CN101273093A - 可渗透的反射开裂消除层 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制备用于形成蒸汽可渗透铺路层的沥青混合物的设计方法。该设计流程包括制备一种或多种沥青混合物试样，测量这些试样的性能，并基于试样的性能选择合适的蒸汽可渗透的沥青混合物用于铺路。本发明的另一方面是所选的沥青混合物，其包括集料和沥青粘合剂。应选择此集料使不超过约(5质量％)且优选不超过约(3.5质量％)的集料能透过75μm的筛网。所选的沥青混合物应具有至少约8cm2的空气渗透值以减少其在施工中和施工后的起泡倾向性。更进一步，所选的沥青混合物应具有合适的抗疲劳性且应是基本上对水不可渗透的。

Description

可渗透的反射开裂消除层
发明领域
本发明涉及用于铺路应用的沥青混合物。更具体地说，此沥青混合物提供了一种具有增强的蒸汽渗透性的铺路层，且此铺路层保持基本上水分不可渗透和保持其阻止反射开裂(reflective cracks)形成的能力。
相关技术的描述
当路面恶化时，可在路面上覆盖热的混合沥青(HMA)来修复路面。当设计覆盖层时，穿过覆盖层的开裂传播速度，反射开裂的恶化速度，和能经开裂渗透的水量是必须要考虑的。如此厚得多的HMA覆盖层的一个缺点是旧铺路层的开裂经新的覆盖层反射。为了减轻这种反射开裂，一种方案是铺设更厚的覆盖层。传统的HMA覆盖层的另一个缺点是其是对水可渗透的，允许水进入基底。此类覆盖层的第三个缺点是其通常具有低的耐应变能力和低的抗反射开裂能力。
可制造出沥青粘合剂，其具备了为降低热致开裂和反射性开裂的可能性而在低温下能承受蠕变或应力弛豫的能力。此类粘合剂的缺点是其是极易延展的，因而用它们修建的道路易于形成车辙(rut)。
也可制造出具有高剪切模量且在高温下能阻止车辙形成的沥青粘合剂。此类粘合剂的缺点是其易于在低温下破碎，因而用它们修建的道路易于开裂。为铺路应用而配制的通常的沥青粘合剂一般具有在高温时的高剪切模量或在低温时的高延展性，但不同时具有此两种性能。
另一个用于修复受损路面的反射开裂控制方法包括：铺设应力吸收薄膜中间层(SAMI)，在铺HMA前在表面铺设网格或织物，破碎和固定铺路面，碎石化铺路面，和重建。此方法的一些潜在的缺点是其可能是花费昂贵的，效率低的，难于回收或难于建造的。此方法的另一个缺点是如果路面没有重建，路面可能还有开裂问题。
为了解决上面讨论的一些问题，制造了能够缓解应力且保持稳定性的中间层。在美国专利No.6,830,408中描述了此类中间层的一个例子，此专利被完整引用以作参考。此类中间层具有包括大量细小集料的集料结构。更具体地说，在用于此类中间层的集料中，6-14％能穿过200目的筛网，且100％能穿过9.5mm的筛网。尽管此类中间层对水是不可渗透的以阻止表面水的渗透和在其下面的聚集，其具有对蒸汽基本上不渗透的缺点。当此类中间层铺设在硅酸盐水泥混凝土(PCC)或其它铺设表面时，中间层具有在其下截留蒸汽的潜在可能。当气候和环境条件发生变化，就引起PCC释放水汽或排出气体。此中间层进而隆起并起泡。这引起在中间层上的覆盖层也隆起并起泡。通过实验，本发明的发明人确定了水蒸气是引起气泡的蒸汽的主要组成部分。
为了克服这些缺点，需要这样一种沥青混合物，此沥青混合物能形成保持基本上不透水分的层，且保持其阻止形成反射开裂的能力同时具有增强的蒸汽渗透性。此沥青混合物应能用于制造各种道路层，包括基层，中间层，和覆盖层。
发明概述
本发明的目的是提供一种铺路用的沥青混合物，此沥青混合物具有抗疲劳性以阻止反射开裂的形成，且具有增强的蒸汽渗透性以助于阻止在铺路层下形成气泡。
通过一种可用于形成蒸汽可渗透的铺路层的沥青混合物，可达到上述目的和其它目的。此沥青混合物具有合适的蒸气渗透性且能提供良好的抗疲劳性。其包括集料和沥青粘合剂。应选择此集料使不超过约5质量％的集料，且优选不超过约3.5质量％的集料能透过75μm(200目)的筛网。此沥青混合物应具有至少约8cm2的空气渗透值(K)以减少其在施工中和施工后的起泡倾向性。
本发明的另一个方面是一种用于制造此沥青混合物的设计方法，该沥青混合物是用来形成蒸汽可渗透的铺路层。此设计流程包括：制备一种或多种的具有合适空气空隙量的沥青混合物试验样品；利用性能试验来测量这些样品的性能诸如但不局限于渗透性试验，疲劳试验，空气空隙试验，或其组合；以及基于样品性能选择合适的沥青混合物用于铺路，该沥青混合物是蒸汽可渗透的。
