沥青混合料的结构.
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沥青胶体结构类型
沥青的胶体结构类型主要有以下三种:
1. 溶胶型结构:沥青中沥青质含量很少,且完全胶溶于油分介质中。
胶团之间没有明显的吸引力,符合牛顿流体特性,剪切力与剪变速率呈直线关系,几乎没有弹性效应。
2. 溶-凝胶型结构:沥青中沥青质含量适中,并含有芳香度较高的胶质。
胶
团数量较多、浓度较大,胶团之间有一定的吸引力。
这类沥青在常温时,在变形的最初阶段,表现为非常明显的弹性效应,但在变形增加到一定数值后,则表现为牛顿流体。
这种结构的沥青粘弹性和触变性较好,也称为弹性溶胶。
3. 凝胶型结构:沥青中沥青质含量较高,可溶质的芳香族组分较少,分散介质的溶解能力不足。
沥青胶体溶液中的胶团较大,大量分子聚集形成空间网状结构,具有非牛顿流体的性质。
这类沥青具有较好的感温性,但低温变形能力较差。
以上内容仅供参考,建议查阅石油沥青相关书籍获取更全面和准确的信息。
ac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。
工程上最常用的沥青混合料有两类:
其一是沥青混凝土混合料,是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料,与沥青结合料拌和、压实后剩余空隙率小于10%的混合料,简称沥青混凝土,以AC 表示,采用圆孔筛时用LH表示。
其二是沥青碎石混合料,是由适当比例的粗集料、细集料及填料或不加填料与沥青拌和、压实后剩余空隙率在10%以上的混合料,简称沥青碎石混合料,以AM表示。
几种典型沥青混合料性能的比较几十年来,为了提高沥青路面的使用性能,延长使用寿命,克服车辙、水损坏等常见的沥青路面损坏现象,人们对沥青混合料组成采取了各种措施,控制孔隙率、采取S形级配,使用改性沥青,添加纤维是近年来最常见的方法。
而改性沥青、纤维的广泛使用,使得从混合料结构组成来判断路面使用性能是很有必要的。
标签:沥青混合料;组成结构;S形级配空隙率1 几种典型沥青混合料依据沥青混合料组成结构理论,沥青混合料组成结构类型可主要分为悬浮密实结构、骨架密实结构、骨架空隙结构三种类型。
这三种结构类型在现今被人们所熟知的有:AC、SMA、SAC、Superpave混合料、OGFC、ATB、AK、ATPB等等。
几种混合料的级配见表1。
(1)AC是传统连续密级配沥青混凝土,在《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-97)中属于悬浮密实结构。
在《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中这种沥青混合料舍弃了原来II型级配混合料,通过对关键筛孔通过率的控制分为粗型和细型。
粗型实际上是AK系列A型的调整型,加强压实度的控制,减小空隙率,级配向骨架密实型靠近。
(2)SMA在我国被称为沥青玛蹄脂碎石混合料,属于骨架密实结构。
它由大比例碎石构成坚固的骨架结构,并由丰富的沥青玛蹄脂填充骨架空隙进行稳定。
(3)SAC为我国自主开发的沥青混合料结构类型,因SAC-16矿料中大于4.75mm的颗粒含量为59%(范围中值),比《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-97)的AC-16I矿料中大于4.75mm的颗粒含量42.5%多16.5%,故命名为多碎石沥青混凝土。
4.75mm以上碎石含量小于60%的SAC,属于悬浮密实结构;4.75mm以上碎石含量在70%左右,属于骨架密实结构。
(4)Superpave是一种沥青混合料设计法,是美国为寻找一个新的设计体系来克服马歇尔和维姆设计体系造成路面存在的车辙和裂缝这一普遍问题而提出的公路研究计划(SHRP)的一个重要成果。
