第6讲沥青混合料
沥青混合料知识点总结
沥青混合料知识点总结了解沥青混合料,首先需要了解其主要组成部分。
沥青混合料一般由四个主要部分组成:矿料、沥青、添加剂和空气孔隙。
其中,矿料是沥青混合料的主要骨料,沥青是粘合骨料的胶凝物质,添加剂则是用来改善混合料性能的物质。
空气孔隙是指混合料内部的气体空间,它在一定程度上影响着混合料的性能。
了解这些组成部分可以更好地理解沥青混合料的性能与特点。
在混合料的生产与设计过程中,需要考虑到许多因素。
例如,矿料的种类、粒径分布、形状等因素都会影响混合料的性能。
在选择骨料时,需要考虑到其物理性质、力学性质以及耐久性等因素。
而沥青的选择则需要考虑其黏度、温度敏感性、老化性能等因素。
此外,添加剂的选择也需要根据混合料的具体要求进行调整。
因此,在混合料的生产与设计过程中,需要综合考虑各种因素,以确保混合料具有良好的性能和耐久性。
混合料的设计是保证混合料质量的重要环节。
混合料的设计需要根据具体工程要求,结合原材料的性能与特点,进行合理的配合设计。
混合料设计需要考虑到混合料的抗压强度、抗变形性能、耐久性等因素,以确保混合料具有良好的性能。
在混合料设计中,需要考虑骨料的配合比、沥青的用量、添加剂的种类与用量等因素,以确定最佳的混合比例。
混合料设计需要充分考虑原材料的性能与特点,以提高混合料的性能和耐久性。
在混合料的施工过程中,需要考虑到不同的施工方法与要求。
例如,热拌混合料需要在混合料厂内进行预制,然后在施工现场进行铺装。
而冷拌混合料则可以在施工现场进行混合与铺装。
对于不同类型的混合料,需要选择合适的施工方法与工艺,以确保混合料具有良好的密实性和耐久性。
另外,在混合料的施工过程中,需要注意控制施工的温度与湿度。
特别是对于热拌混合料,需要控制混合料的管理温度与铺装温度,以确保混合料的质量。
此外,在混合料的压实过程中,也需要注意控制温度与湿度,以确保混合料的良好密实性。
混合料的质量检验是保证混合料质量的重要环节。
混合料的质量检验需要对骨料、沥青和混合料进行全面的检测,以确保混合料具有良好的性能和耐久性。
土木工程材料课件沥青混合料文稿演示
第6章 沥青及沥青混合料
6.2 沥青混合料
概述
刚性路面:水泥混凝土路面 道路路面
柔性路面:沥青路面(沥青混合料)
6.2 沥青混合料
6.2.1 基本概念
(1)沥青混合料 (英:Bituminous mixtures 美:Asphalt mixtures )
(适当比例拌和)
矿质混合料 + 粘结材料
沥青混合料
用粘稠沥青作结合料,在热态下拌和及摊铺施工。 常温沥青混合料
采用乳化沥青或液体石油沥青在常温状态下拌和、铺筑 的混合料。 (3)按矿质集料级配类型分类:
连续级配沥青混合料、间断级配沥青混合料 间断级配沥青混合料
矿料级配中缺少1个或几个档次而形成的级配间断的沥 青混合料,如沥青玛蹄脂碎石混合料SMA。
0-5
S3 30-60 — 0-15
—
0-5
S4 25-50 —
— 0-15 — 0-5
S5 20-40 90-100 —
— 0-15 — 0-5
S6 15-30 100 90-100 —
— 0-15 — 0-5
S7 10-30 100 90-100 —
的要求。 3)破碎砾石:应采用粒径大于50mm、含泥量不大于1%的砾
石轧制,破碎砾石的破碎面应符合表6.4的要求。
沥青混合料试验PPT课件
道路建筑材料
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
上一页 下一页2
道路建筑材料
地方道路
第九章 沥青混合料 概述
沥青路面越来越多地被应用于不同等级的公路,其原因何在?
