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超大粒径沥青混合料高温稳定性研究

超大粒径沥青混合料高温稳定性研究
超大粒径沥青混合料高温稳定性研究

沥青混合料高温稳定性试验检测方法及其影响因素

沥青混合料高温稳定性试验检测方法及其影响因素[摘要]本文介绍沥青混合料车辙试验方法,分析沥青混合料高温稳定性的影响因素。 【关键词】沥青混合料;高温稳定性;车辙;动稳定度 一、概述 沥青混合料是一种典型的流变性材料,它的强度和变形量随着温度的升高而降低。所以沥青混凝土路面在夏季高温时,在重交通荷载的重复作用下,由于交通的渠化,在轮迹带逐渐形成变形下凹、两侧鼓起的所谓“车辙”,这是高速公路沥青路面最常见的病害。众多研究表明,动稳定度能较好地反映沥青路面在高温季节抵抗形成车辙的能力。 二、沥青混合料高温稳定性的检测方法 检测沥青混合料高温稳定方法有很多,如:最常见马歇尔稳定度试验和三轴压缩试验。由于三轴试验较为复杂,所以马歇尔稳定度被广泛采用,并且已成为国际通用的方法。辽宁高速公路有着的多年经验,我省采用车辙动稳定度试验(以正式列入《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)来评价沥青混合料的抗车辙能力。 1、原理 沥青混合料的车辙试验是试件在规定温度及荷载条件下,测定试验轮往返行走所形成的车辙变形速率,以每产生1mm变行的行走次数即用动稳定度表示。 2、试件成型 车辙试件采用轮碾法制成,尺寸为300mm*300mm*50-100mm。(厚度根据需要确定)。也可以从路面切割得到需要尺寸的试件。碾压轮为与钢筒式压路机相似的圆弧形碾压轮,轮宽300mm,压实线荷载为300N/cm,碾压行程为试件宽度即300mm,经碾压后的试件的密度应为马歇尔试验标准击实密度的100±1%。 3、沥青混合料车辙试验方法 将试件连同试模一起,置于已达到试验温度60℃±1℃的恒温室中,保温不少于5h,也不得超过12h。之后,将试件连同试模移置于车辙试验机的试验台上,试验轮在试件的中央部位,其行走方向必须与试件碾压方向或行车方向一致。启动试验机,使试验轮往返行走,时间1h,记录仪自动记录变形曲线及时间温度。

沥青混凝土详细分类

沥青混凝土中文名称: 沥青混凝土英文名称: asphalt concrete定义1: 经过加热的骨料、填料和沥青、按适当的配合比所拌和成的均匀混合物,经压实后为沥青混凝土。定义2: 由沥青、填料和粗细骨料按适当比例配制而成。 拼音:liqing hunningtu英文:bituminous concrete沥青混凝土俗称沥青砼(tong)经人工选配具有一定级配组成的矿料(碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等)与一定比例的路用沥青材料,在严格控制条件下拌制而成的混合料。分类 沥青混凝土按所用结合料不同,可分为石油沥青的和煤沥青的两大类;有些国家或地区亦有采用或掺用天然沥青拌制的。按所用集料品种不同,可分为碎石的、砾石的、砂质的、矿渣的数类,以碎石采用最为普遍。按混合料最大颗粒尺寸不同,可分为粗粒(35~40毫米以下)、中粒(20~25毫米以下)、细粒(10~15毫米以下)、砂粒(5~7毫米以下)等数类。按混合料的密实程度不同,可分为密级配、半开级配和开级配等数类,开级配混合料也称沥青碎石。其中热拌热铺的密级配碎石混合料经久耐用,强度高,整体性好,是修筑高级沥青路面的代表性材料,应用得最广。各国对沥青混凝土制订有不同的规范,中国制定的热拌热铺沥青混合料技术规范,以空隙率10%及以下者称为沥青混凝土,又细分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型的孔隙率为3(或2)~6%,属密级配型;Ⅱ型为6~10%,属半开级配型;空隙率10%以上者称为沥青碎石,属开级配型;混合料的物理力学指标有稳定度、流值和孔隙率等。 配料情况 沥青混合料的强度主要表现在两个方面。一是沥青与矿粉形成的胶结料的粘结力;另一是集料颗粒间的内摩阻力和锁结力。矿粉细颗粒(大多小于0.074毫米)的巨大表面积使沥青材料形成薄膜,从而提高了沥青材料的粘结强度和温度稳定性;而锁结力则主要在粗集料颗粒之间产生。选择沥青混凝土矿料级配时要兼顾两者,以达到加入适量沥青后混合料能形成密实、稳定、粗糙度适宜、经久耐用的路面。配合矿料有多种方法,可以用公式计算,也可以凭经验规定级配范围,中国目前采用经验曲线的级配范围。沥青混合料中的沥青适宜用量,应以试验室试验结果和工地实用情况来确定,一般在有关规范内均列有可资参考的沥青用量范围作为试配的指导。当矿料品种、级配范围、沥青稠度和种类、拌和设施、地区气候及交通特征较固定时,也可采用经验公式估算。 制备工艺 热拌的沥青混合料宜在集中地点用机械拌制。一般选用固定式热拌厂,在线路较长时宜选用移动式热拌机。冷拌的沥青混合料可以集中拌和,也可就地路拌。沥青拌和厂的主要设备包括:沥青加热锅、砂石贮存处、矿粉仓、加热滚筒、拌和机及称量设备、蒸汽锅炉、沥青泵及管道、除尘设施等,有些还有热集料的重新分筛和贮存设备(见沥青混合料拌和基地)。拌和机又可分为连续式和分批式两大类。在制备工艺上,过去多采用先将砂石料烘干加热后,再与热沥青和冷的矿粉拌和。近来,又发展一种先

