咨询电话:15066727789

— 新闻中心 —

NEWS CENTRES
联系我们/ CONTACT US
电话全国服务电话 15066727789
山东路捷工程材料有限公司

地址:山东省肥城市高新技术开发区

您的位置:首页 > 新闻中心 > 行业资讯 >

行业资讯

沥青路面的结构类型及其强度特性

来源:灌缝胶厂家,发布时间:2021-05-02 14:02 人气:

沥青混合料是一种复杂的多种成分组成的材料,其“结构”概念同样也是极其复杂的。这种材料的各种不同特点,如矿物颗粒的大小及其不同粒径的分布,颗粒的相互位置,沥青在沥青混合料中的分布特征和矿物颗粒在沥青层中的性质,空隙率及其分布,闭合空隙率与连通空隙率的比值等,都与结构概念联系在一起。“沥青混合料结构”这个综合性术语,其中包括沥青结构、矿物骨架结构及沥青一矿粉分散系统结构等,是这种材料单一结构和相互联系结构的概念的总和。上述每一结构中的每种性质,都对沥青混合料的性质产生很大的影响。
典型沥青混合料的粘弹性或粘弹塑性,主要取决于起粘结料作用的沥青一矿粉系统的结构特点。就原苏联JI.A.列宾捷尔院士提出的空间结构而论,应把其所研究的分散系统归为胶凝结构。这种结构的特点是:结构单元(固体颗粒)通过液相的薄膜(沥青)而粘结在一起;胶凝结构的强度,取决于结构单元与液相薄膜之间产生的分子力;胶凝结构具有力学破坏后结构触变性复原(自发可逆)的特点。
对于胶凝结构,固体颗粒之间液相薄层的厚度起着很大的作用。相互作用的分子力随薄层厚度的减小而增大。因而系统的粘稠度增加,结构就变得更加坚固。此外,分散介质(液相)本身的性质对胶凝结构的性质亦有很大的影响。
可以认为,沥青混合料的弹性、粘塑性的性质主要取决于沥青的性质、粘结矿物颗粒的沥青膜的厚度以及矿料与结合料相互作用的特性。沥青混合料胶凝键合的特点也取决于这些因素。
为进一步改善沥青混合料的性质,必须从根本上改变它的结构,特别是改变矿料与沥青结合料相互作用状况,使两种材料之间产生化学键,从而成为具有较高强度的擬聚结构。
沥青混合料的结构取决于下列因素:矿物骨架结构、沥青胶结料种类与数量、矿料与沥青相互作用的特点以及沥青混合料的密实度及其毛细孔隙结构的特点。
矿物骨架结构是指沥青混合料成分中矿物颗粒在空间的分布情况。由于矿物骨架本身承受大部分的内力,因此骨架应由坚固的颗粒所组成,并且是密实的。沥青混合料的强度,在一定程度上也取决于内摩阻力的大小,而内摩阻力又取决于矿物颗料的性状和矿物骨架的结构。
形成矿物骨架的材料结构,也在沥青混合料结构的形成中起很大作用,应把沥青混合料中沥青的分布特点,以及矿物颗粒上形成的沥青层的构造综合理解为沥青混合料中的沥青结构。为使沥青能在沥青混合料中起到应有的作用,沥青应均匀地分布于矿料之中,使尽可能完全裹覆矿物颗粒。矿物颗粒表面上沥青层的厚度,以及填充颗粒间空隙的自由沥青的数量多少具22

