郭喜 王弘一
摘要:法国规范作为欧洲规范的主要组成部分,在欧洲规范中占据了很重要的地位,在非洲很多法语区国家一直沿用法国规范。中国施工企业在非洲难免遇到采用法国规范的工程,本文根据在西非法语区国家公路工程实际施工经验,对施工中遇到的中国和法国施工的区别作以简单介绍,并简要分析两者的差异。
关键词:法国规范、DURIZE、沥青混合料级配、级配碎石基层
中图分类号:U412.22文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016) 06(a)-0000-00
引言:
多哥位于非洲西部,面积56785平方公里。东邻贝宁,西靠加纳,北接布基纳法索,南部濒临几内亚湾。国土南北长600余公里,目前该国经济较为落后,公路是其国内主要运输方式,壹号公路是境内唯一一条贯穿南北的等级公路,南起首都洛美,北与布基纳法索接壤,公路全长近700公里。该公路建成年代较早,但最近10年多数段落委托法国公司进行了改造,路况较好。我公司设计施工总承包的几个项目在其首都附近,在项目实施过程中遇到了很多中法施工规范的冲突和差异,下面就工作中遇到的一些差异作以简单介绍并分析两国规范的不同点和适用性。
1. 冻融劈裂试验和DURIZE试验
国内规范JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中沥青混合料冻融劈裂试验适用于在规定条件下对沥青混合料进行冻融循环,测定混合料试件在受到水损害前后劈裂破坏的强度比,以评价沥青混合料的水稳定性试验温度为25℃。制件采用马歇尔击实法成型的圆柱体试件,击实次数为双面各50次。制件至少8个,分两组,第一组室温保存。第二组真空饱水,在98.3kPa—98.7kPa(730mmHg—740mmHg)真空条件下保持15min,然后打开阀门,恢复常压,试件在水中放置0.5h。之后取出试件放入塑料袋中,加入约10mL的水,扎紧袋口,将试件放入恒温冰箱,冷冻温度为—18℃±2℃,保持16h±1h。随后将试件取出,立即放入保温为60℃±0.5℃的恒温水槽中,撤去塑料袋,保温24h。将第一组与第二组全部试件浸入温度为25℃±0.5℃的恒温水槽中不少于2h,两组试件均进行劈裂试验,得到最大荷载。冻融循环后的第二组试件劈裂抗拉强度与未冻融的试件的劈裂抗拉强度比值得到沥青混合料的冻融劈裂抗拉强度比TSR。
法国规范NF P 98-251-1热沥青混合料上的DURIZE试验详细说明了用于18℃通过将试样浸水与不浸水的两个抗压强度之间的比例,来表示热沥青混合料的耐水度。制件的设备为专用设备,两边可以加压。模具为12个圆筒形金属模具,内径80毫米,最小高度190毫米。混合料在每个试样上施加60KN±0.5%的负载,负载时间5分钟。试样在试模中至少4个小时,直到恢复室温,然后对试样脱模。分别测体积参数后分为三组,第一组在空气中放置24小时测得其抗压强度,第二组在空气中在放置24小时+7天浸水后测其抗压强度,第三组在空气中放置8天后测其抗压强度,三组均需保证环境温度及水温为18℃。其中第二组空气中放置24小时+7天浸水的抗压强度r与第三组空气中放置8天的抗压强度R比值r/R为最终结果。
两种测试方法均为测定沥青混合料的水稳定性,对于潮湿地区的结果要求均为不小于75%。但从试验过程中可以看出,DURIZE试验的沥青混合料测其抗压强度,而冻融劈裂试验测其劈裂强度,两个测试结果而言明显劈裂强度对比抗压强度更能反应混合料的水稳定性。 同时DURIZE试验中,试件只是在18℃的水中放置了7天,并没有像冻融劈裂试验中经过低温(—18℃±2℃),高温(60℃),常温(25℃)的循环,而只是单纯的在18℃的水中存放了7天,其反应的结果具有很大的局限性,对于非洲这种温差不大的区域可以使用,但是对于国内这种一年气候变化较大,甚至每天温差都很大的情况就不能很好的反应混合料的水稳定性。然而冻融劈裂试验中,试件在成型之后没有经过空气中的短暂放置,直接就进行了高温低温常温的循环,DURIZE试验中即使需要放置在水中的试件也事先在空气中放置了24小时,经历了短期的老化,从在空气中放置8天的抗压强度与放置1天的抗压强度比较,明显放置8天后的强度高于放置1天的抗压强度。所以对于冻融劈裂的试件在制件后在空气放置一段时间使其经历一定的短期老化,这样更能模拟施工现场的实际状况。综上对比两个试验,冻融劈裂试验更能反应沥青混合料的水稳定性,DURIZE试验中的短期老化过程也值得借鉴。
