探討瀝青混合料設計的影響因素

1、<p>　　探討瀝青混合料設計的影響因素</p><p>　　摘 要：在我國經(jīng)濟不斷發(fā)展的狀態(tài)下，道路的修建也是在不斷加強的，在修建中瀝青是常見的一種材料，但是由于技術(shù)手段和眾多影響因素的不斷出現(xiàn)，瀝青混合料也就應運而生了。它是現(xiàn)代運用較多的復合型材料，由瀝青和各種混合集料組成的。由于具有眾多的材料，所以在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也就有了很大的變化，并且具有不同的力學性質(zhì)。所以它的設計配比是否合理直接影響路面的質(zhì)量

2、。本文著重對瀝青混合料設計中主要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)及影響瀝青混合料路用性能的因素進行論述。 </p><p>　　關(guān)鍵詞： 瀝青混合料; 設計; 影響因素 </p><p>　　中圖分類號：TU198 文獻標識碼：A </p><p>　　在瀝青路面中，瀝青混合料的設計配比是控制路面質(zhì)量的一個關(guān)鍵點，所以在選擇材料和配比上就要格外注意，根據(jù)材料的不同結(jié)構(gòu)類型進行分類，在

3、配比時也要根據(jù)運輸量、行車率的大小、是否有坡度、平曲線半徑、氣候變化和潮濕陰雨情況進行詳細的對比分析，結(jié)合不同結(jié)構(gòu)層的作用，綜合確定。在這其中原混合料的質(zhì)量要經(jīng)過嚴格把關(guān)，瀝青混合料質(zhì)量保證的另一個重要環(huán)節(jié)就是要通過瀝青混合料組成設計優(yōu)化瀝青混合料的結(jié)構(gòu)，以確保瀝青混合料的質(zhì)量。 </p><p>　　1 瀝青混合料配合比設計概述 </p><p>　　瀝青混合料配合比設計主要是劃分成了各

4、個階段，依次進行，主要是目標和生產(chǎn)配合比設計以及生產(chǎn)配合比驗證，并通過鋪筑試驗段驗證確定瀝青混合料的施工級配曲線范圍和最佳瀝青用量。 </p><p>　　1. 1 瀝青混合料級配的確定 </p><p>　　礦料級配確定是很嚴肅的工作，根據(jù)近年來的經(jīng)驗，路面結(jié)構(gòu)應遵照嵌擠密實的原則，通過馬歇爾設計在滿足瀝青混合料基本體積性質(zhì)的基礎上，盡可能使良好級配集料最終形成緊密嵌擠骨架結(jié)構(gòu)，同時保證

5、有足夠的裹覆瀝青所需的結(jié)構(gòu)比表面積，礦粉之間處于緊密狀態(tài)，并為礦料在瀝青之間相互作用創(chuàng)造良好條件，使瀝青混合料最大限度地發(fā)揮強度結(jié)構(gòu)的效應，從而獲得最好路用性能。 </p><p>　　1. 2 瀝青混合料最佳瀝青用量的確定 </p><p>　　在混合料制作中怎樣保證混合料的質(zhì)量是最好的，其中一個最主要的就是確定主料瀝青的使用量，這是首要問題。使用量過多或過少都會引起不同的問題產(chǎn)生。所以

6、，怎樣能做到很好的控制使用量的多少就是當務之急。在我國有明確的規(guī)定就是通過馬歇爾設計用 OAC 的方法來確定瀝青混合料最佳油石比。 </p><p>　　2 影響指標的因素考慮 </p><p><b>　　2. 1 粉膠比 </b></p><p>　　在確定瀝青用量時，應檢驗礦粉與瀝青的質(zhì)量比例，即通常所說的粉膠比。粉膠比的理論依據(jù)是礦粉不