有重要的作用。自由沥青和结构沥青的性质,对沥青混合料的结构产生影响。而沥青混合料中的沥青性质,又取决于原沥青的性质、沥青与矿料的比例以及沥青与矿料相互作用的特点。
综上所述可以认为,沥青混合料是由矿质骨架和沥青结合料所构成的,具有空间网格结构的一种多相分散体系。沥青混合料的力学强度,主要由矿质颗粒之间的摩擦与嵌挤作用,以及沥青及其与矿料之间的粘结力所构成。
3.1.2结构类型
沥青混合料按其强度构成原则的不同,可分为按嵌挤原则构成的结构和按密实级配原则构成的结构两大类。介于两者之间的还有一些半密实或者半嵌挤(部分形成了嵌挤作用)的结构。还有最理想的则是嵌挤而又紧密的结构,如沥青玛蹄脂碎石混合料结构(SMA)0
按嵌挤原则构成的沥青混合料的结构强度,是以矿质颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力为主,沥青结合料的粘结作用为辅而构成的。这些结构是以较粗的、颗粒尺寸均匀的矿料构成骨架,沥青结合料填充其空隙,它的主要功能是把矿料粘结成一个相对稳定的整体。这类结构强度受温度的影响较小。
按密实级配原则构成的沥青混合料的结构强度,是以沥青与矿料之间的粘聚力为主,矿质颗粒间的嵌挤力和内摩阻力为辅而构成的。由于沥青结合料的感温性能,这类沥青混合料的结构强度受温度的影响较大。
沥青混合料按路面压实以后形成的残留空隙率划分时,通常分为4级。
密实式:等于或小于5%的设i十空隙率,这种混合料在完全成型后基^上是不渤C的。
半密实式:设计空隙率大于5%,而小于或等于10%o
半开式:设计空隙率大于10%,而小于或等于15%。
开式:设计空隙率大于15%的排水式沥青混合料。
沥青混合料按其结构特点可分为下列三种类型。
1.悬浮密实结构
根据连续级配的原理组成的密级配沥青混合料,矿料级配基本上是按照富勒(Fullerequation)曲线的指数原理构成的。在下式中,Fuller和Thompson从理论分析认为达到混合料的最大密度时,指数n=0.5o1960年美国联邦公路总署(FHWA)从最大密度原理和实际的集料级配出发,提出了公称最大粒径的概念,并调整提出了更实用的0.45次方的级配关系式:
P=100(<//£))" (1-3-1)
式中:P——相当于矿料总量的某一筛孔的通过百分率,%;
d 该筛孔的尺寸,mtn;
D——级配的最大集料粒径,皿;从施工的角度出发,通常限制最大集料粒径不超过路面施工时的松铺厚度的一半。
FHWA的0.45次方关系式已经广泛应用于沥青混合料的配合比设计,图1-3-1示出了各种混合料的最大密度线。
这种级配由于材料从大到小连续存在,并且各有一定的数量,实际上同一档较大颗粒都被较小一档颗粒挤开,大颗粒犹如以悬浮状态处于较小颗粒之中。这种结构通常按密实级配原则进行设计,其密实度与强度较高,水稳定性、低温抗裂性能、耐久性能比较好,是最普遍使用的沥青混合料。但由于受沥青材料的性质和物理状态的影响较大,故高温稳定性较差。我国规范规定的I型密级配沥青混凝土是典型的悬浮密实结构。II型及抗滑表层沥青混合料虽然基本上也是按照连续级配的原则设计的,但空隙率大都大于5%,实际上是一种悬浮的半密实式沥青混合料。
2. 骨架空隙结构
沥青混合料的粗颗粒集料彼此紧密相接,石料与石料能够形成互相嵌挤的骨架。当较细粒料数量较少,不足以充分填充骨架空隙时,混合料中形成的空隙较大,这种结构是按嵌挤原则构成的。在这种结构中,粗集料之间内摩擦力与嵌挤力起着决定性作用。其结构强度受沥青的性质和物理状态影响较小,因而高温稳定性较好。但由于空隙率较大,其透水性、耐老化性能、低温抗裂性能、耐久性较差。我国规范中的半开式沥青碎石混合料及开式大空隙排水式沥青混合料(OGFC)是典型的骨架空隙结构。
3. 骨架密实结构
综合以上两种方式组成的结构,亠方面混合料中有足够数量的粗集料形成骨架,又根据粗集料骨架的空瞭的多少加入足够的较细的沥青填料,形成较大的密实度和较小的残余空隙率,因此矿料级配是一种非连续的间断级配。这种结构兼备上述两种结构的优点,是一种较为理想的结构类型。现在国际上普遍得到重视的沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是典型的骨架密实结构。

以上就是灌缝胶厂家为您提供的关于沥青路面的结构类型及其强度特性的相关内容,希望对您有所帮助,如需查看更多沥青灌缝胶、沥青冷补料产品资料,了解路面养护知识,欢迎访问灌缝胶厂家网站。
标签:

相关推荐

服务热线

联系电话

15066727789

微信咨询
二维码
返回顶部
X二维码

截屏,微信识别二维码

微信号:15066727789

(点击微信号复制,添加好友)

  打开微信

微信号已复制,请打开微信添加咨询详情!