沥青路面越来越多地被应用于不同等级的公路,其原因何在？..ppt

第五章 沥青混合料 热拌沥青混合料 2.沥青混合料组成结构类型 1）悬浮-密实结构：属于连续型密级配， 细集料较多，粗集料较少 特点：粘聚力大，内摩阻角小，高温稳定性差。强度主要来源于沥青的 粘结力。 沥青路面中，要求至少有一层是密级配沥青混合料。 2）骨架-空隙结构：属于连续开级配，粗集料多，细集料少 特点：沥青与矿料间的粘聚力差，空隙率大，耐久性差，但热稳定性 好，内摩阻力大，强度主要来源于粗集料间的摩擦力。 使用这种混合料时，面层下面必须作下封层。 3）骨架-密实结构：是一种理想结构，它既有一定的粗集料形成骨架，又有足够的细集料充填空隙，既有较高的粘聚力，又有较高的内摩阻角。 3.沥青混合料的强度理论 沥青混合料铺筑的路面产生破坏的主要原因： 夏季高温时的抗剪强度不足导致变形过大产生推挤、拥包等现象 冬季低温时抵抗变形能力过差导致裂缝的产生 要求沥青混合料必须具备抗剪强度和抵抗变形的能力，一般采用库伦内摩擦理论，三个参数：抗剪强度τ,黏聚力c和内摩阻角 有如下关系式: 故存在着最佳沥青用量 4.矿料级配类型及表面性质的影响 （1）沥青材料 不同型号的沥青材料，具有不同的技术指标，适用于不同等级、不同类型的路面，在选择沥青材料的时候，要考虑到气候条件、交通量、施工方法等情况。 寒冷地区宜选用稠度较小，延度较大的沥青，以免冬季裂缝；较热地区选用稠度较大，软化点高的沥青，以免夏季泛油、发软。一般路面的上层宜用较稠的沥青，下层和联结层宜用较稀的沥青。 （2）粗集料 要求洁净、干燥、无风化、无杂质，并且具有足够的强度和耐磨性。一般选用高强、碱性的岩石轧制成接近于立方体、表面粗糙、具有棱角的颗粒。 沥青混合料对粗集料的级配不单独提出要求，只要求它与细集料、矿粉组成的矿质混合料能符合相应的沥青混合料的矿料级配范围。每种混合料按空隙率分为I型 (空隙率为３％～ ６％)和 II型（空隙率为6％～10％）两种。 （3）细集料 沥青混合料的细集料可根据当地条件及混合料级配要求选用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也可用石屑代替。但对于高等级公路的面层或抗滑表层，石屑的用量不宜超过砂的用量。一种细集料不能满足级配要求时，可用两种以上、不同级配的细集料掺合使用。 （4）矿粉 矿粉是由石灰岩或岩浆岩中的碱性岩石磨制而成的，也可以利用工业粉末、废料、粉煤灰等代替，但用量不宜超过矿料总量的２％。其中粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50％。矿粉应干燥、不含泥土杂质和石块，含水量应不大于１％。 沥青混合料的配合比设计 确定沥青混合料类型 根据道路等级、路面类型、结构层位来选择沥青混合料的类型； 确定矿质混合料的级配范围 参照《公路沥青路面施工技术规范》推荐的级配作为沥青混合料的设计级配，见书中表5-14； 配合比设计 ①组成材料的原始数据测定：取样、筛分、测密度 ②计算组成材料的配合比：试算法、图解法 ③调整配合比 a：一般情况下合成级配曲线应尽量接近设计级配中值，尤其是0.075、2.36、4.75mm三个筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中值 b：高等级公路偏下（粗）限 一般公路偏上（细）限 c：合成级配，合理适用 2.确定最佳沥青用量（OAC） 采用马歇尔试验法来确定沥青最佳用量。 按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组按规范推荐的沥青用量范围加入适量沥青，并按0.5%的间隔递增，拌合均匀制成马歇尔试件，进行试验，测出试件的密实度、稳定度和流值等； 绘制沥青用量与物理-力学指标关系图，确定出最佳沥青用量。 目标配合比 设计阶段 生产配合比 设计阶段 生产配合比 验证阶段 矿质混合料的 组成设计 最佳沥青 用量确定 矿料的配合比设计 确定级配范围 马歇尔 试验结果分析 确定沥青混合料的类型 物理、力学指标的测定 预估沥青用量制备试样， HMA 热拌沥青混合料，A 普通道路石油沥青 ，T 道路煤沥青AH 重交通量道路用石油沥青(重交通道路沥青)PC 喷洒型阳离子乳化沥青；BC 拌和型阳离子乳化沥青PA 喷洒型阴离子乳化沥青；BA 拌和型阴离子乳化沥青AL（R） 快凝液体石油沥青AL（M） 中凝液体石油沥青AL（S） 慢凝液体石油沥青AC 沥青混凝土混合料；LH 沥青混凝土混合料（采用圆孔筛时）AM 沥青碎石混合料；LS 沥青碎石混合料（采用圆孔筛时）AK 抗滑表层沥青混合料LK 抗滑表层沥青混合料（采用圆孔筛时） OAC 沥青混合料的最佳沥青用量，MS 马歇尔稳定度， FL 马歇尔试验的流值VV 沥青混合