本发明的其它方面，连同其附属的优点和新特征，将部分地在下文说明中描述，部分在下列试验的基础上对于本领域技术人员来说是很明显的，或者可以由本发明的实践而获知。本发明的目的和优点可以通过特别由附属权利要求所指出的工具和组合而实现并获得。
优选实施方式的详述
本发明描述了用于制备具有抗疲劳性且蒸汽可渗透的铺路层的设计方法。更具体地说，此层应是对水相对不可渗透的而对蒸汽相对可渗透的。
本发明提供了选择用于铺设道路层的沥青混合物的方法。此方法包括制备一种或多种沥青混合物试样，对沥青混合物进行多种性能试验，并基于样品的性能试验结果选择具有合适性质的沥青混合物用于铺设蒸汽可渗透的层。所选的沥青混合物必须满足特定的标准，且挑选来用于所选的沥青混合物的集料必须满足特定的标准。
所选用于混入进行性能筛选的沥青混合物的集料应包括不超过约5质量％的能透过75μm(200目)筛网的集料。优选地，不超过约4.5质量％的集料能透过75μm的筛网。更优选地，不超过约4质量％的集料能透过75μm的筛网。最优选地，在此沥青混合物中不超过约3.5质量％的集料能透过75μm的筛网。优选地，在此沥青混合物中不超过约7质量％的集料能透过150μm(100目)的筛网。更优选地，不超过约6质量％的集料能透过150μm的筛网。最优选地，不超过约5质量％的集料能透过150μm的筛网。优选地，超过约25质量％的集料能透过600μm(30目)的筛网，和超过约45质量％的集料能透过1.18mm(16目)的筛网。优选地，超过约70质量％的集料能透过2.36mm(8目)的筛网。更优选地，超过约80质量％的集料能透过2.36mm的筛网。最优选地，超过约85质量％的集料能透过2.36mm的筛网。优选地，至少约90质量％的集料能透过9.5mm的筛网。基本上所选的所有集料应能透过12.5mm的筛网。集料可包括但不限于矿物集料，诸如砂子，石头，和/或石灰，且可以是破碎的和/或完整的(rounded)。
一种或多种沥青混合物可由所选的集料制得。用于制备沥青混合物的粘合剂必须具备良好的抗车辙和抗开裂性。优选地，使用高分子改性或弹性体改性的粘合剂。可使用美国专利(No.6,830,408)中描述的粘合剂。优选地，制备多种混合物以利于通过进行的性能试验能观测到不同比例的多种集料等级，不同粘合剂，和不同粘合剂用量的影响。
优选地，沥青混合物包括至少约7质量％的沥青粘合剂。更优选地，沥青混合物包括至少约8质量％的沥青粘合剂。最优选地，沥青混合物包括至少约9质量％的沥青粘合剂。
样品是由所建议的沥青混合物制备的。此样品必须具有与将建造的铺路层中的期望值近似等量的空气空隙。
对沥青混合物试样的物理性质进行了测量且进行了性能试验。对所制备的沥青混合物中的至少一种进行至少一种性能试验或测量物理性质。此性能试验可以是抗疲劳试验或蒸汽渗透试验。优选地，进行弯梁疲劳(Flexural Beam Fatigue)试验来测量抗疲劳性。优选地，蒸汽渗透试验是基于测量具有与将建造的铺路层中的期望空气空隙百分率基本上等量的空气空隙百分率的样品。优选地，蒸汽渗透试验是空气渗透试验。优选地，空气渗透试验是基于测量高2.5cm且直径10cm的样品。最优选地，依照沥青混合物渗透性的标准试验方法(ASTM D 3637)，该方法测量空气能被压过或抽过沥青混合物的速度。测量或计算的物理性质可包括空气空隙，沥青膜的厚度，填充着沥青的空隙，矿物集料中的空隙(VMA)，和粉尘(dust)对粘合剂的比率(D/B)。不管用何原料作为集料，不管是不是矿物集料，都可以测量VMA。优选地，粉尘对粘合剂的比率通过按照在AASHTO R 35-04的9.3.6节所概括的容量设计流程而计算，其中此比率定义为粉尘对估计有效粘合剂容度(estimated effective binder content)。优选地，测量或计算多于一种上述物理性质，且对试样进行了上述所有的性能试验。最优选地，对试样进行了上述所有的测量，且对试样进行了上述所有的性能试验。
