瀝青及瀝青混合料性能試題及答案_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、瀝青及瀝青混合料性能相關(guān)問題的回答一、瀝青路面上中下三個(gè)結(jié)構(gòu)層,從級(jí)配組成上講,這三層結(jié)構(gòu)如何考慮?材料方面:對(duì)于瀝青路面,在進(jìn)行材料選擇時(shí),首先要選擇合適的標(biāo)號(hào)瀝青作為粘結(jié)材料,然后再考慮瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、抗疲勞可抗老化等性能。選用瀝青時(shí)考慮的因素有:一、石油瀝青標(biāo)號(hào)與氣候分區(qū)的關(guān)系:瀝青路面選用瀝青標(biāo)號(hào)時(shí),要根據(jù)各地區(qū)的氣候條件進(jìn)行選擇,例如。據(jù)夏天氣候的要求,對(duì)于夏季溫度高、高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的地區(qū),該選用硬一點(diǎn)、稠度大的瀝青,而為了滿足冬季寒冷氣候條件的需要又應(yīng)該選用稠度低、低溫延度大的軟質(zhì)瀝青;對(duì)于日溫差大的地區(qū)應(yīng)選擇針入度指數(shù)大的瀝青。然而我國幅員遼闊氣候條

2、件復(fù)雜,許多地區(qū)冬季寒冷,夏季炎熱,在選用瀝青時(shí),要盡量做到兼顧低溫和高溫的性能要求。二,根據(jù)氣候區(qū)劃、路用性能、結(jié)構(gòu)層次等選擇性能指標(biāo)合適的瀝青。例如,對(duì)于重載交通路段、山區(qū)及丘陵區(qū)上坡路段、停車場(chǎng)等行車速度低的路段,宜采用稠度大的瀝青;對(duì)于交通量很小的中低級(jí)公路、旅游公路,氣溫低時(shí),宜選用稠度小的瀝青??紤]到瀝青表面層直接接受車輪荷載的反復(fù)作用和各種自然因素的影響,要求路面表面層具有平整密實(shí)、抗滑耐磨、穩(wěn)定耐久等服務(wù)功能,同時(shí)應(yīng)具有高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗老化等品質(zhì)。因?yàn)槊軐?shí)型級(jí)配瀝青混合料(例如AC-16,空隙率一般為3%)的抗裂性、疲勞強(qiáng)度和耐久性較優(yōu)越,適宜選用。瀝青中面層和下面層

3、經(jīng)受著上面層傳遞的荷載,除了平整性和抗滑性方面要求低些,瀝青混合料的選擇要求同樣有較高要求,通常選用密實(shí)型中粒式和粗粒式混合料(如AC-20,AC-25)二、透層油要加還是不加?如果加,以什么性能為主?滲透指標(biāo)45mm合理不合理?為了使瀝青面層與非瀝青材料基層結(jié)合良好,在基層澆灑乳化瀝青、煤瀝青或液體瀝青而形成透入基層表面的薄層二透層瀝青灑布后應(yīng)不致流淌、滲入基層一定深度,并不得在表面形成油膜。在基層上噴灑液體石油瀝青,乳化瀝青,煤油瀝青而形成的透入基層表面一定深度的薄層就是透層油。必要性:規(guī)范規(guī)定瀝青路面各類基層都必須噴灑透層油?;鶎由显O(shè)置下封層時(shí), 透層油不宜省略。材料選擇和要求:應(yīng)根據(jù)基

4、層類型選擇滲透性好的液體石油瀝青、 乳化瀝青、 煤瀝青做透層油,級(jí)配砂礫級(jí)配碎石等粒料基層宜采用較稠的透層瀝青, 而表面致密的半剛性基層宜采用滲透性好的較稀的透層瀝青。經(jīng)過研究推廣,乳化瀝青被大量用作透層油。一、乳化瀝青。作為透層用的乳化瀝青透層油透層油宜為中裂或慢裂型灑布用乳化瀝青,其技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量要求應(yīng)符合道路用乳化瀝青或道路用聚合物改性乳化瀝青規(guī)定的技術(shù)要求。透層用乳化瀝青稠度宜通過試灑確定。表面致密的半剛性基層宜選用滲透性比較好的稀的慢裂慢凝乳化瀝青。一般的乳化瀝青對(duì)半剛性基層滲透性較差。多選用非離子或陰離子乳化瀝青,以提高滲透性口級(jí)配砂礫、級(jí)配碎石等粒料基層宜采用較稠的乳化瀝青和分裂

