[科普中國]-阻級配瀝青混疑土

分類

瀝青混凝土按所用結(jié)合料不同，可分為石油瀝青的和煤瀝青的兩大類 ；有些國家或地區(qū)亦有采用或摻用天然瀝青拌制的。按所用集料品種不同，可分為碎石的、礫石的、砂質(zhì)的、礦渣的數(shù)類，以碎石采用最為普遍。按混合料最大顆粒尺寸不同，可分為粗粒（35～40毫米以下）、中粒（20～25毫米以下）、細(xì)粒（10～15毫米以下）、砂粒 （5～7毫米以下）等數(shù)類。1

按混合料的密實程度不同，可分為密級配、半開級配和開級配等數(shù)類，開級配混合料也稱瀝青碎石。其中熱拌熱鋪的密級配碎石混合料經(jīng)久耐用，強度高，整體性好，是修筑高級瀝青路面的代表性材料，應(yīng)用得最廣。各國對阻級配瀝青混凝土制訂有不同的規(guī)范，中國制定的熱拌熱鋪瀝青混合料技術(shù)規(guī)范，以空隙率10%及以下者稱為阻級配瀝青混凝土，又細(xì)分為Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型的孔隙率為3（或2）～6%，屬密級配型；Ⅱ型為6～10%，屬半開級配型；空隙率10%以上者稱為瀝青碎石，屬開級配型；混合料的物理力學(xué)指標(biāo)有穩(wěn)定度、流值和孔隙率等。1

性質(zhì)瀝青混合料的強度主要表現(xiàn)在兩個方面。一是瀝青與礦粉形成的膠結(jié)料的粘結(jié)力；另一是集料顆粒間的內(nèi)摩阻力和鎖結(jié)力。礦粉細(xì)顆粒（大多小于0.075毫米）的巨大表面積使瀝青材料形成薄膜，從而提高了瀝青材料的粘結(jié)強度和溫度穩(wěn)定性；而鎖結(jié)力則主要在粗集料顆粒之間產(chǎn)生。選擇阻級配瀝青混凝土礦料級配時要兼顧兩者，以達到加入適量瀝青后混合料能形成密實、穩(wěn)定、粗糙度適宜、經(jīng)久耐用的路面。配合礦料有多種方法，可以用公式計算，也可以憑經(jīng)驗規(guī)定級配范圍，中國采用經(jīng)驗曲線的級配范圍。瀝青混合料中的瀝青適宜用量，應(yīng)以試驗室試驗結(jié)果和工地實用情況來確定，一般在有關(guān)規(guī)范內(nèi)均列有可資參考的瀝青用量范圍作為試配的指導(dǎo)。當(dāng)?shù)V料品種、級配范圍、瀝青稠度和種類、拌和設(shè)施、地區(qū)氣候及交通特征較固定時，也可采用經(jīng)驗公式估算。1

制備熱拌的瀝青混合料宜在集中地點用機械拌制。一般選用固定式熱拌廠，在線路較長時宜選用移動式熱拌機。冷拌的瀝青混合料可以集中拌和，也可就地路拌。瀝青拌和廠的主要設(shè)備包括：瀝青加熱鍋、砂石貯存處、礦粉倉、加熱滾筒、拌和機及稱量設(shè)備、蒸汽鍋爐、瀝青泵及管道、除塵設(shè)施等，有些還有熱集料的重新分篩和貯存設(shè)備（見瀝青混合料拌和基地）。拌和機又可分為連續(xù)式和分批式兩大類。在制備工藝上，過去多采用先將砂石料烘干加熱后，再與熱瀝青和冷的礦粉拌和。又發(fā)展一種先用熱瀝青拌好濕集料，然后再加熱拌勻的方法，以消除因集料在加熱和烘干時飛灰。采用后一種工藝時，要防止殘留在混合料中的水分影響阻級配瀝青混凝土使用壽命，最好能同時采用瀝青抗剝落劑，以增強抗水能力。2

結(jié)構(gòu)形式**傳統(tǒng)的阻級配瀝青混凝土面層（**AC)

《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2006，根據(jù)“七五”國家科技攻關(guān)研究及修訂該規(guī)范的專題研究，統(tǒng)一將瀝青混合料中集料粒徑標(biāo)準(zhǔn)由圓孔篩標(biāo)準(zhǔn)改為方孔篩標(biāo)準(zhǔn)。

其主要原因為：①計量標(biāo)準(zhǔn)向ISO國際標(biāo)準(zhǔn)靠近；②便于參考國外同類結(jié)構(gòu)形式的級配標(biāo)準(zhǔn)；③世行項目增多，便于國際招標(biāo)、監(jiān)理及質(zhì)量檢驗；④許多國外拌和設(shè)備均以方孔篩為標(biāo)準(zhǔn)。阻級配瀝青混凝土的符號由原LH改為AC。其組合原則是：瀝青面層至少有一層是Ⅰ型密級配阻級配瀝青混凝土，以防水下滲。若上面層采用Ⅱ型阻級配瀝青混凝土，中面層須采用Ⅰ型阻級配瀝青混凝土，AM型開級配瀝青碎石不宜作面層，僅可做聯(lián)結(jié)層。2