论沥青路面的强度和稳定性

论沥青路面的强度和稳定性 道路的面层是道路的一个重要组成部分,它直接影响公路的行车速度、运输成本、行车安全与舒适程度。沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料,使矿料之间的粘结力大大加强,从而提高了矿料的强度和稳定性,使路面使用质量大为提高,延长了路面使用寿命。如何保证沥青路面具备必要的强度和稳定性一直是道路建设设计与施工中需要不断研讨的重要课题。 一、关于沥青路面的强度 通常运用库仑理论来分析,即强度形成主要看两个基本参数——材料的内摩阻力和粘结力是否满足要求。要提高它的强度,就要设法提高材料的这两个参数,并从这两个方面采取措施。尺寸大、表面粗、多棱角、颗粒均匀的矿料比尺寸小、表面光滑、颗粒不均的矿料有较高的摩阻力。沥青的含量过多,沥青对矿料的涂覆层过厚,摩阻力就会减少。在沥青砼材料中掺加一定数量的矿粉,可以提高其粘结力。当沥青路面材料含有水份时,由于水份的表面活性很高,吸附在矿料表面,使沥青与矿粉分离,会造成粘结力降低。因此,选择合理的骨料尺寸,严格控制油石比,尽量保证粒料干燥是提高强度的有效措施。根据我们的施工经验,沥青面层宜不少于两层铺设,下层采用骨料尺寸相对大一些,石粉少一些,油石比相对偏低的配比;上层则采用骨料尺寸、石粉用量适中,油石比相对偏高的配比。 二、关于沥青路面的稳定性 1、沥青路面的高温稳定性沥青路面的重要特点之一是其强度和抵抗变形的能力随着温度的升高而显著降低,能相差几倍甚至几十倍。在夏季高温时,在阳光下沥青表面的最高温度可达60摄氏度至70摄氏度,这就造成沥青面层材料在高温下的抗压强度和抗弯强度不足。汽车在启动和制动,特别是在紧急制动时,如在停车场、停车站、交叉口和车辆经常换挡和变速的路段上,就会出现堆积和以车辙、拥包为特征的路面剪切变形,此时,泛油现象也经常出现。这种病害产生原因的共同之处就是:沥青稠度偏低,用量过多,油石比过大,矿料用量不足。在气温较高和交通繁重的条件下,凡细粒式沥青砼应选用稠度较高的沥青,不宜选用稠度较低的沥青。 为提高沥青混合料的高温稳定性,主要采取三方面的措施:一是提高材料的摩阻力,具体措施是在混合料中增加粗骨料的含量,保持良好的级配以形成稳定而密实的骨架结构;选用纹理粗糙和棱角多的骨料,也能提高内摩阻力。二是适当提高沥青稠度。三是提高沥青与矿粉的粘结力,如在沥青混合料中加入较高活性的石灰石矿料。另外适当控制沥青用量等也能取得较好的效果。如果已出现泛油、油包时处理方法为:根据泛油严重程度撒铺不同粒径和数量的矿料,贯彻先粗后细、少撒、勤撤、撒匀的原则。对油包则采用加热器烫软或趁气温较高时铲除过高部分,撒少量的石屑或粗砂烫平,如油包过多则应全部铲除重铺面层。 2、沥青路面的低温抗裂稳定性

浅谈大粒径透水性沥青混合料(LSPM)

浅谈大粒径透水性沥青混合料(LSPM) 摘要:我国自上世纪80年代末以来,公路建设得到了迅猛发展,取得了举世瞩目的成就。在交通荷载、环境、路面结构和材料自身缺陷等因素的影响下,路面经常发生早期损坏,为解决此类问题,研发了大粒径透水性沥青混合料(Large Stone Porous asphalt Mixture,简称LSPM),很好的解决了路面早期破坏问题。 关键词:公路路面大粒径透水性沥青混合料LSPM 1 背景 1.1公路现状 我国自上世纪80年代末以来,公路建设得到了迅猛发展,取得了举世瞩目的成就。根据交通运输部最新公布的数据,到2010年底,全国已建成通车的公路总里程达到398.4万公里,其中高速公路通车里程已达7.4万公里、农村公路(县、乡、村)通车里程达到345万公里,我国高速公路大部分为半刚性基层,高速公路路面设计年限为15年,但调查结果表明:部分高速公路在通车2~5年间就出现大面积的损坏。 半刚性基层沥青路面典型路面结构 1.2沥青路面早期损坏的原因分析 路面损坏的原因是多方面的,有设计、施工、材料、超载车辆等,更主要的原因是路面结构层本身存在的设计缺陷引起的,比如发射裂缝、水损坏等。 半刚性基层材料易出现干缩开裂和温度开裂,引起沥青面层的反射裂缝,同时由于半刚性基层的致密性,无法排除沥青面层中渗入的水分,在水分和荷载的作用下,易造成基层表面的冲刷、唧浆及沥青混合料的水损。研究表明:随着行车速度的增加,路面表面的动水压力随之增加,如果沥青面层中的水分无法排除,则渗入半刚性基层顶面的水在动水压力作用下,基层会受到严重的冲刷,使基层出现水损坏,从而使沥青路面面层出现发射裂缝。采用LSPM新型路面结构很好的解决了上述路面损坏问题。[1] 2 LSPM材料组成

沥青高温稳定性

第八章沥青路面的高温稳定性 § 8.1 概述 沥青路面直接受车辆荷载和大气因素的影响,同时沥青混合料的物理、力学性质受气候因素与时间因素影响较大,因此为了能使路面给车辆提供稳定、耐久的服务,必须要求沥青路面具有一定的稳定性和耐久性。其中稳定性包括高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性。由于沥青路面的强度与刚度(模量)随温度升高而显著下降,为了保证沥青路面在高温季节行车荷载反复作用下,不致产生诸如波浪、推移、车辙、拥包等病害,沥青路面应具有良好的高温稳定性。表8-1和表8-2为强度、刚度与温度间关系两例: 不足的问题,一般出现在高温、低加荷速率以及抗剪切能力不足时,也即沥青路面的劲度较低情况下。其常见的损坏形式主要有: 1)推移、拥包、搓板等类损坏主要是由于沥青路面在水平荷载作用下抗剪强度不足所引起的,它大量发生在表处、贯入、路拌等次高级沥青路面的交叉口和变坡路段。 2)车辙。对于渠化交通的沥青混凝土路面来说,高温稳定性主要表现为车辙。随着交通量不断增长以及车辆行驶的渠化,沥青路面在行车荷载的反复作用下,会由于永久变形的累积而导致路表面出现车辙,车辙致使路表过量的变形,影响了路面的平整度;轮迹处沥青层厚度减薄,削弱了面层及路面结构的整体强度,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,甚至会由于车辙积水而导致车辆飘滑,影响了高速行车的安全;车辆在超车或更换车道时方向失控,影响了车辆操纵的稳定性。可见由于车辙的产生,严重影响了路面的使用寿命和服务质量。 3)泛油是由于交通荷载作用使混合料集料不断挤紧、空隙率减小,最终将沥青挤压到道路表面的现象。如果沥青含量太高或者空隙率太小这种情况会加剧。沥青移向道路表面令路面光滑,溜光的路面在潮湿气候时抗滑能力很差。沥青路面在高温时最容易发生泛油,因此限制沥青的软化点和它在60℃时的粘度可减少泛油情况的发生。 总之,车辙问题是沥青路面高温稳定性良好与否的集中体现,《公路沥青路面设计规》(JTJ014-97)规定“对于高速公路、一级公路的表面层和中面层的沥青混凝土作配合比设计时,应进行车辙试验,以检验沥青混凝土的高温稳定性。”因此,本章将对沥青路面的车辙作详细地阐述。 § 8.2 沥青路面车辙形成与标准 § 8.2.1 车辙形成机理 车辙是沥青路面在汽车荷载反复作用下产生竖直方向永久变形的累积。这种变形主要发

