瀝青混凝土內在材料與瀝青混凝土質量關系研究探討

【摘 要】本文從從瀝青砼各種材料的質量及含量探討對瀝青砼質量的影響

【關鍵詞】瀝青砼；材料；質量；含量；影響

1 概述

瀝青混凝土的質量是路面具有良好使用性能及較長使用壽命的保證。組成瀝青混凝土原材料的質量是使瀝青混凝土具有良好質量的保證。

滿足路面使用的瀝青混凝土必須具有的性能為：①不透水性；②耐磨性；③具有一定的粗糙度；④具有一定的承受車輛荷載的強度；⑤憎水性⑥抵抗溫度變形的能力。

組成瀝青砼的材料包括①起骨架支撐作用的粗集料（2.36mm以上顆粒）；②填充作用的細集料及礦粉（2.36mm以下顆粒，天然砂、機制砂、礦粉、石灰粉、水泥及在改性瀝青SMA結構中加入的木質素等）；③結合料（普通瀝青、乳化瀝青及改性瀝青等）。現從各種材料的質量及其在瀝青砼中的含量分別進行探討對瀝青砼質量的影響。

2 各種原材料的內在質量對瀝青砼的質量影響

2.1粗集料

公路瀝青路面對粗集料質量的主要要求如下：

粗集料在瀝青砼中主要起到骨架支撐作用，粗集料的質量對瀝青砼的強度、耐磨性、抗滑性、高溫穩定性及增加使用壽命至關重要。

2.1.1 粗集料的強度對瀝青砼強度的影響

由于粗集料的骨架作用，瀝青砼的強度直接取決于集料的強度，粗集料的強度通過壓碎值、洛杉磯磨耗損失及針片狀含量三項指標反應。以下為各種不同壓碎值進行室內穩定度試驗的結果：

2.1.2 粗集料的外觀形狀，破碎面的多少及磨光值的大小對瀝青砼路面的的摩擦系數即抗滑性的影響

高等級公路及一級公路對粗集料的磨光值有著較高的要求，必須大于42BPN，表面破碎面積不小于90%，形狀為棱體。這是為了確實保證瀝青路面行車使用的抗滑性，磨光值越高，表面形狀為立方棱體狀的粗集料，在鋪筑瀝青路面后其抗滑性越好。

2.1.3 粗集料與瀝青的粘附性，含泥量、吸水率對瀝青砼透水性及使用壽命的影響

一般情況下，堿性石料（石灰巖）與瀝青具有較好的粘附性，大都在Ⅳ級以上，滿足規范的要求，而酸性石料（玄武巖、輝綠巖等）與瀝青的粘附性較差，在此種類型的石料用作粗集料時，需進行特殊的堿化處理。采取的方法一般為：①用干燥的磨細消石灰或生石灰粉、水泥作為填料的一部分，用量不超過礦料總重的3%；②將粗集料用石灰漿處理后使用；③在瀝青中摻加抗剝落劑。

含泥量的大小也是影響瀝青砼透水性的關鍵因素。《公路瀝青路面施工及驗收規范》中明確規定粗集料的含泥量不得超過1%，軟石含量不超過5%。由于集料的堆放及轉運等，難免會在集料中摻入土塊等。含泥量的大小直接影響瀝青砼的強度和透水性。

泥土及風化的軟石屬親水性材料，吸水后，體積膨脹并強度降低，而瀝青砼路面則需要不透水且憎水。在拌和過程中如摻入泥塊或吸塵不徹底導致土粉摻入拌和，路面成型后，在自然的雨雪天氣下，土塊細水體積膨脹并在重車作用下被帶走，路面局部就會形成坑洞透水并松散，造成使用壽命降低。

2.2 細集料及填料

《公路瀝青路面施工及驗收規范》中對瀝青砼用細集料及填料的要求如下：

作為結合料的瀝青的質量對瀝青砼的質量至關重要。

2.3.1 瀝青三大指標（針入度、延度、軟化點）對瀝青砼的影響

瀝青的三大指標對瀝青砼的溫度穩定性影響較大。針入度表示瀝青在25℃時的粘稠度。一般情況下，在選用瀝青時，選擇針入度較小的瀝青，以提高瀝青砼的高溫穩定性（抗擁包、車轍、泛油能力）。延度和軟化點是瀝青抵抗低溫抗裂性的重要指標。

2.3.2 含蠟量的影響。由于溫度的變化，瀝青路面對瀝青含蠟量的要求為小于3%。，進口瀝青的含蠟量可以達到1%以下。含蠟量高的瀝青在鋪筑路面后，容易開裂、導致瀝青路面滲水后破壞，瀝青路面使用壽命降低。

現在，通常采用加入改性劑對普通瀝青進行改性，以增加瀝青路面的抵抗溫度變形能力。改性的目的就是降低瀝青的針入度、提高延度和軟化點，以增加瀝青砼的抗溫度變形能力。

3 集料含量對瀝青砼質量的影響

瀝青砼由集料組成，集料的含量不同，對瀝青砼的質量影響不同。

現從瀝青混合料的配合比設計方面進行探討。瀝青混合料的配比設計包括三個方面：

3.1 材料的選擇，要保證材料的質量符合要求。（在前面已經作了分析）；

3.2 各種粗細集料及礦粉材料的配比，即確定礦料級配；

3.3 確定合理的瀝青用量。

配合比設計實際上是對影響瀝青砼各種性能的因素的調整，并按照要求進行試驗驗證。研究結果如下：

3.3.1 瀝青路面的車轍變形、擁包等主要是發生在夏季高溫情況下，是一種混合料各種成分的位置變化。瀝青的高溫穩定性能，是抵抗車輛反復壓縮變形及側向流動的能力，它首先取決于礦料骨架，尤其是粗集料的相互嵌擠作用，同時瀝青的性質及含量則起到阻止此種變形的能力。

3.3.2 瀝青路面的溫縮裂縫表現為寒冷季節混合料集料之間的瀝青膜拉伸破壞，然后再導致集料的破裂。因此，瀝青混合料的低溫抗裂性主要取決于瀝青結合料的低溫抗拉伸性能，與所選用瀝青的延度密切相關。

3.3.3 瀝青混合料的水損壞主要取決于瀝青與礦料之間的粘附性，與礦料的本質成分及礦料表面的粗糙度、含泥量有關。

3.3.4 瀝青混合料的疲勞開裂與各項指標均有關，但主要取決于瀝青的作用。

3.3.5 瀝青路面的耐久性（使用壽命）與瀝青的抗老化能力有關（薄膜加熱后的各項指標），為減少瀝青砼的老化速度，在配合比的設計中，降低瀝青砼的空隙率至關重要。

對照以上的瀝青混凝土路面的性能影響因素，根據實際所需的級配種類進行適當調整，選擇出理想的配合比。

在我國的公路施工中，現已采用SMA型級配結構，對提高瀝青混合料的性能起到很大作用。

4 總結

瀝青砼各組成的質量及含量對瀝青路面的影響至關重要，在以后的工作中，在選擇瀝青配合比及確定原材料方面應確保滿足瀝青路面的各項使用性能。這就要求我們在今后的工作中不斷總結經驗教訓，使所修筑的路面滿足設計的使用性能。