基于上述的性能试验，测量，和计算，对用于铺设铺路层的沥青混合物进行选择。当试验了合适的沥青混合物，完全相同的沥青混合物可选用于铺设路层。当试验了不合适的沥青混合物，须对集料的等级组成(gradationcomposition)，粘合剂量和/或粘合剂组成进行调整以补偿沥青混合物试样的不合适的性能或物性。
所选的沥青混合物应包括一个集料和粘合剂的选区(constituency)，此区基于对100mm的样品的50次回转压实(gyrations compaction)在沥青混合物中形成至少约3％的空气空隙。优选地，沥青混合物有至少约4％的空气空隙。更优选地，沥青混合物有至少约4.5％的空气空隙。更优选地，沥青混合物有至少约5％的空气空隙。最优选地，在沥青混合物中形成至少约7％的空气空隙。
优选地，所选的沥青混合物具有至少约8cm2的空气渗透值。更优选地，所选的沥青混合物具有至少约10cm2的空气渗透值。更优选地，所选的沥青混合物具有至少约12cm2的空气渗透值。最优选地，所选的沥青混合物具有至少约15cm2的空气渗透值。
所选的沥青混合物应具有在2000微应变(microstains)，10Hz和20℃时至少约5000个周期的弯梁疲劳。更优选地，此沥青混合物的弯梁疲劳至少是约35,000个周期。最优选地，此沥青混合物的弯梁疲劳至少是约100,000个周期。
包括在所选的沥青混合物中的集料不超过约5质量％应能透过75μm的筛网。优选地，不超过约4.5质量％的集料能透过75μm的筛网。更优选地，不超过约4质量％的集料能透过75μm的筛网。最优选地，沥青混合物中不超过约3.5质量％的集料能透过75μm的筛网。优选地，沥青混合物中不超过约7质量％的集料能透过150μm的筛网。更优选地，不超过约6质量％的集料能透过150μm的筛网。最优选地，不超过约5质量％的集料能透过150μm的筛网。优选地，超过约25质量％的集料能透过600μm的筛网，和超过约45质量％的集料能透过1.18mm的筛网。优选地，超过约70质量％的集料能透过2.36mm的筛网。更优选地，超过约80质量％的集料能透过2.36mm的筛网。最优选地，超过约85质量％的集料能透过2.36mm的筛网。优选地，至少约90质量％的集料能透过9.5mm的筛网。基本上所选的所有集料应能透过12.5mm的筛网。在所选的沥青混合物中的集料可包括但不限于矿物集料，诸如砂子，石头，和/或石灰，且可以是破碎的和/或完整的。
所选的沥青混合物应具有不超过约70％的沥青填充空隙。优选地，此所选的沥青混合物具有不超过约65％的沥青填充空隙。在某些情况下，此所选的沥青混合物具有不超过约60％的沥青填充空隙。最优选地，此所选的沥青混合物有约65％的沥青填充空隙以达到最优抗疲劳性。
用在所选的沥青混合物中的集料具有至少约18％的VMA。优选地，此集料具有至少约20％的VMA，且最优选地，此集料具有至少约22％的VMA。
所选的沥青混合物的粉尘对沥青比(D/B)应不超过约0.9。优选地，粉尘对沥青比不超过约0.7。更优选地，粉尘对沥青比不超过约0.5。
所选的沥青混合物应具有至少约7μm厚的沥青膜。优选地，所选的沥青混合物的膜厚至少是约8μm，且最优选地，此膜厚至少是约9μm。
本发明的另一个方面是包括集料和沥青粘合剂的沥青混合物。集料须具有上述所选集料的特征，和沥青混合物至少具有上述所选沥青混合物的某些物理性质和性能特征。优选地，沥青混合物具有上述所选沥青混合物的所有物理性质和性能特征。此沥青混合物能用于铺设具有优良抗疲劳性同时基本上是对水不渗透的和蒸汽可渗透的铺路层。
沥青混合物中的空气空隙与此混合物的抗疲劳性之间存在反比关系。很多文献描述了高空气空隙的沥青混合物是不耐疲劳的。而且，具有优异的抗疲劳性但很低空气空隙以致实质上是蒸汽不可渗透的沥青混合物已制成。在本发明以前，空气空隙与抗疲劳性间的反比关系被认为是一个不变的固有性质。在本发明中，发现出乎预料的是，经仔细设置集料的级配和所用粘合剂量可制得具有合适的渗透性和抗疲劳性的沥青混合物。
在实施本发明中的一个关键方面是使用不常见的目标粉尘对沥青比(D/B)。通常的设计指导方针使用D/B比值1.0作为最小值且提高此比值到1.2或甚至高到2.0。但是，在本发明中，当此比值降到0.9，0.7，0.5和以下，结果是出乎预料的。
