道路瀝青混合料的種類與性質(zhì)

1、第七章瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)瀝青混合料從顆粒均勻預(yù)涂瀝青的瀝青涂層碎石(coatedstone)到瀝青瑪硏脂(masticasphalt)其成分變化無窮。然而，瀝青混合料大體上可以分為瀝青混凝土(asphalt)和瀝青碎石(macadam)兩大類。瀝青混凝土與碎石的主要區(qū)別如下：瀝青混凝土的集料級(jí)配一般由顆粒大致均勻的粗集料加上大量的細(xì)集料和很少量的中等大小的集料組成。瀝青混凝土的強(qiáng)度與砂/填料/瀝青成份的勁度即瀝青砂漿有關(guān)；為了砂漿要有足夠的勁度，制造瀝青混凝土?xí)r要用比較硬的瀝青和含量高的填料；至于瀝青碎石的強(qiáng)度，主要是依靠摩擦和集料顆粒間的機(jī)械互鎖力，因此可以用較軟等級(jí)的瀝青。由于瀝青混凝土

2、含的填料比例很大，也即是集料有大幅的表面積要用瀝青裹覆，因而瀝青用量較高；而瀝青碎石含細(xì)小的集料少，因此用以裹覆集料的瀝青少量也夠了；瀝青碎石內(nèi)的瀝青主要功能是在壓實(shí)時(shí)作為潤滑劑和在使用過程中粘結(jié)著集料顆粒。瀝青混凝土的空隙率低，基本上不透水并且用予繁重交通的道路上非常耐久；瀝青碎石的空隙率相對(duì)較高而具透水性，并不如前者耐久。從瀝青涂層碎石到瀝青瑪蹄脂各種瀝青合料中，使用的瀝青等級(jí)愈來愈硬，瀝青、礦料和砂的含量增加，粗集料含量減少。0205締孔尺寸mm0.0740205締孔尺寸mm0.0740120圖7-1各種瀝青混合料的典型級(jí)配曲線 -附帶指出，澆注式瀝青混合料在亞洲國家的使用則剛剛開始，所

3、以許多科研機(jī)構(gòu)和相關(guān)建筑、商業(yè)公司都比較重視。日本專門修訂了有關(guān)使用方法，韓國則在1998年申請(qǐng)了澆注式瀝青混合料的專利(DannCorpCo.,Ltd.),在我國也僅僅在以上兩個(gè)大橋橋面鋪裝中開始使用。從制備過程來看，澆注式瀝青混合料由兩部分組成，一部分為細(xì)料和瀝青組成的基質(zhì)瀝青瑪硏脂(MashcEpue簡稱ME)；另一部分為粗骨料，這兩部分在溫度為200C左右的拌和車中混合即成為澆注式瀝青混合料。澆注式瀝青混合料與一般的瀝青瀝青混凝土相比，其在材料使用與組成結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)為：膠結(jié)料一般采用特立尼達(dá)湖瀝青和直係瀝青混合而成的摻配瀝青，一般湖瀝青和直飾瀝青的摻配比例從2080到50:50不等，有

4、時(shí)根據(jù)需要，湖瀝青所占比例可更多。因湖瀝青的顯著優(yōu)點(diǎn)之一是它的高粘性，這使得瀝青與礦料之間的粘結(jié)度十分高，抗剝落能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般要求。同時(shí)，由于澆注式混凝土流動(dòng)的特點(diǎn)，用油量較AC型瀝青混凝土多，以提供足夠的自由瀝青，但由于湖瀝青軟化點(diǎn)較高，一般不會(huì)出現(xiàn)泛油。工程上使用得較多的湖瀝青通常是指南美洲島國特立尼達(dá)-多巴哥的特立尼達(dá)湖所出產(chǎn)的天然瀝青，英文名稱為TiimdadLakeAsphalt,簡稱TLA,該瀝青的特性在前面有關(guān)瀝青材料的內(nèi)容中已介紹，它在路面氣候環(huán)境中性能相當(dāng)穩(wěn)定，是理想的瀝青路面材料。將高粘度的湖瀝青和普通直館瀝青摻配，可有效地改善瀝青結(jié)合料的溫度敏感性，從而提高整個(gè)混合料的

5、使用性能。集料部分：與一般瀝青混凝土的組成相比，礦粉和細(xì)集料占的比例較多，約占整個(gè)混合料的一半左右，它們和瀝青混合形成的基質(zhì)瀝青瑪碼脂在拌和高溫時(shí)具有良好的流動(dòng)性，常溫下則非常堅(jiān)硬，且可以加工成塊狀半成品，用塑料薄膜包裝或木桶裝好，便于運(yùn)輸。其余部分為粗骨料，它們?cè)诨旌狭现衅鹨欢ǖ墓羌茏饔?，但由于混合料為明顯的懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，粗骨料的骨架作用不是十分突出。澆注式瀝青混合料的路面使用性能特點(diǎn)為：由于湖瀝青較強(qiáng)的抗老化能力這一特點(diǎn)，澆注式瀝青混凝土路面的的使用壽命比一般瀝青混凝土路面長，從綜合的角度考慮，這有利于提高工程的經(jīng)濟(jì)使用效率；路面在高溫時(shí)或渠化交通處的抗車轍能力還有待于進(jìn)一步提高；(O常溫