1.沥青混合料是一种粘弹性材料,具有良好的力学性能, 铺筑的路面平整无缝,振动小,噪音低,行车舒适。 2.路面平整且有一定的粗糙度,耐磨好,无强烈反 光,有利于行车安全。 3.施工方便,施工时不需要养护,能及时开通交通。
差,但热稳定性好,内摩阻力大
上一页 下一页9
道路建筑材料
3)骨架—密实结构(SMA): 是一种理想结构,它既有一定的粗集料形成骨架,又有足够的细
集料充填空隙,既有较高的粘聚力,又有较高的内摩阻角
(二)沥青混合料的强度理论
要求沥青混合料在高温时,必须具备一定的抗剪强度和抵抗变形
的能力,一般采用库伦理论
上一页 下一页4
道路建筑材料
温度稳定性差的表现: 夏季高温沥青易软化,路面易产生车辙、波 浪;冬季低温时易脆裂,在车辆重复作用下 易产生开裂。
泛油
波浪
车辙
上一页 下一页5
道路建筑材料
第九章 沥青混合料 分类
1.特粗式沥青混合料 2.粗粒式沥青混合料 3.中粒式沥青混合料 4.细粒式沥青混合料 5.砂粒式沥青混合料
课题:沥青混合料技术性质和技术标准 教具用品: 相关仪器 教学目的:了解沥青混合料各项技术性质和内
容、测定方法及规范要求 重点难点:混合料的高温稳定性及马歇尔试验
指标
上一页 下一页15
道路建筑材料
(1)高温稳定性
《沥青和沥青混合料》PPT课件
精选ppt
50
1、高温稳定性
定义:高温条件下承受重复荷载没有很大变形( 60℃夏季温度不产生车辙、拥包和波浪)。 评价方法: (1)马歇尔稳定度试验 (2)车辙试验
精选ppt
51
(1)马歇尔稳定度——三项指标
101.6×63.5mm圆柱体试件 稳定度(MS)——规定温度和加荷速率时破坏 荷载(kN); 流值(FL)——破坏时,试件的垂直变形( 0.1mm);
溶胶型结构
针入度↑ 延度↑ 软化点↓
粘性↓ 塑性↑ 耐热性↓
精选ppt
18
三、石油沥青分类、标准与选用
1、分类 道路、建筑、普通石油沥青
2、标号 —— 按针入度划分,并保证其他性能
标号↑
针入度↑ 延度↑ 软化点↓
精选ppt
粘性↓ 塑性↑ 耐热性↓
19
3、选用依据: 工程性质、施工方法、环境温度
4、应用: 道路石油沥青 — 拌制混凝土、用于路面 和地坪,或防水防潮工程 建筑石油沥青 — 建筑防水、防腐 普通石油沥青 — 性能较差,少用
(2)中粒式
——(Dm为16 mm 或19 mm)
(3)细粒式
——(Dm为9.5mm或13.2mm)
(4)砂粒式沥青混合料——(Dm≤4.75mm)
也称沥青石屑或沥青砂
精选ppt
25
按矿料级配和路面压实度分类 连续密级配沥青混合料——空隙率小于10%; 连续半开级配——空隙率大于10%;(沥青碎石) 开级配——空隙率>15%;(开式) 间断级配
精选ppt
28
决定沥青混合料C与ψ值的摩尔圆包络线
圆柱形试件 三轴剪切试验得到
摩尔-库伦包络线——应力圆的公切线 即为抗剪强度曲线
第6章沥青材料
工程管理 系
7
(2)胶体结构 1)溶胶型结构——沥青质含量相对较少,油分和树脂含量相对较高 2)溶-凝胶型结构——沥青质含量适当,油分和树脂含量相对较高 3)凝胶型结构——沥青质含量相对较多,油分和树脂含量相对较少
a) a)溶胶型结构;
b) 沥青胶体结构示意图
b) 溶-凝胶型结构; 工程管理 系
c)
工程管理 系
11
(1)物理常数
1)密度——在规定温度条件下,单位体积的质量。 单位:kg/m3或 g/cm3。 我国现行试验方法规定测定15℃下沥青密度。
相对密度——在规定温度下,沥青质量与同体积水质量之比 我国现行方法规定测定25℃下的相对密度。
