沥青溷合料论文建筑结构论文沥青溷合料的组成结构与强度.docVIP

沥青混合料论文建筑结构论文：沥青混合料的组成结构与强度 　 摘 要:对沥青混合料的组成结构进行分类，并对其各自的优缺点进行分析。另外对沥青混合料的关键指标强度提出有利的结构类型及其他改进措施。 　　关键词:沥青混合料 组成结构 强度提高措施 　　改革开放三十年来，我国公路市场建设取得了长足的进步与发展，成为拉动国民经济增长瞩目的重点。公路施工工艺水平和施工技术更是得到了进一步的发展和提高，由以前量的发展变换成为现在质的飞跃。做为公路行车最直观、最具代表性的沥青路面施工技术，更是成为了广大工程技术人员研究的焦点。而沥青路面质量的好坏除了与现场施工控制、成品料的拌制运输等生产环节有着密切的关联外，前期的混合料的设计与组成，以及混合料本身所具有的物理性质也起着决定性的作用。作为一名工程技术人员，我想从沥青混合料的组成结构及其结构形成的强度方面，谈谈我的认识与研究。 　　沥青混合料是由矿质骨架和沥青胶结物所构成的、具有空间网络结构的一种多相分散体系。沥青混合料的结构取决于下列因素：矿物骨架结构、沥青的结构、矿物材料与沥青相互作用的特点、沥青混合料的密实度及其毛细—孔隙结构的特点。而对于沥青混合料的矿料骨架具体分析来说：首先是矿物骨架结构。矿物骨架结构是指沥青混合料成分中矿物颗粒在空间的分布情况。由于矿物骨架本身承受大部分的内力，因此骨架由相当坚固的颗粒所组成，并且是密实的。沥青混合料的强度，在一定程度上也取决于内摩阻力的大小，而内摩阻力又取决于矿物颗粒的形状、大小及表面特性等。其次，形成矿物骨架的材料结构，也在沥青混合料结构的形成中起很大作用。应把沥青混合料中沥青的分布特点，以及矿物颗粒上形成的沥青层的构造综合理解为沥青混合料中的沥青结构。为使沥青能在沥青混合料中起到自己应有的作用，应均匀地分布到矿物材料中，并尽可能完全包裹矿物颗粒。矿物颗粒表面上的沥青层厚度，以及填充颗粒间空隙的自由沥青的数量，具有重要的作用。自由沥青和矿物颗粒表面所吸附沥青的性质，对沥青混合料的结构产生影响。沥青混合料中的沥青性质，取决于原来沥青的性质、沥青与矿料的比值，以及沥青与矿料相互作用的特点。综上所述可以认为，沥青混合料是由矿质骨架和沥青胶结物所构成的、具有空间网络结构的一种多相分散体系。沥青混合料的力学强度，主要由矿质颗粒之间的内摩阻力和嵌挤力，以及沥青胶结料及其与矿料之间的粘结力所构成。 　　1、沥青混合料的级配类型 　　沥青混合料，按其集料、强度构成原则的不同可分为下列三类：①悬浮-密实结构（连续密级配），按次子干涉理论，为避免次级集料对前级集料密排的干涉，前级集料之间必须留出比次级集料粒径稍大的空隙供次级集料排布，按此组成的沥青混合料，经过多级密垛虽然可以获得很大的密实度，但是各集料均为次级集料所隔开，不能直接靠拢面形成骨架，有如悬浮于次级集料及沥青胶浆之间，（其结构示意如图1）。这种结构虽具有较高的粘聚力，较好的抗疲劳性能，且不透水，耐老化、耐久性好，但摩阻角较低，因此高温稳定性较差易产生车辙、推移等病害。②骨架-空隙结构（连续开级配），由于这种矿质混合料递减系数较大，粗集料所占的比例较高，细集料则很少，甚至没有。按此组成的沥青混合料，粗集料可以互相靠拢形成骨架；但由于细集料量过少，空隙率较大，不足以填满粗集料之间的空隙，因此形成“骨架-空隙”结构。这种结构的沥青混合料虽然具有较高的摩阻角，但粘聚力较低，因而热稳定性可以显著提高，但由于空隙率较大而使路面耐久性受到影响。③密实-骨架结构（间断级配），由于这种矿质混合料断去了中间尺寸粒径的集料，既有较多数量的粗集料可形成空间骨架，同时又有相当数量的细集料可填密骨架间的空隙，因此形成“密实-骨架”结构（其结构示意如图1）。这种结构的混合料不仅具有较高的粘聚力。而且具有较高的内摩阻角，使其强度也明显增强。2005年至2006年在玉屏至三穗高速公路，以及2010年在厦蓉高速贵州境榕江格龙至都匀施工期间，我就曾接触过上述3种结构类型。经过数据收集可以看出，3种结构的沥青混合料由于结构常数不同，因而反映在稳定性上亦有显著的差异（见表1）。所以我认为3种级配类型中，间断级是效果最为理想的，开级配其次，密级配最后。而且经过一段时间的通车使用后，3种不同路面的低温抗裂性、高温稳定性、耐久性等路面使用性能，间断级配都是最为理想的。通过前面对间断级配结构形成的机理可能看得出，它集中了级配对于路用性能的绝大部分优点。故对于高等级路面面层已广泛采用间断级（如SMA结构类型），而且此类级配的研究也在进一步深入，具有广阔的发展前景。 　　2、沥青混合料的强度 　　沥青混合料在路面结构中产生破坏的情况，主要是发生在高温时由于抗剪强度不足或塑性变形过剩而产生推挤等现象，以及低温时抗拉强度不足或变形能力较差而产生裂缝