通过在集料结构中产生非常大量的空气空隙再用沥青填充大部分的这些空隙，只要此空气空隙是经仔细构造的，本发明的沥青混合物就可制得。对于构建本发明的空气空隙结构，能通过75μm，150μm，和2.36mm筛网的集料量是重要的。而且，空气空隙的总量是关键的。过多的空气空隙将限制抗疲劳性且过少的空气空隙将损及渗透性。
在本发明的一种实施方式中，沥青混合物具有至少约8cm2的空气渗透值和在2000微应变，10Hz，和20℃时至少约5000个周期的弯梁疲劳。更优选地，空气渗透值和弯梁疲劳都大于上述的数值。更优选地，沥青混合物具有至少约10cm2的空气渗透值和在2000微应变，10Hz，和20℃时至少约35,000个周期的弯梁疲劳。更优选地，沥青混合物具有至少约12cm2的空气渗透值和在2000微应变，10Hz，和20℃时至少约100,000个周期的弯梁疲劳。最优选地，沥青混合物具有至少约15cm2的空气渗透值。优选地，此沥青混合物具有不超过约0.9的粉尘/沥青比值，优选地，不超过约0.7，且最优选地，不超过约0.5。更进一步，优选地，此沥青混合物中不超过约5质量％的集料能透过75μm的筛网。优选地，至少约7质量％的沥青混合物是粘合剂。更优选地，至少约8质量％的沥青混合物是粘合剂。最优选地，至少约9质量％的沥青混合物是粘合剂。优选地，不超过约5质量％的集料能透过75μm的筛网。且更优选地，不超过约3.5质量％的集料能透过75μm的筛网。优选地，超过约70质量％的集料能透过2.36mm的筛网。更优选地，超过约80质量％的集料能透过2.36mm的筛网。最优选地，超过约85质量％的集料能透过2.36mm的筛网。此实施方式的沥青混合物应具有至少约7μm的膜厚，优选地，至少约8μm，且最优选地，至少约9μm。此实施方式的沥青混合物应具有至少约3％的空气空隙，优选地，至少约5％的空气空隙，且最优选地，至少约7％的空气空隙。
在本发明的另一种实施方式中，沥青混合物中不超过约5质量％的集料能透过75μm的筛网，超过约70质量％的集料能透过2.36mm的筛网，且此混合物在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳。优选地，在沥青混合物中不超过约3.5质量％的集料能透过75μm的筛网，不超过约7质量％的集料能透过150μm的筛网，不超过约25质量％的集料能透过600μm的筛网，超过约80质量％的集料能透过2.36mm的筛网，和至少约90质量％的集料能透过9.5mm的筛网。更优选地，在此实施方式的沥青混合物中超过约85质量％的集料能透过2.36mm的筛网。优选地，此混合物具有至少约3％的空气空隙，至少约7质量％的粘合剂，和具有不超过约70％的沥青填充空隙。更优选地，此混合物具有至少约5％的空气空隙，和不超过约60％的沥青填充空隙。最优选地，此混合物具有至少约7％的空气空隙，和不超过约65％的沥青填充空隙。此实施方式的沥青混合物具有不超过约0.9的粉尘/沥青比，优选地，不超过0.7，且最优选地，不超过0.5。此实施方式的沥青混合物中的粘合剂具有至少约7μm的膜厚，优选地，至少约8μm的膜厚，且最优选地，至少约9μm的膜厚。此实施方式的沥青混合物具有至少约18％的VMA，优选地至少约20％的VMA，且最优选地至少约22％的VMA。
在本发明的另一种实施方式中，沥青混合物中不超过约5％的集料能透过75μm的筛网，且此沥青混合物具有至少约3％的空气空隙和至少约8cm2的空气渗透值。优选地，此混合物具有至少约5％的空气空隙。最优选地，此混合物具有至少约7％的空气空隙。优选地，不超过约7％的集料能透过150μm的筛网，且超过约70质量％的集料能透过2.36mm的筛网。更优选地，超过约80质量％的集料能透过2.36mm的筛网。优选地，此实施方案的沥青混合物有至少约7质量％的粘合剂，且更优选地，至少约8质量％的粘合剂。优选地，此实施方式的沥青混合物在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期，更优选地，35,000个周期，且最优选地，100,000个周期的弯梁疲劳。此实施方式的沥青混合物有不超过约70％的沥青填充空隙，且优选地不超过约65％的沥青填充空隙。其具有至少约7μm的膜厚且优选至少约9μm。其具有不超过约0.9的粉尘/沥青比。