5、速度較快的乳化瀝青。二、稀釋瀝青。使用煤油稀釋瀝青的目的是要降低瀝青粘度,以利于透層油的滲透。因此,煤油的摻配比例要適中,煤油比例過大,瀝青含量就偏低,即使有足夠的滲透深度,也不能達(dá)到透層油應(yīng)有的粘結(jié)效果。煤油比例過低,稠度大、豁度高,不利于滲透,殘留于基層表面,這些浮油由于煤油的存在而軟化點(diǎn)較低,將會(huì)在結(jié)合層間產(chǎn)生不良影響。摻配比例應(yīng)通過試驗(yàn)確定,通常通過檢測(cè)粘度指標(biāo)來控制煤油摻配比例的比較容易。 三、煤瀝青。煤瀝青產(chǎn)品因其具有極強(qiáng)的滲透能力曾一度被廣泛用作透層材料。但是,煤焦油自身化學(xué)組分對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重的污染,其使用越來越受到限制。現(xiàn)在的煤焦油產(chǎn)品一般比較稠,需要摻配稀釋劑調(diào)稀,在摻配中由于

6、安全性問題以及稀釋劑組分的變化,往往影響到入和固結(jié)效果,目前世界已很少使用。施工要求:透層油宜在基層施工結(jié)束、表而稍千后噴灑。當(dāng)基層完工后時(shí)間較長(zhǎng),表面過分干燥時(shí),在基層表面需灑少量的水。因濕潤(rùn)的基層比干燥的效果要好,過于潮濕的基層應(yīng)適當(dāng)晾干,然后再噴灑乳化瀝青,可獲得更好的施工效果。噴灑乳化瀝青透層油的纂層應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和平整度,而且無變形?;鶎颖砻婢植康屯萏?、應(yīng)用乳化瀝青碎石找平,并壓實(shí),基層表面石料間的孔隙應(yīng)用適當(dāng)材料填滿。路面應(yīng)清掃干凈,對(duì)路緣石及人工構(gòu)造物應(yīng)適當(dāng)保護(hù)以防污染。在這幾個(gè)作用中,我認(rèn)為應(yīng)以增加基層和面層聯(lián)接性能為主。因?yàn)?,我國公路路面設(shè)計(jì)為多層彈性體系,層間條件為完全連續(xù)

7、接觸,路面結(jié)構(gòu)層間結(jié)合不緊密,理論上結(jié)構(gòu)層的厚度就要加大,經(jīng)濟(jì)上浪費(fèi),所以設(shè)計(jì)透層油來增強(qiáng)半剛性基層和瀝青層面之間的結(jié)合,使其層間的結(jié)合盡可能接近完全連續(xù)狀態(tài)。滲透指標(biāo)5mm不太合理。因?yàn)槲覈?guī)范要求鋪撒后通過鉆孔或挖掘確認(rèn)透層油滲透入基層的深度不宜小于5-10mm并能與基層聯(lián)接為一體,所以5mm這個(gè)厚度偏小,應(yīng)適當(dāng)增加。三、石蠟如何從瀝青中有效分離? 蠟使瀝青的高溫粘度變小,低溫粘度增大,也就是說它將促使路面夏季軟化,冬季發(fā)脆,蠟含量越高,PI、PVN、VTS都將變小,蠟的影響不好。瀝青中含有一定的石蠟,含量愈多,其粘結(jié)性和耐熱性愈差。普通石油瀝青中的含蠟量較高,但軟化點(diǎn)與達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)的溫度

8、差值卻很小,當(dāng)溫度加到軟化點(diǎn)時(shí),瀝青已接近流動(dòng)狀態(tài),因此,施工后容易產(chǎn)生流淌現(xiàn)象,所以在建筑防水工程中,一般不宜直接采用或單獨(dú)使用多蠟瀝青,如果不加處理使用,將會(huì)發(fā)生粘結(jié)不牢、流淌、易老化等缺點(diǎn),必須采用一定的技術(shù)處理,去掉所含的蠟,改善其性能后才能使用。其主要處理方法如下:1、氯鹽處理法:在進(jìn)行處理時(shí),先將高蠟瀝青放人鍋內(nèi)加熱熔化至瀝青脫水,溫度一般控制在22024O。脫水后的瀝青在26028O溫度及不斷攪拌下,加人預(yù)先稱好的粉狀氯鹽,這時(shí)出現(xiàn)大量的氣泡,表示氯鹽和瀝青的化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行,然后保溫0.51h左右,泡沫消失后即可使用。常用的氯鹽有AlC、FeC、Zn C等。其活性順序?yàn)锳lC&g

