《瀝青混合料概述》PPT課件.ppt

國(guó)際瀝青混合料發(fā)展史上的三個(gè)里程碑： 40年代提出的馬歇爾試驗(yàn)法，長(zhǎng)期的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法 60年代，美國(guó)AASHTO試驗(yàn)路的鋪筑和研究；瀝青路面的設(shè)計(jì)、施工、結(jié)構(gòu)和材料發(fā)生根本變化 90年代初，美國(guó)戰(zhàn)略公路研究計(jì)劃（SHRP）及研究項(xiàng)目的進(jìn)行，“瀝青結(jié)合料路用性能規(guī)范及瀝青混合料性能設(shè)計(jì)”,我國(guó)瀝青路面研究發(fā)展： “六五”：普通瀝青混合料及改性瀝青研究；高溫方面：車轍預(yù)估、開(kāi)裂溫度判斷、丁苯橡膠改性 “七五”：對(duì)比瀝青我國(guó)瀝青路用性能；高溫：車轍試驗(yàn)、蠕變?cè)囼?yàn)、環(huán)道試驗(yàn)、加速加載試驗(yàn)；低溫：應(yīng)力松弛試驗(yàn)、路面溫度應(yīng)力試驗(yàn)；橡膠改性瀝青推廣 “八五”：借助SHRP對(duì)比國(guó)產(chǎn)瀝青、提出自然區(qū)劃；瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)和相應(yīng)的試驗(yàn)方法；改性瀝青研究 “九五”：SHRP成果應(yīng)用及推廣、SMA研究及推廣、長(zhǎng)壽命路面的研究,我國(guó)瀝青路面研究方向： 驗(yàn)證和完善瀝青及瀝青混合料的性能指標(biāo)，使其與路用性能符合 研究改善瀝青與瀝青混合料性能的新型改性劑與改性工藝 研究新型瀝青結(jié)構(gòu)與鋪筑工藝 改進(jìn)與完善瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法 研究瀝青路面性能的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)方法,瀝青混合料主要種類 密級(jí)配瀝青砼混合料(AC) 密級(jí)配瀝青碎石混合料（ATB） 半開(kāi)級(jí)配瀝青碎石混合料(AM) 瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA) 排水式瀝青穩(wěn)定碎石混合料（ATPB） 排水式開(kāi)級(jí)配瀝青混合料(OGFC),常見(jiàn)熱拌瀝青混合料類型,瀝青瑪蹄脂碎石混合料 （SMA） 是由瀝青結(jié)合料與少量纖維穩(wěn)定劑、細(xì)集料以及較多量的填料組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級(jí)配的粗集料骨架的間隙中，組成一體形成的瀝青混合料。 優(yōu)點(diǎn)： 優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、良好的低溫抗裂性、良好的耐久性、良好的表面特性（抗滑降噪） 缺點(diǎn)： 初期投入要高20%25%,瀝青瑪蹄脂碎石混合料 （SMA） 纖維的種類： 木質(zhì)素纖維 礦物纖維 聚合物有機(jī)纖維 玻璃纖維 纖維的作用： 吸附作用 穩(wěn)定作用 分散作用 加勁作用 增韌作用,瀝青瑪蹄脂碎石混合料 （SMA） 是由瀝青結(jié)合料與少量纖維穩(wěn)定劑、細(xì)集料以及較多量的填料組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級(jí)配的粗集料骨架的間隙中，組成一體形成的瀝青混合料。 優(yōu)點(diǎn)： 優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、良好的低溫抗裂性、良好的耐久性、良好的表面特性（抗滑降噪） 缺點(diǎn)： 初期投入要高20%25%,OGFC （排水式開(kāi)級(jí)配瀝青混合料） 為提高抗滑、降噪而開(kāi)發(fā)的具有較大空隙率的瀝青混合料，主要應(yīng)用于路面磨耗層。 優(yōu)點(diǎn)： 防滑路面積水最小化、良好的路面摩擦性能、較少水霧和濺水 降噪,瀝青混合料的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度形成機(jī)理 （1）結(jié)構(gòu)的概念 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 礦料的大小及不同粒徑的分布； 顆粒的相互位置； 瀝青在瀝青混合料中的分布特征和礦物顆粒上瀝青層的性質(zhì)； 空隙量及其分布； 閉合空隙量與連通空隙量的比值等。 瀝青混合料結(jié)構(gòu)是這種材料單一結(jié)構(gòu)和相互聯(lián)系結(jié)構(gòu)的概念的總和。其中包括：瀝青結(jié)構(gòu)、礦料骨架結(jié)構(gòu)及瀝青礦粉分散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等。,（2）空間結(jié)構(gòu) 瀝青混合料屬分散系統(tǒng)中的“膠凝”結(jié)構(gòu)。 其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)單元（固體顆粒）通過(guò)液相的薄層而粘結(jié)在一起，其強(qiáng)度決定于結(jié)構(gòu)單元間的粘結(jié)力，具有力學(xué)破壞后結(jié)構(gòu)觸變性復(fù)原的特點(diǎn)。 （晶體/凝聚結(jié)構(gòu)由細(xì)小的晶體結(jié)合而成，形成堅(jiān)固的空間結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)單元無(wú)限接近，結(jié)構(gòu)單元之間發(fā)生化學(xué)鍵，因此具有很高的強(qiáng)度。受力破壞后不能恢復(fù)。） 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度取決于：礦物骨架的結(jié)構(gòu)，瀝青的結(jié)構(gòu)、礦料與瀝青相互作用的特點(diǎn)及瀝青混合料的密實(shí)度。,（3）礦物骨架結(jié)構(gòu) 懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu) 如AC； 骨架空隙結(jié)構(gòu) 如OGFC； 骨架密實(shí)結(jié)構(gòu) 如SMA；,a)懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu) b)骨架空隙結(jié)構(gòu) c)骨架密實(shí)結(jié)構(gòu),3瀝青與礦料的相互作用 （1）吸附過(guò)程 物理吸附（圖2） 吸附劑與被吸附物之間僅有分子作用力，可能有幾個(gè)分子層的厚度。 被吸附的瀝青為結(jié)構(gòu)瀝青，結(jié)構(gòu)瀝青的粘結(jié)強(qiáng)度大于自由瀝青，越靠近礦料表面其粘結(jié)強(qiáng)度越高。 堿性礦料單位面積上吸附的瀝青多于酸性礦料。,圖2 礦料與瀝青的關(guān)系,化學(xué)吸附 瀝青與礦料表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成新生物（化學(xué)鍵）粘結(jié)牢固、不溶于水。 化學(xué)吸附僅觸及被吸附物質(zhì)的一層分子。 礦料表面的化學(xué)性質(zhì)是形成化學(xué)吸附的關(guān)鍵。 選擇性吸附（吸收） 當(dāng)采用多孔礦料時(shí)，可能發(fā)生瀝青的某些組分滲入礦料的深處。 礦料表面上吸附瀝青質(zhì)；礦料表面的細(xì)孔中吸收樹(shù)脂；油分則沿毛細(xì)管滲入到深處；從而大大改善瀝青與礦料之間相互作用的條件。,混合料設(shè)計(jì)依據(jù)： 交通條件、自然條件 設(shè)計(jì)思路： 合理選擇與組合材料 施工時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制 總結(jié)面層質(zhì)量的