**多碎石阻級配瀝青混凝土面層（**SAC)

較大流量的車輛在高速公路上安全、舒適高速地通行，瀝青面層必須具有良好的抗滑性能。這就要求瀝青面層不但要有較大的磨擦系數(shù)，而且要有較深的表面構(gòu)造深度（構(gòu)造深度是高速行車減低噪音和減少水〖LM〗漂、濺水影響司機視線的主要因素）。研究成果表明：“瀝青面層的抗滑性能是由面層結(jié)構(gòu)的微觀構(gòu)造和宏觀構(gòu)造兩部分形成。其中宏觀構(gòu)造來源于瀝青混合料的配合比，主要由骨料的粗細(xì)、級配形式?jīng)Q定”。80年代中期中國開始修筑高等級公路，從瀝青面層的結(jié)構(gòu)形式來看：Ⅰ型阻級配瀝青混凝土，空隙率3%～6%，透水性小，耐久性好，表面層的摩擦系數(shù)能達到要求，但表面構(gòu)造深度較小，遠不能達到要求。Ⅱ型阻級配瀝青混凝土空隙率6%～10%，表面構(gòu)造深，抗變形能力較強，但其透水性、耐久性較差。為了解決瀝青面層的抗滑性能（特別是表面層在構(gòu)造深度較大的情況下，又具有良好的防水性的結(jié)構(gòu)形式），多碎石阻級配瀝青混凝土面層被加以研究和使用。2

多碎石瀝青混合料是采用較多的粗碎石形成骨架，瀝青砂膠填充骨架中的孔隙并使骨架膠合在一起而形成的瀝青混合料形式。具體組成為：粗集料含量69%～78%，礦粉6%～10%，油石比5%左右。經(jīng)幾條高等公路的實踐證明，多碎石阻級配瀝青混凝土面層既能提供較深的表面構(gòu)造，又具有傳統(tǒng)Ⅰ型阻級配瀝青混凝土那樣的較小空隙及較小透水性，同時又具有較好的抗形變能力（動穩(wěn)定度較高）。換言之，多碎石阻級配瀝青混凝土既具有傳統(tǒng)Ⅰ型阻級配瀝青混凝土的優(yōu)點，又具有Ⅱ型阻級配瀝青混凝土的優(yōu)點，同時又避免了兩種傳統(tǒng)阻級配瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式的不足。2

**瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層（**SMA)

60年代的德國交通十分發(fā)達，根據(jù)本國的氣候特點（夏季氣溫20℃左右，冬季不太冷），習(xí)慣修筑“澆筑式阻級配瀝青混凝土”路面。這種結(jié)構(gòu)中瀝青含量12%左右，礦粉含量高。使用中發(fā)現(xiàn)路面的車轍十分嚴(yán)重，另外當(dāng)時該國家的汽車為了防滑的需要，經(jīng)常使用帶釘?shù)妮喬ィòW洲一些國家亦如此），其結(jié)果是路面磨耗十分嚴(yán)重（1年可減薄4cm左右）。為了克服日益嚴(yán)重的車轍，減少路面的磨耗，公路工作者對瀝青混合料的配合比進行調(diào)整，增大粗集料的比例，添加纖維穩(wěn)定劑，形成了SMA結(jié)構(gòu)的初形。2

瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料，填充于間斷級配的礦料骨架中，所形成的骨架密實混合料。其組成特征主要包括兩個方面：①含量較多的粗集料互相嵌鎖組成高穩(wěn)定性（抗變形能力強）的結(jié)構(gòu)骨架；②細(xì)集料礦粉、瀝青和纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂將骨架膠結(jié)一起，并填充骨架空隙，使混合料有較好的柔性及耐久性。2

SMA的結(jié)構(gòu)組成可概括為“三多一少，即：粗集料多、礦粉多、瀝青多、細(xì)集料少”。具體講：①SMA是一種間斷級配的瀝青混合料，5mm以上的粗集料比例高達70%～80%，礦粉的用量達7%～13%，（“粉膠比”超出通常值1.2的限制）。由此形成的間斷級配，很少使用細(xì)集料；②為加入較多的瀝青，一方面增加礦粉用量，同時使用纖維作為穩(wěn)定劑；③瀝青用量較多，高達6.5%～7%，粘結(jié)性要求高，并希望選用針入度小、軟化點高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青（最好采用改性瀝青）SMA的特點：瀝青瑪蹄脂碎石混合料是當(dāng)前國際上公認(rèn)（使用較多）的一種抗變形能力強，耐久性較好的瀝青面層混合料。由于粗集料的良好嵌擠，混合料有非常好的高溫抗車轍能力，同時由于瀝青瑪蹄脂的粘結(jié)作用，低溫變形性能和水穩(wěn)定性也有較多的改善。添加纖維穩(wěn)定劑，使瀝青結(jié)合料保持高粘度，其攤鋪和壓實效果較好。間斷級配在表面形成大孔隙，構(gòu)造深度大，抗滑性能好。同時混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好，從而全面提高了瀝青混合料的路面性能。2

控制要點（ 1 ）嚴(yán)格控制配合比：混合料的組成設(shè)計嚴(yán)格按設(shè)計圖紙和《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000 ）要求進行。

（ 2 ）施工氣溫低于 5 ℃ 并有濃霧或降雨時，不進行基層施工。

（ 3 ）基層施工中確保排水暢通，表面不允許積水。

（ 4 ）基層碾壓完成后，進行養(yǎng)，養(yǎng)生期不小于 7 天。養(yǎng)生期間行車速度限制在 30km/h 下，但禁止重型車輛和機械通行。

（5）務(wù)必做好工地?fù)P塵治理。2