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沥青路面施工与养护决策

时间:2023-09-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:半开式沥青混合料主要指半开式沥青碎石,以AM表示。④细粒式沥青混合料:集料公称最大粒径为9.5 mm或13.2 mm的沥青混合料。按照连续密级配原则设计的DAC型沥青混合料以及我国传统的ACI型沥青混合料是典型的悬浮密实结构。但这种沥青混合料结构强度受沥青性质及其状态的影响较大,在高温条件下使用时,由于沥青黏度降低,可能会导致沥青混合料强度和稳定性的下降。

沥青路面施工与养护决策

沥青混合料可按结合料种类、矿料级配类型、矿料级配组成及空隙率大小、矿料公称最大粒径、制造工艺、混合料的结构组成特点等划分。

1.按结合料种类划分

按使用的结合料种类,沥青混合料可分为石油沥青混合料和煤沥青混合料。其中,石油沥青混合料又包括黏稠石油沥青混合料、乳化石油沥青混合料及液体石油沥青混合料。

2.按矿料级配类型划分

按矿料级配类型,沥青混合料可分为连续级配沥青混合料和间断级配沥青混合料。

①连续级配沥青混合料:沥青混合料中的矿料是按连续级配原则设计,即从大到小各级粒径都有,按比例相互搭配组成的混合料。

②间断级配沥青混合料:连续级配沥青混合料矿料中缺少一个或几个档次粒径的沥青混合料。

3.按矿料级配组成及空隙率大小划分

按矿料级配组成及空隙率大小,沥青混合料可分为密级配沥青混合料、半开级配沥青混合料和开级配沥青混合料。

①密级配沥青混合料:按连续密级配原则设计组成的沥青混合料,按马歇尔试验的技术标准,设计空隙率为3%~6%,但交通情况、气候情况及层位不同时,空隙率可作适当调整,可分为密级配沥青混凝土混合料(AC)和密级配沥青稳定碎石混合料(ATB)。按关键性筛孔通过率的不同又可分为细型密级配沥青混合料(ACF)和粗型密级配沥青混合料(ACC)等。沥青玛蹄脂碎石混合料(stone mastic asphalt,SMA)也属于密级配沥青混合料,其设计空隙率为3%~4%。

②半开级配沥青混合料:由适当比例的粗集料、细集料及少量填料(或不加填料)与沥青结合料拌和而成,经马歇尔击实试验成型的试件剩余空隙率为6%~12%。半开式沥青混合料主要指半开式沥青碎石,以AM表示。

③开级配沥青混合料:矿料级配主要指由粗集料嵌挤组成、细集料及填料较少、空隙率为18%的混合料,如开级配抗滑表层(open graded friction course,OGFC)混合料及开级配沥青稳定碎石基层(ATPB)混合料。

4.按矿料公称最大粒径划分

按矿料公称最大粒径,沥青混合料可分为特粗式沥青混合料、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。

①特粗式沥青混合料:集料公称最大粒径为37.5 mm的沥青混合料。

②粗粒式沥青混合料:集料公称最大粒径为26.5 mm或31.5 mm的沥青混合料。

③中粒式沥青混合料:集料公称最大粒径为16 mm或19 mm的沥青混合料。(www.xing528.com)

④细粒式沥青混合料:集料公称最大粒径为9.5 mm或13.2 mm的沥青混合料。

⑤砂粒式沥青混合料:集料公称最大粒径为4.75 mm的沥青混合料。

5.按制造工艺划分

按制造工艺,沥青混合料可分为热拌热铺沥青混合料、冷拌沥青混合料、温拌沥青混合料、再生沥青混合料。

①热拌热铺沥青混合料:简称热拌沥青混合料,指沥青与矿料在热态拌和、热态铺筑的沥青混合料。

②冷拌沥青混合料:是以乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下拌制、铺筑的沥青混合料。

③温拌沥青混合料:是一种拌和温度介于热拌沥青混合料(150~180℃)和冷拌沥青混合料(常温10~40℃)之间,性能达到或接近热拌沥青混合料的新型混合料。

④再生沥青混合料:是指将需翻修或废弃的旧沥青路面,经翻挖、回收、破碎、筛分,与新再生剂、新集料、新沥青材料等按一定比例重新拌和,形成的具有一定路用性能的再生沥青混合料,有冷再生技术和热再生技术。

6.按混合料的结构组成特点划分

沥青混合料是由粗集料、细集料、矿粉与沥青以及外加剂所组成一种复合材料。粗集料分布在沥青与细集料形成的沥青砂中,细集料又分布在沥青与矿粉构成的沥青胶浆中,形成具有一定内摩阻力和黏结力的多级网络结构。因为各组成材料用量比例不同,压实后沥青混合料内部矿料颗粒的分布状态、剩余空隙率也呈现出不同的特征,所以沥青混合料会形成不同的组成结构,而具有不同组成结构特征的沥青混合料在使用时则表现出不同的性能。按照结构组成特点,沥青混合料可分为悬浮密实结构、骨架空隙结构和骨架密实结构。

①悬浮密实结构。在采用连续密级配矿料配制的沥青混合料中,矿料颗粒由大到小连续存在,粒径较大的颗粒被较小一档的颗粒挤开,不能直接接触形成嵌挤骨架结构,彼此分离,悬浮于较小颗粒和沥青胶浆之间,而较小颗粒与沥青胶浆较为密实,形成了悬浮密实结构。按照连续密级配原则设计的DAC型沥青混合料以及我国传统的ACI型沥青混合料是典型的悬浮密实结构。

悬浮密实结构的沥青混合料经压实后,密实度较大,水稳定性、低温抗裂性和耐久性较好,是使用较为广泛的沥青混合料。但这种沥青混合料结构强度受沥青性质及其状态的影响较大,在高温条件下使用时,由于沥青黏度降低,可能会导致沥青混合料强度和稳定性的下降。

②骨架空隙结构。当采用连续开级配矿料与沥青组成沥青混合料时,较粗的集料颗粒彼此接触,形成互相嵌挤的骨架,但较细的粒料数量较少,不足以充分填充骨架空隙,以致压实后混合料中空隙较大,形成了骨架空隙结构。沥青碎石混合料(AM)和OGFC是典型的骨架空隙结构。

在形成骨架空隙结构的沥青混合料中,粗集料之间的嵌挤力对沥青混合料的强度和稳定性起着重要作用,结构强度受沥青性质和物理状态的影响较小,因而高温稳定性较好。但由于压实后的沥青混合料空隙率大,空气和水分等容易进入沥青混合料内部,引发沥青老化或将沥青从集料表面剥落,因此这种结构沥青混合料的耐久性值得关注。

③骨架密实结构。当采用间断型密级配矿料时,在沥青混合料中既有足够数量的粗集料形成骨架,又根据粗集料骨架空隙的大小加入了足够的细集料和沥青胶浆,使之填满骨架空隙,形成较高密实度的骨架结构。这种结构兼具上述两种结构的优点,是一种较为理想的结构类型。SMA是典型的骨架密实结构。

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