沥青15℃密度与25℃相对密度之间的换算公式: 沥青与水的相对密度= 沥青的密度(15℃)×0.996
• 温度的影响:温度升高,塑性增大。
沥青延度越大,其塑性变形越大,有利于低温变形。
工程管理 系
25
4)脆性
• 沥青材料在低温下受到瞬时荷载时常表现为脆性破坏,沥 青脆性的测定极为复杂。
• 目前测试方法:采用弗拉斯(Fraass)脆点。 • 拉斯脆点试验原理:将沥青试样0.4克在一个标准的金属
薄片上摊成薄层,将其置于脆点仪内并使其稍稍弯曲。当以 1℃/min的速度降温时,沥青薄膜的温度随之逐渐降低,当降 至某一温度时,沥青薄膜在规定弯曲条件下产生脆断时的温 度,即为沥青的脆点。
3.应用: 广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。
土木工程建筑主要应用石油沥青。
工程管理 系
3
补充: 石油沥青的生产工艺概述
工程管理 系
4
6.1.1 石油沥青
1.石油沥青的基本组成与结构
沥青及沥青混合料培训课程PPT课件
沥青混 合料
改良土 或改善 土
10
粘结层材料
沥青混凝土
水泥混凝土面板
沥青混凝土 沥青混凝土
防水粘结层材料
11
二、沥青材料
沥青的分类: ① 地沥青 ➢ 天然沥青:湖沥青、岩石沥青、海底沥青 ➢ 石油沥青:用石油经开采、精炼加工而得到的 ② 焦油沥青 ➢ 煤沥青 ➢ 木沥青
天然沥青:湖沥青
特立尼达湖沥青(Triniada Lake Asphalt)是世界上最为著 名的天然沥青之一,它产于南美洲加勒比海岛国-风景秀丽的特 立尼达和多巴哥境内的沥青湖。该沥青湖又叫彼奇湖,面积44万 平方米,深约82米,湖中沥青储量达1200万吨,是世界上最大的 天然沥青产地。
石油沥青
二、 石油沥青的基本性能
2.沥青的化学组分
石油沥青
二、 石油沥青的基本性能
2.沥青的化学组分
性状 组分 饱和分 芳香分
胶质
外观特征
无色液体 黄色至红色液体 棕色粘稠液体
平均分子量
625 730 970
沥青质 深棕色至黑色固体 3400
主要化学结构
烷烃、环烷烃 芳香烃、含S衍生物 多环结构、含S、O、N衍生物 缩合环结构、含S、O、N衍生
5、钢材和木材 ➢ 桥梁、钢结构、预应力混凝土等 6、新型材料 ➢ 复合材料:两种或两种以上材料复合 ➢ 改性材料:高聚合物材料(常见)
橡胶类 SBR、CR、 EPDM
热塑性橡胶类 SBS
热塑性树脂类 PE、EVA
沥青路面各层位常用材料
上面层(表面层)
4~5cm
道
面层
中面层
5~6cm
路
下面层
物
石油沥青的生产与组成
道路建筑材料——沥青混合料(教案).doc
第十一周第三次课水泥混凝土抗压.抗折、劈裂抗拉强度试验1、试验目的1、测定磴抗压强度确定栓的强度等级,评定磴质量。
2、测定栓抗折强度评定道路絵施工质量,同时它是水泥他路面设计的重要指标。
3、劈裂法测定桧抗拉强度,了解桧抗拉性能。
二、仪器设备试验步頤万能试验机,劈裂钢垫条,三合板垫层(或纤维板垫层)。
(-)抗压强度试验1、从养护室取出试件,先检查其尺寸及形状,相对两而应平行,表而倾斜偏差不得超过0.5mm。
量出棱边长度,精确至1 mm。
试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。
试件如有蜂窝缺陷,应在试验前三天用浓水泥浆填补平整,并在报告中说明。
在破型前,保持试件原有湿度,在试验时擦干试件。
2、以成型时侧而为上下受压而,将试件放在球座上,球座置于压力机中心,儿何对中侧面受载。
