沥青混合料技术性质 课件.ppt

第四章 沥青混合料技术性质 沥青混合料是矿质混合料与沥青结合料经拌制而成的混合料，其中矿料作为骨架，沥青与填料起胶结和填充作用。 沥青混合料特点 1、良好的力学性质和路用性能——路面无接缝，行车舒适。 2、施工方便，开放交通快。 3、便于修理和再生利用。 1、沥青混合料的分类 　（1）根据矿质混合料（矿料）的级配组成划分 矿料由适当比例的粗集料、细集料和填料组成，根据矿料级配组成的特点及压实后剩余空隙率的大小，可分为： ①连续密级配沥青混凝土混合料 ②连续半开级配沥青混合料 ③开级配沥青混合料 ④间断级配沥青混合料 ①连续密级配沥青混凝土混合料 特点：级配为连续密级配，空隙率较低。 代表：DAC和ATB类。 DAC设计空隙率通常为3%-6%，具体应根据不同的交通类型、气候特点而定，可适用于任何面层结构；ATB设计空隙率也为3%～6%，但粒径为粗粒式及特粗式，一般称为密级配沥青稳定碎石混合料（ATB），主要适用于基层。 ②连续半开级配沥青混合料 特点：空隙率较大，一般采用10％左右，由适当比例的粗、细集料及较少填料（或不加填料）拌和而成。 代表：沥青碎石混合料AM，适用于三级及三级以下公路、乡村公路，此时表面应设置致密的上封层。 ③开级配沥青混合料 特点：矿料级配主要由粗集料组成，细集料和填料较少；沥青结合料粘度要求较高。 代表：排水式沥青磨耗层混合料OGFC，排水式沥青稳定碎石基层ATPB。 ④间断级配沥青混合料 特点：采用间断级配，即矿料级配组成中缺少一个或几个档次而形成的级配，粗集料和填料含量较多，中间集料含量较少。 代表：沥青玛蹄脂SMA。 （2）按矿料的最大粒径划分 集料最大粒径：指筛分试验中，通过百分率为100％的最小标准筛孔尺寸，如DAC-16，其最大粒径为19mm。 集料公称最大粒径：指全部通过或允许少量不通过的最小一级标准筛筛孔尺寸，如DAC-16，其公称最大粒径为16mm，实际上沥青混合料名称中的数值即为公称最大粒径。 按公称最大粒径的大小可分： （1）特粗式 D≥37.5mm （2）粗粒式 D=31.5/26.5mm 用于基层、下面层 （3）中粒式 D=19/16mm 面层或下面层 （4）细粒式 D=13.2/9.5mm 面层 （5）砂粒式 D≤4.75mm 磨耗层 （3）按拌合与铺筑温度划分 热拌热铺沥青混合料主要采用粘稠石油沥青作为结合料，与矿料在热态下拌合、摊铺、碾压成型。 常温沥青混合料采用乳化沥青、改性乳化沥青或液体沥青作为结合料，在常温下与矿料拌合后铺筑而成的。 （4）根据强度形成原理划分 按嵌挤原则构成的沥青混合料的结构强度主要是以矿料颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力为主，以沥青结合料的粘结力为辅形成的，如SMA 按密实原则构成的沥青混合料主要是以沥青与矿料之间的粘结力为主，矿料间的嵌挤力和内摩阻力为辅。 一、沥青混合料组成结构的现代理论 （1）表面理论 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。 胶结作用是一个相当复杂的过程，包括物理吸附、化学吸附、选择性吸附等。 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。 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，从而使沥青与矿料作用更稳固。 注：化学吸附比物理吸附作用更强烈，形成的沥青膜更稳定。 （2）胶浆理论 近代胶浆理论认为混合料是一种多级空间网状结构的分散系，如下图所示，以粗集料为分散相分散在沥青砂浆中形成粗分散系，而沥青砂浆是由细集料为分散相分散到沥青胶浆中的细分散系，沥青胶浆则以填料为分散相分散在沥青介质中形成的微分散系。 在这种多级分散体系中，因以沥青胶浆为基础，因此沥青胶浆的组成结构决定了沥青混合料的高低温变形能力。 1、沥青混合料的结构强度构成 路面破坏原因： 高温时，由于沥青混合料抗剪强度不足，引起塑性变形过大（塑性变形为不可恢复变形，随着时间产生累积），使路面产生