2.4.1.1 材料性能
1.集料性能
为了达到理想的压实度,粗集料和细集料的一些性质是非常重要的,如颗粒形状、棱角、吸水率和表面构造。级配混合料的最大集料尺寸、粗集料比例、砂用量、矿粉用量和类型等对沥青混合料的压实度都有直接影响。
在与其他指标相同的情况下,从粗到细均匀级配的混合料比单一尺寸或间断级配的混合料较易压实,粗集料比例大的沥青混合料,必须显著增大压实力,才能获得所需的空隙率。另一方面,多砂或细级配的沥青混凝土可塑性较好,这种混合料仍难以达到适当的密实度。多砂的沥青混合料在压实作用下趋于推挤且难以压实。
2.沥青性能的影响
沥青黏度影响沥青混合料劲度,并与混合料的可压实性有关。当压实沥青混合料时,高黏度往往会牵制颗粒移动;如果黏度太低,压实时集料颗粒容易移动。当沥青混合料较热时,沥青充当克服集料颗粒间摩阻力的润滑剂,在混合料已冷却时,沥青充当结合集料颗粒的结合料。
一般来说,沥青黏度越高,降低混合料空隙率的抵抗力越大,因此,使用高黏度沥青时,采用较高压实温度是减少沥青黏度、促进沥青路面压实的必要手段。
3.混合料的性能
事实上,沥青混合料性能更大程度地影响沥青路面压实,这种影响甚至比单纯集料或沥青更明显。
当沥青混合料中沥青用量较低时,易形成干涩、粗糙的混合料,这种混合料往往难于压实。当沥青用量太大时,可形成过渡润滑混合料,使混合料在压路机作用下,形成不稳定而且可开裂的混合料;对于低于最佳沥青用量的混合料,可以通过提高压实过程的效率来降低空隙率,达到一种满意的程度,但如果沥青用量高于最佳沥青用量时,在压实时几乎不能防止沥青混合料的极限变形。
如果集料在烘干时含水量未达到规范最小值的要求,这种湿的沥青混合料在压实过程中有移动的倾向,很难进行压实施工。
2.4.1.2 温度影响
温度对沥青混合料的压实影响也是非常显著的,通常高温沥青混合料比处于低温的同种混合料更易压实,较软的混合料一般必须在比硬混合料压实温度低的条件下压实。(www.xing528.com)
2.4.1.3 施工对压实的影响
1.环境
国外学者Pickson研究了影响热从热拌沥青混凝土传递到周围环境的因素,包括大气温度、风速、太阳辐射、混合料的初始温度、基层的初始温度、面层的厚度。研究表明:损耗到基层的热要超过损耗到大气层的热,因此在压实时,整个路表面随时间的温度分布是很重要的,基层温度、摊铺温度、大气温度和表面温度是影响冷却速率的四个最重要的因素。
一般认为,普通沥青混合料在施工期间,想要在80℃条件下降低空隙率,显得更为困难。在沥青混合料表面温度达到80℃之前,若基层温度或厚度适于短时间碾压,那么就可使用振动压路机,以达到一定的压实效果。
对一般沥青混合料来说,高摊铺温度(大于150℃)可能有利于压实,但从耐久性观点来看,它有可能降低沥青混合料的性质。
2.面层厚度
沥青混合料路面的厚度,包含三个意义:一是压实面层的绝对厚度;二是与混合料中骨料最大粒径有关的厚度;三是厚度均匀性。
一般而言,面层越厚,混合料冷却速度就越慢,在温度下降到停止碾压之前用于压实的有效时间也就越长,面层越薄,热损耗越快,这就大大减少了压实的有效时间。
当力求达到所需要的压实度时,集料的最大粒径和面层厚度之间的关系是很重要的,从密度和平整度来看,集料最大粒径一般不能超过其厚度的一半。
面层厚度的均匀性关系到在面层中能够达到密度的均匀性。
3.路基的承载力
通常情况下,路基承载力越高,面层越密实。
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