具體分類方法
工程上最常用的瀝青混合料有兩類:其一是瀝青混凝土混合料,是由适當比例的粗集料、細集料及填料組成的符合規定級配的礦料,與瀝青結合料拌和、壓實後剩餘空隙率小于10%的混合料,簡稱瀝青混凝土,以AC表示,采用圓孔篩時用LH表示。其二是瀝青碎石混合料,是由适當比例的粗集料、細集料及填料(或不加填料)與瀝青拌和、壓實後剩餘空隙率在10%以上的混合料,簡稱瀝青碎石混合料,以AM表示。
瀝青混合料的分類還可以從不同角度進行,下面介紹常用的幾種分類方式:n
①按膠結材料種類分
按膠結料種類分為石油瀝青混合料和煤瀝青混合料。
②按施工溫度分
a.熱拌熱鋪瀝青混合料。即瀝青與礦質集料(簡稱礦料)在熱态下拌和,熱态下鋪築。
b.常溫瀝青混合料。即采用乳化瀝青或稀釋瀝青與礦料在常溫下拌和、鋪築。
③按集料級配類型分
a.連續級配瀝青混合料。即混合料中的礦質集料是按級配原則,從大到小各級粒徑按比例搭配組成的。
b.間斷級配瀝青混合料。即集料級配組成中缺少一個或若幹個粒級。
④接混合料密實度分
a.密級配瀝青混合料。指連續級配、相互嵌擠密實的集料與瀝青拌和、壓實後剩餘空隙率小于10%的混合料。
b.開級配瀝青混合料。指級配主要由粗集料組成,細集料較少,集料相互撥開,壓實後剩餘空隙率大于15%的開式混合料。
c.半開級配瀝青混合料。指南粗、細集料及少量填料(或不加填料)與瀝青拌和、壓實後剩餘空隙率在10%~15%的半開式混合料,也稱為瀝青碎石混合料。
⑤按集料最大粒徑分
a.粗粒式瀝青混合料。指集料最大粒徑為26.5mm或31.5mm的混合料。
b.中粒式瀝青混合料。指集料最大粒徑為16mm或19mm的混合料。
c.細粒式瀝青混合料。指集料最大粒徑為9.5mm或13.2mm的混合料。
d.砂粒式瀝青混合料。指集料最大粒徑等于或小于4.75mm的混合料。
結構組成
按級配原則構成的瀝青混合料,其結構組成可分為三類:
(1)懸浮-密實結構
這種由次級集料填充前級集料(較次級集料粒徑稍大)空隙的瀝青混合料,具有很大的密度,但由于各級集料被次級集料和瀝青膠漿所分隔,不能直接互相嵌鎖形成骨架,因此該結構具有較大的黏聚力c,但内摩擦角Φ較小,高溫穩定性較差。
(2)骨架-空隙結構
此結構粗集料所占比例大,細集料很少甚至沒有。粗集料可互相嵌鎖形成骨架;但細集料過少容易在粗集料之間形成空隙。這種結構内摩擦角Φ較高,但黏聚力c也較低。
(3)骨架-密實結構
較多數量的粗集料形成空間骨架,相當數量的細集料填充骨架間的空隙形成連續級配,這種結構不僅内摩擦角Φ較高,黏聚力c也較高。
三種結構的瀝青混合料由于密度ρ、空隙率VV、礦料間隙率VMA不同,使它們在穩定性上亦有顯着差别。
主要材料與性能
瀝青
我國行業标準《城鎮道路工程施工與質量驗收規範》CJJ1-2008規定:城鎮道路路面層宜優先采用A級瀝青(即能适用于各種等級、任何場合和層次)。不宜使用煤瀝青。
其品種有道路石油瀝青、軟煤瀝青和液體石油瀝青、乳化石油瀝青等。各種瀝青在使用時,應根據交通量、氣候條件、施工方法、瀝青面層類型、材料來源等情況選用。多層面層選用瀝青時,一般上層宜用較稠的瀝青,下層或連接層宜用較稀的瀝青。乳化石油瀝青根據凝固速度可分為快凝、中凝和慢凝三種,适用于瀝青表面處治、瀝青貫入式路面,常溫瀝青混合料面層以及透層、粘層與封層。
