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上海昌吉介绍冷补沥青混合料形成机理

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-06-04 16:13【
本文上海昌吉地质仪器有限公司介绍冷补沥青混合料形成机理
1 冷补沥青混合料的路用强度形成机理
1.1 冷补沥青混合料的结构特点
冷补沥青混合料,是一种具有空间结构的多相分散体系。强度来源于沥青与矿料间的粘合力以及矿料之间的嵌挤、相互锁定、骨料间的摩擦力。按照冷补沥青混凝土选用的,不同级配矿料空间结构中的“密实度”和“嵌入度”可将其分为:悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构三种结构类型。

(1)悬浮密实结构选用密级配矿料,粗骨料被细骨料分别挤压开,无法形成骨架。这种结构密实性较好、粘结力强、内部摩擦阻力比较小;抗裂性、水稳性和稳定性都比较好。但是它的结构强度受沥青性能的影响大,重型荷载下容易出现推移的情况,高
温的环境中使用,容易造成路面推移、塌陷,存在一定的安全隐患。

(2)骨架空隙结构选用非连续型级配骨料,粗骨料形成了骨架,但它的空隙率比较大,这样一来有助于冷补沥青混合料中稀释剂和添加剂的挥发,加快了冷补沥青混合料早期强度的形成。其强度主要源于粗骨料间嵌挤和摩阻力的作用,沥青的性能对其影响不大。但是抗水能力弱、抗老化以及低温抗裂性有所下降,耐久性不佳。

(3)骨架密实结构选用连续级配矿料,细骨料恰将粗骨料形成的骨架空隙填满,具有良好的密实度。这种结构的粘结力和嵌挤互锁及内摩阻力较高,它是冷补沥青混合料中非常理想的结构类型。

1.2 冷补沥青混合料的工作受力状况分析
冷补料修补后的受力特性:当把材料摊铺到坑槽,新的材料会和周边原有的地面存在着界面结合和材料变异性的问题,新旧路面共同承担荷载以及自然环境的作用。通过研究分析,冷补沥青混合料的受力状况基本上有:压力和拉力、剪力、雨水侵蚀的作用和与旧材料的接合问题。

(1)压力和拉力的应力作用在道路使用中,沥青路面的坑槽受到较大动荷载,冷补沥青混合料坑槽路面会受到压应力和拉应力的循环作用,这会降低新材料和周围原有材料的粘结性能。在坑槽修补料的上部0-6cm压应力最大,当冷补沥青混合料的深度超过9cm以后,压应力会逐渐减小,结论:坑槽表面是最薄弱的环节,设计坑槽修补料时,必须有足够的表面抗压、抗拉能力。

(2)修补坑槽底部受剪应力的作用,当有机动车行驶在冷补沥青混合料路面的表面时,坑槽中冷补材料会在不同深浅的地方受到不同的剪应力,此时,冷补沥青混合料在修补面的底部可能会出现新旧材料丧失粘结性的可能。轴载越大,修补料所受的剪应力最大值的深度也就越深,坑槽内冷补沥青混合料受到的最大剪应力出现在距离路表面4-6cm的深度,这个高度位于中间那层,它是路面是否产生破损的关键部位,设计时应该充分注意中面层的抗剪切能力,必要时采取一定的措施,来防止其产生破坏。

(3)雨水侵蚀的作用
坑槽修补处,在经受雨水的浸泡后,来往的车辆会在瞬间产生泵吸作用:使雨水瞬间高速进出粒料缝隙,对冷补沥青混合料产生高压冲刷,时间一长,颗粒间的粘结力便会下降,从而导致其脱落、松散。

(4)修补材料与旧材料的接合问题
每次修补完路面以后都会形成新旧材料的一处分界线,此处是比较薄弱的地带,一般二次破损都从这里开始蔓延,在拉压应力、剪应力、雨水侵蚀的作用下,此处必将容易损坏,所以要充分考虑新、旧材料的接合问题,杜绝隐患。

1.3 冷补沥青混合料强度形成机理
的分析冷补添加剂和稀释剂的加入使冷拌沥青混合料在自然环境中,具有适当的粘度,可以方便地进行摊铺整平、碾压施工。在碾压过程中粒料之间的摩擦产生了微小的热量,促使冷补添加剂和溶剂的挥发,这使得改性沥青的黏度增大,形成了矿料间较强的粘结力,再加上粒料之间嵌挤互锁和摩阻力就构成了冷补料的初始强度,虽然它远低于沥青混合料的最终强度,但它足以满足通车需求。经过一段时间后,冷补添加剂和有机溶剂,完全挥发,沥青的黏度达到最大值,沥青混合料的强度同时达到最大值。