3、加荷:栓强度等级小于C30的混凝土取0. 3〜0. 5MPa/s的加荷速度;强度等级不低于C30时则取0. 5〜0. 8MPa/s的加荷速度,当试件接近破坏而开始迅速变形时,应停止调整试验机油门,直至试件破坏,记卜•破坏极限荷载。
(二)抗折(抗弯拉)强度试验1、从养护室取出并检查试件,如试件中部1/3长度内有蜂窝,该试件应立即作废。
2、在试件中部量出其宽度和高度,精确至lmmo3、妥放试件,支点距试件端部各50m,侧面受载。
4、加荷:加载方式为三分点双点加荷,加荷速度为0. 5-0. 7MPa/s,直至试件破坏,记下破坏极限荷载。
(三)劈裂抗拉强度试验1、从养护室取出并检查试件。
2、量测试件尺寸,精确至lmmo3、安放试件,几何对屮,放妥垫层垫条,其方向与试件成型时顶而垂直。
4、加荷:殓强度等级低于C30时,以0. 02-0. 05 MPa/s的速度连续而均匀地加荷,当栓强度等级不低于C30时,以0. 05-0. 08 MPa/s的速度加荷,直至试件破坏,记下破坏极限荷载,准确至O.OlKNo四、结果整理1、混凝土立方体抗压强度R按下式计算,精确至O.IMPa。
沥青及沥青混合料ppt课件
60~80,80~100,100~ 120
2-3 20~30 -21.5~-9.0
70号,90号
60~80,80~100
2-4 20~30
>-9.0
70号
60~80
3-2
<20 -37.0~-21.5
110号
100~120
(2)沥青等级的选择
沥青等 级
适用范围
A级沥青 各个等级的公路,适用于任何场合和层次。
特粗式沥青混合料ATB-40 粗粒式沥青混合料AC25\ATB30
中粒式沥青混合料AC16-20 细粒式沥青混合料AC10-13
砂粒式沥青混合料AC-5
热拌沥青混合料种类
混合料类型
密级配
连续级配
间断级配
沥青混 沥青稳 沥青玛蹄 凝土 定碎石 脂碎石
开级配
半开级配
间断级配
排水式沥 排水式沥青 青磨耗层 碎石基层
增水性石料经磨细得到矿粉,原石料中的泥土杂质应除净。矿粉要 干燥、洁净,其质量应符合本规范附录C表C.12的技术要求。 B、当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时,其用量不宜超过矿料总量的 2%。 粉煤灰作为填料使用时,用量不得超过填料总量的50%,粉煤 灰的烧失量应小于12%,与矿粉混合后的塑性指数应小于4%,其余质 量要求与矿粉相同。高速公路、一级公路的沥青面层不宜采用粉煤 灰作填料。拌和站的一级除尘回收的粉尘可以用着填料,但二级粉 尘一般不用。 C、为了改善沥青混合料的水稳性,可以采用干燥的磨细生石灰粉、消 石灰粉或水泥作为填料,其用量不宜超过矿料总量的1%~2%。
留3%~6%空隙,以备夏季沥青材料膨胀。 2.沥青含量:沥青用量不能过少(过少,松散)
四、沥青混合料的技术性质
抗滑性
《建筑材料》教案第九章沥青及沥青混合料上课讲义
❖ 塑性是指沥青在外力作用下产生变形而不破坏,除去外力 后仍能保持变形后的形状不变的性质。
❖ 沥青的塑性用“延伸度”(或称延度)表示。按标准试验 方法,制成“8”形标准试件,试件中间最狭处断面积为1cm2 , 在规定温度(一般为25℃)和规定速度(5cm/min)的条件 下在延伸仪上进行拉伸,延伸度以试件拉细而断裂时的长度 (cm)表示。沥青的延伸度越大,沥青的塑性越好。
(2)四组分分析法:四组分分析法是将沥青分离 为沥青质、饱和分、芳香分和胶质。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
饱和 分
无色液体
0.89
芳香 分
黄色至红色液 体