第九章沥青材料1.石油沥青的主要组分有哪些?它们相对含量的变化对沥青的性质有何影响?答:(1)石油沥青的主要组分有油分、树脂和地沥青质。
(2)不同组分对石油沥青性能的影响不同。
油分赋予沥青流动性;树脂使沥青具有良好的塑性和粘结性;地沥青质则决定沥青的耐热性、黏性和硬性,其含量越多,软化点越高,黏性越大,越硬脆。
2.石油沥青的牌号如何划分?牌号大小与沥青性质有何关系?如何正确选择石油沥青的牌号?答:(1)石油沥青的牌号主要根据针入度、延度和软化点等指标划分,并以针入度值表示。
(2)同一品种的石油沥青材料,牌号越高,则黏性越小(即针入度越大),塑性越好(即延度越大)、温度敏感性越大(即软化点越低)。
(3)选用石油沥青的原则是根据工程类别(房屋、道路或防腐)及当地气候条件、所处工程部位(屋面、地下)等具体情况,合理选用不同品种和牌号的沥青。
在满足使用要求的前提下,尽量选用较高牌号的石油沥青,以保证较长的使用年限。
建筑石油沥青多用来制作防水卷材、防水涂料、沥青胶和沥青嵌缝膏,用于建筑屋面和地下防水、沟槽防水防腐,以及管道防腐等工程;道路石油沥青多用来拌制沥青砂浆和沥青混凝土,用于道路路面、车间地坪及地下防水工程。
3.某防水工程需石油沥青20t,要求软化点不低于85℃。
现有60号和10号石油沥青,测得它们的软化点分别为49℃和98℃,问这两种牌号的石油沥青如何掺配?答:较软沥青掺配的比例为:212198851004%100%16.59%98T T Q T T --=⨯=⨯=--℃℃℃℃较硬较硬沥青掺配的比例为:2116.5%73.5%Q =-=掺配60号石油沥青的用量为:20t×16.5%=5.3t掺配10号石油沥青的用量为:20t×73.5%=14.7t4.沥青混合料的结构类型有哪几种?它们各有何特点?答:沥青混合料的结构类型有悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构三种。
其特点如下:①悬浮密实结构对于连续级配密实式沥青混合料,因粗骨料数量相对较少,细骨料数量较多,使粗骨料悬浮在细骨料之中。
沥青混合料层的结构和混合料配合比设计摘要:文章结合沥青混合料生产及实际应用过程,探讨沥青混合料物理和体积特性以及配合比的设计方法,并对相应设计方法的主要步骤进行了阐述。
主要包括HVEEM方法、马歇尔方法及SUPERPAVE方法等。
实际应用表明,掌握沥青混合料的物理和体积特性能有效推动配合比设计顺利进行,有利于确保沥青的综合性能。
关键词:沥青混合料、物理特性、结构设计、配合比设计一、概述沥青路面以其良好的行车舒适性和安全性而成为高等级路面的代名词,目前世界各国新建的高速公路路面90%以上采用沥青路面或是沥青混合料上面层结构。
沥青混合料通常由胶结料、沥青、集料、填料、添加剂等组成。
其中,沥青与填料(矿粉)结合形成胶浆,起到将离散的集料粘结成整体的作用。
沥青与填料的比例及总量的多少直接决定了沥青胶浆的性质是粘稠还是稀薄,决定沥青膜的厚度,进而对沥青混合料的路用性能起到重要的控制作用。
集料根据粒径大小的不同分为粗集料和细集料,在沥青混合料结构中,粗集料起到形成混合料骨架的作用,对混合料的力学强度起到重要作用,而细集料的作用则主要是填充粗集料形成的骨架空隙,使整个混合料变得密实,空隙率控制在一定范围。
因此,沥青混合料结构是一种复杂的复合材料多相体系,其各项性能与各粗分材料自身的性能有关,与各组分材料的参量也有关。
二、沥青混合料的物理和体积特性在沥青混合料设计中,物理和体积特性被广泛使用,因为它们可以帮助我们将重量转换成体积,反之亦然。
当不可能进行测试或无法获得实际测试数据时,在结构设计中也会使用体积特性与结构特性之间的相关性。
图1显示了压实沥青混合料的简化示意图。
在沥青加入集料之前,集料结构中只有集料和一些空隙。
部分空隙被沥青结合料填满,其余空隙仍然是空隙。
在沥青结合料中,部分是被集料吸收的,部分仍然是集料表面的有效沥青结合料。
