路面材料基本知识课件.ppt

1-1 概述--- 沥青路面的特点 热拌沥青混合料种类 （1）沥青结合料的粘度 沥青结合料的粘度反映沥青自身的内聚力。由胶浆理论可知，沥青-矿粉形成的微分散系其主要作用。一般η越大，C值越大，因为η越 大，沥青胶团抗位错能力增强，使沥青混合料的粘滞阻力增大，保持了矿质集料的相对嵌锁作用。如图3-4所示，沥青粘度增大，沥青混合料粘结力明显增大，内摩阻角稍有增加。 3-2 沥青混合料结构强度—影响因素 （2）矿质混合料性能的影响 矿料的岩石种类、级配组成、颗粒形状和表面粗糙度等特性对沥青混合料的嵌锁力或内摩阻角影响较大。 级配影响：连续密级级配多是悬浮密实结构，沥青的内聚力大，矿料间的内摩阻力相对较小；骨架空隙结构的沥青混合料以嵌锁力为主，沥青内聚力为辅形成结构强度；在以嵌挤原则设计的骨架密实结构中，粗集料作用下嵌锁力较大，细料与沥青胶浆填充空隙，粘结力较好，故该结构整体强度高，稳定性好。 矿料表面特性影响：矿料尺寸近似立方体，粗糙，多棱角，矿料间嵌挤索结能力好，φ较大；采用碱性石料，混合料中矿料间粘结力大，混合料强度高。 （3）沥青与矿料在界面上的交互作用 列宾捷尔认为，沥青与矿料交互作用后，因化学组分重排列，形成沥青扩散膜。这一作用是化学吸附引起的，该沥青膜即为“结构沥青”，其粘度将大大提高；在“结构沥青”层外，可以“自由”运动的是“自由沥青”，这部分沥青的性能保持沥青初始状态性能，混合料的性能主要由结构沥青决定。 3-2 沥青混合料结构强度—影响因素 主讲： 下一页 上一页 道路建筑材料 * * * * * * * * * * * * * * * * * 公路工程材料检测技术 优点 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？ 地方道路 高速公路 城市道路 1．沥青混合料是一种粘弹性材料，具有良好的力学性能，铺筑的路面平整无缝，振动小，噪音低，行车舒适。 2．路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，无强烈反光，有利于行车安全。 3．施工方便，施工时不需要养护，能及时开通交通。 4．维修简单，旧沥青混合料可再生利用。 1．沥青路面容易老化。 2．温度稳定性差。 缺点 沥 青 路 面 分 类 沥青混凝土组成特点是：级配要求严格、使用矿粉（填料）较多、拌和要求严格（厂拌）。其级配有连续级配、间断级配之分，近年来沥青路面中出现了许多新的结构形式：如SMA、OGFC、SUPERPAVE等。本课程主要介绍常规沥青混合料的性能、结构、强度特性和配合比设计等。 沥青表处和沥青贯入式：属于次高级路面，矿料级配没有严格要求，一般以现场进行矿料摊铺并洒热沥青后进行碾压成型的 沥青碎石属于次高级路面：有厂拌和路拌之分，前者质量与性能稳定。沥青碎石中矿料级配有一定要求，但没有沥青混凝土的严格，其中没有或较少使用矿粉，孔隙率较大。 沥青路面：所有以沥青结合料来粘结矿料铺筑而成的不同路面结构，均 为沥青路面。 1-2 概述--- 沥青路面的分类 沥青 混合料 材料级配 组成及空 隙率大小分 材料组成及 结构分 制造工 艺分 公称最 大粒径分 1.特粗式沥青混合料 2.粗粒式沥青混合料 3.中粒式沥青混合料 4.细粒式沥青混合料 5.砂粒式沥青混合料 1.连续级配沥青混合料 2.间断级配沥青混合料 1.密级配沥青混合料 2.半开级配沥青混合料 3.开级配沥青混合料 1.热拌沥青混合料 2.冷拌沥青混合料 3.再生沥青混合料 目前公路与城市道路路面多采用复合类的沥青混合料，如AC-16F既属于热拌沥青混合料、又属于密级配的、中粒式沥青混合料。 1-3 概述--- 沥青混合料的分类 多碎石沥青 混凝土 其他沥青混合料 再生沥青 混凝土 沥青稀浆封层 混合料 沥青玛蹄脂 碎石(SMA) 冷拌沥青混合料 多孔隙沥青混凝土表面层 桥面铺装材料 1-3 概述--- 其他沥青混合料介绍 （1）表面理论 传统的表面理论认为混合料是由粗、细集料和填料组配而成的矿质骨架和沥青组成，沥青分布在矿质骨料表面，将矿质骨料胶结成具有强度的整体。其中沥青的胶结作用是一个相当复杂的过程，包括物理吸附、化学吸附过程、选择性作用等。 所谓物理吸附是固-液界面产生的表面张力作用下，在矿料表面形成定向吸附和湿润现象，吸附的沥青没有发生任何化学变化； 化学吸附是沥青中的沥青酸及沥青酸酐与矿料表面的金属阳离子间产生的化学反应，生成了沥青酸盐，化学吸附比物理吸附产生的吸附作用更强烈，形成的沥青膜更稳定； 选择性吸附主要是由于矿料表面的微孔或毛细孔产生的吸附作用，使得沥青中的小分子如油分和树脂被吸收而使沥青质相对增多，增强了沥青的粘结力