國內外間斷級配的設計思路,主要是考慮如何實現嵌擠密實這一功能上,以達到提高高溫 穩定性的目的。但缺乏降低瀝青混合料的低溫應力松弛模量,以提髙低溫抗裂性方面的研究 成果。到目前為止,間斷級配的設計方法還沒有一個成熟的思路。研究國內外成果,瀝青混合 料間斷級配的體積法設計思路是: 1. 選擇原材料。注意嚴格控制石料壓碎值,保證在荷載的作用下,石料的嵌擠作用不受 損失; 2. 選用三個不同等級的...
瀝青混合料是由瀝青、粗集料、細集料和礦粉按照一定的比例拌和而成的一種復合材料。 由于組成材料質量的差異和級配的不同,可形成不同的組成結構,在不同溫度、荷載及不同的 加載方式下,表現出不同的力學特性。因而也形成了兩種不同觀點的瀝青混合料組成結構理論。 (一) 表面理論 該理論認為:瀝青混合料是由粗、細集料和填料按一定比例組成密實級配的礦質骨架結 構,稠度較稀的瀝青作為膠結材料并分布于其表面,將它們膠結成一個具有強度的...
(一)懸浮密實結構 連續密級配瀝青混合料,由于前級密排粗集料受次級集料的干涉,前級集料被次級集料擠 開,不能直接靠攏形成骨架,有如懸浮于次級集料和瀝青膠漿之間,這種結構的混合料具有較 高的密實度,較高的粘聚力,但摩阻角較低,因此防水性好但抗高溫穩定性較差。懸浮密實結構適合多雨量且交通量較小地區。 (二) 骨架空隙結構 同懸浮密實結構相左,骨架空隙結構的粗集料數量較高,且相互接觸形成骨架,但細集料 數量較少,不足...
(一)瀝青混合料抗剪強度的材料參數 瀝青混凝土路面產生破壞的主要原因,一是夏季高溫時因抗剪強度不足或塑性變形過大 而引起的高溫變形;二是冬季低溫時抗拉強度不足或應力松弛模量降低太慢而抵抗變形能力 較差,引起的溫度開裂;三是由于車輛荷載的重復作用以及瀝青性能的老化,引起結構性的疲 勞開裂。抵抗低溫變形能力主要取決于瀝青膠漿的性質。因此,提高瀝青路面高溫抗剪切能 力,是減少路面永久破壞的關鍵。 1. 莫爾一庫侖...
1. 瀝青的性質及用量 瀝青混合料經受剪切時,既有礦料顆粒間相互位移和錯位阻力, 又有顆粒表面裹覆的瀝青膜間的粘滯阻力。因而,瀝青混合料抗剪強度不僅和粒料的級配有 關,而且和瀝青的粘結力及用量有關。瀝青的粘結力既把礦料膠結成為一個整體,又有利于發 揮礦料的嵌擠作用,構成瀝青混合料的抗剪強度。瀝青的粘度是影響粘結力的重要因素,瀝青 的粘度越大,結構瀝青膜越厚,則抗剪強度越強。 改性瀝青使礦料界面上的極性吸附和...
對于彈性材料,在恒定的應力或應變作用下,其對應的應變或應力也保持不變。但對于粘 彈性材料,在恒定的應力或應變作用下,對應的應變或應力則隨時間而變化。這一性質又稱為 瀝青的感時性。 徐變,也稱蠕變,是當應力為一恒定值時,應變隨持荷時間逐漸增加的現象。研究表明蠕變的變化規律按徐變現象可分為徐變遷移、徐變穩定和徐變破壞三個階段;按徐變速度可分為 瞬時徐變、等速徐變和加速徐變三個階段。瀝青混合料的蠕變試驗中,蠕變變形越小,說...
