浇筑式沥青混凝土的原材料与配合比选择.pdf
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1、l 42 铁道建筑 Ra i l wa y En g i n e e r i ng 文章 编 号 : 1 0 0 3 1 9 9 5 ( 2 0 1 2 ) 0 4 0 1 4 2 0 3 浇筑 式沥青混凝 土的原材料与配合 比选择 宋 日英 , 南东梅 , 陈 宇 ( 华北水利水 电学 院, 河南 郑州4 5 0 0 1 1 ) 摘要: 原材料与配合比选择是影响浇筑式沥青混凝土物理力学性质的重要 因素。通过对原材料进行分 析 比较 , 研究表明: 对于选择胶凝材料沥青, 要 考虑 沥青的物理特性及施工环境 的影响; 对 于填料的选 择 , 要 综合 考虑材 料 的亲 水性 系数及表 面活性
2、大 小 ; 对 于粗 细 骨料 的 选择 , 要 考 虑到 骨 料 的性 质 对技 术 性能的影响 , 通常要对粗骨料黏结力等级及 细骨料的水稳定性进行评定 , 并且要 求骨料级 配良好。对浇 筑式沥青混凝土配合比的选择 , 应优先采用最大密实度原则, 其次可采用按粒径系数选定密实混合物的 方法 , 并且 浇筑材 料要 具有 一 定的流 动性 。 关 键词 : 沥青混 凝 土 黏 结力 水稳 定性 级 配 密 实度 流动性 中图分 类号 : T U5 2 8文献标 识码 : B 沥 青混 凝 土是 利 用 胶 凝 材料 ( 沥青 ) 与 骨 料 胶结 而成 的混凝 土 。它 的防渗性 能好 、
3、 施 工方便 , 在 现代 水 工建筑土 石坝 心墙得 到广泛使 用 , 胶凝 材料 的含 量 、 温度 及 级配 等都 会 对 沥青 混 凝 土 的力 学 特 性 产 生 较 大影 响 。 。按 施工 工 艺 沥青 混 凝 土 可分 为 碾 压 式 沥青 混凝 土 与 浇 筑 式 沥 青 ? 昆凝 土 。在 水 利 工 程 运 用 中, 经综合分析 比较得 出, 浇筑式沥青混凝土相 比碾压 式 沥青 混凝 土有 更多 的优 越 性 , 浇 筑 式 沥青 混 凝 土 尤 其 适合 寒冷 地 区 的施 工 。 1 浇筑 式沥青混凝土沥青的选择 沥 青种 类 多种多 样 , 应 用 沥青 混凝土
4、材料 时 , 首先 对其原材料进行选择 , 依据施工工艺及施工用途 , 参照 有关沥青混凝土规范, 要做到因地制宜 , 取长避短 , 使 沥 青尽 可能 满 足各 种 变 化 的条 件 。选 择 不 同 的沥 青进行不 同的原料配 比, 使沥青混凝土具有一定 的抗 流变 能力 和较 小 的感温性 能 。对选 用 的沥青 混凝 土进 行试 验 论证 , 使其 性能优 于现 行 的道路 沥青 混凝 土 。 浇筑式沥青混凝土是无孔 隙型 的沥青混凝土 , 其 矿料孔隙全部 由沥青充填并有剩余 。其沥青材料宜选 用抗流变性好和感温系数小的石油沥青 。沥青的针入 度指数愈大 , 其抗流变性能愈好。一般氧
5、化沥青和部 分多蜡的直馏沥青 , 其针入度指数均 + 2 , 具有抗流 变 性能 较好 的特 点 , 使用 这类 沥 青 是 适宜 的 。浇 筑 式 沥 青混 凝土 的物 理力学 性 能和流 变性 能与 其使 用沥 青 的性质 关 系极 大 , 为使其 具 有足够 的力 学稳 定性 , 需 要 选 用抗 流变较 好 的 沥青 品种 。经 综 合 比较 , 石 油 沥青 作为浇筑式沥青混凝土的胶凝材料最为适合 , 其品种 应根据工程的类型 、 等级 、 工 作条件 以及气候条件 、 配 合 比类型( 碾压式或浇筑式) 、 材料价格等因素选用。 2 浇筑式沥青混凝土填 料的性能及选择 收稿 E l
6、 期 : 2 0 1 1 0 9 1 0; 修 回 El期 : 2 0 1 1 1 1 3 1 基金项目: 郑州市 创新型科技人才培育计划领军 人才 项目 ( 1 0 L J R C 1 8 5 ) 2 1 填 料 的作用 及其 技术 要求 及 教育 部留 学回国 人员科研启动基金资助 填 料是 指 粒 径 0 0 7 4 a i m 的 极 细 矿 料 , 又称 矿 作者简介: 宋口 英( 一 ) , 女, 河北沙河人, 工程师, 硕士。 粉 , 。 填 料 与 沥青 组 成 沥 青 胶 结 料 , 在 沥 青 混 凝 土 2 刘世安 , 刘东红 客运专线铁 路 C R T S I I 型板