沥青混合料的水稳定性评价

沥青混合料的水稳定性评价 目前,国内外采用多种方法来评价沥青混合料的水稳定性,例如:浸水马歇尔试验、真空饱水后的马歇尔试验、真空饱水冻融后劈裂强调试验和浸水抗压强度试验等,我国目前常采用浸水马歇尔试验来评价。如表5-1所示为用浸水马歇尔试验评价AC-12I型沥青砼的水稳定性结果。表5-2为用冰融劈裂试验方法评价的结果。 浸水马歇尔试验结果表5-1 表中:S 1——60℃水中浸泡30min的稳定度(KN) S 1——60℃水中浸泡48h的稳定度(KN) S r——残留稳定度(%) 表4-6表明,石料性质或不同岩石类型对沥青混合料的水稳定性有较大影响。石灰岩沥青混合料的水稳定性最好,不同沥青混合料的残留稳定度在80%~90%之间。片麻岩沥青混合料的残留稳定度在25%~74%之间。花岗岩沥青混合料的残留稳定度在0~64%之间。此结果与前述沥青和石料的粘附性评价是一致的。此外,不同品种的沥青对沥青混合料的水稳定性也有明显影响。就石灰岩碎石而言,各种沥青的残留稳定度都能满足要求。片麻岩和花岗岩则没有一种沥青制成的沥

青混合料的残留稳定度能满足现行的《沥青路面施工技术规范》的要求。 冻融劈裂试验结果表5-2 马歇尔试验方法总体是一致的,虽略有差异但不影响大局。例如,用浸水马歇尔试验方法评价结果,按水稳性大小来区分沥青为:克—沥青﹥单—沥青﹥兰—沥青﹥辽—沥青﹥欢—沥青﹥胜—沥青﹥茂—沥青﹥,而用冰融劈裂试验方法评价结果,按水稳性大小排列沥青的顺序为:克—沥青﹥兰—沥青﹥单—沥青﹥辽—沥青﹥欢—沥青﹥胜—沥青﹥茂—沥青﹥,从实际出发,显然浸水马歇尔试验方法要简单方便的多

第4.4节 沥青混合料水稳定性试验检测方法

第四节沥青混合料水稳定性试验检测方法 由水引起的沥青路面损坏通称为水损坏,它是一个普通的问题,已引起世界各国的注意,道路工作者对此进行了广泛的研究,提出了许多理论方法。就评价沥青路面水稳性方面)通常采用的方法分为两大类:第一类是沥青与矿料的粘附性试验;这类试验方法主要是用于判断沥青与粗集料(不包含矿粉)的粘附性,属于这类的试验方法有水煮法和静态浸水法;第二类是沥青混合料的水稳性试验、这类试验方法适用于级配矿料与适量沥青拌和成混合料、制成试样后,测定沥青混合料在水的作用下力学性质发生变化的程度,这类方法与沥青在路面中的使用状态较为接近。测试方法有浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验以及冻融劈裂试验(“八五”攻关最新研究成果)。 一、沥青与矿料的粘附性试验方法 1.目的和适用范围 (1)沥青与矿料粘附性试验是根据沥青粘附在粗集料表面的薄膜在一定温度下,受水的作用产生剥离的程度,以判断沥青与集料表面的粘附性能。 (2)本方法适用于测定沥青与矿料的粘附性及评定集料的抗水剥离能力。根据沥青混合料的最大集料粒径,对于大于13.2mm及小于(或等于)13.2mm的集料分别选用水煮法或水浸法进行试验,对同一种料源既有大于又有小于13.2mm不同粒径的集料时,取大于13.2mm水煮法试验为标准,对细粒式沥青混合料以水浸法试验为标准。 2.仪具与材料 本试验需要下列仪具与材料: (1)天平:称量500g感量不大于0.01g。 (2)恒温水槽:能保持温度80℃±1℃。 (3)拌和用小型容器:5mL。 (4)烧杯:100mL。 (5)试验架。 (6)细线:尼龙线或棉线、铜丝线。 (7)铁丝网。 (8)标准筛9.5mm、13.2mm、19mm各1个(也可用圆孔筛:10mm、15mm、25mm 代替)。 (9)烘箱:装有目动温度调节器。 (10)电炉、燃气炉。 (11)玻璃板:200mm x 00mm左右。 (12)搪瓷盘:300mm x 400mm左右。 (13)其他:拌和铲、石棉网、纱布、手套等。 3.适用于大于13.2mm粗集料的试验方法(水煮法) (1)准备工作 ①将集料用13.2mm、19mm(或圆孔筛15mm、25mm)过筛,取粒径13.2-19mm(圆孔筛15-25mm)形状接近立方体的规则集料5个,用洁净水洗净,置温度为(105±5)℃的烘箱中烘干,然后放在干燥器中备用。 ②将大烧杯中盛水,并置加热炉的石棉网上煮沸。 (2)试验步骤 ①将集料逐个用细线在中部系牢,再置于105℃土5℃烘箱内1h。准备沥青试样。 ②逐个取出加热的矿料颗粒用线提起,浸人预先加热的沥青(石油沥青130℃-150℃、煤沥青100℃-110℃)试样中45s后,轻轻拿出,使集料颗粒完全为沥青膜所裹覆。 ③将裹覆沥青的集料颗粒悬挂于试验架上,下面垫一张废纸,使多余的沥青流掉,并在