6、下具有較強(qiáng)的抗壓能力，以及抵抗重復(fù)荷載疲勞作用的能力；低溫時(shí)具有很高的抗劈裂強(qiáng)度以及一定的變形能力；空隙率幾乎為0,這一特性使得澆注式瀝青混凝土具有十分強(qiáng)的抵抗水害的能力，有利于提高路面的服務(wù)周期；若用作鋼橋面鋪裝，它具有良好的適合于鋼板變形的隨從性；維修方便，只需釆用小型維修工具，兩三個(gè)工作人員，操作簡單；從以上各條可以看出，由于澆注式瀝青混合料具有一些傳統(tǒng)瀝青混凝土難以達(dá)到的適合于路用性能的優(yōu)點(diǎn)，因此它在某些場合有著廣泛的應(yīng)用前景，如用作鋼橋面鋪裝等；但從工程建設(shè)投資來看，釆用湖瀝青的澆注式瀝青混合料的費(fèi)用會(huì)高于一般的瀝青混凝土，所以，因統(tǒng)籌兼顧，從工程的投入、效益等的綜合角度考慮是否采用

7、該種混合料。7.1.6環(huán)氧瀝青混凝土環(huán)氧瀝青混凝土，即EpoxyAsphalt,顧名思義，它是在一般的瀝青混凝土中加入環(huán)氧配置而成。環(huán)氧的作用主要是在瀝青混凝土中充當(dāng)固化劑，待其發(fā)生固化效用后，由于環(huán)氧本身的高粘度，瀝青以及整個(gè)混合料便組成了一個(gè)高強(qiáng)度整體。從嚴(yán)格意義上講，環(huán)氧瀝青混凝土不屬于一般的改性瀝混凝土，它是近年來出現(xiàn)的一種新型的瀝青混合料，在美國和日本的橋面鋪裝以及特殊要求的路段上進(jìn)行過這方面的應(yīng)用和科學(xué)研究；我國正在建設(shè)的南京長江二橋的橋面鋪裝也將在國內(nèi)首次釆用這項(xiàng)技術(shù)。在材料使用和混合料級(jí)配組成上，環(huán)氧瀝青混凝土與一般瀝青混凝土相比，沒有什么大的差別：先按一般密級(jí)配瀝青混凝土（A

8、C型）的級(jí)配設(shè)計(jì)，然后再加入3%左右（或?yàn)r青用量的一半）的環(huán)氧。在實(shí)驗(yàn)室制作環(huán)氧瀝青混凝土?xí)r，集料部分按一般瀝青混凝土的制作要求預(yù)先加熱好，然后放入攪拌爐，再加入所需瀝青，同時(shí)放入預(yù)熱好的環(huán)氧（注意，環(huán)氧預(yù)熱時(shí)溫度不能過高，一般60C左右，否則，環(huán)氧預(yù)先發(fā)生固化，失去其自身的作用，且不會(huì)均勻分布于瀝青混合料中），然后攪拌成均勻的瀝青混合料，成型。由于環(huán)氧自身易固化這一特性，整個(gè)過程應(yīng)該在半小時(shí)內(nèi)完成。環(huán)氧瀝青混凝土最顯著的力學(xué)特性是其十分高的強(qiáng)度一抗壓強(qiáng)度、抗劈裂強(qiáng)度等，它的力學(xué)強(qiáng)度值是一般瀝青混凝土難以達(dá)到的。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)的力學(xué)破壞性試驗(yàn)時(shí)，在不同溫度下試驗(yàn)均成明顯的脆性破壞。有關(guān)資料給

9、出的環(huán)氧瀝青混凝土的主要使用性能的優(yōu)點(diǎn)是：（a）良好的抗車轍性能；（b）良好的抗剝落性能；（這兩項(xiàng)性能從下圖7-7、7-8中可以明顯地看出）（c）具有一定的彈性，能在表面處產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖冃?，且不易產(chǎn)生裂縫；（d）良好的耐久性，因?yàn)榻Y(jié)合料受溫度和氣候的影響很??；sQ50.52.2.11.6lirearut39testdurationte?tduration.5hounsQ50.52.2.11.6lirearut39testdurationte?tduration.5houn.B.1.ichviLnvdificdb.b%SMAM.T煦LC.g.呦炯曲.temperature：-io*crotationspeed:200(bycn$chain)ciple$:66forthardback/rrilncunngtimeddaijinair2500020000lSOOO10000圖7-8車轍試驗(yàn)結(jié)果比較IIIII5O圖7-7抗剝落試驗(yàn)結(jié)果比較環(huán)氧瀝