0.99
胶质 棕色粘稠液体 1.09
沥青 质
深棕色至黑色 固体
1.15
625
烷烃、环烷烃
730 970 3400
芳香烃、含S衍生物
多环结构,含S、O、N 衍生物
缩合环结构,含S、O、 N衍生物
❖ 不同沥青的软化点不同,大致在25~100℃之间。软化点 高,说明沥青的耐热性能好,但软化点过高,又不易加工; 软化点低的沥青,夏季易产生变形,甚至流淌。
图9.1.6 软化点测定示意图
❖ (4) 大气稳定性
❖ 大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因 素长期综合作用下抵抗老化的性能。它是以沥青试样在加 热蒸发前后的“蒸发损失百分率”和“蒸发后针入度比” 来评定。蒸发损失百分率愈小,蒸发后针入度比愈大,则 表示沥青大气稳定性愈好,亦即“老化”愈慢。
(5).
❖ 除以上四种主要性质外,还需了解石油沥青的溶解度、 闪点和燃点等性质。
❖ A. 溶解度 溶解度指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶
解的百分率。用以限制有害的不溶物(如沥青碳或似碳 物)含量。不溶物会降低沥青的粘结性。 B. 闪点和燃点
沥青混合料报告
沥青混合料报告1. 引言沥青混合料(Asphalt Concrete)是一种由沥青和矿料按一定比例和一定温度混合制成的道路铺装材料。
本报告旨在对沥青混合料进行详细的介绍和分析。
2. 沥青混合料的组成沥青混合料主要由以下几个组成部分构成:•沥青:沥青是沥青混合料中的粘结剂,能够将矿料牢固地黏结在一起。
沥青可以根据原料和生产工艺的不同分为沥青和改性沥青两种类型。
•矿料:矿料是沥青混合料中的骨料部分,可以分为粗骨料和细骨料两种。
粗骨料通常是由石料碎石等原料制成,细骨料通常由河砂、机制砂等制成。
•沥青混合料添加剂:沥青混合料中的添加剂可以改善沥青混合料的性能,如增强黏结力、提高耐久性等。
3. 沥青混合料的生产过程沥青混合料的生产过程主要包括以下几个步骤:1.骨料处理:首先将粗骨料和细骨料进行混合,并通过筛分、洗涤等工艺进行初步处理,以保证骨料的质量和粒径分布。
2.沥青生产:沥青可以通过石油加工或从天然沥青中提取得到。
在生产过程中,需要控制沥青的温度和黏度,以满足混合料的要求。
3.混合料配制:根据设计要求,将骨料和沥青按一定比例进行混合。
混合的过程需要控制温度、时间和搅拌速度等参数。
4.施工和养护:混合料在施工前需要进行均匀铺装,然后经过压实和养护等工序,以确保混合料的稳定性和耐久性。
4. 沥青混合料的性能测试为了评估沥青混合料的质量和性能,需要进行一系列的测试,常见的测试包括:•含沥青饱和度:用于评估沥青在混合料中的含量是否满足要求。
•稳定度和流动度:用于评估混合料的抗变形能力和流动性。
•标准贯入度:用于评估混合料的粘性和黏结性。
•压实度:用于评估混合料在压实过程中的变形和稳定性。
•耐久性:用于评估混合料在长期使用过程中的耐久性和疲劳性能。
5. 沥青混合料的应用领域沥青混合料广泛应用于道路铺装领域,主要包括以下几个方面:•高速公路:沥青混合料被广泛应用于高速公路的铺装,因其良好的耐久性和承载能力而得到广泛认可。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第五讲沥青混合料一、沥青混合料的种类沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。
1.按材料组成及结构分为:连续级配、间断级配混合料。
