道路沥青混合料种类与性质
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沥青成品料种类
一、通过精炼得到的沥青成品料
通过精炼方式得到的沥青成品料包括:原油沥青、复合沥青、硬质沥青等。
这种沥青成品料通过精炼工艺,可以获得较高的沥青品质,具有高黏度、高熔点、高耐久性等特点,主要应用于高品质的公路路面、机场跑道、桥梁面层等重要工程。
二、通过混合得到的沥青成品料
通过混合方式得到的沥青成品料包括:改性沥青、再生沥青、石油油焦沥青等。
这种沥青成品料主要是通过混合不同的原材料,使其具有更好的性能和适用性,可以广泛应用于各种路面、广场、停车场等建设项目。
三、改性沥青
改性沥青是一种经过特殊工艺处理的沥青成品料,它可以改变传统沥青的性能,使其具有较好的加工性、耐久性、抗老化性能和耐高温性能等特点。
常见的改性沥青有SBS
改性沥青、APP改性沥青、PE改性沥青等,主要应用于高
档公路、桥梁、机场跑道等重要项目。
四、改性沥青混合料
改性沥青混合料是指将改性沥青与不同的骨料、填充料、胶粘料等混合后得到的沥青混合料。
这种沥青成品料具有更
好的性能和适用性,可以广泛应用于不同级别和不同类型的道路,如城市道路、高速公路、机场跑道等。
总体来说,沥青成品料种类繁多,每一种都有其独特的特点和适用范围。
在实际工程项目中,应根据项目要求、环境条件和技术可行性等因素综合考虑,选择适合的沥青成品料进行施工,以确保项目质量和安全。
沥青路面材料
沥青路面材料是指用于铺设道路表面的一种材料,它在道路建设中起着非常重
要的作用。
沥青路面材料的选择和使用直接影响着道路的使用寿命、安全性和舒适度。
在本文中,我们将就沥青路面材料的特点、分类、应用以及施工注意事项进行介绍。
首先,沥青路面材料具有以下特点,耐水性好、耐磨损、抗裂性强、耐老化、
易施工等。
这些特点使得沥青路面材料在道路建设中得到了广泛的应用。
其次,根据不同的性能和用途,沥青路面材料可以分为沥青混合料和沥青混凝
土两大类。
沥青混合料是由骨料、沥青和添加剂按照一定的配合比例混合而成,主要用于铺设道路表面。
而沥青混凝土是由骨料、沥青和矿料粉末按照一定的配合比例混合而成,主要用于道路基层和面层。
再者,沥青路面材料的应用范围非常广泛,不仅可以用于普通道路、高速公路、机场跑道等交通设施的建设,还可以用于停车场、广场、厂区道路等场所的铺设。
由于其优异的性能,沥青路面材料在道路建设中得到了广泛的应用。
最后,沥青路面材料在施工过程中需要注意以下几点,首先,要选择合适的沥
青路面材料,根据道路的使用环境和承载能力进行选择;其次,要严格控制施工质量,确保沥青路面材料的铺设厚度、均匀性和密实性;最后,要加强养护管理,及时进行维护和修复,延长道路的使用寿命。
综上所述,沥青路面材料作为道路建设中的重要材料,具有良好的特点和广泛
的应用前景。
在今后的道路建设中,我们应该加强对沥青路面材料的研究和应用,不断提高其质量和性能,为人们创造更加安全、舒适的出行环境。
第七章沥青混合料的组成设计沥青混合料从颗粒均匀预涂沥青的沥青涂层碎石(coated stone)到沥青玛碲脂(mastic asphalt)其成分变化无穷。
然而,沥青混合料大体上可以分为沥青混凝土(asphalt)和沥青碎石(macadam)两大类。
沥青混凝土与碎石的主要区别如下:●沥青混凝土的集料级配一般由颗粒大致均匀的粗集料加上大量的细集料和很少量的中等大小的集料组成。
