沥青混合料-排水式沥青碎石ATPB

沥青混合料——排水式沥青碎石ATPB内容回顾沥青稳定碎石混合料是由矿料和沥青组成具有一定级配要求的混合料。按空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少，分为密集配沥青稳定碎石（ATB）、开级配沥青碎石（OGFC表面层及ATPB基层）、半开级配沥青碎石（AM）。内容引入沥青稳定碎石混合料的分类：密级配沥青稳定碎石混合料简称ATB空隙率3%-6%一般用在基层半开级配沥青稳定碎石混合料简称AM空隙率6%-12%一般用在面层开级配沥青稳定碎石混合料简称ATPB、OGFC空隙率大于18%一般用在基层C目录ONTENTS1排水式沥青碎石ATPB概念3ATPB的路用性能2ATPB的强度特点ATPB1排水式沥青碎石ATPB概念概念沥青矿料1矿料n铺装在沥青层底部的排水式沥青稳定碎石混合料。属于开级配沥青碎石混合料范畴。属于骨架空虚结构，设计空隙率比较大。2ATPB的强度特点1.ATPB具有较大的摩阻力和嵌挤力ATPB的设计，应要求粗集料通过良好的石-石接触形成骨架嵌挤结构以承受荷载作用。ATPB对粗集料的强度要求较高，要求有棱角，接近立方体，细长扁平粒料很少，必须具有完全的破碎面，这样才能具有较大的内摩擦力和嵌挤力。2.ATPB强度衰减慢ATPB的强度主要是由内摩擦力和粘聚力形成，内摩擦力的大小取决于摩擦角的大小。粘聚力取决于沥青的数量、胶浆的数量和质量，并随时间的延长而衰减。ATPB总的沥青用量较少，粘聚力的衰减不明显。因而ATPB与目前常用的AC、SMA相比，在自然或恶劣气候条件下混合料强度衰减很慢，这对延长路面使用寿命是十分有利的。3.ATPB具有较好的骨架稳定性ATPB的骨架稳定性是其高温稳定性的关键。ATPB良好的骨架结构使得其具有较高的承载能力。若ATPB没有形成骨架结构，在高温、慢速加载、粗集料形成的结构层太厚或组合排列的稳定性较差时，有可能产生失稳破坏。一旦粗集料骨架失稳，将大大削弱骨架的支撑作用，其混合料的受力和传力作用将不再主要由固体颗粒本身担当，而是由固体颗粒的摩擦力来完成，最容易的破碎面是沿集料间空隙较大的接触面。因此，保证和提高ATPB的骨架结构是提高稳定性、避免失稳的前提。3ATPB的路用性能1.ATPB的性能要求ATPB一般用作于水稳类半刚性基层沥青路面结构及旧水泥路面加铺沥青面层改造中。在水稳类半刚性基层沥青路面结构中，沥青面层通常由上、中、下三层组成，ATPB为下面层；在旧路加铺沥青面层改造中，沥青面层通常由上、下两层组成，ATPB为下面层。车辆荷载使路面产生荷载应力，温度变化使路面产生温度应力，沥青面层要有一定的强度才能承受其受的应力；位于下面层的ATPB受到的车辆荷载应力和温度应力虽然不如上面层严峻，但其还需满足一定的强度要求。1.ATPB的性能要求沥青混合料是一种典型的粘弹性材料，强度、稳定性以及破坏模式等都与其所处的气候环境密切相关。在高温条件下，沥青混合料的强度、模量较低，沥青路面的破坏模式主要是失去稳定性，产生车辙变形；在低温条件下，温度降低过快，沥青混合料温度应力来不及松弛而产生的积聚，当温度应力超过破坏强度或破坏应变时而产生开裂。我国地域辽阔，南北气候差异大，北方寒冷干燥，南方高温多雨，并且大部分地区夏季和冬季温差较大，这就要求ATPB应满足不同气候条件下的路用性能要求。沥青路面早期水损坏严重，而ATPB的空隙率较大，可以横向排出路面结构内的积滞水，这就要求ATPB还应满足排水作用的要求。2.ATPB的路用性能集料级配和沥青用量对ATPB大马歇尔稳定度的影响显著，马歇尔稳定度随着粗集料含量的增大呈逐渐降低趋势，随着油石比的增大呈增大后减小的趋势。ATPB具有良好的高温稳定性。集料级配和沥青用量对ATPB高温稳定性的影响显著，动稳定度随着粗集料含量的增大呈逐渐降低趋势，随着油石比的增大呈逐渐降低趋势。ATPB具有良好的水稳定性。集料级配和沥青用量对ATPB水稳定性的影响显著，残留稳定度随着粗集料含量的增大呈逐渐降低趋势，随着油石比的增大呈逐渐增大趋势。2.ATPB的路用性能ATPB具有良好的透水性能。集料级配对ATPB水稳定性的影响显著，沥青用量对ATPB水稳定性的影响不显著。透水系数随着粗集料含量的增大呈逐渐增大趋势，随着油石比的增大呈逐渐降低趋势。总结排水性好。水分能顺畅地通过ATPB沥青稳定碎石结构层排出，不会滞留在路面结构中造成路面的水稳性破坏；抗裂性好。不会因为干缩裂缝而导致面层出现反射裂缝；经济性好。减少沥青用量，提高经济性。ATPB沥青稳定碎石结构层同面层一起构成沥青面