1).连续级配混合料按级配原则,从大到小各粒级都有,并按比例相互搭配组成的矿料与沥青结合料拌和而成的混合料。
2).间断级配混合料连续级配级配组成中缺少1个或几个粒径档次(或用量很少)的矿料与沥青结合料拌和而成的混合料。
3).沥青马蹄脂碎石混合料由沥青结合料与少量的纤微稳定剂、细集料以及较多量的填料(矿粉)组成的沥青马蹄脂,填充于间断级配的粗集料骨架间隙组成的沥青混合料。
2.按矿料级配组成及空隙率大小分为:密级配、半开级配、开级配混合料。
1).密级配沥青混合料按密实级配原理设计组成的矿料与沥青结合料拌和而成的、设计空隙率较小(2~6%))的密实型沥青混凝土混合料(以AC表示)和密实型沥青稳定碎石混合料(以ATB表示)。
按关键性筛孔通过率的不同又可分为细型、粗型密级配沥青混合料。
粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密级配沥青混合料。
2).半开级配沥青碎石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,经马歇尔标准击实成型的试件的剩余空隙率在6%%~12%的沥青混合料(以AM表示)。
3).开级配沥青混合料矿料级配主要由粗集料嵌挤组成,细集料及填料较少,设计空隙率为18%的沥青混合料。
4).沥青稳定碎石混合料(简称沥青碎石)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,分为密级配沥青碎石(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)。
3.按公称最大粒径分为:特粗式(公称最大粒径等于或大于31.5mm)、粗粒式(公称最大粒径为26.5mm)、中粒式(公称最大粒径为16mm或19mm)、细粒式(公称最大粒径为9.5mm或13.2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于9.5mm)沥青混合料。
4.按制造工艺分为:热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料等。
二、技术性质及标准(一)、技术性质沥青路面是暴露在自然界中的结构物,除了直接承受车辆交通荷载作用外,还受到各种自然因素的影响,因此要求路面既要有承受交通荷载作用的稳定性,还要有抵抗自然因素作用的耐久性;同时为了保证行车安全、舒适、高速,要求路面还必须具有特殊表面特性,即抗滑性。
路面的这些性能,都是沥青混合料应该具备的。
1.高温稳定性沥青混合料的高温稳定性是指在高温季节,在车辆荷载长期作用下,路面不产生车辙和波浪等病害的性能。
沥青混合料的特点是强度和抗变形能力随温度升降而产生变化,温度升高时,沥青的粘滞度降低,矿料之间的粘结力削弱,导致强度降低。
温度降低时情况正好相反。
影响沥青混合料高温稳定性的主要因素一是沥青和矿料的性质及其相互作用的特性,二是矿料的级配组成。
JTG F40--2004规定采用马歇尔稳定度和流值来评价沥青混合料的高温稳定性;对高速公路、一级公路、城市快速路、主干路的沥青混合料,还应通过动稳定度试验检验其抗车辙能力。
1).马歇尔稳定度(MS)和流值(FL)稳定度是指标准尺寸试件在规定温度和加荷速度下,在马歇尔仪上受压至破坏时的最大荷载(kN);流值是达到最大破坏荷载时试件的垂直变形(以mm 计)。
2). 动稳定度(DS)在规定的试件尺寸、温度和轮压(着地压力)下,试验轮在试板上沿同一轨迹按要求的速度做往复运动,通过变形量测装置测量不同时间轮迹的深度,以每产生1mm深的轮迹变形,试验轮的行走次数作为动稳定度。