本发明的另一种实施方式是制备沥青混合物的方法，此方法包括选择集料(其中不超过约5质量％的集料能透过75μm的筛网)，及混合沥青粘合剂和集料以形成沥青混合物，所述沥青混合物具有至少约3％空气空隙，和相当大的(substantial)蒸汽渗透性，和在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳。优选地，超过约85质量％的集料能透过2.36mm的筛网，至少约7质量％的此混合物是粘合剂，且此沥青混合物具有至少约8cm2的空气渗透值和至少约7μm的膜厚。
本发明的另一种实施方式是选择用于铺设道路层的沥青混合物的方法，此方法包括选择集料(其中不超过约5质量％的集料能透过75μm的筛网)，制备至少一种包括沥青粘合剂和集料的沥青混合物，对此沥青混合物进行疲劳试验和渗透性试验，以及在试验后，基于受试沥青混合物的疲劳和渗透性性能而选择用于铺路层的沥青混合物。所选的沥青混合物应具有至少约3％的空气空隙且容许相当大的蒸汽渗透性。优选地，在所选的沥青混合物中至少约90质量％的集料能透过9.5mm的筛网，且基本上所有在所选的沥青混合物中的集料能透过12.5mm的筛网。优选地，所选的沥青混合物具有至少约8cm2的空气渗透值，更优选地，至少约10cm2，最优选地，至少约12cm2。优选地，所选的沥青混合物在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳，更优选地，至少约35,000个周期，且最优选地，至少约100,000个周期。优选地，在选择步骤前在至少一种沥青混合物中测定了填充着沥青的空气空隙量，且基于该测定选择沥青混合物。优选地，在选择步骤前测定了至少一种沥青混合物的粉尘/沥青比，且基于该测定选择沥青混合物。
在本发明的另一种实施方式中，沥青混合物具有至少约3％空气空隙，至少约10cm2的空气渗透值，和在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳。优选地，此沥青混合物具有至少约5％空气空隙，且具有至少约35,000个周期的弯梁疲劳。最优选地，此沥青混合物在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约100,000个周期的弯梁疲劳。
在本发明的另一种实施方式中，沥青混合物包含至少约7％的沥青粘合剂。此混合物具有至少约8cm2的空气渗透值，和不超过约70％的沥青填充空隙。
本发明的另一种实施方式是一种抗疲劳和蒸汽渗透的铺路层，此铺路层包括在沥青混合物中不超过约5质量％的集料能透过75μm的筛网，超过约70质量％的集料能透过2.36mm的筛网，至少约8cm2的空气渗透值，且在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳。优选地，在沥青混合物中超过约80质量％的集料能透过2.36mm的筛网，最优选地，在沥青混合物中超过约85质量％的集料能透过2.36mm的筛网。优选地，在此层中不超过约70％的空隙填充着沥青。优选地，此层具有至少约18％的VMA。优选地，至少约90质量％的集料能透过9.5mm的筛网，和基本上所有的集料能透过12.5mm的筛网。
通过本发明的沥青混合物，可制得抗疲劳的且基本上对水不渗透的和基本上蒸汽可渗透的道路层。此沥青混合物可用于多种铺设应用。其可用于铺设基层，中间层，及覆盖层。在施工中和施工后，用本发明的沥青混合物制得的铺路层具有降低的起泡倾向性。此外，这些铺路层缓解应力的能力没有过度地受损。因此，这些层具有阻止反射开裂的形成和恶化的能力。而且，这些层是耐用的。本发明的沥青混合物可用常规的设备铺设于道路上。
如下是应用本发明的沥青混合物的铺路区的实施例，对此铺路区与类似于美国专利No.6,830,408中所述的中间层进行了比较。此实施例无论如何都不意味着限定本发明的范围。
实施例1
本发明的优选实施方式的铺设中间层(称为区1)是铺设在I-35与堪萨斯高速公路桥间位于Wichita，堪萨斯的K-15高速公路段。区2是建在堪萨斯的I-435高速公路段。此区2包括中间层，其不具有显著的蒸汽渗透性且非常类似于美国专利No.6,830,408中所述的中间层。在这两个中间层区上都铺设了PG 70-28沥青的覆盖层。
