沥青路面的稳定性与耐久性课件.ppt
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1、沥青路面的稳定性及耐久性,一.沥青路面的高温稳定性 沥青混合料高温稳定性指混合料在荷载作用下抵抗永久变形的能力。 车辙路面结构及土基在行车荷载作用下的补充压实,以及结构层中材料的侧向位移产生的累积永久变形。1.主要病害 车辙、推移、拥包、泛油等病害,沥青路面的稳定性及耐久性一.沥青路面的高温稳定性,泛油,拥包,车辙,推移,泛油拥包车辙推移,2.沥青混合料的高温稳定性的影响因素 (1)集料级配 连续级配中粗级配混合料具有较好的稳定性;细级配混合料高温稳定性较差。 间断级配(细集料间断)高温稳定性优于连续级配(骨架直接承受荷载作用) (2)集料的颗粒形状 具有丰富的棱角和发达的纹理构造,能形成紧密
2、的嵌挤作用,有利于增强稳定性。 (3)沥青的品种 稠度较高的沥青、其软化点高、温度稳定性好。 感温性强的沥青,高温稳定性差。 含蜡量高的沥青,高温稳定性差。 沥青质含量高,其高温稳定性高。 在沥青中添加聚合物,能有效提高高温稳定性。,2.沥青混合料的高温稳定性的影响因素,(4)混合料的沥青含量 沥青用量过少,集料表面沥青膜过薄,混合料缺乏足够的粘结力,不能形成高强度,稳定性不高。 沥青含量增多,混合料的粘结力增强,稳定度随之提高。 沥青含量进一步增加,集料表面沥青膜增厚,自由沥青增多,稳定度下降。 (5)混合料剩余空隙率 空隙率增大,强度降低。空隙率低,强度和耐久性高,但空隙率低于3%,由于沥
3、青在高温时的体积膨胀,形成泛油。 (6)环境 高温及其持续高温,使路面强度下降,变形加剧。 交通量特别是超载交通增大,变形加大。交通组成情况,如渠化交通比混合交通,路面变形加大。,(4)混合料的沥青含量,3.影响沥青路面车辙的主要因素,3.影响沥青路面车辙的主要因素影响因素因素变化车辙深度表面纹,4.减轻沥青路面车辙的措施 (1)选用黏度较高的沥青和针人度较小的沥青。 (2)对沥青进行改性。 (3)严格控制中、下层沥青混凝土中的沥青含量。 (4)采用有良好颗粒形状的或有两个以上、碎石面 的碎石矿料。 (5)采用足够数量的矿粉,保持矿粉与沥青的一定 比例。 (6)尽量采用具有一定粗糙度的机制砂作
4、为细集料。 (7)在保证混合料中碎石不被压坏的条件下,采用 较高的压实度。 (8)矿料级配采用粗型密级配或间断级配。 (9)较少沥青用量,增加压实功率。 (10)增加沥青层层间结合,提高沥青面层整体强度。,4.减轻沥青路面车辙的措施,5.提高高温稳定性的措施1)提高内摩阻力的方法 (1)增加粗颗粒含量或减少剩余空隙率,使粗矿料形成空间骨架结构 (2)采用具有丰富的棱角和发达的纹理构造,能形成紧密的嵌挤作用,有利于增强稳定性。2)提高粘结力的方法 (1)适当提高沥青材料的粘稠度(特别是采用改性沥青) (2)控制沥青与矿料的比值,严格控制沥青用量。 (3)采用具有活性的矿粉,改善沥青与矿料的相互作
5、用。 (4)在沥青中掺入聚合物(天然橡胶、合成橡胶、聚异丁烯、聚乙烯等)。,5.提高高温稳定性的措施,6.常用的评价方法(1)无侧限抗压强度法 以沥青混合料在不同温度下的抗压强度比值来表示热稳定性。 特点:试验方法简单,但无侧限抗压试验试件受力状态与实际受力状态不符,不能反应路用性能。(2)马歇尔试验 以沥青混合料在60条件下的马歇尔稳定度和流值来评价高温稳定性。 特点:试验方法简单,便于现场质量控制,马歇尔稳定度和流值与沥青混合料高温稳定性有一定的相关关系。但试验试件受力状态与实际受力状态不符,不能反应路用性能。是一项经验性指标,不能确切反映永久变形产生的机理。,6.常用的评价方法,(3)三
6、轴试验 以材料的抗剪强度参数,粘结力和内摩阻力来定义其稳定性 特点:是一种比较完善的方法,可以较为详尽地分析沥青混合料组成与力学性质之间的关系,同时由于它的受力状态与沥青混合料在路面中受力状态比较接近,结果与使用情况具有较好的相关性。但试验仪器和操作方法较为复杂。(4)蠕变试验方法 以作用应力和累积变形量的比值(蠕变模量)来定义其稳定性 特点:可以判别混合料的稳定性指导材料的组成设计;可以预估车辙量,为路面设计提供依据。,(3)三轴试验,(5)轮辙试验 模拟车轮荷载在路面上行驶而形成车辙的构成试验方法。包括小型室内轮辙试验,大型环道或直道试验。以动稳定度表示抗变形能力。 特点:试验原理直观,结
7、果与实际的车辙之间有良好的相关性。,(5)轮辙试验,二.沥青路面的低温抗裂性,沥青路面的低温抗裂性指沥青混合料抵抗温度变化(降温)生产的收缩应力的能力。1.按产生原因分类: 1)低温开裂 主要发生在日平均气温较低,且持续时间长的北方寒冷地区。 温度收缩应力将随着温度的下降而不断增大,当温度收缩应力增至与沥青混合料的极限抗拉强度相等时,路面就会产生低温开裂。,二.沥青路面的低温抗裂性 沥青路面的低温抗裂性指沥,沥青路面的稳定性与耐久性课件,2)温度疲劳开裂 主要发生在日平均气温并不太低,但昼夜温差大、日温度周期性变化规律明显的地区。 在此情况下,虽然路面中产生的温度收缩应力小于沥青混合料的抗拉强
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