大粒径沥青混合料路面简介

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 大粒径沥青混合料路面简介 摘 要：在对大粒径沥青混合料 特点的介绍的基础上，阐述了目前沥青 混合料力学作用的三种原理，在此基础 上，介绍了三种大粒径沥青混合料的结 构。说明大粒径沥青混合料路面可以降 低用油量，在不增加造价的条件下提高 路面的抗车辙，裂缝等破坏的能力，具 有较高的工程适用性。 中国论文网 /4/view-12773233.htm 关键词：大粒径 混凝土路面 表 面理论 胶浆理论 最大密度曲线理论 结构类型 中图分类号：U41 文献标识码： A 文章编号： 1003-9082（2014）10- 0298-01 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 一、引言 大粒径沥青混合料通过增大粒径， 可降低油量，在不增加造价的情况下， 可以增强沥青路面的抗车辙能力及减缓 反射裂缝的发生。大粒径沥青混合料基 层作为一类柔性结构层，具有很强的柔 性和变形能力，作为应力消散层，可明 显提高路面抗反射裂缝的能力；另一方 面大粒径沥青碎石基层可以与沥青混凝 土面层粘结牢固，并且由于其模量接近， 路面结构受力更均匀。高模量抗车辙的 大粒径沥青混合料也是永久性路面结构 （全厚式沥青路面）的中间层或联结层 的首选。 二、结构理论 沥青混合料是由沥青、粗集料、 细集料和矿粉以及外加剂所组成的多种 成分的材料。这些组成材料在混合料中， 由于组成材料质量的差异和数量比例的 不同，可形成不同的组成结构，并表现 为不同的力学性能。 1.表面理论 沥青混合料是由粗集 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 料、细集料和填料经人工组配成密实的 级配矿质骨架，此矿质骨架由稠度较稀 的沥青混合料分布其表面，而将它们胶 结成为一个具有强度的整体。形成矿物 骨架的材料结构，也在沥青混合料结构 的形成中起很大作用。应把沥青混合料 中沥青的分布特点，以及矿物颗粒上形 成的沥青层的构造综合理解为沥青混合 料中的沥青结构。沥青应均匀地分布到 矿料材料中，并尽可能完全包裹矿物颗 粒。沥青混合料中沥青的性质，取决于 原来沥青的性质、沥青与矿料的比值、 沥青与矿料相互作用的特点。总之 ， 沥青混合料是由矿质骨架和沥青胶结物 所构成的、具有空间网络结构的一种多 项分散体系。沥青混合料的力学强度， 主要由矿质颗粒之间的内摩阻力和嵌挤 力，以及沥青胶结料及其与矿料之间的 粘结力所构成。 2.胶浆理论 沥青混合料是一种多 级空间网状胶凝结构的分散系。它是以 粗集料为分散在沥青砂浆分散介质中的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 一种粗分散系；同样，砂浆是以细集料 为分散相而分散在沥青浆分散介质中的 一种细分散系；而胶浆又是以填料为分 散相而分散在高稠度沥青分散介质中的 一种微分散系。这三级分散系以沥青胶 浆（沥青一矿粉系统）最为重要，它的 组成结构决定沥青混合料的高温稳定性 和低温变形能力。典型的沥青混合料的 弹一粘一塑性，主要取决于粘结作用的 沥青一矿粉系统的特点。这种多级空间 网状胶凝结构的特点是，结构单元（固 体颗粒）通过液相的薄层沥青）而粘 结在一起。胶凝结构的强度.取决于结构 单元产生的分子力。胶凝结构具有力学 破坏后结构触变性复原自发可逆的特点。 对于胶凝结构，固体颗粒之间液相薄层 的厚度起着很大的作用。 3.最大密度曲线理论 最大密度曲 线理论是通过大量试验提出的一种理想 曲线。W.B.富勒（Fuller）和他的同事 研究认为：固体颗粒按粒度大小，有规 则地组合排列，粗细搭配，可以得到密 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 度最大、空隙最小地混合料。初期研究 理想曲线是：细集料以下的颗粒级配为 椭圆型曲线，粗集料为与椭圆曲线相切 地直线，由这两部分组成的级配曲线， 可以达到最大的密度。这种曲线计算比 较繁杂，后来经过许多研究改进，提出 简化的抛物线最大密度理想曲线。该理 论认为，矿质混合料的颗粒级配曲线愈 接近抛物线，则其密度愈大。目前，这 一理论比较集中于研究填料（矿粉）的 矿物成分以及沥青与填料内表面的交互 作用等因素对于混合料性能的影响等。 同时这一理论的研究比较强调采用高稠 度的沥青和大的沥青用量，以及采用间 断级配的矿质混合料。矿物骨架结构是 沥青混合料成分中矿物颗粒在空间的分 布情况。由于矿物骨架本身承受大部分 的内力，因此骨架应由相当坚固的颗粒 所组成，并且是密实的。沥青混合料的 强度，在一定程度上也取决于内摩阻力 的大小，而内摩阻力又取决于矿物颗粒 的形状、大小及表面特性等。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 三、沥青混合料的组成结构类型 沥青混合料，按其强度构成原则 的不同可分成按嵌挤原则构成的结构和 按密实级配原则构成的结构两大类。按 嵌挤原则构成的沥青混合料的结构强度， 是以矿质颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力 为主、沥青结合料的粘结作用为辅而构 成的。根据混合料中嵌挤结构和密实结 构所占的比例不同，沥青混合料的结构 通常可分为下列三类： 1.悬浮一密实结构 由连续级配矿 质混合料组成的密实混合料，由于材料 从大到小连续存在，并且各有一定数量， 实际上同一档较大颗粒都被较小一档颗 粒挤开，大颗粒犹如以悬浮状态处于较 小颗粒之中。连续密级配沥青混凝土都 属此类型。这种结构通常按最佳级配原 理进行设计，虽然密实度与强度较高， 但各级集料均被次级集料所隔开，不能 直接接触形成骨架，而悬浮于此级集料 和沥青胶浆之间，而且受沥青材料的性 质和物理状态的影响较大，故温度稳定 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 性较差。 2.骨架一空隙结构 较粗矿料彼此 紧密相连，较细粒料的数量较少，不足 以充分填充空隙。因此，混合料的空隙 较大，较粗矿料能够充分形成嵌挤型骨 架。沥青碎石混合料属此类型。在这种 结构中，粗集料之间的内摩阻力起着重 要的作用，其结构强度受沥青材料的性 质和物理状态的影响较小，因而温度稳 定性较好。 3.骨架一密实结构 骨架密实结构 是综合以上两种结构的优点而形成的结 构。混合料中既有一定数量的粗集料形 成骨架，又根据粗料空隙的多少加入细 料，形成较高的密实度和明显的骨架结 构。目前常用的级配理论主要有最大密 度曲线理论和粒子干涉理论。最大密度 曲线理论主要描述了连续级配的粒径分 布。粒子干涉理论不仅可以用于计算连 续级配，而且也可用于计算间断级配。 四、结语 本文介绍了三种大粒径沥青混合