●沥青混凝土的强度与砂/填料/沥青成份的劲度即沥青砂浆有关;为了砂浆要有足够的劲度,制造沥青混凝土时要用比较硬的沥青和含量高的填料;至于沥青碎石的强度,主要是依靠摩擦和集料颗粒间的机械互锁力,因此可以用较软等级的沥青。
●由于沥青混凝土含的填料比例很大,也即是集料有大幅的表面积要用沥青裹覆,因而沥青用量较高;而沥青碎石含细小的集料少,因此用以裹覆集料的沥青少量也够了;沥青碎石内的沥青主要功能是在压实时作为润滑剂和在使用过程中粘结着集料颗粒。
●沥青混凝土的空隙率低,基本上不透水并且用予繁重交通的道路上非常耐久;沥青碎石的空隙率相对较高而具透水性,并不如前者耐久。
从沥青涂层碎石到沥青玛蹄脂各种沥青合料中,使用的沥青等级愈来愈硬,沥青、矿料和砂的含量增加,粗集料含量减少。
图7-1 各种沥青混合料的典型级配曲线§7.1道路沥青混合料的种类与性质7.1.1沥青混凝土用不同粒径的碎石、天然砂、矿粉和沥青按一定比例以及最佳密实级配原则设计、在拌和机中热拌所得的混合料称沥青混凝土混合料。
这种混合料的矿料部分应有严格的级配要求。
它们经过压实后所得的材料具有规定的强度和孔隙率时称作沥青混凝土。
沥青混凝土的强度和密实度是一般沥青混合料中最大的,但它们在常温或高温下都具有一定的塑性。
沥青混凝土的高密实度使得它水稳性好,因此有较强的抗自然侵蚀能力,故寿命长、耐久性好,适合作为现代高速公路的柔性面层。
从国外以及国内的工程实践来看,以沥青混凝土作为高等级公路或城市道路的路面材料已经相当普遍。
沥青混合料的组成结构形式种类及其特点
沥青混合料是一种复合材料,主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成,有的还加入聚合物和木纤维素;由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构,并具有不同的力学性质。
按级配原则构成的沥青混合料,其结构组成可分为三类,种类及特点具体如下:
一、悬浮-密实结构。
这种由次级集料填充前级集料(较次级集料粒径稍大)空隙的沥青混合料,具有很大的密度,但由于各级集料被次级集料和沥青胶浆所分隔,不能直接互相嵌锁形成骨架,因此该结构的特点是:具有较大的黏聚力,但内摩擦角较小,高温稳定性较差。
二、骨架-空隙结构。
此结构粗集料所占比例大,细集料很少甚至没有。
粗集料可互相嵌锁形成骨架;但细集料过少容易在粗集料之间形成空隙。
这种结构的特点是:内摩擦角较高,但黏聚力也较低。
三、骨架-密实结构。
较多数量的粗集料形成空间骨架,相当数量的细集料填充骨架间的空隙形成连续级配,这种结构的特点是:不仅内摩擦角较高,黏聚力也较高。
三种结构的沥青混合料由于密度、空隙率、矿料间隙率不同,使它们在稳定性上亦有显著差别。
沥青混凝土的简介概念:沥青混凝土(bituminous concrete)俗称沥青砼,人工选配具有一定级配组成的矿料,碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等,与一定比例的路用沥青材料,在严格控制条件下拌制而成的混合料。
沥青混凝土按所用结合料不同,可分为石油沥青的和煤沥青的两大类。
性质:沥青混合料的强度主要表现在两个方面。
一是沥青与矿粉形成的胶结料的粘结力;另一是集料颗粒间的内摩阻力和锁结力。
矿粉细颗粒(大多小于0.075毫米)的巨大表面积使沥青材料形成薄膜,从而提高了沥青材料的粘结强度和温度稳定性;而锁结力则主要在粗集料颗粒之间产生。