动稳定度试验也称车辙试验。
动稳定度是一个验证性指标,即在矿料配合比和沥青用量确定以后,成型车辙试件进行车辙试验,当试验结果满足技术标准要求,则验证试验通过,否则重新进行配合比调整试验。
2.低温抗裂性在气候寒冷地区,冬季气温下降,特别是急骤降温时,沥青混合料发生收缩,如果收缩受阻就会产生拉应力,该应力超过沥青混合料的抗拉强度,路面就会产生开裂。
因此沥青混合料不仅应具备高温稳定性,同时还要具有低温抗裂性,以保证路面在低温季节不产生裂缝。
影响低温开裂的因素很多,从沥青混合料本身讲,与沥青的性质、沥青含量、矿质混合料的级配等有关。
沥青粘滞度大,或沥青含量较大,沥青混合料具有较高的低温抗裂性。
密级配沥青混合料低温抗裂性较开级配沥青混合料高。
沥青混合料低温抗裂性用低温弯曲试验的破坏应变评价,采用棱柱体试件,在-10℃、加载速率50mm/min的条件下进行弯曲试验,测定破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量,并根据应力应变曲线的形状,综合评价沥青混合料的低温抗裂性能。
该方法主要限于密级配沥青混合料。
3.水稳性由水引起的沥青路面损坏称为水损坏。
在沥青混合料配合比设计试验阶段,对其抗水损害能力应给予充分的考虑。
沥青混合料的水稳性从两个方面进行评价,一是从原材料方面进行评价;二是从沥青混合料方面进行评价。
1)青与石料的粘附性粗集料表面被沥青膜裹附后,抵抗受水浸蚀造成剥落的能力称为沥青与粗集料的粘附性。
提高粘附性,可以提高混合料的水稳性。
粘附性试验方法见第四章。
2)留稳定度残留稳定度是验证性试验指标。
马歇尔试验按试验时的浸水条件的不同,分为标准马歇尔试验、浸水马歇尔试验和真空饱水马歇尔试验,三者均是在60℃的温度下测定马歇尔稳定度,区别在于浸水条件不同。
标准马歇尔试验试件在60℃的水中保持时间为30min~40min ;浸水马歇尔试验在60℃的水中保持时间为48h;真空饱水是将试件在规定的真空度下维持一定的时间后,靠负压使试件浸冷水饱和后恢复常压,再在60℃的水中保持48h。
浸水马歇尔稳定度与标准马歇尔稳定度的比值称为残留稳定度;真空饱水马歇尔稳定度与标准马歇尔稳定度的比值称为真空饱水残留稳定度,均用百分数表示,都是表示混合料水稳定性的指标(试验方法见第四节马歇尔试验)。
3)冻融劈裂强度比对年最低平均气温低于-21.5℃寒冷地区,还需要用冻融劈裂强度比检验沥青混合料的水稳性。
该指标比上述残留稳定度条件更苛刻一些。
用两面击实50次的马歇尔试件,常温下浸水20min,在98.3kPa~98.7 kPa的真空条件下保持15min,在-18℃的冰箱中冷冻16h,在60℃的水中保持24h完成一个冻融循环,在25℃的水中保持2h后测定劈裂强度,与未进行冻融循环的同温度劈裂强度之比,即为冻融劈裂强度比,用百分数表示。
4)饱水率吸水率和饱水率是反映混合料吸水能力的两项指标,吸水率是试件在常压条件下,吸水的体积与沥青混合料的体积之比,吸水率的试验方法完全与表干密度试验方法一样。
饱水率是试件在真空条件下吸水的能力,用吸水的质量与试件干质量之比表示。
饱水率不单独作为沥青混合料的性能指标,是针对其它试验有需要对试件进行饱水处理(如冻融劈裂)而设立的方法。
另外,当试件的矿料配合比例和沥青含量未知,测定空隙率有困难时,用饱水率可大体上反映其空隙率,在旧路调查时常有用。
也可用于沥青混合料生产的质量控制。
4.耐久性沥青混凝土路面,长期受自然因素的作用,为保证路面具有较长的使用年限,要求沥青混合料必须具有较好的耐久性。