9、t; FeC>Zn C;2、高溫吹氧法:瀝青脫水后,加熱至250300,吹入空氣,使蠟分氧化和蒸發(fā)。吹氧時(shí)間一般為26h。3、減壓蒸提法:在加熱的石油瀝青(300)中通入高壓水蒸氣(350),使熔點(diǎn)和沸點(diǎn)較低的石蠟和油質(zhì)分子與水蒸氣的分了相互發(fā)生作用,隨著蒸汽從瀝青里分餾出來。該法的缺點(diǎn)是脫蠟處理后的瀝青,性能得到改善,但軟化點(diǎn)降低,必須重新經(jīng)過氧化處理,以提高其軟化點(diǎn)。4、溶劑脫蠟法:是工業(yè)上常采用的方法。用選擇性的溶劑,如液態(tài)丙烷、甲乙酮等溶解油蠟質(zhì),冷卻使蠟質(zhì)結(jié)晶析出,過濾后所得的疏松蠟質(zhì)再進(jìn)一步精制。丙烷或甲乙酮等回收使用。5、混合處理法:在多蠟瀝青中摻入一定比例的10號(hào)石油瀝青

10、或天然瀝青,混合熔化攪拌均勻,以增加瀝青質(zhì)含量,相對(duì)減少石蠟含量。一般摻配比例為:多蠟瀝青10號(hào)建筑石油瀝青=10.71.5(重量比)四、前蘇聯(lián)在粘稠道路石油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中增加30°延度,現(xiàn)在評(píng)價(jià)瀝青延度有哪些方法?蘇聯(lián)規(guī)定0延度及針入度指數(shù)的目的是為了限制石蠟基瀝青的使用。目前的評(píng)價(jià)方法:瀝青的延性是指當(dāng)受到外力作用時(shí),所能承受的塑性變形的總能力,延度是用作為條件延性指標(biāo)來表征。延度試驗(yàn)方法是將瀝青式樣制成8字形標(biāo)準(zhǔn)試(最小截面1cm2),在規(guī)定拉伸速度和規(guī)定溫度(5cm/min,15或10)下拉斷時(shí)的長(zhǎng)度,以cm計(jì),稱為延度。試驗(yàn)的主要步驟有:1、取瀝青樣品,加熱至流動(dòng)狀態(tài),瀝青澆注

11、于試模側(cè)模與端模之間的間隙中,形成環(huán)形瀝青試件; 2、在空氣中冷卻,切除瀝青試件高于試模的部分;3、把試件放入目標(biāo)測(cè)試溫度的水浴內(nèi),把試件的側(cè)模取下,將試模兩端的孔分別套在滑板及槽端固定板的金屬柱上; 4、設(shè)定測(cè)力延度試驗(yàn)的參數(shù),讀取測(cè)力延度曲線;5、開動(dòng)延度儀,并注意觀察試樣的延伸情況;6、試件拉斷時(shí),讀取指針?biāo)笜?biāo)尺上的讀數(shù),以cm表示。五、石油瀝青工程性質(zhì)評(píng)價(jià)方法是如何考慮的?1、表征瀝青隨溫度而發(fā)生性質(zhì)變化幅度的指標(biāo)是感溫性指標(biāo)。在低溫及短的荷載作用時(shí)間下,瀝青呈現(xiàn)彈性行為,其主要考慮對(duì)象是低溫開裂;在高溫及長(zhǎng)時(shí)間的或反復(fù)的荷載作用條件下,呈現(xiàn)粘性行為,其中著重考慮永久變形(流動(dòng)),在

