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1、沥青混合料 蔡静 S12011120,沥青混合料,沥青混合料 指矿物集料与沥青拌合而成的混合料的总称。包括沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料 沥青混合料作为路面材料具有良好的力学性质,有一定的高温稳定性和低温柔韧性,铺筑的路面平整无接缝,减震吸声,行车舒适;且具有一定的粗糙度,无强烈反光,利于行车安全。沥青路面的施工方便,不需养护,能及时开放交通;便于分期修建和再生利用。,沥青混合料的分类:按矿料级配类型:连续级配沥青混合料:即混合料中的矿质骨料是按级配原则,从大到小各级粒径按比例搭配组成的。间断级配沥青混合料:即骨料级配组成中缺少一个或若干个粒径档次。,按矿料最大粒径 砂粒式沥青混合料:指骨料
2、最大粒径等于或小于4.75mm的混合料。细粒式沥青混合料:指骨料最大粒径为9.5mm或13.2mm的混合料。中粒式沥青混合料:指骨料最大粒径为16mm或19mm的混合料。粗粒式沥青混合料:指骨料最大粒径为26.5mm或31.5mm的混合料。特粗式沥青碎石混合料:指骨料最大粒径为37.5mm的混合料。,按密实程度 密实式(空隙率10%)按结合料施工温度 热拌热铺沥青混合料:即沥青与矿质骨料(简称矿料)在热态下拌和,热态下铺筑。常温沥青混合料:即采用乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温下拌和、铺筑。,沥青混合料的组成结构,悬浮密实结构 当采用连续型密级配矿质混合料时,矿质材料由大到小形成连续型密实混合料
3、,因较大颗粒都被小一档颗粒挤开,因此,大颗粒以悬浮状态处于较小颗粒之中,混合料内部结构密实。这种结构的沥青混合料各级集料均为次级集料所隔开,不能直接接触形成骨架,而悬浮于次级集料和沥青胶浆之间,虽然密实度大,粘聚力较高,但是内摩擦角较低,因此,其高温稳定性差。,密实级配混合料Superpave 密级配细粒式,骨架空隙结构 当采用连续型开级配矿质混合料时,较大粒径石料彼此紧密相接,而较小粒径石料的数量较少,不足以充分填充空隙,而形成骨架空隙结构,沥青碎石混合料多属这一类型。这种结构的沥青混合料具有较高的内摩擦角,但是粘聚力较低。,骨架密实结构:当采用间断型密级配矿质混合料时,矿质混合料既有一定量
4、的粗集料形成骨架,又根据粗集料空隙的数量加入适量细集料,使之填满骨架空隙,形成较高密实度的结构。这种结构的沥青混合料不仅具有较高的粘聚力,而且具有较高的内摩擦角,沥青混合料的强度理论,沥青混合料在常温和较高温度下,由于沥青的粘结力不足而产生变形或由于抗剪强度不足而破坏,一般用库尔理论来分析其强度和稳定性。影响沥青混合料抗剪强度的因素 沥青的粘结 集料的粒径、颗粒形状和表面特性 矿粉的比表面积和沥青用量 矿物表面性质 温度 变形速率,沥青混合料的技术性质,沥青混合料作为沥青路面的面层材料,要承受车辆行驶反复荷载和气候因素的作用,而其胶凝材料沥青具有粘弹性的特点,故路面的面层材料需有以下的技术要求
5、:高温稳定性 低温抗脆裂 抗滑性 耐久性 施工和易性,高温稳定性:沥青混合料的高温稳定性是指在夏季高温条件下,承受多次重复荷载作用而不发生过大的永久变形的能力。马歇尔稳定度试验:马歇尔稳定度(MS)(kN)流值(FL)(0.1mm)马歇尔模数(T)(kN/mm)车辙试验:动稳定度(次/mm),马歇尔稳定度:标准尺寸试件在规定温度和加荷速度下,在马歇尔试验仪中最大的破坏荷载(kN);流值:达到最大破坏荷载时试件的垂直变形(以0.1mm计)。,试验步骤1、保温试件和压头(30-40min)/(45-60min)2、将上下压头放入水中保温3、放入试件,启动设备,记录压力及变形数据4、取出试件(不超过
