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沥青混合料组成与材料
1、沥青混合料:沥青、粗骨料、细骨料、矿粉,有的还加入聚合物和木纤维。
2、沥青混合料的力学强度由颗粒间的嵌挤力和内摩阻力,沥青胶结物与矿料之间的粘结力构成。
沥青混合料的结构取决于下列因素:矿物骨架结构、沥青结构、矿物材料与沥青相互作用的特点、沥青混合料的密实度及其毛细孔隙结构的特点。
3、基本分类:①按材料组成及结构分为连续级配和间断级配;按矿料级配组成和空隙率大小分为密级配、开级配、半开级配。②按粒径分为特粗(>31.5)、粗粒(≥26.5)、中粒(16或19)、细粒(9.5或13.2)、砂粒(<9.5)。
4、结构类型:①嵌挤原则(嵌挤力和内摩阻力为主,粘结力为辅,温度影响小)和密实级配原则(粘结力为主,温度影响大)②按级配原则有三种形式:密实—悬浮结构(较大的粘聚力,内摩擦角小,高温稳定性差,通常按最佳级配原理设计,代表是AC);骨架空隙结构(内摩擦角大,粘聚力小,较大的空隙,代表是AM、OGFC);骨架密实结构(粘聚力和内摩擦角均较高,代表是SMA);三种结构的沥青混合料密度、空隙率和矿料间隙率不同。
5、沥青优先采用A级沥青,不宜使用煤沥青。
6、沥青性能指标:粘结性、感温性、耐久性、塑性、安全性。
①粘结性:抵抗变形的能力即粘度,指标有条件粘度(常用)和60℃动力粘度(绝对粘度);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(针入度小)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。优先满足高温性能要求。
②感温性:沥青材料的黏度随温度变化的感应性。表征指标之一是软化点(达到一定粘度时的条件温度)。表征的另一指标是:针入度指数(PI),它是应用针入度和软化点的试验结果来表征沥青感温性的一项指标。对日温差、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:耐久性即抗老化性,改变原有的黏度和低温性能,这种变化称为沥青的老化。通过薄膜烘箱加热试验测定耐久性(测定老化后沥青的质量变化、残留针入度比、残留延度)。通过水煮法试验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:反映沥青抵抗开裂的能力。10℃或15℃延度。一般认为,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:闪点。沥青标号高→沥青越软→闪点越小
7、粗骨料:①粗骨料应洁净、干燥、表面粗糙。②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。压碎值≤26%,吸水率≤2%③粗骨料磨光值36-42,粗骨料与沥青的黏附性应有较大值,快速路、主干道≥4,次干路及以下道路≥3.
8、细骨料:①细骨料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的级配。②热拌密级配沥青混合料天然砂用量不宜超过骨料总量的20%,SMA、OGFC不宜使用天然砂。
9、矿粉:①采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉,且应洁净、干燥,不含泥土成分,外观无团粒结块。②城市快速路、主干道的沥青路面不宜采用粉煤灰作填料。
10、纤维稳定剂:①使用木质纤维素②不宜使用石棉纤维③250℃高温不变质
11、热拌沥青混合料主要类型
①普通沥青混合料即AC型沥青混合料,适用于次干道、辅路或人行道等场所。
②改性沥青混合料:改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料。与AC比优点是辙磨寿裂(高温抗车辙、耐磨、延长寿命、低温抗开裂)。改性沥青混合料适用于城市主干道和城镇快速路。③SMA:SMA是以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成,填充于间断级配的矿料骨架中。SMA适用于城市主干道和城镇快速路。选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青。特点:粗骨料多、矿粉多、沥青多,细骨料少。SMA是当前国内外使用较多的一种抗变形能力强、耐久性较好的沥青面层混合料。
④改性SMA:高温抗车辙、低温变形、水稳定性。抗滑、耐老化、耐久性有较大提高。适用于交通量剧增、轴重增加、分车道单向行驶
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