水泥基材料在高温下稳定性分析

水泥基材料在高温下稳定性分析 1前言 硅酸盐水泥、高铝水泥和硫铝酸盐水泥是工程应用中的三大系列水泥。硅酸盐水泥因原材料分布广,生产及实用技术最为成熟,而被世界范围广泛应用。高铝水泥以耐高温的特点多被应用于工业窑炉等高温环境下,但因其强度在长期使用过程中会出现衰减等现象,一般不被用于建筑结构工程中。硫铝酸盐水泥是我国拥有自主知识产权的第3系列水泥品种,主要以早强、低碱度等特点而应用于抢修工程和GRC制品中。3种水泥因矿物组成差异较大,导致由此制作的水泥基材料在宏观性能方面表现出不同的特点,已成为水泥工作者的一个重要研究课题。长期来,对水泥基材料常温下的性能和高温下强度方面的研究较多,对其在高温下受热膨胀方面的研究甚少,本文旨在研究用这3种水泥配制的水泥基材料热膨胀性能随温度变化的规律,分析其各自温度变化的敏感性,及其水化产物随温度的变化规律,为3种水泥在各种高温(或局部高温)工程中的应用提供理论依据。 滚焊机https://www.wendangku.net/doc/6c11867498.html, 2实验 21原材料 普通硅酸盐水泥(P.O425R)(OrdinaryPortlandCement):河北省冀东水泥集团有限责任公司生产。熔融高铝水泥(CalciumAluminateCement):河南郑州登峰熔料有限责任公司生产。硫铝酸盐水泥(SulphoaluminateCement):河北唐山六九水泥有限公司生产。 3种水泥的矿物组成分别是:普通硅酸盐水泥以C3S,C2S,C3A和C4AF 为主;高铝水泥以CA,CA2和C2AS为主;硫铝酸盐水泥以C4A3S,C2S和C6AF2为主。 22实验方法、测试仪器 本实验选用的普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和高铝水泥,3种水泥与水按质量比=028的相同水灰比拌合,并用专用成型模具(专利号ZL2006200002934)振动成型为7mm47mm尺寸试件,48h后脱模,标准养护至28d,真空(01MPa)干燥至恒重,测其热膨胀性能。试件热膨胀率测定是采用德国耐驰公司NETZSCHD/L402EP型示差热膨胀系数测定仪,分辨率为10nm、005,测试准确

沥青混凝土的规格

沥青混凝土的规格如AC-13C AC-20等等是什么意思另外AK系列 SMA系列都指什么? 代号: AH 重交通量道路用石油沥青(重交通道路石油) AC 沥青混凝土混合料AM 沥青碎石混合料 AK 抗滑表层沥青混合料 MS 马歇尔稳定度 FL 马歇尔实验的流值 VV 沥青混合料中的空隙率 VMA 沥青混合料中的矿料间隙率 如AC-13C C 表示粗型沥青混合料,就是corse; F 表示细型沥青混合料,就是fine。两者的划分是根据关键筛孔的通过率来确定的,而关键筛孔则与沥青混合料的公称最大粒径有关,具体的信息可以参考沥青路面施工技术规范,其中有详细的说明。 AC表示为连续级配,13是指该混合料公称最大粒径为13毫米,C是连续级配中的一个分类! 细粒式5%SBS改性沥青混凝土AC-13中5%SBS改性沥青是什么意思

5%值油石比的意思,也就是在混合料中沥青的质量与石料的重量之比。SBS改性沥青就是说用的沥青时SBS改性沥青。 总体的意思是:SBS改性沥青用量为5%的沥青混合料。 改性沥青SMA和改性沥青SBS有什么不同,请具体说明一下!! SMA 是一种沥青混合料,全称沥青马蹄脂碎石混合料,用于铺筑高性 能沥青路面,改性沥青SMA 就是使用改性沥青生产的沥青马蹄脂碎石混合料,使用SBS改性沥青生产的沥青马蹄脂碎石混合料是SMA 的一种;SBS则指一种高分子聚合物沥青改性剂,目前在改性沥青领域已应用较为成熟,生产的SBS改性沥青性能较高,在高性能沥青路面中应用已较普遍。 通常所说的改性沥青AC-13是什么意思?指的就是SBS改性么?一般有哪几种改性的呢 沥青混凝土通常用AC来表示,意思是asphalt concrete; 13指的是矿料级配中的公称最大粒径,是13mm;AC-13 指的是公称最大粒径为 13mm 的沥青混凝土。 AC-13 中的沥青可以采用普通沥青,也可以采用改性沥青采用 改性沥青的公称最大粒径为13mm 的沥青混凝土称为改性沥青 AC-13。 改性沥青沥青有很多种,都可以采用,如SBS改性沥青、SBR

沥青路面高温稳定性影响因素分析

沥青路面高温稳定性影响因素分析 关键词高温稳定性高温车辙破坏沥青组分沥青混凝土组成设计 摘要本文从材料、结构等方面简要地介绍了沥青路面高温稳定性的影响因素,仅供大家参考。 沥青路面至问世以来以其优越的路面使用功能一直受到人们的青睐。但由于沥青路面材料与结构比较复杂,特别是沥青由于其成分为多种物质的混合物我们一直以来主要用它的物理性质来表征它,因此时至今日如何铺筑更好的沥青路面还是我们道路工作者研究的方向。 沥青路面破坏形式主要有高温车辙破坏、水损害(包括坑槽、松散等)、低温裂缝破坏、疲劳破坏等。但水损害和低温裂缝破坏主要是局部破坏,而疲劳破坏又取决于基层是否具有足够强度或沥青路面使用后期才产生疲劳破坏,只有沥青路面的高温稳定性造成的破坏是大面积的。沥青路面一旦出现高温稳定性破坏,在渠化交通的作用下将会出现较长段落乃至全线路的车辙和推移拥包以及路面构造深度消失抗滑性能迅速下降等破坏,严重影响交通安全和行驶的舒适性。因此,高温稳定性一直是沥青路面设计的重要指标,也是设计中的难点。 现在我们就沥青路面的高温稳定性影响因素做以简要的分析仅供各位同行参考。 一、材料因素 1、沥青 作为沥青路面的粘结剂,沥青品质的好坏是至关重要的。我国由

