关于沥青路面的些小常识姚鹏博客

多碎石沥青混合料是采用较多的粗碎石形成骨架,沥青砂胶填充骨架中的孔隙并使骨架胶合在一起而形成的沥青混合料形式。具体组成为:粗集料含量%~%,矿粉%~%,油石比%左右。经几条高等公路的实践证明,多碎石沥青混凝土面层既能提供较深的表面构造,又具有传统型沥青混凝土那样的较小空隙及较小的透水性,同时又具有较好的抗变形能力(动稳定度较高)。

沥青马蹄石碎石混合料是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,此结合料填充于间断级配的矿料骨架中,所形成的骨架密实混合料。是一种间断级配的沥青混合料,以上的粗集料比例高达%~%,矿粉的用量达%~%。由此形成的间断级配,很少使用细集料;为加入较多的沥青,一方面增加矿粉用量,同时使用纤维作为稳定剂;沥青用量较多,高达.%~%,粘结性要求高,并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青。(沥青要硬,不易软化)

路拌沥青碎石混合料路面:路拌法是堆料于路床上,浇洒适量沥青,然后用机械或人工拌匀,并铺平压实。由于在路床上的集料无法加热,因此需要采用稠度较稀的沥青乳液或液体沥青作结合料,拌和时乳化沥青补常加热,液体沥青闪点高者可以加热。气候潮湿时,还需要在沥青中加入抗剥落剂或采用阳离子沥青乳液,或在混合料中掺入水泥、石灰等,以增加潮湿集料与沥青的粘着力。路拌沥青混合料因受各种条件限制,其路用性质不如厂拌沥青混合料,但可节约砂石料的往返运输费,常用于次要的公路或农村道路。

时间,成型后的路面不如厂拌沥青混合料路面平整和美观,成型期又多浮动灰砂,并可能泛油。为了克服这一缺点,可把最后一层浇洒沥青和撒布石屑改为铺筑预拌细粒沥青混合料,以加速成型和减少浮动灰尘,并有利于表面排水。贯入式路面的热稳定性主要依靠粗集料间的锁结力,故对沥青用量和沥青稠度也没有沥青混凝土路面那样敏感,其路用性质和适用层位于沥青碎石路面相近。沥青贯入式路面可热法施工,也可冷法施工。热法施工时用加热的黏稠沥青浇在冷集料上,路面成型较快,适用于城市道路和交通繁忙的公路;冷法施工时用乳化沥青冷浇,但需要待乳化沥青的油水分裂、水分蒸发后才能初步成型,适用于养护小修及设置加热设备有困难的长距离公路。贯入式用的集料颗粒宜为接近同粒径集料,以便沥青能充分渗入主层,并使嵌缝层厚度均匀;主层集料的最大粒径应接近面层厚度或为面层厚度的.~.倍;集料应洁净无灰,表面干燥。

沥青表面处治路面:表面处治的施工工艺和路用性质接近贯入式,但因其层较薄(一般为~),故不用主层集料,而是将沥青直接浇洒在洁净干燥的下层上,然后依次撒布集料和浇洒沥青,最后压实成型。表面处治按浇洒沥青和撒布集料的遍数不同,分为单层式、双层式和三层式。表面处治路面的使用寿命不及贯入式路面,设计时一般不考虑其承重强度,其作用主要是对非沥青承重层起保护和防磨耗作用,而对旧沥青路面,则是一种日常维护的常用措施。施工中第一次撒布的集料颗粒一般较大,然后逐层缩小粒径;但也有相反的工艺,即先逐层用较细的集料修筑一薄层的表面处治,待积累到一定厚度后,用粗集料压入,形成较厚而热稳定性较好的表面处治层;或先用细集料处治形成一层不透水的封层,然后再用较粗的集料处理,使表面粗糙。

沥青路面具有低温抗裂性。低温抗裂性指的是沥青路面抵抗低温收缩裂缝的能力。由于沥青路面随温度下降,劲度(劲度=应力/应变)增大,变形能力降低。在外界荷载作用下,使得一部分应力来不及松弛,应力逐渐累积下来,这些累计应力超过材料抗拉强度时即发生开裂,从而会导致路面的破坏,所以沥青路面在低温时应具有较低劲度和较大的抗变形能力来满足低温抗裂性能。

