超大粒径沥青混合料高温稳定性研究
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沥青路面的温度稳定性与改善措施摘要:沥青路面在我国的公路道路中,无论在用途上,还是在数量上都占有极其重要的地位,所以对沥青及其混合料的进一步研究,以修筑性能优良的沥青路面越来越受到研究者的重视,如何提高沥青路面的使用性能已成为道路工作者的重要课题。
本文从沥青混合料的温度性能等方面阐述了沥青路面的高温稳定性、低温抗裂性,及其病害和改善措施。
关键词:沥青路面高温稳定性低温抗裂性改善措施1 前言沥青是高分子碳氢化合物及其非金属(氧、氮、硫等)衍生物组成的及其复杂的混合物,在常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或液态状态。
沥青混合料是用具有一定黏度和适当用量的沥青材料与一定级配的矿物集料,经过充分拌合形成的混合物。
将这种混合物加以摊铺、碾压成型,即成为各种类型的沥青路面。
沥青混合料作为沥青路面材料,在使用过程中要承受行使车辆荷载的反复作用,以及环境因素的长期影响。
所以沥青混合料在具备一定的承受能力的同时,还必须具备良好的抵抗自然因素作用的耐久性。
也就是说,要能表现出足够的高温环境下的稳定性、低温状况下的抗裂性、良好的水稳定性、持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等特点,以保证沥青路面良好的服务功能。
2 沥青混合料高温稳定性沥青混合料有高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等技术特性,其中高温稳定性和低温抗裂性是影响沥青路面的主要因素。
沥青混合料高温稳定性,是指沥青混合料在夏季高温(通常为路表温度60℃)条件下,经荷载车辆长期重复作用后,不产生车辙、推移、波浪、拥包、泛油等病害的性能。
2.1 高温稳定性病害及原因2.1.1 推移、拥包推移、拥包主要是由于沥青混合料路面在水平荷载作用下抗剪强度不足所引起的。
导致此类沥青混合料抗剪强度不足的内在原因主要有:混合料用油量过大,细集料或填料过多,沥青标号选择不合适,在沥青混合料铺筑之前表面平整度差,上下层间光滑接触,无层间黏结力等,实际的原因则是其中一种或数种原因的共同作用。
AC-20热拌沥青混合料动稳定度试验分析探究摘要:在公路工程施工过程中,由于沥青混合料具有工期短、行车跳动小、连续性好、平整度高以及养护维修较为便捷等特点,因此,公路工程中沥青路面应用越来越广泛。
在沥青路面不断使用过程中,由于外界环境温度增加、交通量增加等因素的影响,导致其出现车辙等病害,不但会使道路使用性能受到影响,还对沥青路面的使用寿命产生较大的影响。
通过对我国的规范进行分析可知,动稳定度指标是判断沥青混合料的高温抗车辙能力的主要指标。
本文以AC-20热拌沥青混合料的动稳定度试验为基础,首先对车辙病害的影响因素进行阐述,再对动稳定度试验目的以及方案进行分析,并对沥青混合料原材料进行试验,最后,以此为基础,对其试验结果进行分析,旨在为今后沥青混合料动稳定度试验提供借鉴。
关键词:试验分析;动稳定度;热拌沥青混合料前言在社会经济不断发展的过程中,为了满足社会发展的要求,公路工程建设规模也不断扩大,由于沥青路面具有诸多优点,因此被广泛应用于公路工程建设过程中。
但是,在实际使用过程中,由于沥青混合料施工水平、设计情况以及材质等因素的影响,会使沥青路面出现车辙、坑槽、松散、泛油等病害,本文通过动稳定度试验,对沥青混合料的配合比进行控制,旨在使沥青混合料抗车辙能力进一步提高。
1车辙病害的主要影响因素由于沥青混合料为粘弹性材料,应其对温度等具有较高的敏感度。
在全球气候变暖的过程中,各个地区夏季的温度也越来越高,外界气温的增加,导致沥青路面温度随之增加,在此过程中,沥青路面结构中的热量也不断积累,部分路面的内部温度甚至会比表面温度高,进而使沥青路面出现车辙等病害,这不但会使沥青路面的安全性和行车舒适性受到影响,还会对沥青路面的使用寿命产生较大的影响[1]。
导致沥青路面出现车辙的因素较多,常见的因素主要包括交通荷载、沥青级配合理性、路面结构稳定性、沥青的技术指标以及集料的性质等因素。
在对沥青混凝土进行配制过程中,若所使用的集料具有针片状含量相对较多、棱角性较差等特点,不但会导致集料之间的嵌挤力受到影响,也会使其粘附性受到影响;当沥青中含蜡量相对较大时,所配制的沥青混合料也会更容易变软,导致其高温稳定性受到影响;当地面层或路基承载能力较差时,会使路面结构的稳定性变差,在交通荷载长时间的作用下,沥青路面会出现剪切变形,使其使用性能受到影响;当沥青混合料级配设计不符合要求时,也会导致沥青路面质量受到影响。
