关于沥青混合料的点滴

一笑了之 · 发表于 2012-3-31 08:45:55

一分钟快速注册,轻松融入检测圈

您需要登录才可以下载或查看，没有帐号？立即注册

x

一、沥青混合材料的定义
沥青混合料是由适当比例的粗、细集料及填料与沥青在严格控制条件下拌和而成的。常用AC来表示；沥青碎石常用AM来表示。
二、沥青混合材料的分类
• 1、按结合料分类：石油沥青混合料、煤沥青混合料。
• 2、按施工温度分类：热拌热铺沥青混合料、常温沥青混合料。
• 3、按矿质集料级配类型分类
•       ⑴、连续级配沥青混合料
      混合料中的矿料是按级配原则，从大到小各粒径都有，按比例相互搭配组成的混合料。
•       ⑵、间断级配沥青混合料
   混合料矿料中缺少一个或两个档次粒径的混合料。
• 4、按混合料密实度分类
•       ⑴、密级配混合料：连续级配组成的混合料其空隙率小于10%。
•       ⑵、开级配混合料：连续级配组成的混合料其空隙率大于15%。
•       ⑶、半开级配混合料：连续级配组成的混合料其空隙率介于密集配和开级配之间即在10%—15%。
• 4、按最大粒径分类
•       ⑴、粗粒式沥青混合料：集料最大粒径大于或等于26.5mm的混合料。
•       ⑵、中粒式沥青混合料：集料最大粒径为16mm或19mm的混合料。
•       ⑶、细粒式沥青混合料
   集料最大粒径为9.5mm或13.2mm的混合料。
•       ⑷、砂粒式沥青混合料
   集料最大粒径等于或小于4.75mm的混合料，也叫沥青石屑或沥青砂。
三、沥青混合料的组成结构形式
悬浮一密实结构：在采用连续密级配矿料配制的沥青混合料中，矿料的颗粒由大到小连续分布，并通过沥青胶结作用形成密实结构,但粒径较大的颗粒往往被较小一级的颗粒挤开，造成粗颗粒之间不能直接接触，也就不能相互支撑形成嵌挤骨架结构，而是彼此分离悬浮于较小颗粒和沥青胶浆中间，这样就形成了密实一悬浮结构。这种结构的特点是粘聚力高，密实度高,耐久性好但稳定性较差，工程中常用的AC型沥青混凝土就是典型代表。
骨架一空隙结构：当采用连续开级配矿料与沥青组成沥青混合料时，由于矿料大多集中在较粗的粒径上，所以粗粒径颗粒可以相互接触，彼此相互支撑，形成嵌挤的骨架。但因很少含有细颗粒，粗颗粒形成的骨架空隙无法填充，从而压实后在混合料中留下较多空隙，形成骨架一空隙结构。这种结构的特点是稳定性好但耐久性差，工程中使用的沥青碎石混合料和排水式磨耗层(OGFC)是典型的骨架空隙型结构。
骨架一密实结构：当采用间断型密级配矿料与沥青组成沥青混合料时，由于矿料颗粒集中在级配范围的两端，沥青混合料缺少中间颗粒，所以一端的粗颗粒相互支撑嵌挤形成骨架，另一端较细的颗粒填充于骨架留下的空隙中间，使整个矿料结构呈现密实状态，形成密实一骨架结构。它综合了上述两种方式组成的结构，既有一定数量的粗集料形成骨架，又根据粗集料空隙的数量加入适当细集料，使之充满骨架间隙，形成较密实的结构。这种结构的密实度、耐久性和稳定性都比较好，但施工和易性较差。沥青碎石玛碲脂混合料(SMA)是一种典型的骨架密实型结构。
四、沥青混合料技术性质和技术标准
• 1、高温稳定性
指沥青混合料在高温条件下能够抵抗车辆荷载的反复作用，不发生显著永久变形，保证路面平整度的特性。高温稳定性差易使沥青路面产生车辙、推移、拥包等病害，其中车辙是最严重、危害最大的破坏形式之一。其影响因素主要有矿料性质、矿料级配、矿粉、沥青粘度、沥青用量、沥青混合料的剩余空隙率、矿料间隙率等。
   高温稳定性的评价方法较多，我国目前常用马歇尔试验和车辙试验。
•       ⑴、马歇尔试验用于测定沥青混合料试件的破坏荷载和抗变形能力。
