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計瀝青混合料從顆粒均勻預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配一般由顆粒大致均勻的粗集料加上大量的細集料和很少量的中等大小的集料組成。瀝青混凝土的強度與砂/填料/瀝青成份的勁度即瀝青砂漿有關；為了砂漿要有足夠的勁度，制造瀝青混凝土時要用比較硬的瀝青和含量高的填料；至于瀝青碎石的強度，主要是依靠摩擦和集料顆粒間的機械互鎖力，因此可以用較軟等級的瀝青。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時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、以許多科研機構(gòu)和相關建筑、商業(yè)公司都比較重視。日本專門修訂了有關使用方法，韓國則在1998年申請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)上的特點為：膠結(jié)料一般采用特立尼達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，抗剝落能力遠遠高于一般要求。同時，由于澆注式混凝土流動的特點，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較高，一般不會出現(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-多巴哥的特立尼達湖所出產(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，礦粉和細集料占的比例較多，約占整個混合料的一半左右，它們和瀝青混合形成的基質(zhì)瀝青瑪碼脂在拌和高溫時具有良好的流動性，常溫下則非常堅硬，且可以加工成塊狀半成品，用塑料薄膜包裝或木桶裝好，便于運輸。其余部分為粗骨料，它們在混合料中起一定的骨架作用，但由于混合料為明顯的懸浮密實結(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為：由于湖瀝青較強的抗老化能力這一特點，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)濟使用效率；路面在高溫時或渠化交通處的抗車轍能力還有待于進一步提高；(O常溫

6、下具有較強的抗壓能力，以及抵抗重復荷載疲勞作用的能力；低溫時具有很高的抗劈裂強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的抵抗水害的能力，有利于提高路面的服務周期；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)瀝青混凝土難以達到的適合于路用性能的優(yōu)點，因此它在某些場合有著廣泛的應用前景，如用作鋼橋面鋪裝等；但從工程建設投資來看，釆用湖瀝青的澆注式瀝青混合料的費用會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，瀝青以及整個混合料便組成了一個高強度整體。從嚴格意義上講，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行過這方面的應用和科學研究；我國正在建設的南京長江二橋的橋面鋪裝也將在國內(nèi)首次釆用這項技術。在材料使用和混合料級配組成上，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：先按一般密級配瀝青混凝土（A

8、C型）的級配設計，然后再加入3%左右（或瀝青用量的一半）的環(huán)氧。在實驗室制作環(huán)氧瀝青混凝土時，集料部分按一般瀝青混凝土的制作要求預先加熱好，然后放入攪拌爐，再加入所需瀝青，同時放入預熱好的環(huán)氧（注意，環(huán)氧預熱時溫度不能過高，一般60C左右，否則，環(huán)氧預先發(fā)生固化，失去其自身的作用，且不會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，整個過程應該在半小時內(nèi)完成。環(huán)氧瀝青混凝土最顯著的力學特性是其十分高的強度一抗壓強度、抗劈裂強度等，它的力學強度值是一般瀝青混凝土難以達到的。在實驗室進行相關的力學破壞性試驗時，在不同溫度下試驗均成明顯的脆性破壞。有關資料給

9、出的環(huán)氧瀝青混凝土的主要使用性能的優(yōu)點是：（a）良好的抗車轍性能；（b）良好的抗剝落性能；（這兩項性能從下圖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?shù)淖冃危也灰桩a(chǎn)生裂縫；（d）良好的耐久性，因為結(jié)合料受溫度和氣候的影響很?。籹Q50.52.2.11.6lirearut39testdurationte?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車轍試驗結(jié)果比較IIIII5O圖7-7抗剝落試驗結(jié)果比較環(huán)氧瀝