沥青混合材料教学课件PPT.ppt

沥青混合料蔡静s12011120 沥青混合料 沥青混合料指矿物集料与沥青拌合而成的混合料的总称 包括沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料沥青混合料作为路面材料具有良好的力学性质 有一定的高温稳定性和低温柔韧性 铺筑的路面平整无接缝 减震吸声 行车舒适 且具有一定的粗糙度 无强烈反光 利于行车安全 沥青路面的施工方便 不需养护 能及时开放交通 便于分期修建和再生利用 沥青混合料的分类 按矿料级配类型 连续级配沥青混合料 即混合料中的矿质骨料是按级配原则 从大到小各级粒径按比例搭配组成的 间断级配沥青混合料 即骨料级配组成中缺少一个或若干个粒径档次 按矿料最大粒径砂粒式沥青混合料 指骨料最大粒径等于或小于4 75mm的混合料 细粒式沥青混合料 指骨料最大粒径为9 5mm或13 2mm的混合料 中粒式沥青混合料 指骨料最大粒径为16mm或19mm的混合料 粗粒式沥青混合料 指骨料最大粒径为26 5mm或31 5mm的混合料 特粗式沥青碎石混合料 指骨料最大粒径为37 5mm的混合料 按密实程度密实式 空隙率10 按结合料施工温度热拌热铺沥青混合料 即沥青与矿质骨料 简称矿料 在热态下拌和 热态下铺筑 常温沥青混合料 即采用乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温下拌和 铺筑 沥青混合料的组成结构 悬浮密实结构当采用连续型密级配矿质混合料时 矿质材料由大到小形成连续型密实混合料 因较大颗粒都被小一档颗粒挤开 因此 大颗粒以悬浮状态处于较小颗粒之中 混合料内部结构密实 这种结构的沥青混合料各级集料均为次级集料所隔开 不能直接接触形成骨架 而悬浮于次级集料和沥青胶浆之间 虽然密实度大 粘聚力较高 但是内摩擦角较低 因此 其高温稳定性差 密实级配混合料superpave密级配细粒式 骨架空隙结构当采用连续型开级配矿质混合料时 较大粒径石料彼此紧密相接 而较小粒径石料的数量较少 不足以充分填充空隙 而形成骨架空隙结构 沥青碎石混合料多属这一类型 这种结构的沥青混合料具有较高的内摩擦角 但是粘聚力较低 骨架密实结构 当采用间断型密级配矿质混合料时 矿质混合料既有一定量的粗集料形成骨架 又根据粗集料空隙的数量加入适量细集料 使之填满骨架空隙 形成较高密实度的结构 这种结构的沥青混合料不仅具有较高的粘聚力 而且具有较高的内摩擦角 沥青混合料的强度理论 沥青混合料在常温和较高温度下 由于沥青的粘结力不足而产生变形或由于抗剪强度不足而破坏 一般用库尔理论来分析其强度和稳定性 影响沥青混合料抗剪强度的因素沥青的粘结集料的粒径 颗粒形状和表面特性矿粉的比表面积和沥青用量矿物表面性质温度变形速率 沥青混合料的技术性质 沥青混合料作为沥青路面的面层材料 要承受车辆行驶反复荷载和气候因素的作用 而其胶凝材料沥青具有粘弹性的特点 故路面的面层材料需有以下的技术要求 高温稳定性低温抗脆裂抗滑性耐久性施工和易性 高温稳定性 沥青混合料的高温稳定性是指在夏季高温条件下 承受多次重复荷载作用而不发生过大的永久变形的能力 马歇尔稳定度试验 马歇尔稳定度 ms kn 流值 fl 0 1mm 马歇尔模数 t kn mm 车辙试验 动稳定度 次 mm 马歇尔稳定度 标准尺寸试件在规定温度和加荷速度下 在马歇尔试验仪中最大的破坏荷载 kn 流值 达到最大破坏荷载时试件的垂直变形 以0 1mm计 试验步骤1 保温试件和压头 30 40min 45 60min 2 将上下压头放入水中保温3 放入试件 启动设备 记录压力及变形数据4 取出试件 不超过30s 计算1 流值修正2 公式马歇尔模数残留稳定度浸水马歇尔保温时间不一样 48h 其它一样 车辙试验目的 评价沥青混合料高温稳定性 仪具准备 试验轮加载压力 0 7mpa 0 05mpa试验路速度 42次 min 1次 min恒温室温度 60 1 试件内部温度 60 0 5 试验准备工作 1 试件成型注意 试件尺寸 300 300 50mm按马歇尔试件密度100 1 成型 2 压强测定 测定在60度进行 在试验台上放置一块50mm厚的钢板 其上铺一张毫米方格纸 上铺一张新的复写纸 以规定的700n荷载厚试验轮静压复写纸 即可在方格纸上得出轮压面积 由此求得压强 3 测定试件的体积指标 试件成型后放置的时间不少于12h 对聚合物改性沥青不少于48h 但也不能长于1周 试验方法1 将试件连同试模一起 置于已达到试验温度60度 1度的恒温室中 保温不少于5h 也不得多于24h 在试件的试验轮不行走的部位上 粘贴一个热电偶温度计 也可在试件制作时预先将热电偶导线埋入试件一角 控制试件温度稳定在60度 0 5度 2 将试件连同试移置于轮蔗试验机的试验台上 试验轮在试件的中央部位 其行走方向须与试件碾压或行车方向一致 开动车辙变形自动记录仪 然后启动试验机 使试验轮往返行走 时间约移1h 或最大变形达到25mm时为止 试验时 记录仪自动记录变形曲线及试件温度 低温抗裂性沥青混合料的低温抗裂性是指在低温下抵抗断裂破坏的能力 沥青混合料的低温抗裂性指标 尚处于研究阶段 可用低温抗拉强度 约束开裂温度等 计算低温收缩时路面中所出现的温度应力 并与沥青混合料的抗拉强度对比 预估沥青路面的开裂温度 低温抗拉强度 约束开裂温度 耐久性沥青混合料的耐久性是指其抵抗长时间自然因素 风 日光 温度 水分等 和行车荷载反复作用 仍能基本保持原有性能的能力 可用浸水马歇尔试验和真空饱水马歇尔试验评价 抗滑性为保证汽车安全和快速行驶 要求路面具有一定的抗滑性 沥青混合料路面的抗滑性主要与其矿质集料的表面状态和耐磨性 混合料的级配组成 沥青用量和沥青含蜡量等有关 施工和易性沥青混合料应具备良好的施工和易性 使混合料易于拌和 摊铺和碾压 影响沥青混合料施工和易性的因素很多 诸如当地气温 施工条件及混合料性质等 沥青混合料组成材料的技术要求对沥青的要求 沥青材料的技术要求随气候条件 交通性质 沥青混合料的类型和施工条件等因素而异 炎热的气候区 繁重的交通及细粒式或沙粒式的混合料 应采用稠度较高的沥青 反之则采用稠度较低的沥青 在条件相同的情况下 较粘稠的沥青配置的混合料具有较高的力学强度和稳定性 但是稠度过高 则沥青混合料的低温变形能力较差 沥青路面容易产生裂缝 反之采用稠度较低的沥青 虽然配置的混合料在低温时具有较好的变形能力 但在夏季反复高温时 往往稳定性不足 使路面产生推挤现象 对粗集料的要求 沥青混合料用粗集料 可以采用碎石 破碎砾石和慢冷矿渣等 沥青混合料用粗