用于瀝青混合料的瀝青應具有下述性能:
(1)具有較大的稠度:表征粘結性大小,即一定溫度條件下的稠度;
(2)具有較大的塑性:以“延度”表示,即在一定溫度和外力作用下變形而不開裂的能力;
(3)具有足夠的溫度穩定性:即要求瀝青對溫度敏感度低,夏天不軟,冬天不脆裂;
(4)具有較好的大氣穩定性:抗熱、抗光老化能力較強;
(5)具有較好的水穩性:抗水損害能力較強。
粗骨料
瀝青混合料中石料要求清潔、幹燥、無風化、無雜質,對針片狀石料的含量具有一定限制,因為針片狀石料易從針或片狀石料強度較低處破碎。瀝青混凝土面層集料的最大粒徑宜從上至下逐漸增大,上面層集料的最大粒徑不宜超過層厚的1/2,中、下面層及聯結層集料的最大粒徑不宜超過層厚的2/3。
細骨料
(1)細骨料應潔淨、幹燥、無風化、無雜質,質量技術要求應符合《城鎮道路工程施工與質量驗收規範》CJJ1-2008有關規定。
(2)細骨料應是中砂以上顆粒級配,含泥量小于3%~5%;有足夠的強度和耐磨性能。
(3)熱拌密級配瀝青混合料中天然砂用量不宜超過骨料總量的20%,SMA、OGFC不宜使用天然砂。n
填充砂
(1)填充砂應用石灰岩或石灰漿中強基性岩石等憎水性石料經磨細得到的礦粉,礦粉應幹燥、潔淨,細度達到要求。當采用水泥、石灰、粉煤灰作填充料時,其用量不宜超過礦料總量的2%。
(2)城鎮快速路、主幹路的瀝青面層不宜用粉煤灰作填充料。
(3)瀝青混合料用礦粉質量技術要求應符合《城鎮道路工程施工與質量驗收規範》CJJ1-2008有關規定。n
纖維穩定劑
(1)木質纖維技術要求應符合《城鎮道路工程施工與質量驗收規範》CJJ1-2008有關規定。
(2)不宜使用石棉纖維。
(3)纖維穩定劑應250℃高溫條件下不變質。
主要類型
普通瀝青混合料
即AC型瀝青混合料,适用于城鎮次幹道、輔路或人行道等場所。
改性瀝青混合料
(1)改性瀝青混合料是指摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其他填料等外加劑(改性劑),使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善制成的瀝青混合料。
(2)改性瀝青混合料與AC型瀝青混合料相比具有較高的高溫抗車轍能力,良好的低溫抗開裂能力,較高的耐摩耗能力和較長的使用壽命。
(3)改性瀝青混合料面層适用城鎮快速路、主幹路。
瀝青瑪蹄脂碎石混合料
(1)SMA混合料是一種以瀝青、礦粉及纖維穩定劑組成的瀝青瑪蹄脂結合料,填充于間斷骨架中所形成的混合料。
(2)SMA是一種間斷級配的瀝青混合料,5mm以上的粗骨料比例高達70%~80%,礦粉用量達7%~13%(“粉膠比”超出通常值1.2的限制);瀝青用量較多,高達6.5%~7%。
(3)SMA是當前國内外使用較多的一種抗變形能力強,耐久性較好的瀝青面層混合料;适用于城鎮快速路、主幹路。
改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料
(1)使用改性瀝青,材料配比采用SMA結構形式。
(2)有非常好的高溫抗車轍能力,低溫抗變形性能和水穩定性,且構造深度大,抗滑性能好、耐老化性能及耐久性都有較大提高。
(3)适用于交通流量和行使頻度急劇增長,客運車的軸重不斷增加,嚴格實行分車道單向行使的城鎮快速路、主幹路。