12、其間的中等溫度及時(shí)間條件下,瀝青呈現(xiàn)典型的粘彈性行為,在此,疲勞開裂是研究的重點(diǎn)。描述瀝青感溫性的指標(biāo)通常用針入度指數(shù)PI值,60動(dòng)力黏度是反映道路瀝青高溫抵抗永久變形能力的一項(xiàng)重要參數(shù)。其測(cè)試方法目前采用的基本有兩種,分別是Brookfield旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)與真空減壓毛細(xì)管法。對(duì)于道路石油瀝青與改性瀝青通常采用60時(shí)的動(dòng)力黏度這一參數(shù)來評(píng)價(jià)瀝青材料的高溫路用性能。 2、對(duì)于瀝青結(jié)合料的高溫穩(wěn)定性時(shí),考慮石油瀝青在高溫性能指標(biāo)有軟化點(diǎn)和60動(dòng)力粘度以及動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。瀝青路面在高溫,特別是持續(xù)高溫時(shí),可能使瀝青路面在中交通作用下迅速變形破壞。瀝青作為粘彈性材料,在持續(xù)高溫條件下,瀝青性能由彈性體向塑性體

13、轉(zhuǎn)化,精度模量大幅度降低,抗變形性能急劇下降,因此高溫穩(wěn)定性始終是瀝青路面必須要考慮的基本性能。車轍變形是瀝青路面在高溫和重交通以及渠化交通作用下最主要的損壞形式。高溫穩(wěn)定性不足的路面,反映在夏季高溫季節(jié)主要是出現(xiàn)車轍、推擁等永久變形。瀝青的高溫穩(wěn)定性性能,實(shí)際上是抵抗車輛反復(fù)壓縮變形及側(cè)向流動(dòng)的能力,它首先取決于礦料骨架,尤其是粗集料的互相嵌擠作用,其次是瀝青結(jié)合料則起到阻礙混合料發(fā)生剪切變形的牽制作用。 3、在氣溫驟降或者溫度反復(fù)升降,瀝青路面發(fā)生開裂通常比較普遍,路面裂縫的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水分事基層甚至路基軟化,導(dǎo)致路面承載能力下降,產(chǎn)生唧泥、臺(tái)階、網(wǎng)裂,加速路面損壞,因此,必須

14、考慮瀝青結(jié)合料的低溫性能。瀝青本身的特性是影響低溫開裂的主要因素,表征低溫品質(zhì)的指標(biāo)包括:瀝青針入度、勁度、針入度指數(shù)PI、針入度粘度指數(shù)PVN、低溫延度、脆點(diǎn)等。六、 不同類型瀝青混合料的級(jí)配區(qū)別,性能及其影響?不同瀝青混合料的級(jí)配范圍不同,瀝青混凝土混合料(AC),主要類型為連續(xù)型密級(jí)配,孔隙率為3-5%,根據(jù)關(guān)鍵篩孔的通過百分率,將AC型篩孔的通過百分率,將AC型混合料分為細(xì)型、粗型密集配瀝青混合料,級(jí)配類型分為粗粒式、中粒式、細(xì)粒式、砂粒式,粗型混合料中的粗集料含量較高,可以形成嵌擠型的密集配瀝青混合料。瀝青混凝土混合料具有較高的強(qiáng)度和密實(shí)度,但它們?cè)诔叵禄蚋邷叵戮哂幸欢ǖ乃苄?。瀝青

15、混凝土的高密實(shí)度使得它水穩(wěn)性好,具有較強(qiáng)的抗自然侵蝕能力,所以壽命長(zhǎng),耐久性好。當(dāng)?shù)缆方煌ㄝ^大時(shí),軸載較重時(shí),可以選擇粗型級(jí)配瀝青混合料范圍,以滿足路面的使用要求。密級(jí)配瀝青碎石混合料(ATB)級(jí)配類型有特粗式和粗粒式,集料的最大公稱尺寸比AC要大,空隙率為3-6%,呈密級(jí)配形式,粒徑較粗大,孔隙率較低。ATB混合料有穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu),高溫穩(wěn)定性都明顯好于AC,常用于高速公路路面的基層與下面層。瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)為間斷級(jí)配混合料,空隙率為3-6%,是一種以粗集料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細(xì)集料以及較多的填料(礦粉)組成的瀝青馬蹄脂,填充在粗集料骨架間隙中組成一體所形成的瀝青混合料。SMA混合料在

