沥青混合料高温稳定性的影响因素.ppt

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1、沥青混合料的高温稳定性的影响因素试讲人:王清第一部分概述由于交通量的增长、轴载增加、超载严重、车辆渠化交通、近年来持续高温天气等因素的综合影响，车辙已经成为沥青路面早期破坏中最严重的破坏形式，根据国外统计资料，在需要维修的沥青路面中，有80%以上都是由车辙变形引起的。为了延长路面的使用寿命，本节主要研究产生沥青路面车辙的影响因素，从而有针对性的预防或减少车辙的产生，已成为最引人关注的问题。车辙是指沿道路纵向在车辆集中通过位置处路面产生的带状凹槽。车辙造成路表产生过量的变形，影响路面的平整度;轮迹处

2、沥青层厚度减薄，削弱了面层及路面的整体强度，从而易于诱发其它病害;雨天路表排水不畅，降低了路面的抗滑能力，导致驾驶换向困难，甚至会由于车辙内的积水而导致车辆飘滑;北方冬季出现负温时，由于辙槽内积水结冰，使路面的抗滑能力大幅度降低，容易发生交通事故。第一部分概述第一部分概述高速雨后的辙槽高速车辙严重路段影响沥青路面车辙产生的原因很多，归结起来可分为内因、外因及其它因素3大类。内因主要反映在材料本身的质量上，如沥青类型、沥青用量、集料的性质、混合料类型、空隙率等;而外因则主要包括气候条件和交通条件;其

3、它因素则是指路面基层和路面结构组成及其施工质量对路面车辙的影响。当内因、外因及其它因素结合在一起时就会对沥青路面车辙的形成产生综合影响。一、材料1、级配类型的影响矿料级配决定了矿料颗粒间嵌挤力的大小及混合料密实程度，对路面的抗剪强度影响很大。有研究表明，沥青混合料的高温抗车辙能力有60%依赖于级配的嵌挤作用，沥青结合料粘结性能只能有40%的贡献。据SHRP的研究，在通常情况下，合理的密级配混合料的高温稳定性要优于间断级配混合料(SMA例外)。第二部分影响因素第二部分影响因素第二部分影响因素形成骨架

4、结构的级配受温度变化影响较小，有较好的抗车辙能力，而悬浮型结构抗车辙能力较差。东南大学的陈旭庆认为，当粗集料的含量在68%-72%时，所形成的沥青混合料属于骨架密实型，粗集料的含量72%以上时，形成的沥青混合料属于骨架空隙型，粗集料的含量小于68%时，沥青混合料的结构属于悬浮密实型集料的粒径对沥青混合料的高温稳定性有相当的影响，传统的想法认为，集料越粗对抗车辙越有利，但车辙试验表明，在最佳沥青含量时，中粒式沥青混凝土车辙最小，细粒式次之，粗粒式车辙最大，由此可见，单纯增大矿料粒径不一定能改善混合料

5、高温稳定性。第二部分影响因素2、沥青性质的影响在沥青性质中，影响沥青混合料高温稳定性的主要指标有:针入度、针入度指数、粘度、软化点、蜡含量等。针入度愈大，结合料的粘结力愈小，沥青混合料的抗车辙能力越差。但25℃的针入度与沥青混合料的抗车辙性能相关性较小，需要与其它指标配合使用才能说明沥青结合料的高温性能。针入度指数描述了沥青粘度随温度变化的幅度，是沥青使用性能的核心指标，温度敏感性越低，形成的沥青混合料相应具有更好的高温稳定性能，增加沥青针入度指数PI值可有效地提高沥青混合料的抗变形能力，沥青的软

6、化点是沥青混合料高温稳定性的重要指标，软化点高意味着沥青的等粘温度高，混合料高温稳定性好。有研究表明，沥青软化点与车辙试验第二部分影响因素的动稳定度之间存在较好的相关关系，软化点每提高5℃，车辙率减半。软化点分为实测软化点和当量软化点，后者排除了蜡的影响，更能充分反映结合料的高温抗车辙性能。沥青的粘度对沥青混合料的抗车辙能力有明显的影响，在一定温度和加载速率下，沥青粘度越大，与石料的粘附性越好，混合料的粘滞阻力也越大，抗剪切变形能力越强，沥青混合料抗车辙性能越好。高温季节，沥青路面的温度可达50℃

7、-70℃，所以沥青60℃粘度与混合料的高温稳定性有较好的相关性。第二部分影响因素蜡含量:沥青中蜡的含量对沥青的性质有非常大的影响，含蜡量高的沥青，当温度接近软化点温度时，蜡的熔融会引起沥青粘度的明显降低而使混合料失稳。近年来，为了改善沥青的路用性能，许多国家在沥青中加入聚合物质和橡胶粉，以改善沥青在使用温度范围内的结构力学性质，提高抗变形能力。第二部分影响因素3、沥青用量的影响混合料中的沥青用量对高温稳定性有明显的影响。沥青混合料中的沥青以结构沥青和自由沥青两种方式存在，在沥青混合料中，如果矿物颗

8、粒之间接触处是由结构沥青膜所联结，会使沥青具有更高的粘度和更大的扩散溶化膜接触面积，因而可以获得更大的粘聚力。当沥青用量过少时，集料表面沥青膜过薄，混合料呈干枯状态而缺乏足够的粘结力，不能形成高的强度，高温稳定性差。增加沥青用量，混合料粘结力增强，高温稳定性随之提高。然而当达到最佳沥青用量以后，沥青用量进一步增加，集料表面沥青膜增厚，自由沥青增多，润滑能力增强，颗粒在荷载作用下易于滑动移位，高温稳定性降低。第二部分影响因素另一方面，若沥青用量偏低又会使得混合料过于坚硬而难以压实，也