第6章_沥青和沥青混合料要点解析.ppt

基本步骤 沥青混合料还可以按其它方式分类： 按结合料分类：石油沥青～、 煤沥青～； 按拌制和摊铺温度分类：热拌热铺～，常温～； 按最大粒径分类：粗粒式～，中粒式～，细粒式～， 砂粒式～，特粗式～； 按混合料密实度分类：密级配～（分Ⅰ型、Ⅱ型 ）、开级配～、半开级配～； 按矿质集料级配类型分类：连续级配～、间断级配～ 。 2. 沥青混合料的组成材料 沥青混合料的组成材料包括沥青和矿料。矿料包括粗集料、细集料和填料。 (1) 沥青材料 沥青路面的沥青材料可根据交通量、气候条件、施工方法、沥青面层类型、材料来源等情况选用。改性沥青应经过试验论证取得经验后使用。 (2) 粗集料 粗集料是经加工（轧碎、筛分）而成的粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石（由砾石经碎石机破碎加工而成的具有一个以上破碎面的石料）、筛选砾石、矿渣等集料。粗集料应清洁、干燥、无风化、无杂质，具有足够的强度和耐磨性。粗集料的颗粒应成立方形，且富有棱角。 (3) 细集料 用于配制沥青混合料的细集料的粒径比水泥混凝土的细集料更细，要求粒径小于2.36mm。它们包括天然砂、机制砂及石屑等. (4) 填料 填料是指在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0.075mm的矿物质粉末。沥青混合料的矿粉需采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。 可采用道路石油沥青、煤沥青、乳化石油沥青、液体石油沥青 3. 沥青混合料的结构 根据其粗、细集料的比例不同，其结构组成有三种形式： (b)骨架空隙结构：连续开级配。由于细集料的数少，粗集料之间不仅紧密相连，而且有较多的空隙。其内摩擦角较大，粘聚力较低，温度稳定性较好。 c)骨架密实结构：间断密级配。既有一定数量的粗集料形成骨架结构，又有足够的细集料填充到粗集料之间的空隙中去。故其密实度、内摩擦角和粘聚力均较高，温度稳定性较好。 (a)悬浮密实结构：连续密级配。细集料数量较多，粗集料被细集料挤开，以悬浮状态位于细集料之间，不能直接形成骨架。密实度较高，内摩擦角较低，粘聚力较高，高温稳定性较差。 4. 沥青混合料强度的影响因素 试验表明：沥青混合料的抗剪强度的内因决定于沥青混合料的内摩擦角和粘聚力，其值越大，抗剪强度越大。外因决定于温度等因素。 (1)影响沥青混合料内摩擦角的因素 A.矿质集料对内摩擦角的影响 B.沥青含量对内摩擦角的影响 (2)影响沥青混合料粘聚力的因素 A.沥青材料的粘结性对粘聚力的影响 B.矿料颗粒间的联结形式对粘聚力的影响 ? =c + ? tg? 沥青用量对沥青混合料剪切强度的影响 沥青用量与沥青混合料粘聚力及内摩擦角的关系 沥青与矿料之比是影响沥青混合料剪切强度的重要因素。当沥青用量过小时，沥青不足以形成结构沥青薄膜来粘结矿料颗粒，难以形成足够的粘聚力。随着沥青用量增加，粘聚力增加，但超过一定的值（左图为超过5％）后，在矿料间形成自由沥青量增多，粘聚力随沥青用量增加而降低。另外，沥青在混合料中除起粘结剂的作用外，还起润滑剂的作用，沥青用量增加，混合料的内摩擦角下降。所以必须两方面综合考虑确定沥青的最佳用量。 外因 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 10 20 30 40 50 60 T(?C) c ? ?=f(T) c=f(T) 温度对沥青混合料抗剪强度的影响 6.2.2 沥青混合料的技术性质 沥青混合料作为路面材料，要承受车辆行驶反复荷载和气候因素的作用。为保证耐久、行车安全和舒适，需满足一定的技术要求。 1. 高温稳定性 2. 低温抗裂性 3. 耐久性 4. 沥青路面水稳定性 6. 施工和易性 5. 抗滑性 1. 高温稳定性 沥青混合料高温稳定性，是指沥青混合料在夏季高温（通常为60℃）条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产生车辙和波浪等破坏现象的性能。 现行国标规定，采用马歇尔试验来评价沥青混合料高温稳定性（包括稳定度、流值、马歇尔模数等指标） ；对高速公路、一级公路、城市快速路、主干路用沥青混合料，还应通过车辙试验检验其抗车辙能力（动稳定度）。 马歇尔稳定度试验动画演示 车辙试验动画演示 马歇尔试验指标 动稳定度(车辙)试验 300mm×300mm×50mm的标准试件，在60℃的温度条件下，以一定荷载的轮子（轮压0.7 MPa），在同一轨迹上作一定时间的反复行走，形成一定的车辙深度，然后计算试件变形1mm所需试验车轮行走的次数。 显然，动稳定度值愈大，高温稳定性愈好。 马歇尔稳定度MS：最大的破坏荷载（kN）。 流值FL：最大破坏荷载时的垂直变形（0.1mm）。 马歇尔模数T：稳定度除以流值的商 马歇尔试验：先将圆柱形沥青混合料试件置于6