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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69%~78%,矿粉6%~10%,油石比5%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Ⅰ型沥青混凝土那样的较小空隙及较小透水性,同时又具有较好的抗形变能力(动稳定度较高)。换言之,“多碎石沥青混凝土既具有传统Ⅰ型沥青混凝土的优点,又具有Ⅱ型沥青混凝土的优点,同时又避免了两种传统沥青混凝土结构形式的不足。”
沥青是关键的材料,直接从生产厂家订购,一般设计文件都有明确要求,通常使用的标号为AH-90、AH-110。沥青运到工地现场后,工地试验室要按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的要求严格抽检。工地试验室主要检查针入度、延度及软化点,其它指标可根据需要选做。沥青的贮备要用专用贮备罐,专用贮备罐安全、防水、保温、无浪费,加热使用方便。
SMA混合料中,木质素纤维、沥青结合料和矿粉形成沥青玛蹄脂胶浆,填充在粗集料骨架间隙。木质素纤维在SMA混合料中具有以下作用: (1)吸附及吸收沥青作用:木质素纤维能够充分吸附(表面)及吸收(内部)沥青,从而使SMA混合料沥青用量增加,沥青膜变厚,提高混合料的耐久性,延长路面使用寿命。 (2)分散作用:假如没有纤维,使用大量的沥青和矿粉很可能成为胶团,不能均匀的分散在集料之间,在路面上将出现油斑,纤维可以使胶团适当分散。 (3)稳定作用:纤维使沥青膜处于比较稳定的状态,尤其是在夏季高温季节,沥青受热膨胀时,纤维内部的空隙还将成为一个缓冲的余地,不致成为自由沥青而泛油,对高温稳定性很有好处。
沥青路面修筑完成后,由于其透水性差,导致土基和基层里的水分难以排出,在潮湿段容易引起土基和基层松软,从而使路基破坏。对交通量较大的路段,宜在沥青面层下设置沥青混合料联结层,以保证路面有较好的抗弯拉和抗疲劳开裂的性能。二十世纪五十年代以来,各国修建沥青路面的数量迅速增长,所占比重很大。随着国民经济和现代或道路交通的需求,我国近些年来修建的公路和城市道路大多数采用沥青路面。
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沥青混凝土拌和时要控制其温度、油石比及材料的级配。油石比的控制是利用电子称量器,对各种材料进行分别称量。而级配的控制方法是两级控制,先是从各个冷料仓的出料斗门及皮带转速进行初控,经过混合并由运料皮带及提升机送进振动筛,由振动筛重新筛分,振动筛的尺寸选择要基本与规范中的筛孔尺寸一致。振动筛一般只有4级,可以取与规范中筛孔尺寸相近的并进行分段。拌和设备自动化程度比较高,各种数据随时可以通过操作室的指令进行调整。
60年代的德国交通十分发达,根据本国的气候特点(夏季气温20℃左右,冬季不太冷),习惯修筑“浇筑式沥青混凝土”路面。这种结构中沥青含量12%左右,矿粉含量高。使用中发现路面的车辙十分严重,另外当时汽车为了防滑的需要,经常使用带钉的轮胎(包括欧洲一些亦如此),其结果是路面磨耗十分严重(1年可减薄100px左右)。为了克服日益严重的车辙,减少路面的磨耗,公路工作者对沥青混合料的配合比进行调整,增大粗集料的比例,添加纤维稳定剂,形成了SMA结构的初形。1984年德国交通部门正式制定了一个SMA路面的设计及施工规范,SMA路面结构形式基本得以完善。这种新型的路面结构先后在德国、欧洲一些逐渐被推广、运用。90年代初,美国公路界认为其公路路面质量不如欧洲的路面质量好。经考察发现存在两个方面的差距:①在改性沥青的运用上;②在路面的结构形式上(即SMA)。1991、1992年开始加以研究、推广SMA这种结构形式,典型的是:1995年亚特兰大市为举办奥运会对公路网进行改建和新建,全部采用了SMA这种结构形式做路面。
沥青路面在修筑的时候要经过摊铺,碾压,整型等一系列工序,其中对于碾压不是像大家想的那样压路机咣当咣当开过去就行了,其实在碾压阶段会涉及三步,称为“碾压三步曲”,那么这三步都指的是什么,又有什么作用呢?沥青混凝土在摊铺机铺完后是处于相对松软的状态,铺完之后立即进行初压,采用轻型钢轮压路机静压,作用是让沥青混凝土有一个初步的就位和初步的密实度,以保证在振动碾压时不产生位移。
橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒,再按一定的粗细级配比例进行组合,同时添加多种高聚合物改性剂,并在充分拌合的高温条件下(180℃以上),与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。橡胶沥青具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能,是较为理想的环保型路面材料,目前主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层中。
橡胶沥青经过50年的应用,形成了两个成熟的级配混合料产品系列。与常规沥青混合料相比,橡胶沥青混合料拥有较高的沥青用量(7.5%左右)。
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