选择沥青混凝土矿料级配时要兼顾两者,以达到加入适量沥青后混合料能形成密实、稳定、粗糙度适宜、经久耐用的路面。
配合矿料有多种方法,可以用公式计算,也可以凭经验规定级配范围,中国采用经验曲线的级配范围。
沥青混合料中的沥青适宜用量,应以试验室试验结果和工地实用情况来确定,一般在有关规范内均列有可资参考的沥青用量范围作为试配的指导。
当矿料品种、级配范围、沥青稠度和种类、拌和设施、地区气候及交通特征较固定时,也可采用经验公式估算。
现阶段的主要应用:①:多碎石沥青混凝土面层(SAC)产生背景:较大流量的车辆在高速公路上安全、舒适高速地通行,沥青面层必须具有良好的抗滑性能。
这就要求沥青面层不但要有较大的磨擦系数,而且要有较深的表面构造深度(构造深度是高速行车减低噪音和减少水〖LM〗漂、溅水影响司机视线的主要因素)。
研究成果表明:"沥青面层的抗滑性能是由面层结构的微观构造和宏观构造两部分形成。
其中宏观构造来源于沥青混合料的配合比,主要由骨料的粗细、级配形式决定"。
80年代中期中国开始修筑高等级公路,从沥青面层的结构形式来看:Ⅰ型沥青混凝土,空隙率3%-6%,透水性小,耐久性好,表面层的摩擦系数能达到要求,但表面构造深度较小,远不能达到要求。
Ⅱ型沥青混凝土空隙率6%-10%,表面构造深,抗变形能力较强,但其透水性、耐久性较差。
沥青混合料三大结构分类
标题:沥青混合料的三大结构分类
一、引言
沥青混合料,是道路工程中广泛使用的材料,其性能直接影响到道路的质量和寿命。
根据混合料内部颗粒之间的相互作用和排列方式,我们可以将其分为三种主要的结构类型:骨料骨架-沥青胶浆结构、密实结构和悬浮结构。
本文将详细介绍这三种结构的特点和应用。
二、骨料骨架-沥青胶浆结构
骨料骨架-沥青胶浆结构是最常见的沥青混合料结构类型。
在这种结构中,较大的骨料颗粒形成一个稳定的骨架,较小的颗粒填充在骨架的空隙中,而沥青则作为粘结剂将所有的颗粒粘在一起。
这种结构具有良好的抗压强度和抗疲劳性能,适用于交通流量大、荷载重的道路。
三、密实结构
密实结构的沥青混合料,其内部的颗粒紧密排列,几乎没有空隙。
这种结构的混合料具有良好的抗水性和耐久性,但其弹性较差,不适合用于需要承受高冲击力的地方。
因此,密实结构的沥青混合料常用于低交通量的道路或停车场。
四、悬浮结构
悬浮结构的沥青混合料,其内部的颗粒完全被沥青包裹,形成了一个均匀的混合物。
这种结构的混合料具有良好的流动性,易于施工,但其抗压强度和抗疲劳性能较差。
因此,悬浮结构的沥青混合料常用于路面的表面层,以提供良好的行驶舒适性。
五、结论
总的来说,骨料骨架-沥青胶浆结构、密实结构和悬浮结构各有优缺点,适用于不同的道路条件。
选择合适的沥青混合料结构,可以有效地提高道路的使用性能和使用寿命。
普通热拌沥青混合料材料组成普通热拌沥青混合料是道路施工中常用的路面材料,其材料组成对路面性能起着至关重要的作用。
一般来说,普通热拌沥青混合料主要由沥青、骨料、填料和添加剂等几种基本材料组成。
沥青是普通热拌沥青混合料中的主要胶结材料,起着将骨料粘结在一起,形成坚实路面的作用。
沥青根据其来源和性质的不同,可以分为天然沥青和人工合成沥青两种。
天然沥青是从油田中提取的天然矿物油,具有胶粘性较强、耐久性好的特点;而人工合成沥青则是通过加工改性石油沥青或其他石油化工产品得到的,性能稳定,适用范围广。
骨料是普通热拌沥青混合料中的主要支撑材料,其质量的优劣直接影响到路面的承载能力和耐久性。
