构组成的形式

　　(1) 悬浮密实结构：由次级骨料填充前级骨料(较次级骨料粒径稍大)空隙的沥青混凝土具有很大的密度，但由于各级骨料被次级骨料和沥青胶浆所分隔，不能直接互相嵌锁形成骨架，因此该结构具有较大的黏聚力c，但内摩擦角ψ较小，高温稳定性较差。通常按最佳级配原理进行设计。

　　(2)骨架空隙结构：粗骨料所占比例大，细骨料很少甚至没有。粗骨料可互相嵌锁形成骨架，嵌挤能力强;但细骨料过少不易填充粗骨料之间形成的较大的空隙。该结构内摩擦角ψ较高，但黏聚力c也较低。

　　(3)骨架密实结构：较多数量的断级配粗骨料形成空间骨架，发挥嵌挤锁结作用，同时由适当数量的细骨料和沥青填充骨架间的空隙形成既嵌紧又密实的结构。该结构不仅内摩擦角ψ较高，黏聚力c也较高，是综合以上两种结构优点的结构。

　　沥青混凝土对沥青的要求

　　1.粘结性

　　对高等级道路，夏季温度高持续时间长、重载交通、停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的结构层，宜采用稠度大(针人度小)的沥青;对冬季寒冷地区、交通量小的道路宜选用稠度小的沥青。

　　2.感温性

　　日温差、年温差大的地区宜选用针入度指数大的沥青。高等级道路，夏季高温持续时间长的地区、重载交通、停车站、有信号灯控制的交叉路口、车速较慢的路段或部位需选用软化点高的沥青;反之，则用软化点较小的沥青。

　　3.耐久性

　　沥青应有足够的抗老化性能即耐久性，使沥青路面具有较长的使用年限。通过水煮法试验，测定沥青和骨料的黏附性，反映其抗水损害能力，等级越高，黏附性越好。

　　4.塑性

　　25℃延度改为10℃延度或15℃延度，不同标号的沥青延度就有了明显的区别，从而反

　　映出它们的低温性能，低温延度越大，抗开裂性能越好。在冬季低温或高、低温差大的地区，要求采用低温延度大的沥青。

　　5.安全性

　　确定沥青加热熔化时的安全温度界限，使沥青安全使用有保障。通过闪点试验测定沥青加热点闪火的温度――闪点，确定它的安全使用范围。沥青越软(标号高)，闪点越小。如沥青标号110号到160号，闪点≥230℃，标号90号≥245℃。

　　沥青混凝土对粗骨料的要求

　　(1)粗骨料应具有较大的表观相对密度，较小的压碎值、洛杉矶磨耗损失、吸水率、针片状颗粒含量、水洗法<0.075mm颗粒含量和软石含量。如高等级道路表面层粗骨料压碎值不大于26%、吸水率不大于2.0%等。

　　(2)城市快速路、主干道路的表面层(或磨耗层)的粗骨料的磨光值PSV应不少于36―42(雨量气候分区中干旱区一潮湿区)，以满足沥青路面耐磨的要求。

　　(3)粗骨料与沥青的黏附性应有较大值，城市快速路、主干道的骨料对沥青的附性不应大于或等于4级，次干路及以下道路在潮湿区应大于或等于3级。

　　沥青的老化和再生

　　沥青的老化削弱了沥青与骨料颗粒的粘结力，造成沥青混凝土路面的硬化，进而使路面粒料脱落、松散，降低了道路耐久性。沥青的再生是沥青老化的逆过程。

　　命题点17再生剂的技术要求

　　(1)必须具有软化与渗透能力，即具备适当的黏度。

　　(2)必须具有良好的流变性质，复合流动度接近1，显现牛顿液体性质。

　　(3)必须具有溶解分散沥青质的能力，即应富含芳香分。可以再生效果系数K――再生沥青的延度与原(旧)沥青延度的比值表征旧沥青添加再生剂后恢复原沥青性能的能力。

　　(4)具有较高的表面张力。

　　(5) 必须具有良好的耐热化和耐候性(以试验薄膜烘箱试验前后黏度比衡量)。

      再生剂推荐技术指标

　　25℃黏度：0.01～20Pa?S;25℃复合流动度>0.90;芳香分含量>30%;250C表面张力>36×10-3N/m;薄膜烘箱试验黏度比(η后/η前)<3。日本的再生剂质量标准还要求：不含有毒物质;根据施工性能和旧料物理性能恢复的能力确定60℃黏度;应有足够高的闪点(施工安全性);规定了薄膜烘箱试验后的黏度比和质量变化(保证再生路面的耐久性)。

　再生沥青混合料新旧料配合比的确定应考虑的因素

　　(1)旧路面材料的品质，即回收沥青的老化程度，旧料中沥青的含量和集料级配。

　　(2)再生剂选择与用量的确定应考虑旧沥青的黏度、再生沥青的黏度、再生剂的黏度等因素。

　　(3)再生沥青混合料中旧料含量：如直接用于路面面层，交通量较大，则旧料含量取低值，占30%～40%;交通量不大时用高值，旧料含量占50%～80%。

　再生沥青混合料的生产工艺

　　(1)再生沥青混合料生产可根据再生方式、再生场地、使用机械设备不同而分为热拌、冷拌再生技术，人工、机械拌和，现场再生、厂拌再生等。

　　(2)目前再生沥青混合料最佳沥青用量的确定方法采用马歇尔试验方法，技术标准原则

　　上参照热拌沥青混合料的技术标准。

　　(3)再生沥青混合料性能试验指标有：空隙率、矿料间隙率、饱和度、马歇尔稳定度、流值等。

　　(4)再生沥青混合料的检测项目有车辙试验动稳定度、残留马歇尔稳定度、冻融劈裂抗拉强度比等，其技术标准参考热拌沥青混合料标准。

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