瀝青集料

公路工程中常用的集料種類有石灰巖、玄武巖、輝綠巖、花崗巖、片麻巖、砂巖等。瀝青混合料是一種復合材料,主要由瀝青、粗骨料、細骨料、礦粉組成,有的還加入聚合物和木纖維素。

集料的作用:集料在水泥混凝土和瀝青混合料中起骨架(粗集料)和填充(細集料)的作用,其主要技術性質有物理力學性質和化學性質。

集料的分類:集料分為粗集料和細集料,不同粒徑的集料所起的主要作用不同,對它們的技術要求也不同。在水泥混凝土中,粒徑小於5mm的顆料稱為細集料,俗稱砂。粒徑大於5mm的顆粒稱為粗集料,俗稱石。在瀝青混合料中,粒徑小於2.36mm的顆粒稱為細集料,粒徑大於2.36mm的顆粒稱為粗集料。同時水泥混凝土和瀝青混合料的組成成分、成型方法和技術要求均有較大差異,對集料的技術要求也有所不同。

集料的選擇:

粗集料:1.粗集料應潔凈、幹燥、表面粗糙;質量技術要求應符合《公路工程集料實驗規程》[1]規定; 2.粗集料應具有較大的表觀相對密度,較小的壓碎值、洛杉磯磨耗損失、吸水率、針片狀顆粒含量、水洗法<0.075mm顆粒含量和軟石含量;3.城市快速路、主幹道路的表面層(或磨耗層)的粗骨料的磨光值PSV應不少於36~42(雨量氣候分區中幹旱區一潮濕區),以滿足瀝青路面耐磨的要求; 4.粗集料與瀝青的黏附性應較好,高等級公路為5級,城市快速路、主幹道的骨料對瀝青的黏附性不應小於或等於4級。

細集料:1.細骨料應潔凈、幹燥、無風化、無雜質,質量技術要求應符合《公路工程集料實驗規程》規定; 2.熱拌密集配瀝青混合料中天然砂用量不宜超過骨料總量的20%,SMA、OGFC不宜使用天然砂。

礦粉:1.應采用石灰巖等憎水性石料磨成,且應潔凈、幹燥,不含泥土成分,外觀無團粒結塊;2.瀝青混合料用礦粉質量要求應符合《公路工程集料實驗規程》規定。

纖維穩定劑:1 .纖維技術要求應符合《公路工程集料實驗規程》規定。 2 .不宜使用石棉纖維。 3 .纖維穩定劑應在高溫條件下不變質。工程上幾種用作瀝青混合料集料的巖石:

53ea6120fd45f2086a23c46c33c70de3其中0-100為巖石中SiO2的含量。

石料的酸堿性通常是按石料化學成分中SiO2含量的多少來區分的,SiO2 > 65% 我們稱為酸性石料;SiO2=52%~65% 我們稱為中性石料;SiO2 < 52% 我們稱為堿性石料。一般而言,其中堿性石料與膠結料的粘接性更好。這是由於瀝青中含有瀝青酸、瀝青酸酐等,粘附性往往難以滿足要求,而堿性石料相對於酸性石料粘附性要好些,當然為瞭增強瀝青與集料的粘附性,在基質瀝青中摻加SBS改性劑,也能滿足粘附性的要求。在路面施工中,為瞭進一步提高改性瀝青的粘附性,在改性瀝青中還可以摻加瞭抗剝落劑。[2]

[1]交通運輸部公路科學研究院.中華人民共和國行業標準JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程[S].北京:人民交通出版社,2011.

[2]李志茂. 綜述瀝青混凝土路面施工質量控制[J]. 城市建設理論研究:電子版, 2011(16).

常用的幾種石料

石灰巖:俗稱灰石或青石。主要成分為CaCO3。主要礦物成分是方解石。常含有白雲石、菱鎂硬礦、石英、蛋白石、含少量鐵礦物及粘土等。石灰巖通常為青灰色、灰白色和淺白色,抗壓強度一般在50~120 Mpa 之間。

玄武巖:一種地下巖漿從火山中噴出或從地表裂隙中溢出凝結形成的火成巖。主要成分是矽鋁酸鈉或矽鋁酸鈣,還含有較高的氧化鐵和氧化鎂。玄武巖根據其成分不同可以分為拉斑玄武巖、堿性玄武巖、高鋁玄武巖;按其結構不同可分為氣孔狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、玄武玻璃;按其充填礦物不同可分為橄欖玄武巖、紫蘇輝石玄武巖等。

輝綠巖:主要由鐵、鋁矽酸鹽組成,結構細密,輻射強度極低,耐酸堿腐蝕強。抗折、抗壓強度高,光澤好。常用作高強混凝土的骨料、耐酸混凝土骨料、道路路面的抗滑表層等。c21dc05b9f51c86c194bc7d10a769d63

輝綠巖在南方各省高速公路表面層中的用量非常大占40%以上。

花崗巖:主要由長石、石英和雲母組成,具致密的結晶結構和塊狀構造。顏色一般為灰白、微黃、淡紅等;孔隙率和吸水率小,抗壓強度120-250Mpa;抗凍性達100-200次凍融循環;耐風化,使用期約為75-200年;對硫酸和硝酸的腐蝕具有較強的抵抗性。工程中常用於基礎、閘壩、橋墩、臺階、墻石和勒腳及紀念性土建結構物。在高溫下,花崗巖內的石英膨脹引起石材破壞,耐火性不好。d844d10397285ae4ab3f2eeb38eb1943花崗巖的耐磨性經得起考驗,但是花崗巖的抗剝離措施仍然需要進一步研究 。

片麻巖:主要由長石﹑石英組成,中粗粒變晶結構和片麻狀或條帶狀構造的變質巖。堅硬耐磨,棱角性好;然而與瀝青的粘附性較差,用作集料制備的瀝青混凝土易發生水損害。

砂巖:主要由石英砂或石灰巖等細小碎屑經沉積並重新膠結而成。主要礦物為石英,次要礦物有長石、雲母及粘土等,它的性質決定於膠結物的種類及膠結的致密程度。矽質砂巖不耐酸、堿的侵蝕;鐵質砂巖的性能比鈣質砂巖差,粘土質砂巖浸水易軟化;工程中一般不用。

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