沥青混合料的高温稳定性的影响因素试讲人: 王清第一部分概述第一部分概述由于交通量的增长、轴载增加、超载严重、车辆渠化交通、近年来持续高温天气等因素的综合影响,车辙已经成为沥青路面早期破坏中最严重的破坏形式,根据国外统计资料,在需要维修的沥青路面中,有80以上都是由车辙变形引起的。
为了延长路面的使用寿命,本节主要研究产生沥青路面车辙的影响因素,从而有针对性的预防或减少车辙的产生,已成为最引人关注的问题。
车辙是指沿道路纵向在车辆集中通过位置处路面产生的带状凹槽。
车辙造成路表产生过量的变形,影响路面的平整度轮迹处沥青层厚度减薄,削弱了面层及路面的整体强度,从而易于诱发其它病害雨天路表排水不畅,降低了路面的抗滑能力,导致驾驶换向困难,甚至会由于车辙内的积水而导致车辆飘滑北方冬季出现负温时,由于辙槽内积水结冰,使路面的抗滑能力大幅度降低,容易发生交通事故。
第一部分概述高速雨后的辙槽高速车辙严重路段第二部分影响因素第二部分影响因素影响沥青路面车辙产生的原因很多,归结起来可分为内因、外因及其它因素3大类。
内因主要反映在材料本身的质量上,如沥青类型、沥青用量、集料的性质、混合料类型、空隙率等而外因则主要包括气候条件和交通条件其它因素则是指路面基层和路面结构组成及其施工质量对路面车辙的影响。
当内因、外因及其它因素结合在一起时就会对沥青路面车辙的形成产生综合影响。
一、材料1、级配类型的影响矿料级配决定了矿料颗粒间嵌挤力的大小及混合料密实程度,对路面的抗剪强度影响很大。
有研究表明,沥青混合料的高温抗车辙能力有60依赖于级配的嵌挤作用,沥青结合料粘结性能只能有40的贡献。
据SHRP的研究,在通常情况下,合理的密级配混合料的高温稳定性要优于间断级配混合料SMA例外。
第二部分影响因素形成骨架结构的级配受温度变化影响较小,有较好的抗车辙能力,而悬浮型结构抗车辙能力较差。
东南大学的陈旭庆认为,当粗集料的含量在68-72时,所形成的沥青混合料属于骨架密实型,粗集料的含量72以上时,形成的沥青混合料属于骨架空隙型,粗集料的含量小于68时,沥青混合料的结构属于悬浮密实型集料的粒径对沥青混合料的高温稳定性有相当的影响,传统的想法认为,集料越粗对抗车辙越有利,但车辙试验表明,在最佳沥青含量时,中粒式沥青混凝土车辙最小,细粒式次之,粗粒式车辙最大,由此可见,单纯增大矿料粒径不一定能改善混合料高温稳定性。
沥青混合料高温稳定性分析作者:刘剑王子齐来源:《城市建设理论研究》2013年第17期摘要:通过对影响沥青路面高温稳定的材料因素、环境因素等进行分析,确定了在高温地区通过集料、矿粉、混合料类型、施工工艺等方法来提高沥青混合料高温稳定性。
为高温条件下沥青路面的设计、施工以及管理提供了一定的参考依据。
关键字:沥青路面;材料原因;设计级配;路面结构中图分类号:U412.2文献标志码:A 文章编号:引言:沥青路面因为高温引起的破坏有车辙、拥包、推挤、泛油、搓板等形式。
车辙是在高温条件下沥青路面受荷载作用,混合料发生竖向压密或混合料侧移产生的不能恢复的永久变形。
车辙的危害体现在两个方面,一是影响行车舒适性,二是对交通安全构成威胁。
影响沥青混合料高温稳定性的因素是多方面的,包括材料因素、环境因素等,要控制好车辙的发生,需要多方面因素综合考虑,抓住主要矛盾,使车辙得到控制[1~2]。
1 沥青混合料高温稳定性影响因素1.1 沥青性质沥青的物理性质对混合料抗车辙性能有影响。
在一定温度和加载速率下,沥青粘度越大,混合料的粘滞阻力也越大,抗剪切变形能力越强,沥青混合料抗车辙性能越好。
沥青粘度随温度变化而变化,沥青的温度敏感性越低,则形成的沥青混合料相应具有更好的高温稳定性能,这种关系已被一些快速加载试验所证实。
1.2 气候因素气候对沥青路面高温稳定性的影响是通过沥青路面混合料力学性能来起作用的,由于沥青是一种感温性很强的材料,使得沥青混合料也成为温度敏感性材料,在不同的温度条件下,沥青混合料路面会表现出截然不同的力学性质,较高的温度会使沥青混合料的劲度模量和抗剪能力降低,从而在车辆荷载作用下出现高温稳定性问题。
因此,针对高温多雨的山区高速公路,在修筑沥青路面时,一定要根据当地的气候特点和当地的实际经验来选择沥青以及进行结构和材料设计[3]。
1.3 荷载因素荷载的大小,重载和超载是沥青路面产生车辙和其它高温病害的重要因素之一,国内外的调查资料表明:在交通量组成中,重载占有较大比例的路段上,沥青路面的高温病害要比其它路段严重得多。