骨料一般选用天然石料或人工骨料,根据不同的规范要求,可以分为粗骨料和细骨料。
粗骨料主要用于增加路面的强度和稳定性,而细骨料则用于填充沥青胶接的空隙,提高路面的平整度和耐久性。
填料是普通热拌沥青混合料中的一种辅助材料,主要用于填充骨料之间的空隙,增加沥青混合料的密实性和稳定性。
填料的种类多样,一般选用石粉、矿粉、矿渣等细颗粒材料,其颗粒大小应适中,不宜过大或过小,以保证沥青混合料的均匀性和流动性。
添加剂是普通热拌沥青混合料中的一种特殊材料,通过添加适量的添加剂可以改善沥青混合料的性能,提高路面的抗老化性能、耐水性能和耐磨性能。
添加剂的种类繁多,常见的有改性剂、增粘剂、抗裂剂等,其添加量应根据实际需要进行调整,以保证沥青混合料的性能达到设计要求。
普通热拌沥青混合料的材料组成主要包括沥青、骨料、填料和添加剂四种基本材料,它们各自的性能和比例搭配对沥青混合料的性能有着重要影响。
在实际应用中,需要根据路面的设计要求和施工条件,科学合理地选择和搭配这些材料,才能保证路面的质量和使用寿命,确保道路交通的安全和畅通。
沥青混合料的种类及应用沥青混合料是一种由沥青和骨料按一定比例混合而成的复合材料,广泛应用于道路建设、机场跑道、停车场、桥梁等工程中。
根据沥青混合料的不同组成和性能,可以分为以下几类:1. 沥青混合料按骨料类型分:沥青混合料可由粗骨料、中骨料和细骨料组成,其应用领域和承载能力有所不同。
- 粗骨料型混合料:由较大的骨料和适量的细骨料组成,适用于道路基层的建设,能够提供较大的承载能力,增强路面的稳定性。
- 中骨料型混合料:由中等粒径的骨料和细骨料组成,适用于道路层和基层的建设,能够有效抵抗疲劳裂纹的产生,提高路面的耐久性。
- 细骨料型混合料:由较细的骨料和适量的沙子组成,适用于表层的建设,能够提供较好的平顺性和抗滑性,提高道路的行车平稳度。
2. 沥青混合料按沥青类型分:沥青混合料可根据使用的不同沥青类型进行分类,常用的有常规沥青、改性沥青和高黏度沥青。
- 常规沥青:也称为原生沥青,是从石油提炼过程中得到的天然沥青,适用于常规道路和低交通量道路的建设。
- 改性沥青:通过添加聚合物、橡胶等改性剂使沥青的性能得到改善,具有较好的抗老化和耐久能力,适用于高速公路和高聚集道路的建设。
- 高黏度沥青:具有较高的粘度和抗变形能力,适用于特殊需要的场合,如机场跑道、大型码头等。
3. 沥青混合料按密度分:沥青混合料可根据骨料密度的不同进行分类,常用的有普通密实型、高密实型和超高密实型。
- 普通密实型:骨料相对较松散,容易形成孔隙,适用于一般道路和低交通量的场所。
- 高密实型:骨料相对较致密,能够形成较小的孔隙,适用于高速公路和中高级道路的建设,能够提供较好的抗水透性和耐久性。
- 超高密实型:骨料密实度较高,孔隙率较低,适用于大型机场、高污染地区等特殊场合,能够提供卓越的承载能力和耐久性。
沥青混合料的应用范围广泛,主要包括以下几个方面:首先,在道路施工领域,沥青混合料可用于建造各种类型的道路,包括市区道路、乡村道路、高速公路和机场跑道等。
沥青混合料的技术指标有1、总沥青:沥青混合料是由沥青结合物和可选择混入料联合而成,沥青结合料由不同类型的沥青构成,主要性质为稠碱性、近碱性或酸性,而可选择的混入料有边缘矿物质,如石英砂、辉绿石等构成。
总沥青是用来指示沥青混合料表现出的特性(以前把总沥青称为“沥青油”),是按通常的分类方法定义的,常用的标量有沥青组分、混入料比例、沥青粘度等。