于石油工业发展较晚,最早铺筑的沥青路面是使用木焦油沥青,因此现在我们对沥青路面的俗称柏油马路还是木字旁。由于木焦油沥青含有较多的芳香烃高温稳定性极差,也就造成了早期的沥青路面人踩上去会留下鞋跟印。 (1)沥青组分影响 沥青是多种碳水化合物的混合物,是无定形物质,所以它没有明确的融点,随着测试温度的升高,沥青逐渐软化。我们只能人为规定在一特定实验条件下沥青达到规定的软硬程度时的条件温度为沥青的软化点,软化点是评价沥青高温性能的一个重要指标。沥青的主要成分为沥青质、树脂、芳香烃、饱和烃四大类,我们分别用x、y、z、w表示。研究表明,沥青的软化点是由沥青的组分决定,软化点可用下式表示,其误差的标准差为3℃。 T R&B=1.19x-6.71×10-1y-6.82×10-1z-8.38×10-2w+83.6 由此可见,沥青质含量对软化点的高低影响最大,随着低分子向高分子的转变,软化点也随之提高。沥青是粘弹性体,我们通常希望它在夏天硬一点软化点高一点,冬天软一点脆点低一点,但事实是软化点高的沥青,脆点也很高。因此,结合沥青的抗冻性指标我们在选择沥青时要兼顾其高低温性能。 (2)蜡的影响 从上个世纪60年代大庆油田开发以来,许多石蜡基原油生产的渣油、沥青的含蜡量高达10%以上,有的甚至达20%。尽管我们采取了很多措施如石蜡基原油炼制的渣油采取丙烷脱蜡工艺等,含蜡量

(整理)大粒径透水性沥青混合料.

1、绪论 大粒径透水性沥青混合料(L arge S tone P orous asphalt M ixes,以下简称LSPM)是指混合料最大公称粒径大于26.5mm,具有一定空隙率能够将水分自由排出路面结构的沥青混合料,LSPM通常用作路面结构中的基层。这种混合料的提出是来自美国一些州的经验,美国中西部的一些州对应用了三十多年以上而运营状况相对良好的一些典型路面进行了相关的调查,发现许多成功的路面其基层采用的是较大粒径的单粒径嵌挤型沥青混合料如灌入式沥青基层。因此提出以单粒径形成嵌挤为条件进行混合料的设计,从而形成开级配大粒径透水性沥青混合料(LSPM)。美国NCHRP联合攻关项目对大粒径沥青混合料也进行了相关研究,最终得到了研究报告NCHRP Report 386,但是研究报告主要是针对于大量实体工程的调查而且偏重于密级配大粒径沥青混合料,而且NCHRP Report 386对LSPM材料与结构设计并没有进行系统的研究。我们在国外研究的基础上从2001年开始进行了大量的研究和应用,并对其级配与各项技术指标进行研究,使其更符合我国具体实际情况,根据研究结果与使用状况提出了本设计与施工指南,更好地指导工程实践。 LSPM的设计采用了新的理念,从级配设计角度考虑,LSPM应当是一种新型的沥青混合料,通常由较大粒径(25mm-62mm)的单粒径集料形成骨架由一定量的细集料形成填充而组成的骨架型沥青混合料。LSPM设计为半开级配或者开级配。由于LSPM有着良好的排水效果,通常为半开级配(空隙率为13-18%)。它不同于一般的沥青处治碎石混合料(ATPB)基层,也不同于密级配沥青稳定碎石混合料(ATB)。沥青处治碎石(ATPB) 粗集料形成了骨架嵌挤,其基本上没有细集料填充,因此空隙率很大,一般大于18%,具有非常好的透水效果,但由于没有细集料填充空隙率过大其模量较低而且耐久性较差。密级配沥青稳定碎石混合料(ATB)也具有良好的骨架结构,空隙率一般在3-6%,因此其不具有排水性能。LSPM级配经过严格设计,其形成了单一粒径骨架嵌挤,并且采用少量细集料进行填充,提高混合料模量与耐久性,在满足排水要求的前提下降低混合料的空隙率,其空隙率一般为13-18%,因此其既具有良好的排水性能又具较高模量与耐久性。 研究和应用表明LSPM具有以下优点: (1)级配良好的LSPM可以抵抗较大的塑性和剪切变形,承受重载交通的作用,具有较好的抗车辙能力,提高了沥青路面的高温稳定性;特别是对于低速、重车路段,需要的持荷时间较长时,设计良好的LSPM与传统的沥青混凝土相比,显示出十分明显的抗