7、式无砟 轨道水 泥乳化 沥青 砂浆 疑 难 问题解 答 M 北京 : 中 国铁道 出版社 , 2 0 09 3 曾志 , 郑新 国, 翁智财 , 等 C R T S 1 I 型板 式无砟 轨道 水泥乳 化沥青砂浆施工技术 J 铁道 建筑 , 2 0 0 9 ( 9 ) : 9 7 1 O 0 , 1 2 1 4 李书 明, 谢永江 , 郑新 国 , 等 C R T S U型 水泥 乳化沥 青砂 浆 收缩性 能的主要 影 响 因素 研究 J 铁 道 建 筑 , 2 0 1 1 ( 3 ) : 1 2 6 1 28 5 赵 同生 , 陈康荣 C R T SlI 型 板式无砟 轨道水 泥乳 化沥青
8、砂 浆 充填层施工技术 J 铁道建筑 , 2 0 1 1 ( 5 ) : 1 0 9 1 2 3 ( 责任审编 葛全红) 2 0 1 2年第 4期 浇 筑式沥青混凝土 的原材料 与配合 比选择 l 4 3 中起黏结作用 , 并填充粗颗粒 间的空隙。填料是沥青 体系中的悬浮体 , 可 以使填料均匀分散在沥青 中, 从而 降低了沥 青 的感 温 性, 增加 了它 的黏结 力 、 黏度 和 韧性 。 常用的填料有石灰岩粉 、 白云岩粉、 水泥等碱性矿 粉 , 其亲水系数应 1 ( 亲水系数是指矿粉吸附水分与 吸附煤油体积 的比值 , 即亲水 系数 = ) 。亲水 材料制成的矿粉 , 其体积在水 中膨
9、胀 比在煤油 中大 , 因 此亲水系数也较大 ; 而憎水性材料制成 的矿粉则在煤 油中具有较大的体积, 因此这类矿 粉的亲水 系数 1 。 填料 中要求粒径 7 0 ( 不含 泥土、 有机物等杂质 ) , 含水率 0 5 , 要 防止微粒 固 结 成块 。 2 2填 料一 沥 青界 面 的吸 附性 在填料一沥青体系中, 存在着固体与黏性液体之 问的吸附 , 影响吸附机理的主要因素是沥青 的化学组 分和填料 的性质 。例如 , 沥青与消石灰之 间的吸 附是很高强度的化学吸附, 沥青与硅质填料之 间的吸 附是强度很低的物理吸附。在发生化学吸附时 , 界面 上产生新的化学键时会放 出大量 的热 ;
10、物理 吸附放 出 的热量 是很 低 的 , 且 主要 取决 于填 料 的 比表面 积 。 填料释放热量的差别 , 反映了填料表 面活性 的大 小 。释放 热量 大 的填 料 , 表 面 活性 也 越 大 。 表 面活 性 大的填料更容易均匀地分散在沥青 中, 不但 可以使沥 青产生较大的硬化效应 , 而且还能降低沥青混凝土 的 膨胀系数 。添加2 4 熟石灰 , 可 以改善沥青混合 物的结构性能 , 保持较高强度, 同时提高沥青混凝土的 低 温抗 裂 变性 能 。 2 3 填料的选择 当前 , 国内外广泛采用石灰岩粉做 为沥青混凝土 的填料 , 这主要是因为石灰岩粉是碱性矿物, 亲水系数 介于
11、 0 7 50 8 5之间 , 它与沥青界面不仅能产生物理 化学反应 , 并且在其表面形成的沥青膜 , 在水的长期浸 泡下不会破坏。用作填料 的石灰岩粉 , 在盐 酸中不溶 解的残 留物不应超过 5 。另外 , 石灰 岩粉除 了具备 优 良 的技 术 性 能外 , 还 具 有 储 量 大 、 成 本 低 的 特 点 。因此 , 它是优先选用 的填料 。 3 浇筑式沥青混凝土 骨料 的选择 骨 料 性质 对 沥青 混 凝 土 的技 术性 能 有重 大 影 响 , 。骨料性 质 是 指 级 配 、 形 状 、 表 面 特 性 、 硬 度 、 耐久性 、 热稳定性 及黏附性等 。这些性 质中骨料和沥
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- 浇筑 沥青 混凝土 原材料 配合 选择
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