2、各种混入料比例:沥青混合料比例有很多,其中各种混入料在沥青混合料中的比例也有不同,这与沥青混合料的特性有关,增加不同种类的混入料可提高沥青混合料的性能和使用寿命,通常有石英砂混入料、石膏混入料、有机混入料等。
3、含水量:含水量指沥青混合料中有机物的水分含量,其要求是在裸眼可见的泄漏状态下,用重量法测量,其结果表明材料表面上有无明显的水泄漏以及混入料的湿度变化状况,通常应控制含水量的增加,使沥青混合料的性能不受水的影响。
4、粘度:沥青混合料的粘度主要由沥青份量和沥青粘度决定,沥青混合料的粘度应符合路面覆盖层施工要求,不同类型的沥青混合料有不同的粘度要求,一般应达到140-200度布氏粘度范围,有的特种混合料甚至需要更高的粘度。
5、外观:沥青混合料的外观应色泽均匀,不含有杂质和沉淀,可根据用途的不同选择合适的颜色,比如黑色、灰色和混灰色等。
6、压实率:沥青混合料的压实率是指材料在机械压实模具中,施加一定压力后体积改变程度。
对于砌块处理一般要求体积压缩率在5%以内,对于混凝土砌块,要求成型奀度达到95%以上,对于机械化混凝土,应满足95%-98%的成型压实率。
7、强度:沥青混合料的强度指的是混合料抗压、抗拉强度等受力性能。
混合料的强度应符合使用和施工要求,同时根据混合料在不同环境下受力性能要求,应检测不同温度和湿度下的抗压强度、抗拉强度等,可以使沥青混合料在应用过程中具有更好的受力性能。
沥青混合料名词解释1.沥青混合料定义沥青混合料是一种由沥青、骨料(沙、石)、填料(石灰、水泥等)及其他添加剂组成的混合料。
它经过一定的工艺加工,形成具有一定性能的建筑材料,主要用于道路建设。
2.沥青混合料组成沥青混合料主要由沥青、骨料和填料组成。
其中,沥青是粘结剂,将骨料和填料粘结成一个整体;骨料是构成沥青混合料主体的主要成分,分为粗骨料和细骨料;填料通常为石灰石粉或水泥等,用以改善沥青混合料的性能。
3.沥青混合料分类根据不同的分类标准,沥青混合料可分为不同类型。
按骨料的粒径可分为粗粒式、中粒式和细粒式沥青混合料;按骨料的材质可分为碎石沥青混合料和砂沥青混合料;按施工温度可分为热拌热铺沥青混合料和常温沥青混合料。
4.沥青混合料性质沥青混合料具有良好的弹性和耐久性,能在温度变化、水分和紫外线作用下保持其性能稳定。
同时,它还具有良好的抗压强度、抗滑性能和低噪音性能,适用于各种道路建设。
5.沥青混合料应用沥青混合料广泛应用于道路建设,包括高速公路、城市道路、桥梁、隧道等。
此外,它还可用于制作防水材料、建筑材料等领域。
6.沥青混合料性能测试为保证沥青混合料的性能,需要进行一系列的性能测试,包括抗压强度、抗弯强度、耐久性、摩擦系数等。
这些测试旨在评估沥青混合料的各项性能指标,以保证其在道路建设中能满足工程要求。
7.沥青混合料配合比设计为达到最佳的路用性能,需根据不同的使用要求和环境条件,设计出合理的沥青混合料配合比。
配合比设计过程中需综合考虑骨料的级配、沥青的用量、填料的种类和用量等因素,以确定最佳的配合比。
8.沥青混合料制备工艺沥青混合料的制备工艺主要包括骨料的破碎、筛分、搅拌和熔炼等环节。
根据不同的配合比要求,将各种骨料和填料进行比例配合,再加入适量的沥青进行搅拌熔炼,最终形成所需的沥青混合料。
9.沥青混合料养护制备完成的沥青混合料需进行适当的养护,以保证其性能稳定。
养护过程中需控制好温度和湿度,并定期进行质量检测,以确保其满足工程要求。