7、僅是填充粗細集料間隙的細小礦料，更是與瀝青組成的結(jié)合料，這種瀝青礦粉結(jié)合料是黏結(jié)填充粗細集料的黏結(jié)劑。瀝青用量首先要求礦料表面有一個適宜的瀝青膜厚度，對一定數(shù)量的礦粉，瀝青用量太多，它與礦粉的用量有一個適當?shù)谋壤?。粉膠比太小，路面會泛油; 粉膠比過大使有效的瀝青用量偏小，黏結(jié)力減弱，并導致瀝青混合料松散，縮短瀝青路面使用壽命。一般粉膠比控制在 1 ～1．2 為宜。 </p><p>　　2. 2 高溫穩(wěn)定性 &l

8、t;/p><p>　　瀝青混合料高溫各項性能指標，在設計和施工中均應考慮。隨著現(xiàn)代高速公路及城市快速路的渠化交通，瀝青路面在行車荷載單向反復作用下，很容易出現(xiàn)車轍、推移、擁包、搓板、泛油等破壞，但高溫穩(wěn)定性主要表現(xiàn)為車轍。 </p><p>　　車轍的影響因素主要有集料、結(jié)合料、混合料類型、荷載、環(huán)境條件等，據(jù)研究得出的經(jīng)驗說法，瀝青結(jié)合的高溫抗車能力有 60% 依賴于礦料級配的嵌擠作用，瀝青

9、結(jié)合的黏結(jié)性能有40%的貢獻，對不同組成的瀝青結(jié)合料，集料比例是重要因素。我國各省省的高速公路大多采用密級配瀝青砼，如果集料是浮在瀝青漿中，嵌擠作用不能很好形成，瀝青將提高主要因素抗車轍性能就明顯降低，提高防車轍能力措施： </p><p>　　（1）集料質(zhì)量很重要，應選用堅硬穩(wěn)定，表面粗糙，有棱角，顆粒接近立方體的集料。 </p><p>　?。?）選擇較粗的級配有好的抗車轍能力，但不容

10、易控制，級配過粗導致無法緊密嵌擠，反而影響高溫穩(wěn)定性，且使空隙率強大引起水破壞。 </p><p>　　（3）限制砂的含量，尤其是細砂用量，太大使級配容易產(chǎn)生塑性流動。 </p><p>　?。?）選用低標號瀝青、改性瀝青，綜合確定最佳瀝青用量。 </p><p><b>　　2. 3 水穩(wěn)性 </b></p><p>

11、　　在公路中，瀝青路面破壞是常見的，其中水的作用是對瀝青路面損害較為嚴重的一種因素，由于水在冬季會結(jié)凍，在兩種物理作用下，由于行車的動荷載作用，進入路面空隙的水不斷產(chǎn)生動水壓力成真空負壓抽吸的反循環(huán)作用，水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上，瀝青黏附性降低，逐漸喪失了黏結(jié)能力，瀝青膜從石料表面逐漸脫落，瀝青混合料掉粒松散、繼而形成路面的松散、剝落和坑槽等破壞。據(jù)相關(guān)調(diào)查試驗表明，水分從瀝青面層中蒸發(fā)要比滲透進去困難的多、慢的多。侵入路面結(jié)構(gòu)層

12、中的水使結(jié)構(gòu)強度降低，瀝青與集料的黏附性下降，致使瀝青從集料表面剝落，剝落破壞包括兩種狀態(tài)，其一是自身剝落破壞，其二是在交通荷載作用下路面破壞。 </p><p>　　水穩(wěn)性破壞的作用機理，主要依據(jù)是黏附性理論，黏附指的是一種物體與另一種物體黏附時的物理作用或分子力。影響瀝青與集料之間的因素，包括瀝青與集料的表面的界面張力，瀝青與集料的化學組成，瀝青的黏性，集料的表面構(gòu)造，集料的空隙率，集料的清潔度，集料的含水量

