国内外间断级配的设计思路,主要是考虑如何实现嵌挤密实这一功能上,以达到提高高温 稳定性的目的。但缺乏降低沥青混合料的低温应力松弛模量,以提髙低温抗裂性方面的研究 成果。到目前为止,间断级配的设计方法还没有一个成熟的思路。研究国内外成果,沥青混合 料间断级配的体积法设计思路是: 1. 选择原材料。注意严格控制石料压碎值,保证在荷载的作用下,石料的嵌挤作用不受 损失; 2. 选用三个不同等级的...
沥青混合料是由沥青、粗集料、细集料和矿粉按照一定的比例拌和而成的一种复合材料。 由于组成材料质量的差异和级配的不同,可形成不同的组成结构,在不同温度、荷载及不同的 加载方式下,表现出不同的力学特性。因而也形成了两种不同观点的沥青混合料组成结构理论。 (一) 表面理论 该理论认为:沥青混合料是由粗、细集料和填料按一定比例组成密实级配的矿质骨架结 构,稠度较稀的沥青作为胶结材料并分布于其表面,将它们胶结成一个具有强度的...
(一)悬浮密实结构 连续密级配沥青混合料,由于前级密排粗集料受次级集料的干涉,前级集料被次级集料挤 开,不能直接靠拢形成骨架,有如悬浮于次级集料和沥青胶浆之间,这种结构的混合料具有较 高的密实度,较高的粘聚力,但摩阻角较低,因此防水性好但抗高温稳定性较差。悬浮密实结构适合多雨量且交通量较小地区。 (二) 骨架空隙结构 同悬浮密实结构相左,骨架空隙结构的粗集料数量较高,且相互接触形成骨架,但细集料 数量较少,不足...
(一)沥青混合料抗剪强度的材料参数 沥青混凝土路面产生破坏的主要原因,一是夏季高温时因抗剪强度不足或塑性变形过大 而引起的高温变形;二是冬季低温时抗拉强度不足或应力松弛模量降低太慢而抵抗变形能力 较差,引起的温度开裂;三是由于车辆荷载的重复作用以及沥青性能的老化,引起结构性的疲 劳开裂。抵抗低温变形能力主要取决于沥青胶浆的性质。因此,提高沥青路面高温抗剪切能 力,是减少路面永久破坏的关键。 1. 莫尔一库仑...
1. 沥青的性质及用量 沥青混合料经受剪切时,既有矿料颗粒间相互位移和错位阻力, 又有颗粒表面裹覆的沥青膜间的粘滞阻力。因而,沥青混合料抗剪强度不仅和粒料的级配有 关,而且和沥青的粘结力及用量有关。沥青的粘结力既把矿料胶结成为一个整体,又有利于发 挥矿料的嵌挤作用,构成沥青混合料的抗剪强度。沥青的粘度是影响粘结力的重要因素,沥青 的粘度越大,结构沥青膜越厚,则抗剪强度越强。 改性沥青使矿料界面上的极性吸附和...
对于弹性材料,在恒定的应力或应变作用下,其对应的应变或应力也保持不变。但对于粘 弹性材料,在恒定的应力或应变作用下,对应的应变或应力则随时间而变化。这一性质又称为 沥青的感时性。 徐变,也称蠕变,是当应力为一恒定值时,应变随持荷时间逐渐增加的现象。研究表明蠕变的变化规律按徐变现象可分为徐变迁移、徐变稳定和徐变破坏三个阶段;按徐变速度可分为 瞬时徐变、等速徐变和加速徐变三个阶段。沥青混合料的蠕变试验中,蠕变变形越小,说...
流变学是研究物质流动及同时发生形变规律的一门科学。它包括材料的塑性、弹性、粘性 和形变等内容,并将应力、应变、时间、温度、分子结构和界面性质等因素对材料力学性质的影响作为研究对象,它是一门边缘学科,处于弹性塑性理论和流体力学的前沿,是物理、化学和力 学交界处的一门新生分支学科。 根据流变学理论,材料的力学特性表现为弹、粘、塑及其组合。对沥青材料来说,在不同的 温度下,表现出不同的性质,其反映指标也不同。在低于玻...
沥青材料粘性流动的本质是以大分子链或胶团为单位发生的整体移动。在一定的温度条 件下,液体沥青的分子或单体在其自由体积空间内,围绕各自的平衡点进行热振动,外力作用 时,分子或单体进入这些空洞,同时又形成新的空洞,构成沥青材料的宏观流动现象。研究表 明:不同的沥青其化学组分不同,热运动的程度及形成的自由空间或空洞的大小也不一样。在 同一温度下,沥青粘度越大,空洞越小,流动性越小,粘度越稀,空洞越大,流动性越大。 此外,平...
1. 当沥青为牛顿液体时,粘温特性用Andmde方程式表述为: 7 =扉"(2-1) 式中W——粘度; A——材料常数; R——气体常数; E——牛顿液体的活化能; T——绝对温度。 式(2.1)表明:粘度7对于温度T具有负相关否与T具有单对数坐标下的直线关系。活 化能...
(一) 沥青材料的拟(伪)塑性和触变性 所谓拟塑性是指液体沥青在振动或搅拌时的剪切变形作用下,粘性变小,流动性增加,当 外力除去后,表观粘度(结构粘度)又迅速恢复的流变特性。其塑性和外力具有对应关系,外力 为零后其塑性旋即为零,故称拟塑性。当外力除去后流体表观粘度需经过一段时间又恢复或 部分恢复的特性称之触变性。 (二) 剪变率对表观粘度的影响 非牛顿液体呈拟塑性流动特性时,表现为流体表观粘度仇随剪变率「增大而减小,...