沥青路面具有水稳定性。水稳定性指的是沥青路面抵抗受水的侵蚀逐渐产生沥青膜剥离、掉粒、松散和坑槽而破坏的能力。这是由于水分的存在一方面降低了沥青本身的粘结力,同时也破坏了沥青路面中沥青与矿料间的粘聚力,从而加速了剥落现象发生,造成了道路的水损害。所以说,沥青路面一定要具有水稳定性,这样才能够保证路面的耐用。

沥青路面要具有耐疲劳性。耐疲劳性指的是沥青路面在反复荷载作用下抵抗破坏的能力。它是由于沥青路面在使用期间经受车轮荷载的反复作用,长期处于应力应变迭变化状态,致使路面结构强度逐渐下降。当荷载重复作用超过一定次数以后,在荷载作用下路面内产生的应力就会超过强度下降后的结构抗力,使路面出现裂纹,产生疲劳断裂破坏,所以,沥青路面应具有耐疲劳性。

沥青路面的车辙。车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。车辙属于变形类,是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽,深度.以上。车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。产生车辙的原因主要是由于设计不合理以及车辆严重超载导致的。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素,以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。车辙产生的主要原因有:.沥青混合料油石比过大;.表面磨损过度;.雨水侵入沥青混凝土内部;.由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。

推移拥包。主要是由于沥青混料路面在水平荷载作用下抗剪强度不足所引起的。导致此类沥青混合料抗剪强度不足的内在原因主要有:混合料用油量过大,细集料或填料过多,沥青标号选择不合适,在沥青混合料铺筑之前表面平整度差,上下层间光滑接触,无层间黏结力等,实际的原因则是其中一种或数种原因的共同作用。其外界原因可能是夏季高温时间长、交通量大、车速慢,特别是刹车较多的路段,易产生推挤、拥包等。

裂缝。沥青路面开裂的主要原因可分为两大类:一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝(可通过调节配合比、选用优质材料等方式很容易降低此裂缝产生的概率)。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝(裂缝产生的主要原因,也是研究的重点)。裂缝的产生有如下几点因素:.沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因。沥青的品种和等级也是影响沥青路面开裂的重要因素。在长期的实践经验中,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,能延迟温度裂缝的产生。

.基层材料的性质,基层材料的收缩性越小,面层裂缝越少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的,基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。.气候条件,沥青未达到适合本地区气候条件和使用要求的质量标准,低温抗变形能力较差,致使沥青面层在低温下产生收缩开裂。.地基处理不当,路基碾压不均匀,造成路基沉降不均匀。.交通量和车辆类型,随着交通运输的高速发展。原有的路面强度日趋不足,路面满足不了交通量迅速增长和汽车载重明显增大的需求,沥青路面过早产生疲劳破坏,沥青路面很快开裂。.原结构设计不合理,为充分考虑到各种不利因素,施工质量不好,猎奇路面面层厚度不足,沥青路面原材料的品质不符合设计规范要求,路面强度明显不能满足信息要求。在行车作用下,特别是超大吨位车辆的频繁碾压,沥青路面很快开裂。使用因素主要指半刚性基层材料的碾压含水量,半刚性经常完成后的暴晒时间等因素。

沥青路面的松散。松散是直接影响行车安全的路面病害,松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,但由于行车作用,一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有:.局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;.碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;.随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗造成沥青含量减少,细集料散失;.机械损害或油污染。

沥青路面的水损害。沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用,沥青膜渐渐的从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。脱皮(松散类)沥青路面脱皮是指路面面层层状脱落,面积.