16、材料組成上,具有“三多一少”的特點(diǎn),即粗集料多、填料多、瀝青含量多,細(xì)集料少, SMA混合料級(jí)配類型有中粒式和細(xì)粒式兩種。 SMA混合料中的粗集料含量較高,形成了較為明顯的骨架結(jié)構(gòu),因而SMA路面具有更大的構(gòu)造深度,較好的防滑性能。由于大量的粗集料形成了完整的骨架結(jié)構(gòu),因此SMA混合料的抗車轍性能非常優(yōu)異,動(dòng)穩(wěn)定度明顯優(yōu)于AC混合料,具有耐磨抗滑、密實(shí)耐久、抗疲勞、抗高溫車轍、減少低溫開裂等優(yōu)點(diǎn)。排水式瀝青碎石基層混合料(ATPB),常用于排水基層。ATPB混合料中集料粒徑大,具有較大的孔隙率,孔隙率不小于18%,因而具有較強(qiáng)的排水能力。排水式瀝青磨耗層,簡(jiǎn)稱OGFC,空隙率一般在18%-25

17、%之間,混合料中含有較多的單粒徑粗集料,具有較大的孔隙率的路面表層,常用于舊路罩面或新路的表面層。這種瀝青混合料允許雨水垂直下滲到不透水的下臥層表面,然后從側(cè)面排到路面的邊緣,從而減少濺水和水霧的產(chǎn)生,提高行車的安全性。此外,瀝青混合料具有較好的抗滑性能。但由于其孔隙率較大,耐久性較差。目前,國內(nèi)正在嘗試采用高粘度瀝青,以提高OGFC混合料的耐久性。七 、不同類型改性瀝青的性能如何評(píng)價(jià)? 改性瀝青主要有以下分類,摻加改性劑、物理改性、調(diào)和瀝青、瀝青工藝。不同類型的改性瀝青具有不同的技術(shù)指標(biāo),除了瀝青常規(guī)實(shí)驗(yàn)針入度、軟化點(diǎn)、延度、粘度等指標(biāo)外,還有其他的評(píng)價(jià)技術(shù)指標(biāo),如聚合物改性瀝青離析試驗(yàn)、瀝

18、青彈性恢復(fù)試驗(yàn)、粘度試驗(yàn)以及測(cè)力鹽度試驗(yàn)等。改性瀝青的評(píng)價(jià)可以通過常規(guī)瀝青性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和特殊的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。1溫度敏感性:采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)有針入度指數(shù)PI,針入度粘度指數(shù)PVN,粘溫指數(shù)VTS及瀝青等級(jí)指數(shù)CI等。2高溫穩(wěn)定性:采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)是環(huán)球法軟化點(diǎn)。3低溫柔韌性指標(biāo):采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)是當(dāng)量脆點(diǎn)和低溫延度(5,5cm/min)。4彈性指標(biāo):彈性恢復(fù)(15,30min,10cm,5cm/min):彈性恢復(fù)試驗(yàn)是用于測(cè)定和評(píng)價(jià)改性瀝青在外力作用下,變形后可恢復(fù)變形的能力。彈性恢復(fù)率越大,表明瀝青的彈性性質(zhì)越好。5黏韌性指標(biāo):測(cè)力延度(10,5cm/min):瀝青材料在低溫下表現(xiàn)為良好的柔韌性還是

19、脆硬性。6耐久性指標(biāo):采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)為殘留針入度(25,100g,5s)和低溫殘留延度(5,5cm/min)。7存儲(chǔ)穩(wěn)定性:對(duì)于SBS類聚合物改性瀝青,可以采用軟化點(diǎn)差來表征利息程度。也可通過測(cè)定頂部和底部式樣的針入度差,來反映聚合物改性瀝青的離析程度。對(duì)于EVA和PE等聚合物改性瀝青來說,通常采用觀察法來定性描述這類聚合物和瀝青之間的熱儲(chǔ)存性。8施工指標(biāo):采用閃點(diǎn)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。9工作指標(biāo):由于許多改性瀝青在高溫時(shí)有較高的粘度,故在我國的改性瀝青標(biāo)準(zhǔn)中,通常對(duì)改性瀝青設(shè)置了高溫粘度的界限,這個(gè)界限是根據(jù)材料的泵送性規(guī)定的,我國現(xiàn)行瀝青路面施工規(guī)范中,要求SBS等改性瀝青135運(yùn)動(dòng)粘度不大于3P