区1的中间层有1英寸厚且含有平均8.5质量％的粘合剂。区2包括1英寸厚且含有平均9.3质量％的粘合剂的中间层。用在区1和区2的中间层的集料级配显示于下表1中：
表1
 区1(％通过率)  区2(％通过率)
  等级(筛孔孔径)9.5mm4.75mm2.36mm1.18mm600μm150μm75μm 1009880583742.3 10096765739119
用在区1和区2的沥青混合物的特征显示于下表2中：
表2
  区1   区2
％粘合剂(目标)   8.5   9.8
％空气空隙@50回转   5.1   1.3
％矿物集料中的空隙VMA   20.9   19.6
粉尘/沥青比   0.3   1.1
梁疲劳周期(在2000微应变，10Hz，和20℃时)   ＞170K   ＞100K
空气渗透值(cm2)   17   1.5
上例详述了在两实验区对基本上等同的集料材料和粘合剂的使用。工程是实施在基本上相似的混凝土结构上，在相似的气候区域和相似的交通流量(high traffic volumes)中。区1施工良好且运行良好。区2在基本上蒸汽不渗透的中间层和混凝土间截留水汽，引起严重的起泡。此严重的起泡迫使需要完全除去中间层。
从上述内容可以了解，本发明非常适合于实现本文上述目的和目标，并具有明显的以及本发明所固有的其它优点。
由于在不脱离本发明范围的情况下，可以得到本发明许多的可行实施方式，因此需要理解的是本文所述的所有情况应解释为说明，而非限制意义。
虽然已经显示并论述了特定的实施方式，但是各种的改进可以毫无疑问地进行，并且本发明并不限定于本文所述的各部分、各步骤的特定形式或安排，除非这种限定包括在随后的权利要求中。此外，应理解的是某些特征和变形是有用的，并且可以不管其它特征和变形而使用。这由权利要求的范围进行计划并且是在权利要求的范围内的。

Claims (34)

1、一种沥青混合物，其包括：
集料和沥青粘合剂的混合物，其中所述的沥青混合物具有至少约8cm2的空气渗透值，且在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳。
2、如权利要求1所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约35,000个周期的弯梁疲劳。
3、如权利要求2所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物具有至少约10cm2的空气渗透值。
4、如权利要求1所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物具有不超过约0.9的粉尘/沥青比。
5、如权利要求1所述的沥青混合物，其中至少约7％的所述沥青混合物是所述的粘合剂。
6、如权利要求1所述的沥青混合物，其中所述粘合剂具有至少约7μm的膜厚。
7、如权利要求1所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物具有至少约3％的空气空隙。
8、一种沥青混合物，其包括：集料和沥青粘合剂的混合物，
其中不超过约5％的所述集料能透过75μm的筛网，且超过约70％的所述集料能透过2.36mm的筛网；其中所述混合物在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳。
9、如权利要求8所述的沥青混合物，其中大于约85％的所述集料能透过2.36mm的筛网。
10、如权利要求8所述的沥青混合物，其中不超过约7％的所述集料能透过150μm的筛网，且至少约90％的所述集料能透过9.5mm的筛网。
11、如权利要求8所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物具有至少约5％的空气空隙。
12、如权利要求8所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物具有不超过约70％的沥青填充空隙。
13、如权利要求8所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物具有不超过约0.9的粉尘/沥青比。
14、如权利要求8所述的沥青混合物，其中不超过约25％的所述集料能透过600μm的筛网。
