论文总字数：29167字

摘 要

随着道路技术的不断发展，在满足结构稳定性和耐久性的前提下，人们对道路安全性以及舒适性的要求越来越高。雨天路面积水严重危及到人们的行车安全，因此具有高连通孔隙的排水沥青路面就更多地运用到实际工程中。双层排水沥青路面与单层排水路面相比较而言，双层排水路面更大的优势在于其排除路面积水和降低汽车产生的噪音，而且能够防止大颗粒堵塞空隙。我国对排水路面研究与应用起步较晚，本文基于青兰高速双层排水沥青路面试验段项目，针对双层排水混合料进行配合比设计与优化。

本文首先针对原材料的性质进行试验，探究其性能的优劣；级配设计阶段，根据室内试验数据、工程案例以及规范要求进行PAC-13、PAC-20的配合比设计，PAC-13配合比设计根据2.36mm筛孔通过率来调整，PAC-20配合比设计根据4.75mm筛孔通过率来调整，与传统方式不同，根据连通空隙率确定级配组成；通过飞散试验、析漏试验确定最佳油石比；选用橡胶沥青复合高黏沥青进行路用性能研究，探究在设计配合比下排水沥青混合料各项性能是否满足工程需要以及规范要求，采用掺加不同高粘改性剂含量的SBS改性沥青、70#基质沥青作为对照组进行试验；根据高温车辙试验、水稳定性试验、渗水试验的试验结果，选择合适的配合比方案。

关键词：双层排水路面，橡胶沥青复合高黏沥青，配合比设计，路用性能

Abstract

With the continuous development of road technology, people's requirements for road safety and comfort are getting higher and higher under the premise of satisfying structural stability and durability. The water in the rainy road area seriously endangers people's driving safety, so the drainage asphalt road with high connected pores is more used in practical projects. Compared with single-drainage pavement, the double-drainage asphalt pavement has the advantage of double-drainage pavement, which eliminates road surface water and reduces noise generated by the car, and prevents large particles from blocking the gap. China started late on the research and application of drainage pavement. Based on the test section of Qinglan high-speed double-drain asphalt pavement, this paper designs and optimizes the mix ratio of double-drainage mix.

This topic firstly tests the properties of raw materials to explore the performance of the products. In the grading design stage, the PAC-13 and PAC-20 mix ratio design according to laboratory test data, engineering cases and specifications, PAC-13 mix ratio The design is adjusted according to the pass rate of 2.36mm mesh. The PAC-20 mix design is adjusted according to the 4.75mm mesh pass rate. Different from the traditional method, the gradation composition is determined according to the connected void ratio. The fly scatter test and the leak test are used to determine the most. The ratio of good oil-and-stone ratio is studied. The performance of road asphalt is studied by using rubber asphalt composite high-viscosity asphalt. It is investigated whether the performance of the drainage asphalt mixture meets the engineering requirements and specifications in the design mix ratio. SBS with different high viscosity modifier content is used. Modified asphalt and 70# matrix asphalt were tested as the control group; according to the test results of high temperature rutting test, water stability test and water seepage test, the appropriate mix ratio scheme was selected.

KEY WORDS: Double-drainage pavement, rubber asphalt composite high-viscosity asphalt, mix design, road performance

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1排水混合料配合比设计方法 2

1.2.2排水沥青路面材料及路用性能研究 3

1.2.3双层排水路面应用与研究 4

1.3研究内容与预期目标 4

1.3.1主要研究内容 4

1.3.2预期目标 5

第二章 混合料原材料性能指标 6

2.1矿料 6

2.1.1集料 6

2.1.2各矿料筛分实验结果 7

2.2沥青 8

2.3本章小结 9

第三章 排水沥青混合料配合比设计 10

3.1级配方案设计 10

3.2预估油石比 13

3.3空隙率测定方法及结果 14

3.4级配方案的验证与确定 15

3.5确定最佳油石比 17

3.6本章小结 20

第四章 排水沥青混合料路用性能研究 21

4.1高温稳定性能 21

4.2水稳定性 25

4.3空隙率与渗水性能 29

4.3.1连通空隙率的测定 29

4.3.2渗水试验 31

4.4本章小结 32

第五章 结论与展望 33

5.1主要结论 33

5.2进一步研究展望 33

致 谢 35

参考文献 36

第一章 绪论

1.1课题研究背景

在21世纪，高速公路的发展成为道路建设最重要的一环。在道路建设中，尤其是高速公路，传统的密级配沥青路面虽然能够满足路面结构的使用要求，但是，现在的沥青路面不仅仅需要其满足足够的结构稳定性、强度与耐久性，安全性和舒适性也是现在十分重要的指标。可是，雨天路面湿滑引发的交通事故依然严重威胁着道路使用者的生命财产安全，而且汽车在高速公路上造成的噪音对周围居民也有着不小的干扰。中国大部分高速公路使用的都是密级配沥青混合料，这种混合料空隙率比较小，透水性能不好，遇到降水天气，在路面表层会形成积水，导致路面与汽车的附着力下降，使路面的摩擦系数大大降低。此外，路面积水的存在，车辆行驶途中会产生喷雾和溅水的情况，严重影响道路行驶的安全性。为了解决道路在降水条件下安全性能不足的情况，进而对排水沥青路面路用性能的研究。

排水沥青路面（drainage asphalt pavement），又称多孔沥青路面（porous asphalt pavement），指压实后空隙率达到20%左右，通过单一粒径碎石按照嵌挤原理而形成骨架-空隙结构的开级配沥青混合料，面层由空隙率较大的混合料组成，面层下部铺设高防水性粘结层，使得路面积水迅速通过混合料内部空隙侧向排出路表面，从而解决了积水对结构和面层的影响。排水路面不仅可以依靠其发达的连通孔隙使地表水快速下渗，而且在一定程度上可以吸收车辆产生的噪声，实现“排水 降噪”的双重功能。然而，发达的连通孔隙也给路面带来了不小的弊端：如排水沥青混合料更容易受到水、空气、阳光等大气作用，会加速沥青老化，造成路面整体性能下降；而且排水沥青路面大多用于高温多雨地区，在这种高温环境下更容易发生车辙、松散等路面病害，使用寿命变短；排水沥青路面的部分空隙较大地方会被外部杂质堵塞，而且内部空隙会在车辆荷载下发生衰变，使路面排水降噪性能下降。

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