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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>
瀝青材料分為地瀝青和焦油瀝青兩大類。地瀝青又分為天然瀝青和石油瀝青,天然瀝青是石油滲出地表經(jīng)長期暴露和蒸發(fā)后的殘留物;石油瀝青是將精制加工石油所殘余的渣油,經(jīng)適當(dāng)?shù)墓に囂幚砗蟮玫降漠a(chǎn)品。焦油瀝青是煤、木材等有機(jī)物干餾加工所得的焦油經(jīng)再加工后的產(chǎn)品。工程中采用的瀝青絕大多數(shù)是石油瀝青,石油瀝青是復(fù)雜的碳?xì)浠衔锱c其非金屬衍生物組成的混合物。通常瀝青閃點在240℃~330℃之間,燃點比閃點約高3℃~6℃度,因此施工溫度應(yīng)控制在閃點以下。
瀝青路面施工縫處理的好壞對平整度有一定的影響,通常連續(xù)攤鋪路段平整度較好,而接縫處較差。因此,接縫水平是制約平整度的重要因素之一。處理好接縫的關(guān)鍵是切除接頭,用3m直尺檢查端部平整度,以攤鋪層面直尺脫離點為界限,用切割機(jī)切縫挖除。新鋪接縫處采用斜向碾壓法,適當(dāng)結(jié)合人工找平,可消除接縫處的不平整,使前后兩路段平順銜接。
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。
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值得注意的是,瀝青在儲罐中的貯存溫度不宜低于130℃,加熱時溫度要控制好,石油瀝青一般不得超過170℃,否則容易老化。另外,瀝青的脫水也很重要,過多的水分會使瀝青在加熱時膨脹溢罐,引起浪費,嚴(yán)重者造成火災(zāi)。瀝青在工地的貯備量以市場的供應(yīng)量及生產(chǎn)規(guī)模合理確定,通常以能滿足工地5d的需要量為各種規(guī)格的碎石是瀝青混凝土路面的骨架,是受力的主要支撐材料,碎石的規(guī)格以瀝青混凝土各面層的厚度及配合比確定。在實際工作中,碎石的規(guī)格先由面層的級配類型確定大值,如AC-20I型要求的大粒徑碎石必須小于31.5mm。
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。
瀝青混凝土面層是鋪筑在半剛性的基層之上,基層的強(qiáng)度、平整度、彎沉的大小,對瀝青混凝土面層有至關(guān)重要的影響。所以,提供一個平整、干凈、有足夠強(qiáng)度的工作面是必須的?;鶎由厦嬉獮⒉家欢〝?shù)量的透層油一般是陰離子乳化瀝青,其用量為0.9~1.0L/m2,瀝青混凝土各面層之間要灑布粘層油,一般采用PCR型快裂陽離子改性乳化瀝青,用量:0.3L/m2。
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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