桥面防水是避免和减缓铺装层损坏的必要途径。防水首先要从面层设计上予以充分考 虑0有些公路桥面上设置防水涂层,即在板面上浇上透层油,然后再喷洒薄膜层,最后再铺洒 粘结层。涂膜目前有聚氨脂、丙烯酸和硅橡胶等。必须注意的是,在涂膜喷洒之前必须对板面 逬行清洗,否则涂膜与板面粘接不牢固,成为一层隔离层,反而容易引起铺装层的推移和脱落。 从使用效果看,这种方法容易引发质量问题。 卷材防水层、化学灌浆和水泥砂浆防水层国内公路上使...
高速公路沥青路面结构一般由面层、基层、底基层和垫层组成。面层一般由三层组成,是 直接承受车轮荷载反复作用和自然因素的结构层,分为表面层、中间层和底面层,配合路面强 度同荷载应力随深度变化的规律,这三层结构分别选用不同的混合料级配,以使沥青面层具有 较好的承载力和耐久性。为加强路面结构层之间的紧密结合,提高路面结构的整体性,应采取 相应的技术措施,避免产生层间滑移。因此,沥青路面的层间粘结技术是十分重要的。 粘层的作用...
沥青路面混合料基础理论,是指研究和应用沥青路面工程新技术有关的基本理论,它是进 行沥青混合料组成设计、施工和科研的理论基础。根据沥青材料组成的特点,以及沥青路面混 合料在交通荷载和自然因素的长期作用下,表现出来的路用性能特点,普遍认为沥青混合料具 有颗粒性和粘弹性的基本力学特征,并且不同颗粒组成对其流变性能也有不同程度的影 响。 沥青混合料中约有95%是矿料,它们的颗粒组成特点直接影响到沥青混合料颗粒性的力 学...
沥青混合料的材料组成和材料特征决定了它的力学特性,一般认为,沥青混合料是一种典 型的弹、粘、塑性综合体,它的基本力学特性是颗粒性和粘弹性。 (一) 颗粒性材料具有以下三个特点: 1. 材料由颗粒组成; 2. 颗粒的自身强度远大于其联结强度; 3. 受外力作用,颗粒间发生错位与移动后,从而导致结构变形和破坏。 (二) 颗粒性力学特性主要表现为以下四个方面: 1. 材料的力学性能与...
粘弹性主要表现在以下三个方面: 1. 材料的力学特性与加载速率有关,速率越大,材料所表现出来的破坏极限强度和刚度 均会增大; 2. 材料的力学特性对温度十分敏感,温度越高,材料的物理特征表现为变软,强度和刚度 会变小; 3. 材料具有十分明显的徐变和松驰实验现象。 此外,材料具有应力强化特征。即具有应力等向强化、应力运动强化及应力混合强化三种 强化特征。三轴试验结果表明,沥青混合料具有了...
良好的路面 应具有下面的主要使用性能: 1. 高温抗车辙性能,即抵抗流动变形的能力; 2 .低温抗裂性能,即抵抗低温收缩裂缝的能力; 1. 水稳性,即抵抗沥青混合料受水的侵蚀逐渐产生沥青剥离、掉粒、松散、坑槽而破坏的 能力; 2. 耐疲劳性能,即抵抗沥青混合料在反复荷载(包括交通及温度荷载)作用下破坏的能力; 3. 抗老化的性能,即抵抗沥青混合料受气候影响发脆逐渐丧失粘结力等各...
(一)多碎石沥青混凝土(SAC) 为了保证在大交通量的情况下车辆在高速公路上能安全、舒适地通行,沥青面层必须有良 好的抗滑性能。这表明构造深度大,刹车力系数降低小。第一节概述中曾提到,传统的I型、II 型混凝土都不能满足路面使用性能的要求。为了克服传统沥青混合料的缺点,解决沥青表面 层的抗滑性能,特别是构造深度满足要求、又透水性小这一技术问题,国家“七五”课题研究结 果提出了多碎石沥青混...
为了适应重交通的需要,各国开展了新型高性能沥青混合料的研究。法国开发了薄沥青 混凝土 BBM;一些国家运用了多孔隙沥青混凝土 PA;美国开发了新粗骨架高结合料含量混合 料CMHB。这些新型沥青混合料都有一个共同的特点就是粗骨料断级配,这是解决抗车辙和 抗滑要求或减少噪声的良好途径,也是目前面层混合料的发展方向。总的趋势看,为了适应日 趋重型化、大交通量和快速舒适的要求,沥青混合料的发展向着粗骨架方向发展。而且趋向于 ...
1. 破损原因分析 根据国内的调査,水泥混凝土桥面铺装层破损主要是受力不合理或施工不当引起的。由于受力引起的铺装破损包括: 剪切破坏——由于铺装层内部产生较大剪切应力引起不确定破坏面的剪切破坏,或由于 铺装层与桥面板层之间结合的粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向产生相对位移,从 而发生剪切破坏。表现为空鼓现象或形成铺装层与桥面板互相脱离。 挠曲破坏——因...
对于一般的桥梁结构,桥面沥青混凝土铺装不做特殊设计,沥青混凝土结构层一般都釆用 与其他路段相同的配合比。国内研究提出了铺装层的合理厚度,综合考虑强度、车辙、防水、施 工工艺和平整度五个主要方面的影响因素,通过利用优化原理,以桥面铺装层的厚度为目标, 以强度、车辙、防水、施工工艺和平整度为决策变量建立四个线性规划模型,通过对这四个模型求解、比较、取舍,最后得出沥青混凝土桥面铺装层的合理厚度为6〜Hem之间。根据目前的 ...
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