我国现行规范采用粘附性、空隙率、饱和度(即沥青填隙率)和残留稳定度等指标来表征沥青混合料的耐久性。
1)空隙率空隙率是指压实的沥青混合料试件中,空隙体积占试件总体积的百分数,由试件的表干相对密度和最大相对密度计算求得。
就沥青混合料的组成结构而言,耐久性首先取决于沥青混合料的空隙率。
空隙率的大小与矿质骨料的级配、沥青材料的用量以及压实程度等有关。
从耐久性角度出发,希望沥青混合料空隙率尽量小,以防止水的渗入和日光紫外线对沥青的老化作用等,但是一般沥青混合料中均应留有一定的空隙率,以备夏季沥青材料膨胀,引起路面热稳定方面的问题。
沥青混合料空隙率与水稳定性有关。
空隙率大,且沥青与矿料粘附性差的混合料,在饱水后石料与沥青粘附性降低,易发生剥落,同时颗粒相互推移产生体积膨胀以及出现力学强度显著降低等现象,引起路面早期破坏。
2)饱和度压实沥青混合料中,沥青体积占矿料骨架以外的空隙体积的百分率,亦称沥青填隙率。
饱和度和空隙率是沥青混合料配合比设计中要平衡的一对矛盾,饱和度越大,混合料的空隙率越小,混合料的热稳定性相对较差,但低温稳定性较好。
反之亦然。
3)沥青用量沥青路面的使用寿命还与混合料中的沥青含量有很大的关系。
当沥青用量较正常用量小时,则沥青膜变薄,混合料的延伸能力降低,脆性增加;沥青用量偏少还将使混合料的空隙率增大,饱和度降低,沥青膜暴露面积较大,加速了老化作用。
同时增加了渗水率,加强了水对沥青的剥落作用。
有研究认为,沥青用量较最佳沥青用量少0.5%的混合料能使路面使用寿命减少一半以上。
5.抗滑性随着现代高速公路的发展,对沥青混合料路面的抗滑性提出更高的要求。
沥青混合料路面的抗滑性与矿质集料的微表面性质、混合料的级配组成以及沥青用量等因素有关。
因此从原材料的角度讲,路面的抗滑性通常用石料的磨光值、沥青的含蜡量来评价(见砂石材料、沥青各章);从混合料配合比例的角度讲取决于沥青用量;从路面结构的角度讲通常用路面的摩擦系数来评价(见路面结构检测)。
1)集料磨光值。
现行施工技术规范(JTG F40--2004)对抗滑层集料提出了磨光值、道瑞磨耗值和冲击值等三项指标,为了使沥青路面有足够的抗滑性,选择原材料时要特别注意粗集料的耐磨光性,应选择硬质有棱角的集料。
但硬质集料往往属于酸性集料,与沥青的粘附性差,可以通过掺加抗剥剂等措施改善粘附性。
2)沥青用量。
沥青用量对抗滑性的影响非常敏感,沥青用量超过最佳用量的0.5%即可使抗滑系数明显降低。
3)含蜡量。
沥青含蜡量对沥青混合料抗滑性有明显的影响,现行施工技术规程(JTG F40--2004)规定,重交通量道路石油沥青含蜡量应不大于2.2%。
6 抗老化性老化试验分为短期老化和长期老化,短期老化采用松散试样,其效果相当于沥青混合料在施工拌和和铺筑过程中的老化;长期老化采用压实的混合料试样,其效果相当于压实的沥青混合料路面在5~7年的使用年限内的全部老化过程。
短期老化的混合料可以用来评价混合料的高温稳定性;长期老化的混合料可以用来评价混合料的低温抗裂、疲劳、水损害等在使用过程中逐渐发生的破坏性性能指标;也适用于与未进行老化试验的混合料的性能比较,以评价混合料的抗老化性能。
但由于现行规范的一系列性能指标都是建立在以新拌沥青混合料为基础的试验上,采用老化后的混合料评价沥青混合料的各项性能,涉及到新的指标体系的建立。
所以在现阶段,主要用于添加抗剥落剂的沥青混合料的试验,以评价抗剥落剂的效果。
据试验证明,一些抗剥落剂在刚加入混合料后效果很明显,但经老化后粘附性等级显著下降,因此用老化后的沥青混合料评价抗剥落剂的效果不失为一种好方法。