抗车辙剂沥青混合料及水稳定性能分析

抗车辙剂沥青混合料及水稳定性能分析 摘要:本文研究了添加抗车辙剂以及添加抗车辙剂后再用水泥替代矿粉、加入界面改性剂对沥青混合料性能的影响。添加抗车辙荆后,沥青混合料的高温稳定性能都得到了提高,但是冻融劈裂强度比下降。再采用水泥替代矿粉作为填料后,掺加抗车辙剂的沥青混合料的冻融劈裂强度比有很大提高,而采用在沥青中混入钛酸酯偶联剂作为界面改性剂的试图改善掺加抗车辙剂的沥青混合料水稳定性的做法不理想. 关键词:抗车辙剂;沥青混合料;高温稳定性;水稳定性 Abstract: This paper studies the rutting resistance additive and rutting resistance additive and cement, and then mineral powder, the interface modifier is added to the effect on performance of asphalt mixture. Add rutting Jing, asphalt mixture high temperature stability performance is all improved, but the freeze-thaw splitting intensity ratio decreased. The cement instead of mineral powder as filler, adding anti rut asphalt mixture freeze thaw splitting strength ratio is greatly improved, and used in asphalt mixing titanate coupling agent is the interface modifier to improve mixing the anti rutting agent of water stability of asphalt mixture is not ideal. Key words: anti rutting agent; asphalt mixture; high temperature stability; water stability 为了增强中面层的抗车辙能力和耐久性,在沥青混合料中掺加了不同比例的抗车辙剂进行路用性能室内试验。室内试验结果表明,掺加抗车辙剂大幅度提高了沥青混合料的动稳定度并减小了其车辙深度,极大地改善了混合料的高温性能,但却带来了水稳定性能一定程度下降的负面影响。而我国南方地区夏季炎热高温并且降水量较大,这就意味着水损坏几率有较大程度的增加. 为减小抗车辙剂带来的负面效应,本研究试图寻找一种合适的处理措施对其水稳定性能进行改善。因此,分别采取水泥替代矿粉作为填料和在沥青中混入钛酸酯偶联剂两种措施进行试验研究,旨在改善掺加抗车辙剂沥青混合料的水稳定性能。 1 试验材料及其主要技术指标 1.1 沥青结合料 试验采用SK一90基质沥青以及国琳SBS-I—C型改性沥青。 1.2 抗车辙剂颗粒 试验中所用的PE颗粒是专门研制的用于改善热拌沥青混合料的特性尤其是其高温性能的添加剂,其主要技术指标:外观为黑色固体颗粒,粒径为2 mm-6

沥青混合料高温稳定性能论文

沥青混合料高温稳定性能研究 摘要:高温稳定性一直以来都是沥青路面研究的重点,车辙问题在各等级公路中也是层出不穷。本文从沥青路面车辙的形成入手,就材料、路面结构和外部因素三方面分析了车辙的影响因素,最后提出了一些解决沥青路面高温稳定性问题的方法。 关键词:沥青路面形成车辙高温稳定性 abstract: the high temperature stability has been the focus of research of asphalt pavement, the rut in the level of highway problem is endless. this article from the formation of the asphalt pavement of rut, materials, pavement structure and external factors in the analysis of three rut influence factor, finally puts forward some solving the asphalt pavement of high temperature stability method. keywords: asphalt road surface wheel rut form high temperature stability 中图分类号:u416.217 文献标识码:a文章编号: 1. 引言 随着高速公路在我国的大规模修建,沥青路面的使用性能越来越受到重视。在我国高等级公路的路面结构中,绝大多数的路面都是沥青路面,许多路面在通车后不久就出现了泛油、坑槽、车辙、开裂等病害现象,其中最为严重的就是车辙病害。

沥青混凝土的高温稳定性分析_郭慧萍

沥青混凝土的高温稳定性分析 郭慧萍 摘 要:分析了由沥青混凝土的高温稳定性不良引起的病害,介绍了车辙的概念、成因及特征,并对如何提高沥青混凝土的高温稳定性,预防车辙现象发生,提出了合理化建议,以延长沥青混凝土道路的使用寿命。 关键词:粘度,稳定性,剩余空隙率 中图分类号:T U535文献标识码:A 沥青混凝土是一种典型的流变性材料,它的强度随着温度的升高而降低。沥青路面的稳定性要求可以概括为:高温稳定性(或称热稳定性)、低温稳定性、抗疲劳稳定性以及水稳定性。 1 沥青混凝土的高温稳定性不良引起的病害 沥青混凝土路面在夏季高温时,在重交通的重复作用下,由于交通的渠化,在轮迹带逐渐形成变形下凹,两侧鼓起所谓的 车辙 ,这是现代高等级沥青路面最常见的病害。车辙的出现,是行车荷载多次重复作用下路面塑性变形(包括压密和剪切变形)逐步积累的结果,即便路面具有足够的刚度,每一次行车荷载作用下产生的塑性变形量极小,但多次重复作用后累计而达到的量是相当可观的,特别在高温和轮压大时,沥青层蠕变而积累的塑性变形量是比较大的。虽然路面并未出现很大的凹陷和隆起变形,但轮迹处(特别在渠化交通的情况下)出现相对其两侧来说较大的变形(10mm~20mm以内),从而在纵向形成车辙。所以,沥青混凝土面层在行车荷载作用下产生的蠕变是车辙的主要原因。 1.1 病害破坏分析 沥青路面的重要特点之一是其力学强度和变形性能受应力状况和温度变化的影响很大。具体的讲,是其强度和抵抗变形的能力都随温度的升高而显著降低,其抗压强度和抗弯刚度都可因温度变化而相差几倍到几十倍,故当沥青面层在高温下的抗压强度和刚度不足时,就会在停车场、交叉口和车辆经常换挡变速的路段上出现推移、车辙和壅包等病害。从我国沥青路面的破坏现象分析,车辙问题尤为突出。在一般情况下,我国沥青路面的车辙有三种类型:流动性车辙、结构性车辙以及由于施工不良造成的非正常车辙。在我国,由于基层基本上是半刚性基层,车辙基本上都属于第一种类型即流动性车辙。 1.2 病害成因分析 沥青混凝土的侧向流动变形,也称失稳性车辙。在高温条件下,车轮碾压反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定度极限,使流动变形不断累积形成车辙。一方面是车轮作用部位下凹,另一方面由于车轮作用甚少的车道两侧反而向上隆起,在弯道处还明显向外推挤,车道线及停车线因此可能成为变形的曲线。无疑说明,发生这部分车辙的原因主要取决于沥青混合料的流动特征。这种车辙一般都有两侧隆起现象,对主要行驶双轮车的路段,车辙断面呈W形,对主要行驶宽幅单轮车的路段,车辙呈非对称形状。它尤其容易发生在上坡路段、交叉口附近,即车速慢、轮胎接地产生横向应力大的地方。 1.3 病害特征分析 1)车辙的严重程度与沥青面层的结构组成和配合比有极大关系;2)车辙形成的部分原因是由于雨水渗透浸蚀了基层表面的粉料,使其软化进而形成车辙;3)沥青面层在行车荷载作用下产生的蠕变是车辙的主要原因,半刚性基层的变形很小或基本没有压缩变形,从我国现有高等级公路的情况来看,车辆大部分行驶行车道上,交通渠化明显,车辙主要出现在行车道上,超车道还没有明显车辙。 2 如何提高沥青混合料高温稳定性 提高沥青混合料的高温稳定性是防治车辙最有效的途径。沥青混合料是一种粘弹塑性材料,对密级配沥青混凝土来说,尤其是较高路面温度条件下,可将它看成是一种单纯的热流变形材料,完全适用于沥青的流变学原理。此时弹性因素相对较弱,粘性因素起主导作用。矿料级配和沥青粘度及粉胶比是影响沥青混合料抗车辙能力的因素。 2.1 采用新型多碎石沥青混凝土SAC 尽管车辙容易发生,但是合理设计路面结构层次及矿料配合比,采取正确的施工方法,合理进行养护,都是预防车辙产生的有效手段。如:在半刚性基层上的沥青路面,既有抗裂问题,又有抗车辙问题,因此进行沥青混合料配合比设计时,应兼顾这两者的矛盾,综合考虑。集料级配细对抗裂有利,但不利于抗车辙;集料级配偏粗,对抗裂不利,但对抗车辙有利。因此,建议面层采用连续级配的中粒式或粗粒式沥青混凝土以承担疲劳、耐久、防渗任务,采用折断型级配沥青混凝土作为防滑耐磨层,这样就可满足抗车辙、抗裂、防水、抗滑、耐磨等要求。过去 型沥青混凝土的优点是透水性小和耐久性好,细颗粒含量多,具有较小的空隙率。缺点是表面构造深度达不到要求。 型沥青混凝土的优点是具有较好的表面构造深度,能达到规定的要求,而且抗变形能力较强。缺点是空隙率较大,透水性和耐水性差。多碎石沥青混凝土结合了 型和 型的优点,同时避免了两者的缺点。这种结构自1988年铺筑试验段以来,已得到成功应用,尤其在河北省境内高速公路应用较为广泛,在设计上,用SA C取代AC值得借鉴。 2.2 提高沥青高温粘度 对密级配沥青混凝土来说,提高沥青高温粘度是防治车辙最有效的措施。提高沥青高温粘度有两条途径:1)选用高粘度的沥青,如日本的重交通道路沥青AC-100、英国的重交通道路沥青HD-40;2)在沥青中掺加各种类型的改性剂。我国几种用稠油炼制的交通道路沥青均有较高的高温粘度,克拉玛依稠油沥青、欢喜岭稠油沥青的60 粘度均比国外进口的一些同标号沥青粘度大,故而有较好的高温稳定性。选择质量好的原油,采用合理的工艺则对抗车辙能力和抗裂性能都将产生很好的效果。如丙烷脱沥青降低含蜡量,半氧化沥青提高温度稳定性等。因此,选择原油资源,合理利用稠油资源,做到分采、分输、分炼的工艺,生产