6、30s)计算1、流值修正2、公式马歇尔模数残留稳定度浸水马歇尔保温时间不一样(48h),其它一样。,车辙试验 目的:评价沥青混合料高温稳定性。仪具准备:试验轮加载压力:0.7MPa0.05MPa 试验路速度:42次/min1次/min 恒温室温度:601 试件内部温度:600.5 试验准备工作,1、试件成型 注意:试件尺寸:30030050mm按马歇尔试件密度1001成型。2、压强测定:测定在60度进行,在试验台上放置一块50mm厚的钢板,其上铺一张毫米方格纸,上铺一张新的复写纸,以规定的700N荷载厚试验轮静压复写纸,即可在方格纸上得出轮压面积,由此求得压强。,3、测定试件的体积指标,试件成
7、型后放置的时间不少于12h,对聚合物改性沥青不少于48h,但也不能长于1周。试验方法 1、将试件连同试模一起,置于已达到试验温度60度1度的恒温室中,保温不少于5h,也不得多于24h。在试件的试验轮不行走的部位上,粘贴一个热电偶温度计(也可在试件制作时预先将热电偶导线埋入试件一角),控制试件温度稳定在60度0.5度。,2、将试件连同试移置于轮蔗试验机的试验台上,试验轮在试件的中央部位,其行走方向须与试件碾压或行车方向一致。开动车辙变形自动记录仪,然后启动试验机,使试验轮往返行走,时间约移1h,或最大变形达到25mm时为止。试验时,记录仪自动记录变形曲线及试件温度。,低温抗裂性 沥青混合料的低温
8、抗裂性是指在低温下抵抗断裂破坏的能力。沥青混合料的低温抗裂性指标,尚处于研究阶段,可用低温抗拉强度、约束开裂温度等,计算低温收缩时路面中所出现的温度应力,并与沥青混合料的抗拉强度对比,预估沥青路面的开裂温度。,低温抗拉强度,约束开裂温度,耐久性 沥青混合料的耐久性是指其抵抗长时间自然因素(风、日光、温度、水分等)和行车荷载反复作用,仍能基本保持原有性能的能力。可用浸水马歇尔试验和真空饱水马歇尔试验评价。,抗滑性 为保证汽车安全和快速行驶,要求路面具有一定的抗滑性。沥青混合料路面的抗滑性主要与其矿质集料的表面状态和耐磨性、混合料的级配组成、沥青用量和沥青含蜡量等有关。施工和易性 沥青混合料应具备
9、良好的施工和易性,使混合料易于拌和、摊铺和碾压。影响沥青混合料施工和易性的因素很多,诸如当地气温、施工条件及混合料性质等。,沥青混合料组成材料的技术要求 对沥青的要求:沥青材料的技术要求随气候条件、交通性质、沥青混合料的类型和施工条件等因素而异。炎热的气候区、繁重的交通及细粒式或沙粒式的混合料,应采用稠度较高的沥青,反之则采用稠度较低的沥青。在条件相同的情况下,较粘稠的沥青配置的混合料具有较高的力学强度和稳定性,但是稠度过高,则沥青混合料的低温变形能力较差,沥青路面容易产生裂缝。反之采用稠度较低的沥青,虽然配置的混合料在低温时具有较好的变形能力,但在夏季反复高温时,往往稳定性不足,使路面产生推挤现象。,对粗集料的要求:沥青混合料用粗集料,可以采用碎石、破碎砾石和慢冷矿渣等。沥青混合料用粗集料应该洁净、干燥、无风化、不含杂质。对细集料的要求:用于拌制沥青混合料的戏骨料是指粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂或石屑。细集料应该洁净干燥无风化并且有适当的级配。填料的要求:沥青混合料的填料指粒径小于0.075mm的矿质粉末,宜采用石灰岩或岩浆岩中的强碱性岩石磨细的矿粉。,谢谢,