第2章道桥工程原材料检测要点解析.ppt

第2章 道桥工程原材料检测 2.1 土 2.1 土 2.1 土 2.1 土 2.1 土 2.1 土 2.2 石料与集料 2.2 石料与集料 2.3 石灰与水泥 2.4 沥青材料 2.4 沥青材料 2.4 沥青材料 2.4 沥青材料 2.4 沥青材料 热拌沥青混合料种类 热拌沥青混合料 定义：热拌沥青混合料是经人工组配的矿质混合料与粘稠沥青在专门设备中加热拌和而成，用保温运输工具运送至施工现场，并在热态下进行摊铺和压实的混合料，通称：热拌热铺沥青混合料，简称：热拌沥青混合料 热拌沥青混合料是目前路面材料中最典型的品种，故本文着重介绍该品种。 一、沥青混合料的组成结构和强度理论 （一）沥青混合料组成结构 1、结构理论 1）表面理论：矿料形成矿质骨架，沥青胶结料分布在矿料表面起粘聚作用 2）胶浆理论 多级网络分散体系 粗分散系：粗集料为分散相，分散在沥青砂浆的介质中细分散系：细集料为分散相，分散在沥青胶浆中 微分散系：矿填料分散相，分散在高稠度的沥青介质中 2、沥青混合料组成结构类型 1）悬浮—密实结构：由连续级配形成，粗集料较少 特点：粘聚力大，内摩阻角小，高温性差，是AC特有 的结构 2）骨架—空隙结构（AK）： 属于连续开级配，粗集料多，细集料少 特点：空隙率大，耐久性差，沥青与矿料间的粘聚力差，但热稳 定性好，内摩阻力大 3）骨架—密实结构（SMA）： 是一种理想结构，它既有一定的粗集料形成骨架，又有足够的细集料充填空隙，既有较高的粘聚力，又有较高的内摩阻角 （二）沥青混合料的强度理论 要求沥青混合料在高温时，必须具备一定的抗剪强度和抵抗变形的能力，一般采用库伦理论 （三）影响沥青混合料抗剪强度的因素 1、沥青粘度的影响 通常沥青的粘度越高，沥青混合料的抗剪强度越高。 C随着沥青粘度升高而升高，略有上升 2、沥青与矿料之间的吸附作用 ①物理吸附 与沥青表面活性物质含量有关，另外，碎石干燥时才产生物理吸附 ②化学吸附 受化学吸附力影响的沥青叫做结构沥青，不受化学吸附力影响的沥青叫做自由沥青。 3、矿料比面的影响 一般要求沥青混合料中小于0.075mm粒径的含量不要过少，但粒径小于0.005mm的部分含量亦不宜过多。 4、沥青用量的影响 沥青用量过少：不足以包裹矿料表面 增加沥青，逐渐形成结构沥青 沥青用量过多：形成自由沥青 故存在着最佳沥青用量这个概念。见下图所示： 5、矿料级配类型及表面状态的影响 密级配：C大， 小 开级配：C小， 大 间断配：C大， 大 6、加荷速度对沥青混合料抗剪强度影响 温度升高：C 降变形升 温度降低：C 升 升变形能力降 加荷频率高，产生不可逆永久变形 课后小结：热拌沥青混合料的强度有很多方面，目前重点研究其在高温时的抗剪强度。混合料中结构沥青的比例是影响强度的最重要的因素，通过控制沥青用量及矿粉用量等手段来实现。 课题:沥青混合料技术性质和技术标准 教具用品: 相关仪器 教学目的:了解沥青混合料各项技术性质和内容、测定方法及规范要求 重点难点:混合料的高温稳定性及马歇尔试验指标 （一）沥青混合料的技术性质 1、高温稳定性 指混合料在高温（通常为60℃）条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能 评价方法：马歇尔稳定度试验及动稳定度试验即抗车辙试验 1）马歇尔试验 ①稳定度：指标准尺寸试件在规定温度下和加荷速度下，在马歇尔试验仪中最大的破坏荷载（KN） ②流值：达到最大破坏荷重时，试件的垂直变形，单位mm ③马歇尓模数 车辙试验 300×300×50mm的试件，在60℃的温度条件下，以一定的荷重的轮子在同一轨迹上作一定时间的反复行走，形成一定的车辙深度，然后计算试件变形1mm所需车轮行驶次数，即为动稳定度 规定：高速公路，不宜小于800次/mm 一级公路、城市主干道，不宜小于600次/mm 影响混合料高温稳定性的因素：沥青用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料尺寸、形状 2、低温抗裂性 混合料随温度降低，变形能力下降，路面由于低温而收缩以及行车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝 引起原因：混合料低温脆化、低温缩裂、温度疲劳引起 措施：设计时选择沥青要稠度较低、温度敏感性低、抗老化能力强 3、耐久性 指在长期的荷载作用和自然因素影响下，保持正常使用状态而不出现剥落和松散等损坏的能力 影响因素：沥青的化学性质、矿料的矿物成分、混合料的组成结构、混合料的空隙率 控制指标：空隙率、饱和度（沥青填隙率）、残留稳定度 影响因素：沥青的老化程度、外界环境因素和压实空隙率等。 控制指标：空隙率、饱和度（沥青填隙率）、残留稳定度 4、抗滑性： 矿