固原公路工程建设沥青路面知识讲解!

2017-10-25 18:20:56 银川公路工程建设
       固原公路工程建设沥青路面知识讲解!通过对沥青混凝土骨料结构的模拟分析认为级配中的粗骨料作为整个混合物的结构核心,通过沥青层传递和承担荷载以维持其结构稳定,而骨料级配的比例会影响最终的组织结构及其空隙率的大小。董泽蛟等通过对比分析马歇尔试验确定的7种沥青混合料的车辙试验和单轴蠕变试验数据,表明骨料内部级配中粗骨料的比例,与沥青混凝土的抗车辙能力呈正相关,而与沥青用量和混合料的空隙率呈反相关,较高的粗骨料含量能够较大程度地阻止车辙的产生。郭永红等则经过对车辙影响因素的理论分析表达了类似的观点。刘红英等通过不同公称尺寸集料级配、设计方法、荷载压力以及不同压实厚度的车辙试验研究得到公称尺寸大的粗骨料级配的抗车辙能力高于公称尺寸小的级配的结论。孟岩等对两种AC级配和两种美国级配共4种级配的马歇尔试验和车辙试验对比分析后认为,细集料含量偏高会形成驼峰级配,导致混合料软化,抵抗变形能力下降,并通过车辙试验结果验证了大粒径级配的高温抗车辙能力的优越性。张争奇等通过对实际路面抽样以获取级配比例,对比分析其不同位置处变形的大小,得出偏细骨料造成的集料“骨架松散”是车辙产生的一个重要原因的结论。认为细骨料形状一般比较单一,而沥青砂浆的粘附数量与骨料表面接触面积成正比,在荷载作用下,较粗骨料更易发生相对滑移;此外,骨料的细化程度与扩散蠕变的贡献率、蠕变速率、变形量呈正相关,而适当提高粗骨料的比例有利于抵抗沥青混凝土的变形。

        相反,魏如喜通过车辙试验数据分析,认为粒径增大到一定程度后粗骨料之间的空隙会明显增加,其用量对抗车辙的贡献存在上限值,推翻了粗集料含量越高其骨架越强的观点。通过试验研究,认为随着空隙率的增高,水损害指数增大,间接拉伸强度减小,重量损失百分率增加。此外,粗骨料的高空隙率可能导致沥青砂浆不足以完全填充骨架空隙,造成实际使用过程中沥青路面的二次压实,从而降低了沥青稳定度和流值。王金彤等对立方体、长棒状、圆盘状和刀片状4种不同形状的粗骨料进行了试验研究,得到立方体骨料的抗车辙能力最好的结论,换言之,棱角分明的材料具有较好的抗车辙能力。郭永红则从理论层次论述了粗骨料破碎面的数量影响固原公路工程建设沥青路面车辙的机理,认为较多的破碎面有利于预防和降低路面车辙。在一定区间内,沥青混凝土选用较高粗骨料含量及其较大公称粒径尺寸的级配,能够形成稳定的骨架,提高抵抗变形的能力,增强抗车辙性能;但骨料粒径超出某一界限值后,则由于空隙率增大导致运营阶段的二次压实,反而不利于车辙的预防。同时,棱角性较好,即棱角值高的粗骨料便于矿粉等的填充,有助于嵌挤作用、抗车辙能力的提高。
 
        固原公路工程建设公路沥青用量的影响,沥青是一种具有防水、防潮和防腐能力的有机胶凝材料,分为液态、半固态或固态。在沥青混合料中,沥青的主要作用是与细集料以及矿粉等填充料形成胶结料,促进集料之间的粘结,提高混合料的整体性,因此沥青用量对沥青混合料的抗车辙能力有着重要的影响。而实际配制过程中,其综合性能达到最佳的沥青用量的确定一般可根据马歇尔试验或者SGC法确定,但对同一级配后者比前者用量少0.2%~0.5%。孟岩等认为在最佳油石比下,沥青混合料的空隙率宜控制在4%左右,以保证级配的密实性,王金彤等在对相关试验数据分析后亦表达了同样的观点。但谭忆秋等通过对实际路面车辙的深度分析,认为当沥青混凝土路面空隙率在4%左右时,对其抗车辙性能是不利的。而理论认为,低于试验值约0.3%的设计沥青用量,可以最优地体现沥青混凝土的综合性能。因此,沥青混合料的空隙率应基于沥青用量试验确定。王钦胜等和魏如喜通过沥青混合料的高温车辙试验证明,沥青用量与沥青混凝土的劲度以及集料颗粒间的内摩擦阻力和锁结力呈现反相关的关系。认为在剪应力作用下,沥青粘结剂扩张,部分集料产生移动,破坏路面整体稳定性,而5kPa及以上的剪切荷载才会影响沥青粘结剂的应力。所以,沥青用量的适当减少对抗车辙是有利的,但应处于某一合理范围内,偏低的沥青用量既会使得沥青膜变薄,导致混合料的延伸能力和粘结力下降,脆性增加,在荷载作用下容易开裂,还会造成混合料空隙率增大,使其暴露在不利环境中的可能性加大,老化速度加快,水损危害概率增加。谭忆秋对不同级配沥青混凝土的变形进行了试验研究,结果表明集料级配和沥青胶浆数量合理的沥青混凝土,碾压过程中仅产生压密变形,而无明显的粗骨料向两侧滑移的现象,使得车辙量较小。控制沥青用量处于合理的水平,可以保证混合料的延伸能力和粘结应力,使变形单一化、减小化,有效降低车辙发展速率,延长路面使用寿命。
 
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