沥青与集料的粘附性

第六章 沥青与集料的粘附性
本节重点
沥青与集料的粘附性机理 提高沥青与集料粘附性的措施
沥青与集料的粘附性机理
• 剥离是指沥青从粘附的集料表面离开 • 剥落则进而从集料表面脱落 • 剥离的结果往往是剥落，都是沥青失去对
集料的粘附性的破坏过程，所以这两个词 经常混用。
沥青与集料的粘附性机理
产生剥离的原因：
3) 冰雪季节，冰雪融化的水进入沥青混合料内部， 而充满在孔隙中，在汽车荷载和冻融循环的反复 作用下产生破坏，这也是水损害破坏常见的情况。
提高沥青与集料粘附性的措施
• 《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 03294)中的抗剥离措施是: 1.用干燥的磨细消石灰粉或生石灰粉、 水泥作为填料的一部分，其用量宜为矿料 总量的I%一2%。 2.在沥青中掺加抗剥落剂。 3.将粗集料用石灰浆处理后使用。
为了达到平衡，必须符合Young和Dupre方程:
γ ab= γaw-γbwcos θ 由此得到: W= γbw(1+cos θ)
于是W取决于γbw，且W=f(θ)，也就是说W是与沥青-水 的界面能及接触角有关的。
由表面电位的机理解释
• 沥青与集料的粘附性的本质是两种 材料的界面的亲和力，这种亲和力是 指表面张力、分子引力(范德华力)、 机械附着力及化学反应引力，尤其取 决于两种物质的表面电荷及由此产生 的引力。
水分 沥青混合料长时间处于水的包围中，水 分很容易浸润到沥青和集料的界面上，置换沥青 与集料的粘结导致水损害；
外力 交通荷载的反复作用，使集料松散、掉 粒、继而成为坑槽而造成路面破坏。
沥青与集料的粘附性机理
沥青剥落的机理:
通常由表面张力理论说明 从能量的角度解释 还可以由表面电位的机理解释
表面张力理论
水
沥青
wa
ab集料
0﹤﹤90
不剥离
bw wa
水
沥青
ab 集料
90﹤ ﹤180 发生剥离
有水存在时沥青与集料表面吸附情况
从能量的角度解释
矿料一沥青、水一矿料、沥青一水各相界面的能量分
别为γab、 γwa、γbw，那么水从石料表面取代沥青时
的单位面积所做的功为:W= γab+ γwa-γbw
沥青与这种集料的分子引力 不如水与集料的分子引力大
影响沥青与集料粘附的因素
集料的性质 沥青性质
矿物组成、表面构造、多孔性、含土量、 耐久性、表面积、吸收性、含水率，干燥
程度、风化程度、形状
粘度、流变性、电荷极性、沥青成分、是 否使用抗剥落剂
沥青混合料性质 空隙率、渗透性、沥青含量、沥青膜厚度、 填料类型、矿料级配、沥青请混合料类型
环境条件
雨量、湿度、水的PH值、盐分、湿度、温 度循环、交通量、设计、施工质量、路基
路面排水、地下水位
沥青膜剥离的模式
水破坏
• 沥青路面的水破坏指沥青路面在存在水分 的条件下，经受交通荷载和温度胀缩的反 复作用，一方面水分逐步侵人到沥青与集 料的界面上，同时由于水动力的作用，沥 青膜渐渐地从集料表面剥离，并导致集料 之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。
水损害三wk.baidu.com情况
• 在水损害的破坏时间及类型上：
1) 雨季，尤其是表面粗糙、空隙率大的表面层或 底面层，沥青膜的剥离首先从沥青层中薄弱的部 位开始，而且往往从车辆轨迹带开始。
2) 春融季节，这是冰冻地区和季节性冰冻地区的 特有现象，水分进人下面层沥青混合料的孔隙中， 在荷载的反复作用下产生剥离现象，所以水损害 破坏是从下而层开始的。当路面有透水条件时， 下面层破坏也会在雨季发生。