20、a·s。八 、瀝青混合料性能應(yīng)如何評(píng)價(jià)?(高溫穩(wěn)定性和低溫穩(wěn)定性)1高溫穩(wěn)定性 高溫穩(wěn)定性是指瀝青混合料在高溫條件下,能夠抵抗荷載的反復(fù)作用,不發(fā)生顯著永久變形保持路面平整的特性。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性的形成主要來源于礦料的嵌擠作用和瀝青的高溫粘度。礦料顆粒的嵌擠作用主要與集料級(jí)配、顆粒特性有關(guān),多級(jí)嵌擠混合料組成結(jié)構(gòu)顯然比密實(shí)懸浮結(jié)構(gòu)高溫穩(wěn)定性優(yōu)越,有利于增強(qiáng)混合料的穩(wěn)定性。瀝青高溫粘度大,與集料的粘附性好,在高溫下仍能保持足夠的粘滯性,使混合料具有一定的強(qiáng)度和勁度,而不致出現(xiàn)過大的變形;含蠟量高的瀝青,當(dāng)溫度接近軟化點(diǎn)溫度時(shí),蠟的熔融會(huì)引起瀝青粘度的明顯降低而失穩(wěn);一般瀝青質(zhì)含量

21、高的瀝青其熱穩(wěn)性也好;混合料剩余空隙率為3%-5%的密實(shí)型瀝青混合料具有較高的力學(xué)強(qiáng)度。隨著空隙率的增大,混合料強(qiáng)度降低,但是混合料空隙率過低,如低于3% ,則當(dāng)溫度升高時(shí),混合料中的瀝青發(fā)生體積膨脹,軟化的瀝青無空隙可容,則會(huì)從路面中擠出來而形成泛油或產(chǎn)生推移變形。車轍是瀝青路面高溫穩(wěn)定性最主要的問題,國際上把車轍分為三類,結(jié)構(gòu)性車轍、瀝青混合料的側(cè)向流動(dòng)、冬季埋釘輪胎形成的磨耗性車轍。我國研究瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性主要是瀝青路面的流動(dòng)性車轍。瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法常采用剪切試驗(yàn)和車轍試驗(yàn)。三軸試驗(yàn)室采用閉式三軸的有限壓縮試驗(yàn),在規(guī)定的溫度和加載條件下,測(cè)試瀝青混合料的抗剪參數(shù),以評(píng)

22、價(jià)瀝青的高溫穩(wěn)定性。通過試驗(yàn)可以得到瀝青混合料試件的蠕變精度模量、動(dòng)態(tài)模量,還能得到反映瀝青材料彈性性能的回彈模量和反映瀝青材料回彈模量和反映瀝青黏性特征的相位角,以及材料永久變形和荷載作用時(shí)間的關(guān)系等。目前我國的車轍試驗(yàn)室采用標(biāo)準(zhǔn)方法成型瀝青混合料塊狀試件,在規(guī)定的溫度條件下,試驗(yàn)輪以42次/min+1次/min的頻率,沿著試件表面同一軌跡上反復(fù)行走,測(cè)試試件表面在試驗(yàn)輪的反復(fù)下產(chǎn)生的車轍深度。車轍試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)為動(dòng)穩(wěn)定度。2低溫抗裂性 目前,用于研究和評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫抗裂性能的方法可以分為三類:預(yù)估混合料的開裂溫度;評(píng)價(jià)瀝青混合料的低溫變形能力或應(yīng)力松弛能力;評(píng)價(jià)瀝青混合料斷裂能。相關(guān)的

23、試驗(yàn)主要包括:等應(yīng)變加載的破壞試驗(yàn),如間接拉伸試驗(yàn)、直接拉伸試驗(yàn);低溫收縮試驗(yàn);低溫蠕變彎曲試驗(yàn);受限試件溫度應(yīng)力試驗(yàn);應(yīng)力松弛試驗(yàn)等。影響瀝青混合料低溫性能的最主要因素是瀝青的低溫勁度,而瀝青粘度和溫度敏感性是決定瀝青勁度的主要指標(biāo)。對(duì)于相同油源的瀝青,針入度較大、溫度敏感性較低的瀝青低溫勁度較小,抗裂能力較強(qiáng)。預(yù)估混合料的開裂溫度:通過間接拉伸試驗(yàn)或直接拉伸試驗(yàn),建立瀝青混合料低溫抗拉強(qiáng)度與溫度的關(guān)系。根據(jù)溫度應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系預(yù)估瀝青面層出現(xiàn)低溫收縮的溫度,溫度越低,瀝青混合料的開裂溫度越低,低溫抗裂性越好。低溫蠕變?cè)囼?yàn):用于評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫下的變形能力與松弛能力。蠕變變形曲線可分為