第七章沥青混合料的组成设计沥青混合料从颗粒均匀预涂沥青的沥青涂层碎石(coated stone)到沥青玛碲脂(mastic asphalt)其成分变化无穷。
然而,沥青混合料大体上可以分为沥青混凝土(asphalt)和沥青碎石(macadam)两大类。
沥青混凝土与碎石的主要区别如下:●沥青混凝土的集料级配一般由颗粒大致均匀的粗集料加上大量的细集料和很少量的中等大小的集料组成。
●沥青混凝土的强度与砂/填料/沥青成份的劲度即沥青砂浆有关;为了砂浆要有足够的劲度,制造沥青混凝土时要用比较硬的沥青和含量高的填料;至于沥青碎石的强度,主要是依靠摩擦和集料颗粒间的机械互锁力,因此可以用较软等级的沥青。
●由于沥青混凝土含的填料比例很大,也即是集料有大幅的表面积要用沥青裹覆,因而沥青用量较高;而沥青碎石含细小的集料少,因此用以裹覆集料的沥青少量也够了;沥青碎石内的沥青主要功能是在压实时作为润滑剂和在使用过程中粘结着集料颗粒。
●沥青混凝土的空隙率低,基本上不透水并且用予繁重交通的道路上非常耐久;沥青碎石的空隙率相对较高而具透水性,并不如前者耐久。
从沥青涂层碎石到沥青玛蹄脂各种沥青合料中,使用的沥青等级愈来愈硬,沥青、矿料和砂的含量增加,粗集料含量减少。
图7-1 各种沥青混合料的典型级配曲线§7.1道路沥青混合料的种类与性质7.1.1沥青混凝土用不同粒径的碎石、天然砂、矿粉和沥青按一定比例以及最佳密实级配原则设计、在拌和机中热拌所得的混合料称沥青混凝土混合料。
这种混合料的矿料部分应有严格的级配要求。
它们经过压实后所得的材料具有规定的强度和孔隙率时称作沥青混凝土。
沥青混凝土的强度和密实度是一般沥青混合料中最大的,但它们在常温或高温下都具有一定的塑性。
沥青混凝土的高密实度使得它水稳性好,因此有较强的抗自然侵蚀能力,故寿命长、耐久性好,适合作为现代高速公路的柔性面层。
从国外以及国内的工程实践来看,以沥青混凝土作为高等级公路或城市道路的路面材料已经相当普遍。
由于沥青混凝土的胶结料主要为沥青,沥青是一种对温度十分敏感的材料,这就导致了沥青混凝土的性质(主要为力学性能)受温度的影响十分突出(这也是沥青混合料最大的特点),如它们的劈裂强度随温度的变化可从零下温度的几兆帕到高温的零点几兆帕而不同。
沥青混凝土的分类从广义来说,可包括沥青玛碲脂(MA)、热压式沥青混凝土(HRA)、传统的密级配沥青混凝土(HMA)、多空隙沥青混凝土(PA)、沥青玛碲脂碎石(SMA)以及其它新型的沥青混凝土。
传统沥青混凝土、SMA和多空隙沥青混凝土典型级配曲线的比较见下图:图7-2 三种典型混凝土级配比较上图中,曲线1为传统沥青混凝土,孔隙率3%;曲线2为SMA,孔隙率3%;曲线3为多孔沥青混凝土、孔隙率20%。
就孔隙率而言,当马歇尔设计孔隙率小于4%(或路面实际孔隙率小于8%)时,它已形成较为密实的结构,水不易进入沥青混凝土,整个结构的耐久性较好;或者路面实际孔隙率大于15%时,水能顺利地从孔隙中排走,也不会对混凝土结构造成水害;只有当孔隙率介于这两者之间时,混凝土为半开半闭结构,这种情况十分不利于路面的耐久性。
7.1.1.1碎石沥青玛蹄脂(SMA )我国现有主要道路大都按连续级配进行组成设计。
我国《规范》规定,Ⅰ型沥青混凝土混合料的制余空隙率对于公路为3%~6%,对于城市道路为2%~6%;Ⅱ型为4%~10%。
由于我国大多数道路的沥青混合料是悬浮密实结构,因此密实度和强度都较大。
但受沥青材料的性质和物理状态的影响较大,所以稳定性较差。
