道路沥青混合料的种类与性质

1、第七章沥青混合料的组成设计沥青混合料从颗粒均匀预涂沥青的沥青涂层碎石(coatedstone)到沥青玛硏脂(masticasphalt)其成分变化无穷。然而，沥青混合料大体上可以分为沥青混凝土(asphalt)和沥青碎石(macadam)两大类。沥青混凝土与碎石的主要区别如下：沥青混凝土的集料级配一般由颗粒大致均匀的粗集料加上大量的细集料和很少量的中等大小的集料组成。沥青混凝土的强度与砂/填料/沥青成份的劲度即沥青砂浆有关；为了砂浆要有足够的劲度，制造沥青混凝土时要用比较硬的沥青和含量高的填料；至于沥青碎石的强度，主要是依靠摩擦和集料颗粒间的机械互锁力，因此可以用较软等级的沥青。由于沥青混凝土

2、含的填料比例很大，也即是集料有大幅的表面积要用沥青裹覆，因而沥青用量较高；而沥青碎石含细小的集料少，因此用以裹覆集料的沥青少量也够了；沥青碎石内的沥青主要功能是在压实时作为润滑剂和在使用过程中粘结着集料颗粒。沥青混凝土的空隙率低，基本上不透水并且用予繁重交通的道路上非常耐久；沥青碎石的空隙率相对较高而具透水性，并不如前者耐久。从沥青涂层碎石到沥青玛蹄脂各种沥青合料中，使用的沥青等级愈來愈硬，沥青、矿料和砂的含量增加，粗集料含量减少。0205締孔尺寸mm0.0740205締孔尺寸mm0.0740120图7-1各种沥青混合料的典型级配曲线 -附带指出，浇注式沥青混合料在亚洲国家的使用则刚刚开始，所

3、以许多科研机构和相关建筑、商业公司都比较重视。日本专门修订了有关使用方法，韩国则在1998年申请了浇注式沥青混合料的专利(DannCorpCo.,Ltd.),在我国也仅仅在以上两个大桥桥面铺装中开始使用。从制备过程來看，浇注式沥青混合料由两部分组成，一部分为细料和沥青组成的基质沥青玛硏脂(MashcEpue简称ME)；另一部分为粗骨料，这两部分在温度为200C左右的拌和车中混合即成为浇注式沥青混合料。浇注式沥青混合料与一般的沥青沥青混凝土相比，其在材料使用与组成结构上的特点为：胶结料一般采用特立尼达湖沥青和直係沥青混合而成的掺配沥青，一般湖沥青和直饰沥青的掺配比例从2080到50:50不等，有

4、时根据需要，湖沥青所占比例可更多。因湖沥青的显著优点之一是它的高粘性，这使得沥青与矿料之间的粘结度十分高，抗剥落能力远远高于一般要求。同时，由于浇注式混凝土流动的特点，用油量较AC型沥青混凝土多，以提供足够的自由沥青，但由于湖沥青软化点较高，一般不会出现泛油。工程上使用得较多的湖沥青通常是指南美洲岛国特立尼达-多巴哥的特立尼达湖所出产的天然沥青，英文名称为TiimdadLakeAsphalt,简称TLA,该沥青的特性在前面有关沥青材料的内容中已介绍，它在路面气候环境中性能相当稳定，是理想的沥青路面材料。将高粘度的湖沥青和普通直馆沥青掺配，可有效地改善沥青结合料的温度敏感性，从而提高整个混合料的

5、使用性能。集料部分：与一般沥青混凝土的组成相比，矿粉和细集料占的比例较多，约占整个混合料的一半左右，它们和沥青混合形成的基质沥青玛碼脂在拌和高温时具有良好的流动性，常温下则非常坚硬，且可以加工成块状半成品，用塑料薄膜包装或木桶装好，便于运输。其余部分为粗骨料，它们在混合料中起一定的骨架作用，但由于混合料为明显的悬浮密实结构，粗骨料的骨架作用不是十分突出。浇注式沥青混合料的路面使用性能特点为：由于湖沥青较强的抗老化能力这一特点，浇注式沥青混凝土路面的的使用寿命比一般沥青混凝土路面长，从综合的角度考虑，这有利于提高工程的经济使用效率；路面在高温时或渠化交通处的抗车辙能力还有待于进一步提高；(O常温

6、下具有较强的抗压能力，以及抵抗重复荷载疲劳作用的能力；低温时具有很高的抗劈裂强度以及一定的变形能力；空隙率几乎为0,这一特性使得浇注式沥青混凝土具有十分强的抵抗水害的能力，有利于提高路面的服务周期；若用作钢桥面铺装，它具有良好的适合于钢板变形的随从性；维修方便，只需釆用小型维修工具，两三个工作人员，操作简单；从以上各条可以看出，由于浇注式沥青混合料具有一些传统沥青混凝土难以达到的适合于路用性能的优点，因此它在某些场合有着广泛的应用前景，如用作钢桥面铺装等；但从工程建设投资来看，釆用湖沥青的浇注式沥青混合料的费用会高于一般的沥青混凝土，所以，因统筹兼顾，从工程的投入、效益等的综合角度考虑是否采用

7、该种混合料。7.1.6环氧沥青混凝土环氧沥青混凝土，即EpoxyAsphalt,顾名思义，它是在一般的沥青混凝土中加入环氧配置而成。环氧的作用主要是在沥青混凝土中充当固化剂，待其发生固化效用后，由于环氧本身的高粘度，沥青以及整个混合料便组成了一个高强度整体。从严格意义上讲，环氧沥青混凝土不属于一般的改性沥混凝土，它是近年來出现的一种新型的沥青混合料，在美国和日本的桥面铺装以及特殊要求的路段上进行过这方面的应用和科学研究；我国正在建设的南京长江二桥的桥面铺装也将在国内首次釆用这项技术。在材料使用和混合料级配组成上，环氧沥青混凝土与一般沥青混凝土相比，没有什么大的差别：先按一般密级配沥青混凝土（A

8、C型）的级配设计，然后再加入3%左右（或沥青用量的一半）的环氧。在实验室制作环氧沥青混凝土时，集料部分按一般沥青混凝土的制作要求预先加热好，然后放入搅拌炉，再加入所需沥青，同时放入预热好的环氧（注意，环氧预热时温度不能过高，一般60C左右，否则，环氧预先发生固化，失去其自身的作用，且不会均匀分布于沥青混合料中），然后搅拌成均匀的沥青混合料，成型。由于环氧自身易固化这一特性，整个过程应该在半小时内完成。环氧沥青混凝土最显著的力学特性是其十分高的强度一抗压强度、抗劈裂强度等，它的力学强度值是一般沥青混凝土难以达到的。在实验室进行相关的力学破坏性试验时，在不同温度下试验均成明显的脆性破坏。有关资料给

9、出的环氧沥青混凝土的主要使用性能的优点是：（a）良好的抗车辙性能；（b）良好的抗剥落性能；（这两项性能从下图7-7、7-8中可以明显地看出）（c）具有一定的弹性，能在表面处产生适当的变形，且不易产生裂缝；（d）良好的耐久性，因为结合料受温度和气候的影响很小；sQ50.52.2.11.6lirearut39testdurationte?tduration.5hounsQ50.52.2.11.6lirearut39testdurationte?tduration.5houn.B.1.ichviLnvdificdb.b%SMAM.T煦LC.g.呦炯曲.temperature：-io*crotationspeed:200(bycn$chain)ciple$:66forthardback/rrilncunngtimeddaijinair2500020000lSOOO10000图7-8车辙试验结果比较IIIII5O图7-7抗剥落试验结果比较环氧沥