24、三個(gè)階段:蠕變遷移階段,蠕變穩(wěn)定階段和蠕變破壞階段。蠕變速率越大,瀝青混合料在低溫下的變形能力越大,松弛能力越強(qiáng),低溫抗裂性越好。低溫彎曲試驗(yàn):可用于評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫變形的能力。瀝青混合料在低溫下破壞彎拉應(yīng)變?cè)酱?,低溫柔韌性越好,抗裂性越好。試驗(yàn)證明,在評(píng)價(jià)改性瀝青混合料低溫性能時(shí),采用低溫蠕變?cè)囼?yàn)方法所得結(jié)果對(duì)于改性劑種類和改性劑量都不夠敏感,數(shù)據(jù)較為分散,而采用低溫彎曲試驗(yàn)的破壞應(yīng)變指標(biāo)則相對(duì)穩(wěn)定。采用低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變指標(biāo)作為評(píng)價(jià)改性瀝青混合料的低溫抗裂性能。3瀝青混合料的耐久性 耐久性有兩層意思:一是瀝青路面在反復(fù)荷載的作用下,有良好的耐疲勞性能,能夠經(jīng)受車輛千萬次的作用而不過早地

25、出現(xiàn)疲勞裂縫; 二是瀝青路面在陽光和大氣自然因素的作用下,有良好的抗老化能力。瀝青混合料的空隙率對(duì)其老化的速率有很大影響,空隙率越大,老化越快;瀝青混合料集料表面瀝青膜的厚度對(duì)混合料的老化也有影響, 增加混合料的瀝青用量,提高瀝青膜的厚度將有效增強(qiáng)混合料的耐久性。4瀝青混合料疲勞性能 瀝青用量對(duì)混合料的疲勞壽命有顯著影響, 瀝青用量越多,混合料的柔韌性越好,對(duì)于薄層路面來說其應(yīng)變能力越大,因此,疲勞壽命也就越長(zhǎng)。在最佳瀝青用量的情況下,混合料集料表面越粗糙,則其疲勞壽命也越長(zhǎng)。瀝青混合料的空隙率對(duì)其疲勞壽命有顯著影響,空隙率大,瀝青混合料疲勞壽命降低;勁度模量集中表現(xiàn)瀝青混合料各種參數(shù)的特性,

26、溫度越高,瀝青的勁度模量越低;粘度大的瀝青,其勁度模量也大,因此,瀝青混合料的勁度模量對(duì)其疲勞壽命有顯著影響。5瀝青混合料水穩(wěn)定性、抗滑性及施工和易性 (1)水穩(wěn)定性影響瀝青混合料水穩(wěn)定性的主要因素是水,水損害的根源在于水的存在層間滯水、自由水、水蒸氣凝固水,因此,水的阻隔與排除對(duì)于結(jié)構(gòu)防水、排水設(shè)計(jì)至關(guān)重要,營運(yùn)過程中出現(xiàn)的裂縫應(yīng)及時(shí)封堵,初期病害的及時(shí)養(yǎng)護(hù)也很關(guān)鍵。不同空隙率的瀝青混凝土路面具有不同的滲透性,路面滲水的臨界空隙率為 7% -8% ,為減少水損害,須將瀝青混合料壓實(shí)后剩余空隙率控制在 8% 以內(nèi),對(duì)水損害而言,路面現(xiàn)場(chǎng)空隙率越小越有利,綜合各種路用性能要求,路面瀝青層現(xiàn)場(chǎng)空隙

27、率應(yīng)為4% 8% 。(2)表面層瀝青混合料的抗滑性雨天瀝青路面的滑溜是道路交通事故的主要原因,在高等級(jí)公路行車速度高的情況下,保證路面有足夠的粗糙度,增強(qiáng)抗滑性是非常重要的。用于瀝青路面表層的粗集料應(yīng)選用表面粗糙、堅(jiān)硬、耐磨、抗沖擊性好的碎石或破碎礫石集料。(3)施工和易性瀝青混合料應(yīng)具備良好的施工和易性,能夠在拌和、攤鋪與碾壓過程中,使集料顆粒保持分布均勻,表面被瀝青膜完整均勻的覆蓋,并能被壓實(shí)到適宜的密實(shí)度。此外,拌和設(shè)備、攤鋪機(jī)械和壓實(shí)設(shè)備的配置對(duì)瀝青混合料的施工和易性有一定影響,應(yīng)結(jié)合施工環(huán)境、施工方式和施工水平總體考慮。九 、瀝青混合料配合比應(yīng)如何做(AC;SMA) 瀝青混凝土(AC

