瀝青混合料的用途?
瀝青混合料是一種復(fù)合材料,主要由瀝青、粗骨料、細(xì)骨料、礦粉組成,有的還加入聚合物和木纖維素;由這些不同質(zhì)量和數(shù)量的材料混合形成不同的結(jié)構(gòu),并具有不同的力學(xué)性質(zhì)。
瀝青混合料定義:
瀝青混合料是由礦料與瀝青結(jié)合料拌和而成的混合料的總稱。按材料組成及結(jié)構(gòu)分為連續(xù)級配、間斷級配混合料。按礦料級配組成及空隙率大小分為密級配、半開級配、開級配混合料。按公稱最大粒徑的大小可分為特粗式(公稱最大粒徑大于31.5mm)、粗粒式(公稱最大粒徑等于或大于26.5mm)、中粒式(公稱最大粒徑16mm或19mm)、細(xì)粒式(公稱最大粒徑9.5mm或13.2mm)、砂粒式(公稱最大粒徑小于9.5mm)瀝青混合料。按制造工藝分為熱拌瀝青混合料、冷拌瀝青混合料、再生瀝青混合料等。
瀝青混合料結(jié)構(gòu)組成:
按級配原則構(gòu)成的瀝青混合料,其結(jié)構(gòu)組成可分為三類:
(1)懸浮-密實(shí)結(jié)構(gòu)
這種由次級集料填充前級集料(較次級集料粒徑稍大)空隙的瀝青混合料,具有很大的密度,但由于各級集料被次級集料和瀝青膠漿所分隔,不能直接互相嵌鎖形成骨架,因此該結(jié)構(gòu)具有較大的黏聚力c,但內(nèi)摩擦角Φ較小,高溫穩(wěn)定性較差。
(2)骨架-空隙結(jié)構(gòu)
此結(jié)構(gòu)粗集料所占比例大,細(xì)集料很少甚至沒有。粗集料可互相嵌鎖形成骨架;但細(xì)集料過少容易在粗集料之間形成空隙。這種結(jié)構(gòu)內(nèi)摩擦角Φ較高,但黏聚力c也較低。
(3)骨架-密實(shí)結(jié)構(gòu)
較多數(shù)量的粗集料形成空間骨架,相當(dāng)數(shù)量的細(xì)集料填充骨架間的空隙形成連續(xù)級配,這種結(jié)構(gòu)不僅內(nèi)摩擦角Φ較高,黏聚力c也較高。
三種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料由于密度ρ、空隙率VV、礦料間隙率VMA不同,使它們在穩(wěn)定性上亦有顯著差別。
主要材料與性能:
瀝青:我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ1-2008規(guī)定:城鎮(zhèn)道路路面層宜優(yōu)先采用A級瀝青(即能適用于各種等級、任何場合和層次)。不宜使用煤瀝青。
其品種有道路石油瀝青、軟煤瀝青和液體石油瀝青、乳化石油瀝青等。各種瀝青在使用時(shí),應(yīng)根據(jù)交通量、氣候條件、施工方法、瀝青面層類型、材料來源等情況選用。多層面層選用瀝青時(shí),一般上層宜用較稠的瀝青,下層或連接層宜用較稀的瀝青。乳化石油瀝青根據(jù)凝固速度可分為快凝、中凝和慢凝三種,適用于瀝青表面處治、瀝青貫入式路面,常溫瀝青混合料面層以及透層、粘層與封層。
用于瀝青混合料的瀝青應(yīng)具有下述性能:
(1)具有較大的稠度:表征粘結(jié)性大小,即一定溫度條件下的稠度;
(2)具有較大的塑性:以“延度”表示,即在一定溫度和外力作用下變形而不開裂的能力;
(3)具有足夠的溫度穩(wěn)定性:即要求瀝青對溫度敏感度低,夏天不軟,冬天不脆裂;
(4)具有較好的大氣穩(wěn)定性:抗熱、抗光老化能力較強(qiáng);
(5)具有較好的水穩(wěn)性:抗水損害能力較強(qiáng)。
粗骨料
(1)粗骨料應(yīng)潔凈、干燥、表面粗糙;質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ 1-2008有關(guān)規(guī)定。
(2)粗骨料與瀝青有良好的粘附性,具有憎水性。
(3)用于城鎮(zhèn)快速路、主干路的瀝青表面層粗集料的壓碎值不大于26%;吸水率不大于2.0%。
(4)粗骨料應(yīng)具有良好的顆粒形狀,接近立方體,多棱角,針片狀含量不大于15%。
細(xì)骨料