沥青路面的冻涨和翻浆。沥青路面产生冻涨和翻浆主要是在冻融时期,因为水的侵入及路基土的水稳定性能差,加之冰冻的作用,路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自热因素,缺少任何一个都不能形成翻浆。

沥青路面的沉陷。沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。其产生的主要原因是:.土质路堑排水不畅,路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降,引起路面局部下沉;.路面强度不能适应日益增长的交通量,已发生疲劳破坏;.路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致,在车里荷载作用下,路基或基层结构遭破坏而引起沉陷;.桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。

.提高沥青混合料的高温温度性的措施。影响沥青混合料高温稳定性的因素可归纳为内在因素和外部条件。内在因素主要反映在材料本身的质量上,如沥青的用量,沥青的黏度,矿料的级配,矿料的尺寸、形态以及沥青混合料摊铺面积等;而外部条件则主要包括气候条件和交通条件,当外部条件与材料本身的内在因素结合在一起时就会对沥青路面产生综合影响。由于沥青路面高温稳定性不足出现的车辙不仅影响行车的舒适性和快速性,而且影响行车的安全性。改善沥青混合料的高温稳定性应针对下面这些因素采取相应的措施。

材料方面:.集料。集料应首选高质量的集料,特别是表面两层沥青混合料,应采用坚硬、表面粗糙、颗粒接近立方体的集料。.沥青结合料。有关研究认为,就沥青对沥青混合料高温性能的影响来说,沥青含量的影响可能比沥青本身特性的影响更重要,对于细粒式或中粒式密集配沥青混合料,适当减少沥青用量有利于抗车辙,在考虑抗车辙因素时应综合考虑级配、集料对沥青的吸收性、集料与沥青间的粘聚力、混合料的空隙率等。

设计方面:.级配。集料级配对沥青混合料的高温性能也是一个非常重要的影响因素,较粗的级配有较好的抗车辙能力,但不容易控制,易发生松散剥落,而级配过粗反而影响其高温稳定性,相比之下,密集配的沥青混合料抗车辙性能较开级配混合料更加稳定一些。.混合料。在进行混合料设计时,可有意识的按较多的重载车辆、较大的轴载、较高的轮胎气压进行沥青混合料的设计。.施工。沥青路面施工应针对不同的混合料采用不同的施工方法,除了把握好材料质量关以外,最重要的还有两点:一是施工温度,包括拌和、摊铺温度等;二是压实,压实次数不能过多或过少,适当的压实能获得最满意的效果。

.提高沥青混合料的低温抗裂性措施。低温抗裂性是指沥青混合料不出现低温脆化、低温缩裂、温度疲劳等现象,从而导致出现低温裂缝的性能。影响沥青混合料低温抗裂性的因素主要有:材料特性如沥青的感温性、感时性、老化性能等,路面结构几何尺寸如面层的厚度等,气温等环境因素如温差等。沥青混凝土的低温变形能力在很大程度上取决于沥青材料的低温性质、沥青与矿料的粘结强度、级配类型以及沥青混合料的均匀性。应从材料和设计、施工两个方面来进行考虑。

材料和设计方面:.在进行半刚性路面设计时,首先应选用抗冲击性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。.选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。在缺少沥青的情况下应采取改善沥青性质的措施。.为进一步提高表层抗温度裂缝性能,可采用橡胶或聚合物沥青在沥青混凝土表面做一封层。.设置应力消减的中间层。

.路面再生。沥青路面再生工艺主要有:.在老化的沥青路面上喷洒软化剂,使老化发脆的沥青重新变软,多用于贯入式和表面处治路面的再生;.将老化的旧沥青层挖出,重新扎碎,必要时加入"再生剂"使沥青质量改进,并加入部分新的集料和沥青,重新加工回用,该法可以就地粉碎拌和,也可以集中到工厂拌和,以厂拌法加工质量较好。旧沥青路面材料的再生和回用可节约沥青、集料和能耗,减少环境污染,已引起各国筑路部门的注意和推广使用。

.乳化沥青与改性沥青的区别。改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂),或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。改性沥青机理有两种,一是改变沥青化学组成,二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。乳化沥青是沥青和乳化剂在一定工艺作用下,生成水包油或油包水(具体谁包谁要看乳化剂的种类)的液态沥青。乳化沥青是将通常高温使用的道路沥青,经过机械搅拌和化学稳定的方法(乳化),扩散到水中而液化成常温下粘度很低、流动性很好的一种道路建筑材料。可以常温使用,也可以和冷、潮湿的石料一起使用。(乳化沥青物理状态为液态,乳化沥青由沥青,乳化剂,稳定剂和水组成;改性沥青物理状态为黏稠状,比基质沥青略稠)基质沥青:用于生产改性沥青,掺加沥青改性剂进行改性的基础沥青。一般可分为:

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