加之我国国产沥青中含蜡量较高,高温稳定性更加受到影响,所以在现代重型汽车交通荷载作用下,路面容易因热稳性不足而产生车辙、波浪、推移等变形,从而影响其正常使用。
而且由于沥青的温感性,又会产生低温裂缝、泛油的不易克服的病害问题。
SMA 沥青混合料由于其自身的特定而与我国现行的密级配沥青混合料在集料配比和沥青含量有所不同。
SMA 沥青混合料与密级配沥青混合料相比,具有高粗集料含量、高沥青含量、高矿粉含量以及低的空隙率等特点。
粗集料含量高,增加集料与集料的接触,提高了抵抗永久变形的能力;沥青含量高和矿粉用量多,增加沥青的粘结能力,提高了路面的耐久性;低空隙率减少水的渗入和混合料老化硬化。
表7-1是德国《沥青路面工程补充技术规范及准则》中有关SMA 的有关指标。
德国ZTV bit Stb84示范中SMA 标准 表7-1SMA 混合料 0/11S 0/8S 0/80/5 材 料 优质碎石,优质破碎砂,天然砂,矿粉粒径(mm ) 0/11 0/80/5 <0.09mm8~12 8~13 8~13 >2mm 70~80 70~80 60~70 >5mm 50~70 45~70 ≤10 >8mm≥25 ≤10 颗粒成分 (重量百分比) ≥11.2mm ≤10矿 料 破碎砂土天然砂比例 ≥1:1沥 青 品 种 B65 B65 B80 B80 沥 青 胶结料含量(重量百分比) 6.5~7.5 7.0~8.0稳定剂在混合料中的含量(重量百分比) 0.3~1.5马歇尔 压 实 温 度(℃) 135±5试 件 空隙率(体积百分比) 2.0~4.0铺 筑 厚 度(cm ) 2.5~5.0 2.0~4.0 1.5~3.0 铺 筑 重 量(kg/m 2) 60~125 45~100 33~75 压 实 度(%) ≥97 路 面 层 空隙率(体积百分比) ≤6.0(一)集料的材质在欧洲,SMA 混合料中的粗集料和细集料一般要求100%轧制,德国规范要求至少90%粗集料轧制,圆集料需两次破碎,即要求有两个或两个以上破碎面,对于SMA 混合料集料,理想形状应为立方体颗粒。
SMA混合料因为是骨架密实结构,所以要求集料要有足够的硬度耐久性,因此不得使用易磨光或相对较纯的碳酸盐集料。
在我国可采用玄武岩、耀长岩、片麻岩等。
在德国SMA混合料中,不重视酸性石料对混合料抗水损害的影响,认为SMA混合料中沥青和矿粉含量高,加之一定量的纤维加筋作用,致使沥青与石料间有足够的粒结力,完全能够抗水损害的影响。
因此,即使石料为酸性,也不加抗剥落剂。
矿物填料应由石灰石粉或其它合适材料组成,使用时要求足够干燥,不得成团,能自由流动。
(二)沥青沥青等级可使用本地区普通沥青混合料所用的沥青等级,也可使用略稠硬的沥青。
沥青拌和温度要求粘度为170±20mm/S。
(三)纤维稳定添加剂SMA混合料因沥青含量高和矿料用量大,在贮存、运输和摊铺过程中,沥青和矿粉会产生滴漏和离析,所以纤维稳定剂的作用是防止沥青离析,并且纤维,沥青和填料共同组成高强度的玛碲脂填充在集料之间,使路面结构十分稳定,不易变形。
纤维稳定剂最早曾用石棉纤维和聚合物纤维,但后来发现石绵纤维是直线体,而植物纤维则是曲线体。
用植物纤维作为SMA混合料中的稳定剂,其性能明显优于矿物纤维,且使用植物纤维素,不仅能更好地保证SMA的质量,而且有利于保护环境,更可大幅度节省工程费用。
因此,在德国95%的稳定剂为纤维素纤维。
早期的植物纤维为松散絮状型,这种纤维不易添加,容易受潮,拌合不均匀。
为便于贮存、运输和SMA混合料的生产,纤维素与沥青按质量比2:1混合后,经特殊加工成粒状产品。
