【摘 要】本文從從瀝青砼各種材料的質(zhì)量及含量探討對(duì)瀝青砼質(zhì)量的影響
【關(guān)鍵詞】瀝青砼;材料;質(zhì)量;含量;影響
1 概述
瀝青混凝土的質(zhì)量是路面具有良好使用性能及較長(zhǎng)使用壽命的保證。組成瀝青混凝土原材料的質(zhì)量是使瀝青混凝土具有良好質(zhì)量的保證。
滿(mǎn)足路面使用的瀝青混凝土必須具有的性能為:①不透水性;②耐磨性;③具有一定的粗糙度;④具有一定的承受車(chē)輛荷載的強(qiáng)度;⑤憎水性⑥抵抗溫度變形的能力。
組成瀝青砼的材料包括①起骨架支撐作用的粗集料(2.36mm以上顆粒);②填充作用的細(xì)集料及礦粉(2.36mm以下顆粒,天然砂、機(jī)制砂、礦粉、石灰粉、水泥及在改性瀝青SMA結(jié)構(gòu)中加入的木質(zhì)素等);③結(jié)合料(普通瀝青、乳化瀝青及改性瀝青等)?,F(xiàn)從各種材料的質(zhì)量及其在瀝青砼中的含量分別進(jìn)行探討對(duì)瀝青砼質(zhì)量的影響。
2 各種原材料的內(nèi)在質(zhì)量對(duì)瀝青砼的質(zhì)量影響
2.1粗集料
公路瀝青路面對(duì)粗集料質(zhì)量的主要要求如下:
粗集料在瀝青砼中主要起到骨架支撐作用,粗集料的質(zhì)量對(duì)瀝青砼的強(qiáng)度、耐磨性、抗滑性、高溫穩(wěn)定性及增加使用壽命至關(guān)重要。
2.1.1 粗集料的強(qiáng)度對(duì)瀝青砼強(qiáng)度的影響
由于粗集料的骨架作用,瀝青砼的強(qiáng)度直接取決于集料的強(qiáng)度,粗集料的強(qiáng)度通過(guò)壓碎值、洛杉磯磨耗損失及針片狀含量三項(xiàng)指標(biāo)反應(yīng)。以下為各種不同壓碎值進(jìn)行室內(nèi)穩(wěn)定度試驗(yàn)的結(jié)果:
2.1.2 粗集料的外觀形狀,破碎面的多少及磨光值的大小對(duì)瀝青砼路面的的摩擦系數(shù)即抗滑性的影響
高等級(jí)公路及一級(jí)公路對(duì)粗集料的磨光值有著較高的要求,必須大于42BPN,表面破碎面積不小于90%,形狀為棱體。這是為了確實(shí)保證瀝青路面行車(chē)使用的抗滑性,磨光值越高,表面形狀為立方棱體狀的粗集料,在鋪筑瀝青路面后其抗滑性越好。
2.1.3 粗集料與瀝青的粘附性,含泥量、吸水率對(duì)瀝青砼透水性及使用壽命的影響
一般情況下,堿性石料(石灰?guī)r)與瀝青具有較好的粘附性,大都在Ⅳ級(jí)以上,滿(mǎn)足規(guī)范的要求,而酸性石料(玄武巖、輝綠巖等)與瀝青的粘附性較差,在此種類(lèi)型的石料用作粗集料時(shí),需進(jìn)行特殊的堿化處理。采取的方法一般為:①用干燥的磨細(xì)消石灰或生石灰粉、水泥作為填料的一部分,用量不超過(guò)礦料總重的3%;②將粗集料用石灰漿處理后使用;③在瀝青中摻加抗剝落劑。
含泥量的大小也是影響瀝青砼透水性的關(guān)鍵因素?!豆窞r青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》中明確規(guī)定粗集料的含泥量不得超過(guò)1%,軟石含量不超過(guò)5%。由于集料的堆放及轉(zhuǎn)運(yùn)等,難免會(huì)在集料中摻入土塊等。含泥量的大小直接影響瀝青砼的強(qiáng)度和透水性。
泥土及風(fēng)化的軟石屬親水性材料,吸水后,體積膨脹并強(qiáng)度降低,而瀝青砼路面則需要不透水且憎水。在拌和過(guò)程中如摻入泥塊或吸塵不徹底導(dǎo)致土粉摻入拌和,路面成型后,在自然的雨雪天氣下,土塊細(xì)水體積膨脹并在重車(chē)作用下被帶走,路面局部就會(huì)形成坑洞透水并松散,造成使用壽命降低。
2.2 細(xì)集料及填料
《公路瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》中對(duì)瀝青砼用細(xì)集料及填料的要求如下:
作為結(jié)合料的瀝青的質(zhì)量對(duì)瀝青砼的質(zhì)量至關(guān)重要。