图1压实沥青混合料的简化示意图沥青混合料的的空隙率(VTM):在密实的沥青混合料中,沥青裹覆集料之间空气的总体积,以混合料总容积的百分比表示。
沥青混合料的组成结构与强度摘要:对沥青混合料的组成结构进行分类,并对其各自的优缺点进行分析。
另外对沥青混合料的关键指标强度提出有利的结构类型及其他改进措施。
关键词:沥青混合料组成结构强度提高措施改革开放三十年来,我国公路市场建设取得了长足的进步与发展,成为拉动国民经济增长瞩目的重点。
公路施工工艺水平和施工技术更是得到了进一步的发展和提高,由以前量的发展变换成为现在质的飞跃。
做为公路行车最直观、最具代表性的沥青路面施工技术,更是成为了广大工程技术人员研究的焦点。
而沥青路面质量的好坏除了与现场施工控制、成品料的拌制运输等生产环节有着密切的关联外,前期的混合料的设计与组成,以及混合料本身所具有的物理性质也起着决定性的作用。
作为一名工程技术人员,我想从沥青混合料的组成结构及其结构形成的强度方面,谈谈我的认识与研究。
沥青混合料是由矿质骨架和沥青胶结物所构成的、具有空间网络结构的一种多相分散体系。
沥青混合料的结构取决于下列因素:矿物骨架结构、沥青的结构、矿物材料与沥青相互作用的特点、沥青混合料的密实度及其毛细—孔隙结构的特点。
而对于沥青混合料的矿料骨架具体分析来说:首先是矿物骨架结构。
矿物骨架结构是指沥青混合料成分中矿物颗粒在空间的分布情况。
由于矿物骨架本身承受大部分的内力,因此骨架由相当坚固的颗粒所组成,并且是密实的。
沥青混合料的强度,在一定程度上也取决于内摩阻力的大小,而内摩阻力又取决于矿物颗粒的形状、大小及表面特性等。
其次,形成矿物骨架的材料结构,也在沥青混合料结构的形成中起很大作用。
应把沥青混合料中沥青的分布特点,以及矿物颗粒上形成的沥青层的构造综合理解为沥青混合料中的沥青结构。
为使沥青能在沥青混合料中起到自己应有的作用,应均匀地分布到矿物材料中,并尽可能完全包裹矿物颗粒。
矿物颗粒表面上的沥青层厚度,以及填充颗粒间空隙的自由沥青的数量,具有重要的作用。
自由沥青和矿物颗粒表面所吸附沥青的性质,对沥青混合料的结构产生影响。
第六章沥青混合料的强度构成机理§沥青混合料的组成结构及强度原理沥青混合料的组成结构沥青混合料是一种复杂的多种成分的材料,其“结构”概念同样也是极其复杂的。
因为这种材料的各种不同特点的概念,都与结构概念联系在一起。
这些特点是:矿物颗粒的大小及其不同粒径的分布;颗粒的相互位置;沥青在沥青混合料中的特征和矿物颗粒上沥青层的性质;空隙量及其分布;闭合空隙量与连通空隙量的比值等。
“沥青混合料结构”这个综合性的术语,是这种材料单一结构和相互联系结构的概念的总和。
其中包括:沥青结构、矿物骨架结构及沥青-矿粉分散系统结构等。
上述每种单一结构中的每种性质,都对沥青混合料的性质产生很大的影响。
随着混合料组成结构的研究的深入,对沥青混合料的组成结构有下列两种互相对立的理论。
(1)表面理论按传统的理解,沥青混合料是由粗集料、细集料和填料经人工组配成密实的级配矿质骨架,此矿质骨架由稠度较稀的沥青混合料分布其表面,而将它们胶结成为一个具有强度的整体。
这种理论认识可图解如下:(2)胶浆理论近代某些研究从胶浆理论出发,认为沥青混合料是一种多级空间网状胶凝结构的分散系。
它是以粗集料为分散相而分散在沥青砂浆的介质中的一种粗分散系;同样,砂浆是以细集料为分散相而分散在沥青浆介质中的一种细分散系;而胶浆又是以填料为分散相而分散在高稠度的沥青介质中的一种微分散系。
这种理论认识可图解如下:分散相—粗集料沥青混合料(粗分散系)分散相—细集料分散介质—砂浆(细分散系)分散相—填料分散介质—沥青胶结物(微分散系)分散介质—沥青这3级分散系以沥青胶浆(沥青—矿粉系统)最为重要,典型的沥青混合料的弹-粘-塑性,主要取决于起粘结料的作用的沥青-矿粉系统的结构特点。
这种多级空间网状胶凝结构的特点是,结构单元(固体颗粒)通过液相的薄层(沥青)而粘结在一起。
胶凝结构的强度,取决于结构单元产生的分子力。
胶凝结构具有力学破坏后结构触变性复原自发可逆的特点。