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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。”
橫縫跳車主要是工藝上的問題,橫縫在處理時要將已成型的路面切齊,并在接觸面上澆灑粘層瀝青。攤鋪機(jī)在開鋪前掌握好松鋪系數(shù),剛攤鋪完人工及時修補(bǔ)。碾壓時先橫向碾壓,再縱向碾壓,經(jīng)過這樣處理一般不會出現(xiàn)跳車。密實度不夠的主要原因是油石比不準(zhǔn)確、級配曲線中細(xì)料出線、壓實遍數(shù)不夠或壓實機(jī)具偏輕造成的。離析主要是攤鋪機(jī)傳料器造成的,應(yīng)用人工及時處理。局部推移、松散、隆起主要原因是基層軟弱、油石比偏大、混合料級配不穩(wěn)定、壓路機(jī)起停速度太快等因素造成的。
反射裂縫主要是由舊水泥混凝土面板的接縫與裂縫引起。一般認(rèn)為,導(dǎo)致舊水泥板接縫或裂縫間開合的主要原因是溫濕的變化、車輪荷載、瀝青混合料老化、水泥穩(wěn)定基層的收縮等。接縫與裂縫在這些因素作用下,在對應(yīng)舊水泥混凝土面板接縫處產(chǎn)生反射裂縫。非荷載型反射裂縫對瀝青加鋪層使用性能影響不大,但環(huán)境(溫度、雨水等)因素常導(dǎo)致反射裂縫向周圍擴(kuò)展,加速瀝青罩面層結(jié)構(gòu)損壞,大大縮短瀝青加鋪層的壽命。
近年來,瀝青路面作為使用越來越頻繁的高等級路面之一,在表現(xiàn)出它優(yōu)越的功能性之外,也出現(xiàn)一些嚴(yán)重的質(zhì)量問題。很多時候為了提高瀝青路面的抗車轍能力往往選擇了機(jī)械性良好的酸性石料,而酸性石料與瀝青的粘附性較差,忽略了瀝青混凝土的水穩(wěn)定性。位于山西太原的太長高速公路,瀝青面層的碎石材料多采用酸性石料,因此水損壞比較嚴(yán)重。而瀝青路面的水損壞的原因是由于瀝青與骨料脫離導(dǎo)致,水分進(jìn)入到瀝青與集料的接觸界面,在車輛荷載的作用下形成動水壓力,逐漸削弱了瀝青與骨料的粘附力;宏觀上表現(xiàn)為瀝青路面的松散、坑槽、堆擠等病害。
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瀝青路面修筑完成后,由于其透水性差,導(dǎo)致土基和基層里的水分難以排出,在潮濕段容易引起土基和基層松軟,從而使路基破壞。對交通量較大的路段,宜在瀝青面層下設(shè)置瀝青混合料聯(lián)結(jié)層,以保證路面有較好的抗彎拉和抗疲勞開裂的性能。二十世紀(jì)五十年代以來,各國修建瀝青路面的數(shù)量迅速增長,所占比重很大。隨著國民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代或道路交通的需求,我國近些年來修建的公路和城市道路大多數(shù)采用瀝青路面。
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。
為了改善太長高速公路這一病害,因此在此試驗路段添加了非胺類抗剝落劑A,但是之前研究瀝青抗剝落劑主要從粘附性和水穩(wěn)定性兩方面,對瀝青及瀝青混凝土的路用性能改性作用并未做系統(tǒng)的評價。如果抗剝落劑增強(qiáng)了瀝青的粘附性而損壞了其他路用性能,這是不合理的。因此本文為了讓剝落劑能增強(qiáng)瀝青粘附性,改善水穩(wěn)定性的同時,也能相應(yīng)的改善瀝青混凝土的綜合性能,本文研究了抗剝落劑的添加對瀝青及瀝青混凝土的改性作用。
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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