   试验方法是：按照配合比设计结果将沥青混合料制备成规定尺寸的圆柱形，置于试验仪中在规定的温度和加载速度下使之受到一定的侧向限制，记录试件所受的压力—变形曲线，最大荷载和最大变形即为稳定度MS和流值FL。
   目前，马歇尔试验得到的MS和FL既是沥青混合料配合比设计的主要指标，也是沥青路面施工质量控制的重要试验项目，但许多研究表明，仅用这一指标评估不够，与沥青路面抗车辙能力相关性较差。
         ⑵、车辙试验是一种模拟车辆轮胎在路面上滚动形成车辙的试验方法，结果直观，相关性好。规范规定对于高速、一级和城市快速路、主干路沥青路面的上、中面层的沥青混合料，用马歇尔试验进行配合比设计时，必须采用车辙试验对混合料的抗车辙能力进行检验，不满足要求时应重新进行配合比设计。
试验采用标准方法成型沥青混合料板块状试件（300×300×50），在规定的温度下，试验轮以一定频率，沿试件表面在同一轨迹上反复行走，测试试件表面在试验轮反复作用下形成的车辙深度。以产生1mm变形所需行走的次数即动稳定度评价其抗车辙能力。
• 2、低温抗裂性
      沥青路面的低温开裂是路面破坏的主要形式之一，在寒冷国家或地区，这种破坏非常普遍，一般有三种形式即面层低温缩裂、温度疲劳裂缝和反射裂缝，实际上许多裂缝是多方面原因共同作用造成的。其危害是从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，影响行车舒适性，缩短路面寿命，因此提高路面的抗裂性至关重要。
      影响沥青混合料低温抗裂性的因素有沥青性质（感温性、粘度、低温延度、耐老化性、蜡含量等）、混合料组成（沥青含量、级配类型、空隙率等）、环境、路面几何尺寸等。
      低温抗裂性的评价方法很多，如劈裂试验、弯曲试验、蠕变试验、收缩试验等。
• 3 、水稳定性
      沥青混合料在使用过程中长期受到自然因素和重复车辆荷载的作用，为保证路面具有较长的使用年限，必须具有良好的耐久性。其中水稳定是沥青路面耐久性非常重要的一个方面。
   水稳定性是混合料抵抗由于水侵蚀而逐渐产生沥青膜剥落、松散、坑槽等破坏的能力。水稳定性差会使混合料在有水情况下发生沥青与矿料颗粒表面的局部分离，同时在荷载作用下加剧沥青和矿料的剥落，形成松散薄弱块，飞转车轮带走剥离或局部剥离的矿粒或沥青，造成路面缺损或形成坑槽，导致路面早期破坏，使用性能显著降低，缩短寿命。
•       水稳性的影响因素有组成材料（集料的化学性质及表面物理特征、沥青的性质、混合料的空隙率）施工条件和施工质量、自然因素等。
•       水稳定性的评价方法有浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验等。
•       ⑴、浸水马歇尔试验该试验除试件在已达规定温度恒温水槽中的保温时间为48h外，其它均与前述马歇尔试验方法相同。试验结果为残留稳定度即浸水马歇尔稳定度和标准马歇尔稳定度的比值。
•       ⑵、冻融劈裂试验用马歇尔击实法成型圆柱形试件，将饱水试件置于置于冷冻箱中至规定时间后，进行劈裂试验，用冻融循环试件的劈裂抗拉强度占未冻融循环试件的劈裂抗拉强度即冻融劈裂强度比（残留强度比）评价其水稳定性。弯曲试验和渗水系数试验可根据具体情况进行。
• 4、抗滑性
      抗滑性是沥青路面的一个重要安全指标，足够的抗滑性能够保证在最不利情况下车辆能够高速安全行驶。其影响因素有集料的抗冲击性和耐磨性、混合料的级配情况、沥青用量及混合料的空隙率等。
      抗滑性的评价方法有表面构造深度（如铺砂法）及摩擦系数（如摆式摩擦仪法）等。
• 5 、施工和易性
•       施工和易性是保证室内试验结果能否真正实现到实际工程中去的很重要的方面。影响因素主要有适时气温、施工条件及混合料性质等。
•       目前还没有非常好的指标评定其施工和易性，一般凭直观视觉鉴定。