沥青路面通常用于铺筑路面的面层,它直接受车辆荷载作
沥青路面
用和大气因素的影响,同时沥青混合料的物理、力学性质受气候因素与时间因素影响较大,因此为了能使路面给车辆提供稳定、耐久的服务。必须要求沥青路有以下几个重要的特征:
1.沥青路有高温稳定性。
高温稳定性即沥青路面抵抗流动变形的能力。由于沥青路面的强度与刚度随温度升高而显著下降,为了能够更好地保证沥青路面在高温季节行车荷载反复作用下不致产生诸如波浪、推移、车辙、拥包等病害,沥青路面应具有良好的高温稳定性。
2.沥青路有低温抗裂性。
低温抗裂性指的是沥青路面抵抗低温收缩裂缝的能力。由于沥青路面随温度下降,劲度,变膨能力降低。在外界荷载作用下,使得—部分应力来不及松弛,应力逐渐累积下来,这些累计应力**过材料抗拉强度时即发生开裂,从而会导致路面的破,所以沥青路面在低温时应具有较低劲度和较大的抗变形能力来满足低温抗裂性能。
3.沥青路有水稳定性。
水稳定性指的是沥青路面抵抗受水的侵蚀逐渐产生沥青膜剥离、掉粒、松散、坑槽而破的能力。这是由于水分的存在一方面降低了沥青本身的粘结力,同时也破了沥青路面中沥青与矿料间的粘聚力,从而加速了剥落现象发生,造成了道路的水损害。所以说,沥青路面一定要具有水稳定性,这样才能够保证路面的耐用。
4.沥青路面要具有耐疲劳性。
耐疲劳性指的是沥青路面在反复荷载作用下抵抗破的能力。它是由于沥青路面在使用期间经受车轮荷载的反复作用,长期处于应力应变交迭变化状态,致使路面结构强度逐渐下降。当荷载重复作用**过一定次数以后,在荷载作用下路面内产生的应力就会**过强度下降后的结构抗力,使路面出现裂纹,产生疲劳断裂破,所以,沥青路面应该具有耐疲劳性。
沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中,所形成的骨架密实混合料。SMA是一种间断级配的沥青混合料,5以上的粗集料比例高达70%~80%,矿粉的用量达7%~13%。由此形成的间断级配,很少使用细集料;为加入较多的沥青,一方面增加矿粉用量,同时使用纤维作为稳定剂;沥青用量较多,高达6.5%~7%,粘结性要求高,并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青。
1、沥青路面的车辙
车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的累积变形。
车辙属变形类,是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽,深度1.以上。车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生性变形积累形成的带状凹槽。车辙降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,较易发生汽车飘滑而导致交通事故。产生车辙的原因主要是由于设计不合理以及车辆严重**载导致的。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素,以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。车辙产生的主要原因有:
(1)沥青混合料油石比过大;
(2)表面磨损过度;
(3)雨水侵入沥青混凝土内部;
(4)由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。
2、推移拥包
主要是由于沥青混合料路面在水平荷载作用下抗剪强度不足所引起的。导致此类沥青混合料抗剪强度不足的内在原因主要有:混合料用油量过大,细集料或填料过多,沥青标号选择不合适,在沥青混合料铺筑之前表面平整度差,上下层间光滑接触,无层间黏结力等,实际的原因则是其中一种或数种原因的共同作用。其外界原因可能是夏季高温时间长、交通量大、车速慢,特别是刹车较多的路段,易产生推移、拥包等。
泛油
泛油是指沥青混合料内部多余的沥青在车辆荷载作用下向沥青路面表面迁移的结果。泛油的主要原因是沥青用量过大或压实沥青混合料的残留空隙率太小。
4、裂缝
沥青路面开裂的主要原因可分为两大类:一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破裂缝,一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝。
沥青路面优点有:表面平整、无接缝、行车舒适、振动小、噪音低、耐磨、不扬尘易清洗、施工期短、养护维修简便可再生利用、适宜修建等。
面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层,可由1~3层组成。表面层应根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层;中面层、下面层应根据公路等级、沥青层厚度、气候条件等选择适当的沥青结构层。
基层是设置在面层之下,并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基,起主要承重作用的层次。基层材料的强度指标应有较高的要求。基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层。当基层较厚需分两层施工时,可分别称为上基层、下基层。
温度疲劳裂缝 产生低温裂缝的是沥青混凝土层,这种裂缝主要发生在日温差大的地区。由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳,使沥青混合料的极限拉伸应变(或劲度模量)变小,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松驰性能降低,终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。
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