在SMA中粒状纤维的用量为混合料总重的0.45%,即相当于加入0.3%植物纤维素。
7.1.1.2热压式沥青混凝土英国于1895年首先在切而西(Chelsea)的国王街和肯辛顿(Kensington)的佩勒姆街使用热拌沥青混凝土(hot rolled asphalt,简称HRA),不幸,当时对砂的级配和填料含量的重要性没有足够的认识,材料在几个月内就损坏了。
美国工程师克利福德.理查森(CIinbrd Richardson)是HRA的倡导者之一。
他在对美国和欧洲的沥青混凝土路面调查的阶段,在1896年访问了英国。
基于他本人的经验介绍了和沥青砂磨耗层非常相似的一种沥青混凝土,经过多年使用性能还很良好。
如前所述,HRA的重要特性之一是它的集料为“间断级配”。
也就是说,粒径2.36mm-9.5mm的集料的含量很少,它是由砂、细的矿质填料和沥青组成的结合料搀入14mm中值粒径的粗集料。
尽管搀入粗集料成分能增加材料硬度,但主要作用还是在于增大砂浆体积使这种材料更为经济化。
间断级配为HRA磨耗层提供了抗风化性能和耐久的表面,使道路能够承受重型荷载而不开裂。
1985年版的BS594刊载了不同粗集料含量的HRA路面主层:基层和磨耗层混合料的规格。
路面主层和基层混合料一般含有60%的粗集料。
在这样的水平上应力是通过集料的接触和沥青砂浆分布的。
细集料和填料含量比较低的路面主层和基层混合料,其沥青含量一般较磨耗层材料为少。
在这两种混合料中,粗集料的中值粒径一般较磨耗层的为大,级配也较粗,以便与材料的摊铺厚度相匹配,以摊铺路面基层为例它的厚度可达15Omm。
磨耗层混合料可含有0%、15%、30%、4O%或55%不同比例的粗集料。
尽管以粗集料4O%含量厚为50mm的磨耗层混合料的使用日渐普遍,但一般认为,粗集料含量为30%摊铺厚度为40mm的磨耗层混合料已适宜作绝大多数的用途。
增加摊铺厚度可以大幅延长材料的适宜碾压时间,这也是改善冬季气候施工性能的一个方法。
粗集料含量高达40%的材料所铺筑的面层表面较为光滑,如在热拌沥青混凝土表面压入14mm或20mm粒径的涂层石屑,就可使表面粗糙。
对石屑性质的要求诸如磨光值、磨耗值,一般均在规格书内根据现场的要求予以分别列明。
磨耗层混合料含有55%的粗集并无规定必须要在表面压入石屑构成粗的纹理,因为当粗集料含量高于45%已难以将石屑埋人在沥青混凝土内。
HRA的材料四种成分的材料功能可以概述如下:●粗集料:增大砂浆体积使混合料更为经济并增加它的稳定性。
●细集料:它是砂浆的主要成分,可能也是影响施工操作和路用性能的最主要的组成部份。
●填料:这成分可以从两方面发挥作用。
首先,它可以改善细集料的级配,从而构成较密实的混合料并使集料之间的接触点增加。
其次,也许是发挥它更重要的作用,就是填料与沥青共同组成了粘结料,它既起润滑作用,又可将细集料粘结在一起构成砂浆;砂浆的性质与细集料的性质以及粘结料的量和粘度有关。
沥青在压实时起润滑作用。
●路面使用时则是具高粘度的粘/弹性粘结料;共有五个不同等级的沥青可供使用:针入度35、50、70、100和 HD40号。
35号和HD40号沥青只用于交通量最繁重的地点,70号和100号的用于交通量较轻的地点,50号的则适合于大多数用途。
HRA是一种高质素的材料,主要用于交通繁重的道路,亦即高速公路、干线道路和少数的城市街道。
传统上对混合料成分配比的规格是根据气候和交通载荷去规定集料和沥青的质量和比例。