13、和集料與瀝青拌和時的溫度。減少水穩(wěn)性破壞的措施： </p><p>　?。?）選擇顆粒級配良好的集料。 </p><p>　?。?）選擇堿性黏附力強的集料。 </p><p>　?。?）在這里為了提高瀝青混合料的黏性，提高集料之間的黏結(jié)力，加入適量瀝青用量 1% ～ 2% 的消石灰粉代替一部分礦粉，加入胺類抗剝落劑或使用改性瀝青來提高黏結(jié)力。 </p>

14、<p>　　（4）設計配合組成時從級配上控制空隙率降低水入侵。 </p><p>　　（5）嚴格控制降低空隙率。 </p><p>　　（6）加強集料黏附力試驗，用水煮法控制黏附力。 </p><p>　?。?）用瀝青混合料水穩(wěn)定性試驗控制瀝青混合料水穩(wěn)性指標。 </p><p>　　2. 4 耐久性能 </p>&

15、lt;p>　　瀝青砼路面的耐久性就是瀝青砼路面的抗老化及耐疲勞能力，它直接影響到瀝青路面的使用壽命，影響因素主要是材料的抗老化性能與抗老疲勞性能，以及瀝青料的抗老化及抗疲勞性能。提高瀝青的抗老化及耐疲勞措施： </p><p>　　（1）選用硬度小延度好的瀝青，瀝青的種類和坡度對瀝青混合料的影響基本用它對混合料勁度作用來衡量。通過相互試驗表明，瀝青愈軟，疲勞壽命愈長。 </p><p&g

16、t;　?。?）在對混合料進行攪拌的過程中要注意的就是保持拌合的溫度，這里一般都采用低溫拌和，并嚴格控制不得超過規(guī)范規(guī)定的拌和溫度，最好不得超過175℃ ，以杜絕將瀝青燒老化，增強瀝青混合料抗疲勞性能。 </p><p>　?。?）確定瀝青混合料最佳的疲勞壽命是最佳瀝青用量，從疲勞壽命考慮。 </p><p>　?。?）減小混合料空隙率來延長混合料疲勞壽命，減少空隙孔來減少混合料與外界大氣接

17、觸來防止老化。 </p><p>　?。?）提高壓實度指標是防止混合料老化，延長疲勞壽命最后一道防線。 </p><p>　　2. 5 抗滑性能 </p><p>　　保證路面高速行車的安全很重要的因素是路面的抗滑性能，許多研究表明，改善瀝青砼表面的構(gòu)造是提高抗滑性能的主要措施。瀝青路面的粗糙度與集料的微觀表面性質(zhì)、混合料級配組成以及瀝青用量有關(guān)。為保證瀝青路面粗糙

18、度不會很快降低，采取以下措施： </p><p>　?。?）應選磨光值和壓碎值高的硬值有棱角石料作粗集料。 </p><p>　　（2）在使用時，對用量要掌握到位，一般情況下，瀝青用量超過最佳瀝青用量 0.5%時，會導致抗滑系數(shù)明顯降低。 </p><p>　?。?）在表面層級配上適當考慮粗糙深度，使高速車輪下的路表水迅速排除，以避免形成水膜。 </p>

19、<p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　一切的理論都是為了實踐所服務的，在實際情況中，混合料的設計和配比要綜合各方面的條件來考慮，這樣才能更加的優(yōu)化瀝青混合料的質(zhì)量，保證路面的施工質(zhì)量。在一個就是要提高試驗人員的操作技能，各項工作都嚴格按試驗規(guī)程操作，將誤差降到最低，這樣才能更好的保證質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考

20、文獻： </b></p><p>　?。?］ JTG D30 －2004． 公路路基設計規(guī)范［S］． 北京： 人民交通出版社，2004． </p><p>　?。?］ JTG D50 －2006． 公路瀝青路面設計規(guī)范［S］． 北京： 人民交通出版社，2006. </p><p>　?。?］ 沙慶林． 高等級公路半剛性基層瀝青路面［M］． 人民交通出版社