15、如权利要求8所述的沥青混合物，其中所述粘合剂具有至少约7μm的膜厚。
16、如权利要求8所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物具有至少约18％的VMA。
17、一种沥青混合物，其包括：集料和沥青粘合剂的混合物，
其中不超过约5％的所述集料能透过75μm的筛网，且其中所述混合物具有至少约3％的空气空隙和至少约8cm2的空气渗透值。
18、如权利要求17所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物具有至少约5％的空气空隙。
19、如权利要求17所述的沥青混合物，其中至少约7％的所述沥青混合物是所述的粘合剂。
20、如权利要求17所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳。
21、如权利要求17所述的沥青混合物，其中所述沥青混合物具有不超过约70％的沥青填充空隙。
22、如权利要求17所述的沥青混合物，其中所述的沥青混合物具有至少约7μm的膜厚。
23、一种制备沥青混合物的方法，其包括：
选择集料，其中不超过约5质量％的所述集料能透过75μm的筛网；和
混合沥青粘合剂与所述的集料以形成沥青混合物，
其中所述沥青混合物具有至少约3％的空气空隙和相当大的蒸汽渗透性，且其中所述沥青混合物在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳。
24、如权利要求23所述的方法，其中所述的沥青混合物具有至少约8cm2的空气渗透值。
25、一种选择沥青混合物用于铺设道路层的方法，其包括：
提供集料，其中不超过约5质量％的所述集料能透过75μm的筛网；
提供至少一种包括沥青粘合剂与所述集料的沥青混合物；
对所述的至少一种沥青混合物进行疲劳试验；
对所述的至少一种沥青混合物进行渗透试验；
以及在进行了所述的疲劳试验和渗透试验后，基于所述的至少一种沥青混合物的疲劳性能和渗透性能而选择沥青混合物用于所述的道路层，其中在所述选择的沥青混合物中的集料是足够大的，以至在所述的沥青混合物中形成至少约3％的空气空隙且在所述的混合物中允许相当大的渗透性。
26、如权利要求25所述的方法，其中所述选择的沥青混合物中至少约90质量％的所述集料能透过9.5mm的筛网，且在所述选择的沥青混合物中的基本上所有所述集料能透过12.5mm的筛网。
27、如权利要求25所述的方法，其中所述选择的沥青混合物具有至少约8cm2的空气渗透值。
28、如权利要求25所述的方法，其中所述选择的沥青混合物在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳。
29、如权利要求25所述的方法，进一步包括：
在所述的选择步骤前确定在所述的至少一种沥青混合物中沥青填充的空隙量，以及基于该确定而选择所述沥青混合物。
30、如权利要求25所述的方法，进一步包括：
在所述的选择步骤前确定在所述的至少一种沥青混合物中的空气空隙量，以及基于该确定而选择所述沥青混合物。
31、如权利要求25所述的方法，进一步包括：
在所述的选择步骤前确定在所述的至少一种沥青混合物中的粉尘/沥青比，以及基于该确定而选择所述沥青混合物。
32、一种抗疲劳且蒸汽可渗透的道路层，其包括：集料和沥青粘合剂的混合物，其中不超过约5质量％的所述集料能透过75μm的筛网，且超过约70质量％的所述集料能透过2.36mm的筛网；
其中所述道路层具有至少约8cm2的空气渗透值，且在铺设后的首个24小时内在2000微应变，10Hz，和20℃时具有至少约5000个周期的弯梁疲劳。
33、如权利要求32所述的道路层，其中所述沥青混合物具有不超过约70％的沥青填充空隙。
34、如权利要求32所述的道路层，其中所述的道路层具有至少约18％的VMA。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US20110059306A1 (en) * 2008-07-30 2011-03-10 Road Science, Llc Reflective crack relief layer that is permeable