2.3.1 瀝青三大指標(biāo)(針入度、延度、軟化點(diǎn))對(duì)瀝青砼的影響
瀝青的三大指標(biāo)對(duì)瀝青砼的溫度穩(wěn)定性影響較大。針入度表示瀝青在25℃時(shí)的粘稠度。一般情況下,在選用瀝青時(shí),選擇針入度較小的瀝青,以提高瀝青砼的高溫穩(wěn)定性(抗擁包、車(chē)轍、泛油能力)。延度和軟化點(diǎn)是瀝青抵抗低溫抗裂性的重要指標(biāo)。
2.3.2 含蠟量的影響。由于溫度的變化,瀝青路面對(duì)瀝青含蠟量的要求為小于3%。,進(jìn)口瀝青的含蠟量可以達(dá)到1%以下。含蠟量高的瀝青在鋪筑路面后,容易開(kāi)裂、導(dǎo)致瀝青路面滲水后破壞,瀝青路面使用壽命降低。
現(xiàn)在,通常采用加入改性劑對(duì)普通瀝青進(jìn)行改性,以增加瀝青路面的抵抗溫度變形能力。改性的目的就是降低瀝青的針入度、提高延度和軟化點(diǎn),以增加瀝青砼的抗溫度變形能力。
3 集料含量對(duì)瀝青砼質(zhì)量的影響
瀝青砼由集料組成,集料的含量不同,對(duì)瀝青砼的質(zhì)量影響不同。
現(xiàn)從瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)方面進(jìn)行探討。瀝青混合料的配比設(shè)計(jì)包括三個(gè)方面:
3.1 材料的選擇,要保證材料的質(zhì)量符合要求。(在前面已經(jīng)作了分析);
3.2 各種粗細(xì)集料及礦粉材料的配比,即確定礦料級(jí)配;
3.3 確定合理的瀝青用量。
配合比設(shè)計(jì)實(shí)際上是對(duì)影響瀝青砼各種性能的因素的調(diào)整,并按照要求進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。研究結(jié)果如下:
3.3.1 瀝青路面的車(chē)轍變形、擁包等主要是發(fā)生在夏季高溫情況下,是一種混合料各種成分的位置變化。瀝青的高溫穩(wěn)定性能,是抵抗車(chē)輛反復(fù)壓縮變形及側(cè)向流動(dòng)的能力,它首先取決于礦料骨架,尤其是粗集料的相互嵌擠作用,同時(shí)瀝青的性質(zhì)及含量則起到阻止此種變形的能力。
3.3.2 瀝青路面的溫縮裂縫表現(xiàn)為寒冷季節(jié)混合料集料之間的瀝青膜拉伸破壞,然后再導(dǎo)致集料的破裂。因此,瀝青混合料的低溫抗裂性主要取決于瀝青結(jié)合料的低溫抗拉伸性能,與所選用瀝青的延度密切相關(guān)。
3.3.3 瀝青混合料的水損壞主要取決于瀝青與礦料之間的粘附性,與礦料的本質(zhì)成分及礦料表面的粗糙度、含泥量有關(guān)。
3.3.4 瀝青混合料的疲勞開(kāi)裂與各項(xiàng)指標(biāo)均有關(guān),但主要取決于瀝青的作用。
3.3.5 瀝青路面的耐久性(使用壽命)與瀝青的抗老化能力有關(guān)(薄膜加熱后的各項(xiàng)指標(biāo)),為減少瀝青砼的老化速度,在配合比的設(shè)計(jì)中,降低瀝青砼的空隙率至關(guān)重要。
對(duì)照以上的瀝青混凝土路面的性能影響因素,根據(jù)實(shí)際所需的級(jí)配種類(lèi)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,選擇出理想的配合比。
在我國(guó)的公路施工中,現(xiàn)已采用SMA型級(jí)配結(jié)構(gòu),對(duì)提高瀝青混合料的性能起到很大作用。
4 總結(jié)
瀝青砼各組成的質(zhì)量及含量對(duì)瀝青路面的影響至關(guān)重要,在以后的工作中,在選擇瀝青配合比及確定原材料方面應(yīng)確保滿(mǎn)足瀝青路面的各項(xiàng)使用性能。這就要求我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦胁粩嗫偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),使所修筑的路面滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的使用性能。