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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)瀝青混凝土結構形式的不足?!?/p>
瀝青是關鍵的材料,直接從生產廠家訂購,一般設計文件都有明確要求,通常使用的標號為AH-90、AH-110。瀝青運到工地現(xiàn)場后,工地試驗室要按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中的要求嚴格抽檢。工地試驗室主要檢查針入度、延度及軟化點,其它指標可根據需要選做。瀝青的貯備要用專用貯備罐,專用貯備罐安全、防水、保溫、無浪費,加熱使用方便。
SMA混合料中,木質素纖維、瀝青結合料和礦粉形成瀝青瑪蹄脂膠漿,填充在粗集料骨架間隙。木質素纖維在SMA混合料中具有以下作用:?(1)吸附及吸收瀝青作用:木質素纖維能夠充分吸附(表面)及吸收(內部)瀝青,從而使SMA混合料瀝青用量增加,瀝青膜變厚,提高混合料的耐久性,延長路面使用壽命。?(2)分散作用:假如沒有纖維,使用大量的瀝青和礦粉很可能成為膠團,不能均勻的分散在集料之間,在路面上將出現(xiàn)油斑,纖維可以使膠團適當分散。?(3)穩(wěn)定作用:纖維使瀝青膜處于比較穩(wěn)定的狀態(tài),尤其是在夏季高溫季節(jié),瀝青受熱膨脹時,纖維內部的空隙還將成為一個緩沖的余地,不致成為自由瀝青而泛油,對高溫穩(wěn)定性很有好處。
瀝青路面修筑完成后,由于其透水性差,導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,宜在瀝青面層下設置瀝青混合料聯(lián)結層,以保證路面有較好的抗彎拉和抗疲勞開裂的性能。二十世紀五十年代以來,各國修建瀝青路面的數量迅速增長,所占比重很大。隨著國民經濟和現(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采用瀝青路面。
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瀝青混凝土拌和時要控制其溫度、油石比及材料的級配。油石比的控制是利用電子稱量器,對各種材料進行分別稱量。而級配的控制方法是兩級控制,先是從各個冷料倉的出料斗門及皮帶轉速進行初控,經過混合并由運料皮帶及提升機送進振動篩,由振動篩重新篩分,振動篩的尺寸選擇要基本與規(guī)范中的篩孔尺寸一致。振動篩一般只有4級,可以取與規(guī)范中篩孔尺寸相近的并進行分段。拌和設備自動化程度比較高,各種數據隨時可以通過操作室的指令進行調整。
60年代的德國交通十分發(fā)達,根據本國的氣候特點(夏季氣溫20℃左右,冬季不太冷),習慣修筑“澆筑式瀝青混凝土”路面。這種結構中瀝青含量12%左右,礦粉含量高。使用中發(fā)現(xiàn)路面的車轍十分嚴重,另外當時汽車為了防滑的需要,經常使用帶釘的輪胎(包括歐洲一些亦如此),其結果是路面磨耗十分嚴重(1年可減薄100px左右)。為了克服日益嚴重的車轍,減少路面的磨耗,公路工作者對瀝青混合料的配合比進行調整,增大粗集料的比例,添加纖維穩(wěn)定劑,形成了SMA結構的初形。1984年德國交通部門正式制定了一個SMA路面的設計及施工規(guī)范,SMA路面結構形式基本得以完善。這種新型的路面結構先后在德國、歐洲一些逐漸被推廣、運用。90年代初,美國公路界認為其公路路面質量不如歐洲的路面質量好。經考察發(fā)現(xiàn)存在兩個方面的差距:①在改性瀝青的運用上;②在路面的結構形式上(即SMA)。1991、1992年開始加以研究、推廣SMA這種結構形式,典型的是:1995年亞特蘭大市為舉辦奧運會對公路網進行改建和新建,全部采用了SMA這種結構形式做路面。
瀝青路面在修筑的時候要經過攤鋪,碾壓,整型等一系列工序,其中對于碾壓不是像大家想的那樣壓路機咣當咣當開過去就行了,其實在碾壓階段會涉及三步,稱為“碾壓三步曲”,那么這三步都指的是什么,又有什么作用呢?瀝青混凝土在攤鋪機鋪完后是處于相對松軟的狀態(tài),鋪完之后立即進行初壓,采用輕型鋼輪壓路機靜壓,作用是讓瀝青混凝土有一個初步的就位和初步的密實度,以保證在振動碾壓時不產生位移。
橡膠瀝青是先將廢舊輪胎原質加工成為橡膠粉粒,再按一定的粗細級配比例進行組合,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),與基質瀝青充分熔脹反應后形成的改性瀝青膠結材料。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,目前主要應用于道路結構中的應力吸收層和表面層中。
橡膠瀝青經過50年的應用,形成了兩個成熟的級配混合料產品系列。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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