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多碎石瀝青混合料是采用較多的粗碎石形成骨架,瀝青砂膠填充骨架中的孔隙并使骨架膠合在一起而形成的瀝青混合料形式。具體組成為:粗集料含量69%~78%,礦粉6%~10%,油石比5%左右。經(jīng)幾條高等公路的實踐證明,多碎石瀝青混凝土面層既能提供較深的表面構(gòu)造,又具有傳統(tǒng)Ⅰ型瀝青混凝土那樣的較小空隙及較小透水性,同時又具有較好的抗形變能力(動穩(wěn)定度較高)。換言之,“多碎石瀝青混凝土既具有傳統(tǒng)Ⅰ型瀝青混凝土的優(yōu)點,又具有Ⅱ型瀝青混凝土的優(yōu)點,同時又避免了兩種傳統(tǒng)瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式的不足?!?/p>
石油瀝青是原油蒸餾后的殘渣。根據(jù)提煉程度的不同,在常溫下成液體、半固體或固體。石油瀝青色黑而有光澤,具有較高的感溫性。由于它在生產(chǎn)過程中曾經(jīng)蒸餾至400℃以上,因而所含揮發(fā)成分甚少,但仍可能有高分子的碳?xì)浠衔镂唇?jīng)揮發(fā)出來,這些物質(zhì)或多或少對人體健康是有害的。天然瀝青儲藏在地下,有的形成礦層或在地殼表面堆積。這種瀝青大都經(jīng)過天然蒸發(fā)、氧化,一般已不含有任何毒素。
瀝青是由不同分子量的碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘傺苌锝M成的黑褐色復(fù)雜混合物,是高黏度有機(jī)液體的一種,呈液態(tài),表面呈黑色,可溶于二硫化碳。瀝青是一種防水防潮和防腐的有機(jī)膠凝材料。瀝青主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種:其中,煤焦瀝青是煉焦的副產(chǎn)品。石油瀝青是原油蒸餾后的殘渣。天然瀝青則是儲藏在地下,有的形成礦層或在地殼表面堆積。瀝青主要用于涂料、塑料、橡膠等工業(yè)以及鋪筑路面等。
檢測貫穿于瀝青混凝土路面施工的全過程,碾壓成型后的路面必須滿足設(shè)計要求。檢測內(nèi)容包括:測定彎沉、平整度、厚度、寬度、高程及密實度等工作。平整度的測定有兩種辦法,一種是用6m長鋁合金尺桿(規(guī)范要求是3m直尺),另一種辦法是車載連續(xù)平整度儀。兩種辦法都要用到,對局部可采用6m直尺,對比較長的范圍可采用車載連續(xù)平整度儀。兩種辦法綜合使用,可以準(zhǔn)確的測定路面的平整度。彎沉使用彎沉儀進(jìn)行測定,每20m一個斷面。厚度、寬度及高程的測定在此不再詳述。密實度是在現(xiàn)場用鉆芯機(jī)進(jìn)行鉆芯取樣,然后將試件帶到試驗室后,做馬歇爾試驗及其它試驗,經(jīng)過試驗數(shù)據(jù)的處理,可以評價瀝青混凝土路面的內(nèi)在物理力學(xué)性能。
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瀝青混凝土運(yùn)輸時宜用15t以上的自卸汽車,裝料前在汽車翻斗內(nèi)抹一層柴油與水的混和物,以防止粘料。另外,裝好料的汽車要用保溫布覆蓋,然后可以出場。運(yùn)輸時間一般不得大于0.5h,運(yùn)輸車到達(dá)現(xiàn)場后,保溫布不要急于掀開,等到攤鋪時再掀開,以免溫度損失。工地試驗室要隨時抽檢油石比及級配,只要正常,調(diào)好的設(shè)備不允許隨意改變各種數(shù)據(jù)的設(shè)置。拌和過程中常見的缺陷是瀝青混凝土混合料油石比不準(zhǔn)確,含油量時大時小,溫度忽高忽低,有時個別粒徑偏離級配曲線等??傊缓细竦幕旌狭鲜遣荒艹鰣龅?,只能作廢料處理。
60年代的德國交通十分發(fā)達(dá),根據(jù)本國的氣候特點(夏季氣溫20℃左右,冬季不太冷),習(xí)慣修筑“澆筑式瀝青混凝土”路面。這種結(jié)構(gòu)中瀝青含量12%左右,礦粉含量高。使用中發(fā)現(xiàn)路面的車轍十分嚴(yán)重,另外當(dāng)時汽車為了防滑的需要,經(jīng)常使用帶釘?shù)妮喬?包括歐洲一些亦如此),其結(jié)果是路面磨耗十分嚴(yán)重(1年可減薄100px左右)。為了克服日益嚴(yán)重的車轍,減少路面的磨耗,公路工作者對瀝青混合料的配合比進(jìn)行調(diào)整,增大粗集料的比例,添加纖維穩(wěn)定劑,形成了SMA結(jié)構(gòu)的初形。1984年德國交通部門正式制定了一個SMA路面的設(shè)計及施工規(guī)范,SMA路面結(jié)構(gòu)形式基本得以完善。這種新型的路面結(jié)構(gòu)先后在德國、歐洲一些逐漸被推廣、運(yùn)用。90年代初,美國公路界認(rèn)為其公路路面質(zhì)量不如歐洲的路面質(zhì)量好。經(jīng)考察發(fā)現(xiàn)存在兩個方面的差距:①在改性瀝青的運(yùn)用上;②在路面的結(jié)構(gòu)形式上(即SMA)。1991、1992年開始加以研究、推廣SMA這種結(jié)構(gòu)形式,典型的是:1995年亞特蘭大市為舉辦奧運(yùn)會對公路網(wǎng)進(jìn)行改建和新建,全部采用了SMA這種結(jié)構(gòu)形式做路面。
瀝青路面是由瀝青混凝土鋪筑而成,瀝青混凝土主要由瀝青、集料、礦粉和外添劑等材料組成。其中集料是由一定級配的石料構(gòu)成,而瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一方面取決于瀝青材料跟集料之間的粘結(jié)強(qiáng)度,另一方面則由集料之間的相互作用構(gòu)成,根據(jù)集料級配的不同,瀝青混合料有三種基本結(jié)構(gòu):懸浮密實、骨架空隙、骨架密實.大空隙排水路面屬于骨架空隙結(jié)構(gòu),由于細(xì)集料的數(shù)量較少,粗集料之間不僅緊密相連,而且有較多的空隙。這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料的內(nèi)摩阻力起重要作用,因此,瀝青混合料受瀝青材料的變化影響較小,穩(wěn)定性較好。
橡膠瀝青是先將廢舊輪胎原質(zhì)加工成為橡膠粉粒,再按一定的粗細(xì)級配比例進(jìn)行組合,同時添加多種高聚合物改性劑,并在充分拌合的高溫條件下(180℃以上),與基質(zhì)瀝青充分熔脹反應(yīng)后形成的改性瀝青膠結(jié)材料。橡膠瀝青具有高溫穩(wěn)定性、低溫柔韌性、抗老化性、抗疲勞性、抗水損壞性等性能,是較為理想的環(huán)保型路面材料,目前主要應(yīng)用于道路結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力吸收層和表面層中。
橡膠瀝青經(jīng)過50年的應(yīng)用,形成了兩個成熟的級配混合料產(chǎn)品系列。與常規(guī)瀝青混合料相比,橡膠瀝青混合料擁有較高的瀝青用量(7.5%左右)。
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