沥青混凝土的性能优劣,很大程度上取决于其各组成成分的质量和配比。深入了解各组分的作用及选择标准,是掌握沥青混凝土技术的关键。
沥青是沥青混凝土中不可或缺的粘结剂,其性能直接影响混合料的强度、稳定性和耐久性。
常见沥青类型:目前工程中常用的沥青主要有道路石油沥青、改性沥青(如 SBS 改性沥青、SBR 改性沥青)等。道路石油沥青具有较好的粘结性和可塑性,适用于一般道路工程;改性沥青则通过添加高分子聚合物等改性剂,显著提升了高温稳定性、低温抗裂性和抗老化性能,适用于对路面性能要求较高的高速公路、重载交通道路等。
沥青选择依据:选择沥青时,需综合考虑工程所在地的气候条件(如最高温度、最低温度、降雨量)、交通荷载等级(如轻型交通、重型交通、特重交通)以及路面结构层位(上面层、中面层、下面层)。例如,在高温地区或重载交通道路的上面层,应选择高温稳定性好的改性沥青;在寒冷地区,需选择低温抗裂性优异的沥青。
集料在沥青混凝土中占比超过 90%,是构成混合料骨架的核心成分,对路面的强度、刚度和耐久性起着决定性作用。
集料分类与作用:集料按粒径大小可分为粗集料(粒径大于 2.36mm)和细集料(粒径小于 2.36mm)。粗集料主要承担车辆荷载的传递作用,提供混合料的骨架强度;细集料则填充粗集料间的空隙,与沥青共同形成密实的胶结层,提高混合料的密实度和抗渗性。
集料质量要求:优质的集料应具备以下特点:①足够的强度和硬度,能抵抗车辆荷载的磨损和挤压;②良好的颗粒形状,以圆形或棱角形为宜,避免扁平、细长颗粒,保证集料间的嵌挤力;③较低的含泥量和杂质含量,防止影响沥青与集料的粘结效果;④稳定的物理化学性能,能抵抗自然环境的侵蚀。
矿粉的作用:矿粉通常由石灰石、白云石等碱性石料磨细而成,粒径小于 0.075mm。它能与沥青形成沥青胶浆,增强沥青与集料的粘结力,同时填充集料间的微小空隙,提高混合料的密实度和抗水损害能力。矿粉的质量需严格控制,要求其细度符合规范要求,且不含杂质和有害物质。
外加剂的应用:为改善沥青混凝土的某项或多项性能,工程中常添加外加剂。常见的外加剂包括抗剥落剂(提高沥青与集料的粘结力,防止水损害)、纤维稳定剂(增强混合料的抗裂性和高温稳定性)、温拌剂(降低沥青混合料的拌和与摊铺温度,减少能耗和碳排放)等。外加剂的选择和用量需根据工程需求和混合料性能要求,通过试验确定。