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集料棱角对沥青混合料抗车辙性能的影响

发表日期:2019年06月26日      文章来源:东道路面      浏览次数:      打印本文 打印本文      文章收藏

公路沥青路面碎石集料加工质量控制是薄弱环节。集料的表面纹理对抗车辙性能起着极为重要的作用。特别当沥青混合料层厚度较大和气温较高时,更需要粗纹理型集料。集料棱角性强,表面粗糙且更为破碎,其组成的沥青混合料抗变形性能和稳定性更强,明显优于圆形集料组成的相同级配的沥青混合料。

集料棱角对沥青混合料抗车辙性能的影响

集料棱角性和空隙率对沥青混合料抗压劲度的影响

从上图可以看出,在相同的空隙率下,100%为破碎集料沥青混合料的劲度比掺有35%的圆形集料点沥青混合料高很多。

通过剪切蠕变试验表明:具有相同级配但集料不同的沥青混合料,破碎集料组成的沥青混合料最稳定,而最不稳定的是圆集料沥青混合料。值得注意的是,破碎细集料(机制砂)沥青混合料的抗剪切性能要比破碎粗集料的沥青混合料强,。尽管前者圆集料的含量为70%,而后者仅25%。这表明对于抗剪切劲度来说,集料间的接触是比破碎率更为重要的影响因素。

美国相关的研究表明,当细集料的棱角性从42%提高到46%时,车辙达到15mm时的换算标准轴数可以提高10倍以上。如果石屑为石料厂生产的下脚料,大多容易压碎,且有大量的薄片和棱角,不耐冲击。而专门生产的机制砂形状接近立方体,耐冲击,又有一定粗糙度和棱角性,所以高温稳定性最好。

集料棱角对沥青混合料抗车辙性能的影响

集料棱角性和沥青的劲度对沥青混合料劲度的影响

随着车辆轮胎压力和轴重的提高,以及车载数量不断增加,重新引起了人们对“大粒径石料”沥青混合料的兴趣。美国一些洲际高速公路使用大尺寸集料沥青混凝土的结果也表明,大尺寸集料混合料具有良好的抗永久变形能力。试验研究表明,由沥青大粒径(≥1.5in)集料组成的低空隙率混合料铺筑的沥青路面具有很强的抗车辙性能。

试验研究表明,良好的抗车辙性能要求混合料有较低的集料间隙率VMA。最低集料间隙率的级配可由不加沥青的集料试验来确定。但集料间隙率也不能过低,过低有可能使集料间没有足够的间隙容纳足够的结合料,而无法保证实现所要求的压实,同时又不致使混合料产生泛油现象。

 



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