(1)細(xì)骨料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì),質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ 1-2008有關(guān)規(guī)定。
(2)細(xì)骨料應(yīng)是中砂以上顆粒級配,含泥量小于3%~5%;有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能。
(3)熱拌密級配瀝青混合料中天然砂用量不宜超過骨料總量的20%,SMA、OGFC不宜使用天然砂。
填充砂
(1)填充砂應(yīng)用石灰?guī)r或石灰漿中強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉,礦粉應(yīng)干燥、潔凈,細(xì)度達(dá)到要求。當(dāng)采用水泥、石灰、粉煤灰作填充料時(shí),其用量不宜超過礦料總量的2%。
(2)城鎮(zhèn)快速路、主干路的瀝青面層不宜用粉煤灰作填充料。
(3)瀝青混合料用礦粉質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ 1-2008有關(guān)規(guī)定。
纖維穩(wěn)定劑
(1)木質(zhì)纖維技術(shù)要求應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ 1-2008有關(guān)規(guī)定。
(2)不宜使用石棉纖維。
(3)纖維穩(wěn)定劑應(yīng)250℃高溫條件下不變質(zhì)。
熱拌瀝青混合料主要類型:
普通瀝青混合料
即AC型瀝青混合料,適用于城鎮(zhèn)次干道、輔路或人行道等場所。
改性瀝青混合料
(1)改性瀝青混合料是指摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外加劑(改性劑),使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善制成的瀝青混合料。
(2)改性瀝青混合料與AC型瀝青混合料相比具有較高的高溫抗車轍能力,良好的低溫抗開裂能力,較高的耐摩耗能力和較長的使用壽命。
(3)改性瀝青混合料面層適用城鎮(zhèn)快速路、主干路。
瀝青瑪蹄(王+帝)脂碎石混合料(簡稱SMA)
(1)SMA混合料是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料,填充于間斷骨架中所形成的混合料。
(2)SMA是一種間斷級配的瀝青混合料,5mm以上的粗骨料比例高達(dá)70%~80%,礦粉用量達(dá)7%~13%(“粉膠比”超出通常值1.2的限制);瀝青用量較多,高達(dá)6.5%~7%。
(3)SMA是當(dāng)前國內(nèi)外使用較多的一種抗變形能力強(qiáng),耐久性較好的瀝青面層混合料;適用于城鎮(zhèn)快速路、主干路。
改性(瀝青)瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)
(1)使用改性瀝青,材料配比采用SMA結(jié)構(gòu)形式。
(2)有非常好的高溫抗車轍能力,低溫抗變形性能和水穩(wěn)定性,且構(gòu)造深度大,抗滑性能好、耐老化性能及耐久性都有較大提高。
(3)適用于交通流量和行使頻度急劇增長,客運(yùn)車的軸重不斷增加,嚴(yán)格實(shí)行分車道單向行使的城鎮(zhèn)快速路、主干路。
技術(shù)指標(biāo):
瀝青混合料的密度
指壓實(shí)瀝青混合料常溫條件下單位體積的干燥質(zhì)量,以t/?表示。
瀝青混合料的相對密度
同溫度條件下壓實(shí)瀝青混合料試件密度與水的密度的比值,單位無量綱。
瀝青混合料的理論最大密度
為計(jì)算瀝青混合料空隙率之需,假設(shè)壓實(shí)瀝青混合料試件全部為礦料(包括礦料自身的空隙)及瀝青所占有,空隙率為零的理想狀態(tài)下的最大密度,以t/?表示。
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