2.沥青面层级配对比
沥青混凝土面层的级配对于沥青混凝土有重大影响。下面是国内规范AC-13和相应当地公司的BBSG 0-14的级配范围(通过百分比):
对比两个级配范围明显可以看出,第一、当地的法规总的来说级配范围较窄,对级配的要求比较严格;第二、当地法规要求整体级配较细,细料部分多,尤其是对于小于2mm的粉料要求用量大,0.075以下至少7%,这也导致当地沥青混凝土沥青用量普遍在5.5-6%之间,沥青用量较大;第三、当地法规每个筛孔的级配上限总是比国内规范要小,说明法规还是重视粗集料的骨架作用,这样明显会导致中间部分较少。
综上可以看出当地法规级配总体偏细但是同样重视粗集料的骨架作用,这样的好处是空隙率较小,渗水情况好,防水并有一定的骨架保证混合料的高温稳定性抵抗车辙,比较适合当地高温多雨的气候状况。细料多使得混合料有一定的变形能力,在道路等级不是很高,路基结构层强度不高的情况下,如果下部结构出现一定的变形,面层亦可以随之变形,如下图所示。
同时缺点也很明显,细料较多导致面层构造深度不足,抗滑性能不好,容易造成交通事故,同时抗车辙能力不足,容易变形,如下图所示。
所以,当地法规的级配范围对于道路等级低交通量小但是天气炎热雨水多的地区比较合适,但是作为高等级道路明显抗车辙能力不足。而国内规范如果混合料在调整级配时,适当减少靠近最大粒径的粗集料和细集料中较细部分的比例,控制矿粉比例,适当增加中间档次的粗集料(如5-10mm),构成规范中所提倡的S型级配嵌挤密实型级配,不仅具有适宜的空隙率,渗水性好,有较好的高温稳定性,并且能够保证较大的构造深度和摩擦系数。
3级配碎石基层要求
首先对于一级公路基层级配碎石级配范围两种规范要求如下表(注:项目开始早,使用F02 JTJ 034-2000路面基层施工技术规范)
0.08 2 10
国内规范要求级配碎石的压碎值不大于26%,而法标要求洛杉矶磨耗值小于30%,微型狄发尔磨耗试验(简称湿磨耗试验)小于28%,洛杉矶磨耗值和湿磨耗试验值之和小于55。国内规范对于级配碎石的液塑限有相应的规定,法标则规定了级配碎石与ES填料10%等量的砂砾大于50,即级配碎石5mm以下部分的砂当量要求大于50%。
由此可以看出法标级配碎石的范围相对于国内规范要求大料部分较少(大于25mm部分),细料部分较多。但是对于石料的基本性质要求较高,且要求较细,对于细料部分要求砂当量大于50%是防止细料过多的情况,要求细料部分中砂部分占大部分。所以法标对于级配碎石的要求值得我们参考学习。
4结束语
本文从沥青混合料的水稳定性试验、面层混合料的级配范围、级配碎石基层要求三个方面对比了国内规范和法国规范在这几个方面的异同和优劣势,第一、对于沥青混合料的水稳定性试验,冻融劈裂试验比DURIZE试验实用;第二、两种沥青混合料的适用范围有所区别,当地规范更适合于等级低天气炎热雨水多的地区;第三、法国规范对于级配碎石基层的要求更细,更高,值得参考。
参考文献
[1]. JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》
[2]. NF P 98-251-1热沥青混合料上的DURIZE试验
[3]. JTG F40-2004 《公路沥青路面施工技术规范》
[4]. XP P 18-540 Granulats Definitions,conformite,specifications
[5]. F02 JTJ 034-2000《路面基层施工技术规范》