沥青与沥青混合料知识点总结

沥青质提高热稳定性和粘滞性。含量↑则粘度↑,针入度↓,软化点↑,温度稳定性↑,硬度↑ 油分赋予沥青流动性。含量越多,则软化点↓,稠度↓ 树脂赋予胶体稳定性,提高粘附性及可塑性 蜡破坏沥青结构的均匀性,降低塑性 石油沥青的化学结构与技术性质的关系:(1)烷碳率↑侧链根数↓平均侧链长度↑→感温性↑(2)芳烃指数↑芳香环数↑→粘附性↑(3)饱和率↑→耐候性↑(4)分子量聚合度→粘度(5)分子量聚合度平均侧链长度→劲度模 ㈠悬浮-密实结构:采用连续级配,矿料颗粒连续存在,而且细集料含量较多,将较大颗粒挤开,使大颗粒不能形成骨架,而较小颗粒与沥青胶浆比较充分,将空隙填充密实,使大颗粒悬浮于较小颗粒与沥青胶浆之间,形成“悬浮-密实”结构。这种结构的沥青混合料粘聚力较高,内摩阻力较小,密实度、强度、耐久性较高,但稳定性较差㈡骨架-空隙结构:采用连续开级配,粗集料含量高,彼此相互接触形成骨架;但细集料含量很少,不能充分填充粗集料间的空隙,形成所谓的“骨架-空隙”结构。这种结构的沥青混合料粘聚力较低,内摩阻力较大,稳定性较好,但耐久性较差。 ㈢骨架-密实结构结构特点:采用间断级配,粗、细集料含量较高,中间料含量很少,使得粗集料能形成骨架,细集料和沥青胶浆又能充分填充骨架间的空隙,形成“骨架-密实”结构。这种结构的沥青混合料粘聚力与内摩阻力均较高,稳定性好,耐久性好,但施工和易性较差。 ※※影响沥青混合料强度的因素 内因:沥青集料集料和沥青的交互作用 外因:温度T 时间t 1·沥青的性质对粘结力的影响 *沥青的粘滞度是影响粘结力C的首要因素 沥青的粘滞度反映了沥青在外力作用下抵抗变形的能力。 粘滞力越大→抵抗变形的能力越强→保持矿质集料的相对嵌挤作用 ※粘度↑→粘聚力↓,影响大对内摩阻角影响不大 2·矿质混合料级配、矿质颗粒形状和表面特性等对内摩阻角的影响 ※矿质颗粒粒径↑→内摩阻角↑内摩阻角:中粒式沥青混凝>>细粒式和砂粒式级配类型:级配良好空隙率适当颗粒棱角尖锐→内摩阻角↑ 3·矿料与沥青的交互作用能力的影响 沥青与矿料表面的相互作用对沥青混合料的粘结力和内摩阻角有重要的作用 沥青四组分在石料表面重新排列:结构沥青→连接作用自由沥青→粘度较低使粘结力降低 4·沥青混合料中矿料比面积和沥青用量的影响 4·1沥青的用量 沥青用量很少时沥青不足以形成结构沥青的薄膜来粘结矿料颗粒 沥青用量增加结构沥青逐渐形成沥青更完整地包裹在粒料表面使沥青与矿料间的粘附力随着沥青用量的增加而增加→当沥青用量足以形成薄膜并充分粘附在矿粉颗粒表面时,沥青胶浆具有最高的粘结力 沥青用量过多逐渐将矿料颗粒推开在颗粒间形成自由沥青则沥青胶浆的粘结力随着自由沥青的增加而降低 4·2矿料的化学性质

