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第六章沥青与集料的粘附性 1 本节重点 沥青与集料的粘附性机理提高沥青与集料粘附性的措施 2 沥青与集料的粘附性机理 剥离是指沥青从粘附的集料表面离开剥落则进而从集料表面脱落剥离的结果往往是剥落 都是沥青失去对集料的粘附性的破坏过程 所以这两个词经常混用 3 沥青与集料的粘附性机理 产生剥离的原因 水分沥青混合料长时间处于水的包围中 水分很容易浸润到沥青和集料的界面上 置换沥青与集料的粘结导致水损害 外力交通荷载的反复作用 使集料松散 掉粒 继而成为坑槽而造成路面破坏 4 沥青与集料的粘附性机理 沥青剥落的机理 通常由表面张力理论说明从能量的角度解释还可以由表面电位的机理解释 5 表面张力理论 有水存在时沥青与集料表面吸附情况 6 从能量的角度解释 矿料一沥青 水一矿料 沥青一水各相界面的能量分别为 ab wa bw 那么水从石料表面取代沥青时的单位面积所做的功为 W ab wa bw为了达到平衡 必须符合Young和Dupre方程 ab aw bwcos 由此得到 W bw 1 cos 于是W取决于 bw 且W f 也就是说W是与沥青 水的界面能及接触角有关的 7 由表面电位的机理解释 沥青与集料的粘附性的本质是两种材料的界面的亲和力 这种亲和力是指表面张力 分子引力 范德华力 机械附着力及化学反应引力 尤其取决于两种物质的表面电荷及由此产生的引力 沥青与这种集料的分子引力不如水与集料的分子引力大 9 影响沥青与集料粘附的因素 10 沥青膜剥离的模式 11 水破坏 沥青路面的水破坏指沥青路面在存在水分的条件下 经受交通荷载和温度胀缩的反复作用 一方面水分逐步侵人到沥青与集料的界面上 同时由于水动力的作用 沥青膜渐渐地从集料表面剥离 并导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程 12 水损害三种情况 在水损害的破坏时间及类型上 1 雨季 尤其是表面粗糙 空隙率大的表面层或底面层 沥青膜的剥离首先从沥青层中薄弱的部位开始 而且往往从车辆轨迹带开始 2 春融季节 这是冰冻地区和季节性冰冻地区的特有现象 水分进人下面层沥青混合料的孔隙中 在荷载的反复作用下产生剥离现象 所以水损害破坏是从下而层开始的 当路面有透水条件时 下面层破坏也会在雨季发生 3 冰雪季节 冰雪融化的水进入沥青混合料内部 而充满在孔隙中 在汽车荷载和冻融循环的反复作用下产生破坏 这也是水损害破坏常见的情况 13 提高沥青与集料粘附性的措施 公路沥青路面施工技术规范 JTJ032 94 中的抗剥离措施是 1 用干燥的磨细消石灰粉或生石灰粉 水泥作为填料的一部分 其用
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