沥青混合料的检测与应用.ppt

第九章沥青混合料的检测与应用 黎明职业大学土木建筑工程系 9 1概述 一 概述 沥青混合料的定义它是矿料与沥青拌和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 沥青混凝土混合料 以AC表示 采用圆孔筛时用LH表示 由适当比例的粗集料 细集料及填料与沥青在严格控制条件下拌和的沥青混合料 其压实后的剩余空隙率小于10 沥青碎石混合料 以AM表示 采用圆孔筛时用LS表示 由适当比例的粗集料 细集料及少量填料 或不加填料 与沥青拌和而成的半开式沥青混合料 其压实后的剩余空隙率大于10 一 概述 沥青混合料的分类1 按结合料分 石油沥青混合料和煤沥青混合料2 按施工温度分 热拌热铺沥青混合料和常温沥青混合料3 按矿质集料级配类型分 间断级配沥青混合料和连续级配沥青混合料4 按混合料密实度分 密级配沥青混凝土混合料和开级配沥青混凝土混合料5 按最大粒径分 粗粒式沥青混合料 中粒式沥青混合料 细粒式沥青混合料 砂粒式沥青混合料 一 概述 沥青混合料的优缺点1 优点 1 优良的力学性能2 良好的抗滑性3 噪声小 4 施工方便 断交时间短5 提供良好的行车条件6 经济耐久 用期可达20余年 7 便于分期建设2 缺点 1 感温性大2 老化现象 9 2沥青混合料的组成材料 一 粗骨料 1 粗骨料可以采用碎石 破碎砾石和矿渣2 粗骨料应该洁净 干燥 无风化 不含杂质3 沥青混合料用粗骨料技术要求 道路石料压碎值 细长扁平颗粒含量 洛杉矶磨耗损失 泥土含量 表观密度 软石含量 吸水率 石料磨光值 对沥青的贴附性 道路磨耗值 AAV 坚固性 冲击值 三 细骨料 可选用天然砂和轧制碎石时的石屑砂质应坚硬 洁净 干燥 不含或少含杂质 无风化现象 并有适当级配四 填料沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石 憎水性石料 经磨细得到的矿粉原石料中泥土含量应小于3 并不得含有其他杂质 矿粉要求干燥 洁净当采用水泥 石灰 粉煤灰作填料时 其用量不宜超过矿料总量的2 9 3沥青混合料的结构与强度理论 一 沥青混合料的结构 密实 悬浮结构采用连续型密级配矿质混合料时 易形成此种结构 由于矿料颗粒由大到小连续存在 且各占一定比例 同一粒径的较大颗粒被次级较小颗粒拨开 犹如悬浮状态处于较小的颗粒中 这种结构密实度及强度较高 但内摩阻力较小稳定性较差 一 沥青混合料的结构 骨架 空隙结构采用连续型开级配矿质混合料时 粗集料较多 彼此紧密接触 石料能充分形成骨架 但细集料较少 不足以充分填充空隙 混合料的空隙率较大 因而成为一种骨架 空隙结构 热稳定性较好 但故表现较低的黏聚力 一 沥青混合料的结构 密实 骨架结构当采用间断型密级配设计原则时 此时粗集料较多 可以形成骨架 同时又有一定数量的细集料足以填满空隙 再加入适量沥青即可组成既密实又有较大粘聚力的整体结构 是理想的结构类型 二 沥青混合科的强度理论 强度产生的原因 沥青混合料强度的产生是矿质骨料的骨架作用 沥青的胶结作用以及填料的填充和胶结作用的结果 现代沥青混合科的强度理论沥青混合料的组成结构属于分散体系 主要考虑混合料在高温时必须具有一定的抗剪强度和抵抗变形的能力 称它们为高温时的强度和稳定性 大量的试验研究指出 沥青混合料的抗剪强度 主要取决于沥青与矿料间因物理化学交互作用而产生的黏聚力 c 以及矿料颗粒在沥青混合料中分散程度不同而产生的内摩阻角 即 f c 二 沥青混合科的强度理论 1 矿料的比表面积的影响在沥青用量相同的条件下 矿料的表面积越大 则形成的沥青膜越薄 这样结构沥青在沥青中所占的比率就越大 因而沥青混合料的黏聚力就越高 2 沥青用量的影响当沥青用量足以形成薄膜并充分黏结矿粉颗粒表面时 沥青胶浆将具有最佳黏聚力 此时沥青混合料的抗剪强度最高 二 沥青混合科的强度理论 3 矿质集料形状 粒度 表面性质的影响通常各方向尺寸相差不大 近似正立方体 表面粗糙和棱面显著的矿质集料 在碾压后能相互嵌挤联锁紧密而具有很大的内摩阻力 4 环境温度和变形速度的影响温度和剪变形速率对沥青混合料的内摩阻角影响较小 而对黏聚力的影响则较显著 9 4沥青混合料的技术性质和技术要求 一 沥青混合料的技术性质 低温抗裂性沥青混合料不仅应具备高温的稳定性 同时还要具有低温的抗裂性 以保证路面在冬季低温时不产生裂缝 指标1 纯拉劲度和温度收缩系数作为沥青混合料在低温时的特征 一 沥青混合料的技术性质 2 用温度应力与抗拉强度对比的方法来预估沥青混合料的断裂温度 耐久性为保证路面具有较长的使用年限必须具备有较好的耐久性 采用空隙率 饱和度和残留稳定度等指标来评价沥青混合料的耐久性 一 沥青混合料的技术性质 抗滑性1 沥青混合料路面的抗滑性与矿质集料的微表面性质 混合料的级配组成以及沥青用量等因素有关 2 我国现行国标GBJ92 93对抗滑层集料提出了磨光值 道路磨耗值和冲击值等三项新指标 施工和易性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