沥青路面常见质量问题

沥青路面常见质量问题 一、沥青路面的开裂 沥青路面开裂直接影响路面的使用寿命,由于开裂致使路面上的雨水下渗到基层,加上行车的作用,形成唧浆现象,导致路面基层破坏,从而毁坏路面形成坑洞。导致路面开裂的原因大致有三种情况:一是沥青本身材质的影响,如沥青含蜡量大、易老化;二是路基不均匀沉降导致路面开裂,如修筑在软土地基和路面常出现这种情况;三是路面基层的反射裂缝,由于路面基层的裂缝,反射到路面面层,导致面层开裂的一种情况。 二、沥青路面的泛油、油包、车辙、推拥沥青路面出现泛油、油包、推拥、车辙的原因主要是: 1、沥青路面施工规范的缺陷 表现在沥青油石比的不准确,象油石比设计主要由室内马歇尔稳定度控制,如满足流值、稳定度、空隙率三大主要指标后,确定油石比,缺乏象日本、美国增加的动稳定度指标、确定油石比和集料配合比。 2、透层油、粘层油对油石比的影响 为了保证层与层之间具有良好的粘结力,往往采用洒透层油和粘层油的设计方案,由于这些粘层油和透层油对未来油石比的影响往往被人忽

视,因此,很容易导致油石比偏大出现泛油现象,下面我们不妨计算一下: (1)假定粘层油为乳化沥青,设计为O.8kg/m2,沥青加乳化剂和水的比例为50:50,沥青砼表层4cm,密度按2.42g/cm3,由于粘层油的洒布,每平方米增加沥青量0.4kg,而每平方米沥青砼总重量为: 100×100×4×2.42g/cm3=96800g.油石比增加量为400÷96800=0.4%(2)规范要求实际沥青用量只能在最佳沥青用量±0.3%之内,可见实际油石比已经超过了规定值。 (3)此外,由于路面基层不可能十分平整,有坑洼现象,而沥青粘层油,则为流动的液体,因此,往往在低洼处粘层油过量集中,这也是导致局部路面泛油严重拥包的主要原因之一。 三、路面平整度差衰减速度快的原因 1、密实度的影响 一方面路基密实度不够,导致路基不均匀沉降,引起局部下沉,另一方面是沥青砼本身压实度不够,随着车载作用次数的增加,导致路面局部下沉,是影响路面平整度的原因之一。 2、沥青配合比的影响

第4.3节 沥青混合料热稳定性试验检测方法

第三节、沥青混合料热稳定性试验检测方法 沥青混合料是一种典型的流变性材料,它的强度和劲度模量随温度升高而降低)所以沥青路面在夏季高温时,在重交通荷载重复作用下,由于交通的渠化:在轮迹带逐渐形成变形下凹、两侧鼓起的所谓“车辙”,这是现代高等级沥青路面最常见的病害:。 沥青混合料高温稳定性是指沥青混合料夏季高温通常为60℃条件下,经车辆荷载长期重复作用后,不产生车辙和波浪等病害的性能。 我国现行规范规定,采用马歇尔稳定度试验进行沥青混合料级配设计;对高速公路、一级 公路、城市快速路、主于路用沥青混合料,还应通过车辙试验动稳定度指标检验其抗车辙性能。 一、车辙试验用试件制作 1.概述 车辙试验用的试件是采用轮碾法制成,尺寸为300mm x 300mm x 500mm的板块试件。 2.试验仪具 (1)轮碾成型机:轮碾成型机具有圆弧形碾压轮,轮宽300mm,压实线荷载为300N/cm,碾压行程等于试件长度,碾压后试件可达到马歇尔试验标准击实密度的(l00±1)%。 注:当无轮碾成型机时,可用手动碾代替,手动碾轮宽与试件同宽。备有:10kg法码5个,以调整载重(手动碾成型的试件厚度不大于50mm)。 (2)试验室用沥青混合料拌和机:能保证拌和温度并充分拌和均匀,可控制拌和时间,宜采用容量大于30L的大型沥青混合料拌和机,也可采用容量大于10L的小型拌和机。 (3)试模:由高碳钢或工具钢制成呐部平面尺寸为300mm x 300mm,高50mm。根据需要,试模深度及平面尺寸可以调节。以制备不同尺寸的板块状试件。 (4)手动碾压成型车辙试件的试模框架:钢板制,内部尺寸300mm x 300mm x 50mm,平面能与试模边缘齐平。 (5)烘箱:大、中型各一台,装有温度调节器。 (6)台秤、天平或电子秤:称量5kg以上的分度值1g;称量5kg以下时,用于称量矿料的分度值不大于0.5g用于称量沥青的分度值不大于0.1g。 (7)沥青运动粘度测定设备:毛细管粘度计或赛波特粘度计。 (8)小型击实锤:钢制端部断面80mm x 80mm,厚10mm,带手柄,总质量0.5kg左右。 (9)温度计:分度值不大于1℃。 注:用于测量沥青混合料温度的温度计宜采用有金属插杆的热电偶沥青温度什,金属插杆不小于300mm,量程0-300℃,数字显示或度盘指针的分度0.1℃,宜有留置读数功能。 (10)其他:电炉或煤气炉、沥青溶化锅、拌和铲、标准筛、滤纸、胶布、卡尺、秒表、粉笔、垫木、棉纱等。 3.制作方法 (1)按马歇尔稳定度试件成型方法,确定沥青混合料的拌和温度和压实温度。 (2)将金属试模及小型击实锤等置于约100℃的烘箱中加热1h备用。 (3)称出制作一块试件所需要的各种材料的用量。先按试件体积(V)乘以马歇尔稳定度击实密度(ρ0,再乘以系数1.03,即得材料总用量(m=V·ρ0 x 1.03),再按配合比计算出各种材料用量。分别(将各种材料放人烘箱中预热备用。 (4)将预热的试模从烘箱中取出,装上试模框架。在试模中铺一张裁好的普通纸(可用报纸),使底面及侧面均被纸隔离。将拌和好的全部沥青混合料,用小铲稍加拌和后均匀地沿试模由边至中按顺序装人试模,中部要略高于四周。

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