28、)混合料配合比設(shè)計(jì)方法是熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)過程分三個(gè)階段:目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。(1)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟1)組成材料選擇與材料性能測(cè)試:確定實(shí)際工程所用的各種原材料,按照規(guī)定的試驗(yàn)方法對(duì)這些材料進(jìn)行取樣,測(cè)試各檔集料、礦粉、瀝青材料的密度,進(jìn)行集料的篩分試驗(yàn),確定各種規(guī)格集料的級(jí)配組成。2)礦質(zhì)混合料的設(shè)計(jì)級(jí)配范圍:根據(jù)道路等級(jí)與所處位置的功能要求確定各層所用瀝青混合料類型,確定礦質(zhì)混合料的設(shè)計(jì)級(jí)配范圍;擬定初始配合比:根據(jù)各集料的篩分結(jié)果,采用計(jì)算法或圖解法,在設(shè)計(jì)級(jí)配范圍中,設(shè)計(jì)了3組初選配合比,確定每組混合料中礦料配合比設(shè)計(jì);馬歇爾試

29、驗(yàn);確定最佳瀝青用量;配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)。2)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)步驟:1,確定各熱料倉礦料和礦粉含量;2,確定最佳油石比;3,殘留穩(wěn)定度檢驗(yàn)。(3)生產(chǎn)配合比驗(yàn)證十、瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)混合料配合比設(shè)計(jì)方法。(1)選擇材料,要符合技術(shù)要求;(2)確定初試級(jí)配,在要求的級(jí)配范圍內(nèi),以4.75mm通過率為標(biāo)志,選用三個(gè)不同等級(jí),一般為22%,25%,28%,同時(shí)使9.5mm通過率在要求的范圍中值左右。測(cè)定三種配比礦料的毛體積相對(duì)密度。(3)按集料試驗(yàn)規(guī)程測(cè)定4.75mm以上的粗集料的松方相對(duì)密度,計(jì)算骨架間隙率。(4)確定設(shè)計(jì)級(jí)配。(5)確定設(shè)計(jì)最佳瀝青用量OAC。 十一 、瀝青路面的病害類型、原因分

30、析及其防治措施。(1)裂縫:裂縫分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫。1)橫向裂縫分為:荷載裂縫和非荷載裂縫。荷載裂縫是由于車輛嚴(yán)重超載,致使拉應(yīng)力超過其疲勞強(qiáng)度而斷裂。非荷載裂縫又分為瀝青面層裂縫和基層反射裂縫。當(dāng)瀝青面層中的平均溫度低于其斷裂溫度,產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其在該溫度時(shí)的抗拉強(qiáng)度時(shí),瀝青面層即發(fā)生斷裂?;鶎臃瓷淞芽p是半剛性基層先于瀝青面層開裂,在荷載應(yīng)力與溫度應(yīng)力的共同作用下,在基層開裂處的面層底部產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致面層底部開裂,而后逐漸向上擴(kuò)張致使裂縫貫穿面層全厚度。2)縱向裂縫產(chǎn)生原因有兩種:一種情況是瀝青面層分路幅攤鋪時(shí),兩幅接茬處未處理好,在車輛荷載與大氣因素作用下逐漸開裂;另一種情況是由于路基壓實(shí)度不均勻或由于路基邊緣受水侵蝕產(chǎn)生不均勻沉陷而引起。3)網(wǎng)狀裂縫主要是由于路面的整體強(qiáng)度不足而引起,也可能是由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)封填,致使水分滲入下層,加劇了路面的破壞。4)防治措施:在嚴(yán)寒地區(qū)采用針入度大、粘度較低的瀝青;選用溫度敏感性小的瀝青;采用吸水率低的集料;采用應(yīng)力松弛性能好的聚合物改性瀝青;摻加纖維,使用改性瀝青。(2)車轍:車轍一般是在溫度較高的季節(jié),車輛反復(fù)碾壓下產(chǎn)生塑性流動(dòng)而逐漸形成的。防治措施:確保瀝

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