流變學是研究物質流動及同時發生形變規律的一門科學。它包括材料的塑性、彈性、粘性 和形變等內容,并將應力、應變、時間、溫度、分子結構和界面性質等因素對材料力學性質的影響作為研究對象,它是一門邊緣學科,處于彈性塑性理論和流體力學的前沿,是物理、化學和力 學交界處的一門新生分支學科。 根據流變學理論,材料的力學特性表現為彈、粘、塑及其組合。對瀝青材料來說,在不同的 溫度下,表現出不同的性質,其反映指標也不同。在低于玻...
瀝青材料粘性流動的本質是以大分子鏈或膠團為單位發生的整體移動。在一定的溫度條 件下,液體瀝青的分子或單體在其自由體積空間內,圍繞各自的平衡點進行熱振動,外力作用 時,分子或單體進入這些空洞,同時又形成新的空洞,構成瀝青材料的宏觀流動現象。研究表 明:不同的瀝青其化學組分不同,熱運動的程度及形成的自由空間或空洞的大小也不一樣。在 同一溫度下,瀝青粘度越大,空洞越小,流動性越小,粘度越稀,空洞越大,流動性越大。 此外,平...
1. 當瀝青為牛頓液體時,粘溫特性用Andmde方程式表述為: 7 =扉"(2-1) 式中W——粘度; A——材料常數; R——氣體常數; E——牛頓液體的活化能; T——絕對溫度。 式(2.1)表明:粘度7對于溫度T具有負相關否與T具有單對數坐標下的直線關系?;?化能...
(一) 瀝青材料的擬(偽)塑性和觸變性 所謂擬塑性是指液體瀝青在振動或攪拌時的剪切變形作用下,粘性變小,流動性增加,當 外力除去后,表觀粘度(結構粘度)又迅速恢復的流變特性。其塑性和外力具有對應關系,外力 為零后其塑性旋即為零,故稱擬塑性。當外力除去后流體表觀粘度需經過一段時間又恢復或 部分恢復的特性稱之觸變性。 (二) 剪變率對表觀粘度的影響 非牛頓液體呈擬塑性流動特性時,表現為流體表觀粘度仇隨剪變率「增大而減小,...
橋面防水是避免和減緩鋪裝層損壞的必要途徑。防水首先要從面層設計上予以充分考 慮0有些公路橋面上設置防水涂層,即在板面上澆上透層油,然后再噴灑薄膜層,最后再鋪灑 粘結層。涂膜目前有聚氨脂、丙烯酸和硅橡膠等。必須注意的是,在涂膜噴灑之前必須對板面 逬行清洗,否則涂膜與板面粘接不牢固,成為一層隔離層,反而容易引起鋪裝層的推移和脫落。 從使用效果看,這種方法容易引發質量問題。 卷材防水層、化學灌漿和水泥砂漿防水層國內公路上使...
高速公路瀝青路面結構一般由面層、基層、底基層和墊層組成。面層一般由三層組成,是 直接承受車輪荷載反復作用和自然因素的結構層,分為表面層、中間層和底面層,配合路面強 度同荷載應力隨深度變化的規律,這三層結構分別選用不同的混合料級配,以使瀝青面層具有 較好的承載力和耐久性。為加強路面結構層之間的緊密結合,提高路面結構的整體性,應采取 相應的技術措施,避免產生層間滑移。因此,瀝青路面的層間粘結技術是十分重要的。 粘層的作用...
瀝青路面混合料基礎理論,是指研究和應用瀝青路面工程新技術有關的基本理論,它是進 行瀝青混合料組成設計、施工和科研的理論基礎。根據瀝青材料組成的特點,以及瀝青路面混 合料在交通荷載和自然因素的長期作用下,表現出來的路用性能特點,普遍認為瀝青混合料具 有顆粒性和粘彈性的基本力學特征,并且不同顆粒組成對其流變性能也有不同程度的影 響。 瀝青混合料中約有95%是礦料,它們的顆粒組成特點直接影響到瀝青混合料顆粒性的力 學...