US20100222465A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. Crack resistant layer with good mixture fracture energy and method of selecting same
US20100222468A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. Crack resistant layer with good beam fatigue properties and method of selecting same
US20100222469A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. A crack resistant layer with good binder fracture energy properties and method of selecting same
US20100222464A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. Emulsion of a polymer modified asphalt
US20100222467A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. crack resistent layer with good mixture fracture energy made from an emulsion of a polymer modified bituminous binder and method of selecting same
US20100222466A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. Crack resistant layer with good beam fatigue properties made from an emulsion of a polymer modified bituminous binder and method of selecting same
US20170215864A1 (en) * 2016-02-01 2017-08-03 DePuy Synthes Products, Inc. Tissue augmentation constructs for use with soft tissue fixation repair systems and methods

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5078543A (en) 1990-07-11 1992-01-07 Terrel Ronald L Storage system for solid waste material
US7550175B1 (en) 2001-06-27 2009-06-23 Semmaterials, L.P. Method for selecting an asphalt mixture for making an interlayer and method of making an interlayer
US7709106B2 (en) 2003-07-31 2010-05-04 Road Science, L.L.C. Reflective crack relief pavement interlayer with improved load bearing capacity and method for designing interlayer
US7479185B2 (en) * 2005-08-03 2009-01-20 Blankenship Phillip B Reflective crack relief layer that is permeable

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