沥青混合料的矿料级配对沥青混合料高温性能的影响 第3页

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沥青混合料组成材料
2.2.1 材料组成
　　沥青混合料的组成材料包括沥青和矿料。矿料包括粗集料、细集料和填料。
沥青混合料作为沥青路面的面层材料，承受车辆行驶反复荷载和气候因素的作用，而其胶结材料沥青具有一定的粘弹朔性的特点，因此沥青混合了应具有抗高温变形，抗低温脆裂，抗滑，耐久性等技术性质以及施工的和易性。影响沥青混合料高温稳定性主要因素是沥青的黏度和沥青与石料相互作用的特性以及矿料的级配等，为提高沥青混合料高温稳定性，需采用较篙黏度的沥青，严格控制沥青用量。采用橡胶、树脂等外掺剂，以改善沥青的感温性，提毕业论文http://www.751com.cn/  论文网http://www.751com.cn/实、嵌挤。小于0.075mm含量的多少对沥青混合料体积指标和路用性能影响很大， 通常情况下，矿料合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限，尤其应使0.075mm，2.36mm，4.75mm（圆孔筛0.075mm，2.5mm，5mm）筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中限；对交通量大、轴载重的道路，宜偏向级配范围的下（粗）限。对中小交通量或人行道路等宜偏向级配范围的上（细）限。级配范围的中限；矿料合成级配曲线宜尽量接近连续或合理的间断级配，不得有过多的犬牙交错。
2.2.2 沥混合料种类及优缺点 
（1） 悬浮—密实结构：当采用连续型密级配矿质混合料与沥青组成的沥青混合料时，按粒子干涉理论，为避免次级集料对前级集料密排的干涉，前级集料之间必须留出比次级集料稍大的空隙供次级集料排布。按此组成的沥青混合料虽然可以获得很大的密实度，但是各级集料均被次级集料所隔开，不能直接靠拢而形成骨架，有如悬浮于次级集料及沥青胶浆之间。这种结构的沥青混合料就是我国规范中的ACⅠ型结构，它具有良好的抗渗性能，但内摩擦角φ较低，其热稳定性（即抗车辙能力和抗水平荷载推挤能力）和抗滑性能都比较差。
（2） 骨架—空隙结构：当采用连续型开级配矿质混合料与沥青组成的沥青混合料时，由于这种矿质混合料递减系数较大，粗集料所占的比例较高，细集料则很少，按此组成的沥青混合料，粗集料可以互相靠拢形成骨架，但由于细集料数量过少，不足以填满粗集料之间的空隙，因此形成“骨架—空隙”结构，我国规范中的AM型、ACII型就是这种结构，它虽然具有较高的内摩擦角φ，但粘结力C较低，抗渗性能很差。
（3） 密实—骨架结构：当采用间断型密级配矿质混合料与沥青组成的沥青混合料时，由于这种矿质混合料断去了中间尺寸粒径的集料，既有较多数量的粗集料可形成空隙骨架，同时又有相当数量的细集料可填密骨架的空隙，因此形成“密实—骨架”结构，这种结构不仅具有较高的粘结力C，而且具有较高的内摩擦角φ，SMA就属于这种结构，但这种结构沥青用量较多，沥青质量要求高，通常要求改性沥青，并掺加沥青玛蹄脂，造价比较高。
2.2.3 几个体积率的概念
VCA：在击实沥青混合料试件中，4.75mm颗粒径以上的粗集料形成一个骨架，骨架以外的空隙率占整个试件的体积的百分数，称为粗集料骨架间空隙率用VCA表示。如果把混合集料中小于4.75mm的细料筛除，将大于4.75mm的粗集料装入容器桶中松散堆积，测定出松散状态的粗集料的空隙率为VCADBC表示。将大于4.75mm的粗集料装入容器桶中捣实后，测定出紧密状态粗集料的空隙率为VCADRC。则VCADRC一定小于VCADBC。如果VCA比VCADBC大就说明细骨料填充撑开粗骨料，不能形成特别有效的嵌挤作用。所以VCA<VCADBC是检验是否有骨架嵌挤作用的必要条件，当VCA=VCADRC时沥青混合料为100%骨架嵌挤结构。CAx为试件中4.75mm颗粒径以下的细集料占整个试件的体积的百分数。VCAmix为试件中4.75mm颗粒径以下的细集料、沥青及纤文素之和占整个试件的体积的百分数。 
VMA：细集料填充在粗集料骨架空隙中后，全部矿料之外的空隙。 
VFA：在矿料的空隙VMA中填充沥青和纤文素的体积率。
Sr：沥青的体积占全部空隙的百分数为沥青饱和度。 
VV：为沥青混合料试件的空隙率。 
故VMA=VFA+VV       VCA= VCAx+ VMA= VCAx+ VFA+VV= VCAmix+VV  
 VCAmix= VCAx+ VFA 
在击实沥青混合料试件中，如果认为2.36mm颗粒径以上的集料为粗集料，也同样存在以上几个体积率的概念。 
2.2.4 沥青混合料矿料级配原理浅析 
（1）矿物质混合料的级配类型
各种不同粒径的集料，按照一定比例搭配起来，以达到最大密实度（或最大摩擦力）可以采用两种级配：
1) 连续级配，连续级配是某一种混合料在标准筛孔配成的套筛中进行筛析时，所得的级配曲线平顺圆滑，具有连续的（不间断的）性质，相邻粒径的粒料之间，有一定的比例关系（按重量计）。
2) 间断级配，间断级配是在矿物质混合料中剔除其一个或几个分级而形成的一种不连续的矿物质混合料。所谓分级是按粒径的大小把集料分成若干个等级。
3) 间断级配曲线有水平台阶。连续级配和间断级配的空隙路率都随分级数目的增加而减少，而间断级配随分级数目的增加而减少的更显著，所以采用间断级陪的混合料可以获得更大的密实度。但是，再实际应用中，由于最大粒径受到限制，不能任意增大，所以分级数目也受到限制；此外，大小粒径相差过于悬殊，容易产生离析，给施工造成困难，因而路用材料常用连续级配，只有在某些条件下才用间断级配。
（2）、矿物质混合料的级配理论
级配理论是解决不同粒径的集料，按一定比例搭配起来，以达到两个基本要求的理论。目前，用于计算连续级配的理论有：（1）富勒理论；（2）泰波理论；（3）我国简化公式。以

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