瀝青混合料的材料組成和材料特征決定了它的力學特性,一般認為,瀝青混合料是一種典 型的彈、粘、塑性綜合體,它的基本力學特性是顆粒性和粘彈性。 (一) 顆粒性材料具有以下三個特點: 1. 材料由顆粒組成; 2. 顆粒的自身強度遠大于其聯結強度; 3. 受外力作用,顆粒間發生錯位與移動后,從而導致結構變形和破壞。 (二) 顆粒性力學特性主要表現為以下四個方面: 1. 材料的力學性能與...
粘彈性主要表現在以下三個方面: 1. 材料的力學特性與加載速率有關,速率越大,材料所表現出來的破壞極限強度和剛度 均會增大; 2. 材料的力學特性對溫度十分敏感,溫度越高,材料的物理特征表現為變軟,強度和剛度 會變??; 3. 材料具有十分明顯的徐變和松馳實驗現象。 此外,材料具有應力強化特征。即具有應力等向強化、應力運動強化及應力混合強化三種 強化特征。三軸試驗結果表明,瀝青混合料具有了...
良好的路面 應具有下面的主要使用性能: 1. 高溫抗車轍性能,即抵抗流動變形的能力; 2 .低溫抗裂性能,即抵抗低溫收縮裂縫的能力; 1. 水穩性,即抵抗瀝青混合料受水的侵蝕逐漸產生瀝青剝離、掉粒、松散、坑槽而破壞的 能力; 2. 耐疲勞性能,即抵抗瀝青混合料在反復荷載(包括交通及溫度荷載)作用下破壞的能力; 3. 抗老化的性能,即抵抗瀝青混合料受氣候影響發脆逐漸喪失粘結力等各...
(一)多碎石瀝青混凝土(SAC) 為了保證在大交通量的情況下車輛在高速公路上能安全、舒適地通行,瀝青面層必須有良 好的抗滑性能。這表明構造深度大,剎車力系數降低小。第一節概述中曾提到,傳統的I型、II 型混凝土都不能滿足路面使用性能的要求。為了克服傳統瀝青混合料的缺點,解決瀝青表面 層的抗滑性能,特別是構造深度滿足要求、又透水性小這一技術問題,國家“七五”課題研究結 果提出了多碎石瀝青混...
為了適應重交通的需要,各國開展了新型高性能瀝青混合料的研究。法國開發了薄瀝青 混凝土 BBM;一些國家運用了多孔隙瀝青混凝土 PA;美國開發了新粗骨架高結合料含量混合 料CMHB。這些新型瀝青混合料都有一個共同的特點就是粗骨料斷級配,這是解決抗車轍和 抗滑要求或減少噪聲的良好途徑,也是目前面層混合料的發展方向??偟内厔菘?,為了適應日 趨重型化、大交通量和快速舒適的要求,瀝青混合料的發展向著粗骨架方向發展。而且趨向于 ...
1. 破損原因分析 根據國內的調査,水泥混凝土橋面鋪裝層破損主要是受力不合理或施工不當引起的。由于受力引起的鋪裝破損包括: 剪切破壞——由于鋪裝層內部產生較大剪切應力引起不確定破壞面的剪切破壞,或由于 鋪裝層與橋面板層之間結合的粘結力差,抗水平剪切能力較弱,在水平方向產生相對位移,從 而發生剪切破壞。表現為空鼓現象或形成鋪裝層與橋面板互相脫離。 撓曲破壞——因...
對于一般的橋梁結構,橋面瀝青混凝土鋪裝不做特殊設計,瀝青混凝土結構層一般都釆用 與其他路段相同的配合比。國內研究提出了鋪裝層的合理厚度,綜合考慮強度、車轍、防水、施 工工藝和平整度五個主要方面的影響因素,通過利用優化原理,以橋面鋪裝層的厚度為目標, 以強度、車轍、防水、施工工藝和平整度為決策變量建立四個線性規劃模型,通過對這四個模型求解、比較、取舍,最后得出瀝青混凝土橋面鋪裝層的合理厚度為6?Hem之間。根據目前的 ...
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