骨料物理性质对路用性能影响的研究分析论文_李波

骨料物理性质对路用性能影响的研究分析论文_李波

(重庆交通大学,重庆 400074)

摘要:骨料是混合料的主要组成部分,其质量、性能等特性会对沥青混合料产生较大或微小的影响,从而影响沥青混凝土路面的整体性能。本文从物理性质分析了骨料的性能,研究了集料性能与沥青混合料性能的关系,探讨了集料性能对沥青混凝土路面性能的影响。

关键词:骨料物理性质 路用性能 影响

一、物理性质

骨料的物理性质是骨料最常用的性质。这些属性包括人工控制,如级配,自然控制,如密度。

(1)骨料形状。形状是指骨料的棱角,受骨料加工方法和岩石类型的限制。粗粒花岗岩、细石灰石和白云石可轧制成块状和多棱角的骨料。片麻岩可轧成块状或扁平状的骨料。未处理的沙子、卵石在通常情况下颗粒是圆状的。压碎的形式和速度也影响骨料的形状。花岗岩之类的坚硬岩石通常由颚式破碎机破碎。旋回破碎机也可用于粗碎。其产量高,但产生的细集料过多。圆锥破碎机用于粗粉碎或细碎骨料。当使用圆锥破碎机或旋转破碎机时,在某些岩石结构破碎后,扁平骨料的含量增加。对此骨料可以用冲击式破碎机,但其产量相对较小。骨料的形状对路面的永久变形有很大的影响。研究表明,在交通荷载作用下,多棱角骨料可以大大降低路面的变形。骨料的形状也影响沥青路面的疲劳性能。多棱角骨料可以改善沥青混合料的硬度,提高沥青混合料的疲劳抗力。

(2)表面结构。表面结构对路面性能的影响不大,主要影响附着力。附着力主要影响疲劳和永久变形,其与水稳性关系最密切。

(3)吸水性。吸水性是指骨料将水或沥青吸入骨料空隙的能力。一般来说,吸附沥青的数量是吸水量的40%到60%。吸水率不会直接影响永久变形。研究表明,4%~6%的吸水率和吸水率<1%的骨料对沥青的敏感程度是不同的。高吸水性骨料的水稳定性优于低吸水骨料。这是由于多孔骨料和沥青的大面积作用,吸附能力强,使更多的沥青嵌入到骨料空隙中,完全占据了空隙。因此,在真空饱水或其它条件下,水不可能进入沥青与骨料的界面,剥离沥青膜。吸水率影响沥青含量。正确的吸水性对混合料的影响不大。

(4)密度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆骨料密度与路用性能的关系不是很密切,但对路面性能的间接影响是非常重要的。大部分级配规范的单位是质量,不同密度骨料的应用,如果不考虑其体积,则会影响沥青混合料中的沥青含量,进而影响其永久变形、疲劳寿命、高低温稳定性等性能。密度比较大的骨料在一定质量下所占体积小,这就意味着轻骨料可被较大的骨料取代,形成一种类似于开级配的混合物,虽然筛分结果符合要求。密度有时候也是评价集、骨料质量的一个指标。

(5)级配。在骨料的物理性质中,级配是决定路面性能的决定性因素。级配是永久变形的一个关键因素。当n次幂级配曲线中力取0.45时,专家们认为此时混合料相对比较脆弱,很容易在荷载作用下产生车辙。级配的另一个重要影响是疲劳寿命。密级配混合料具有较高的强度和较好的抗疲劳性能。矿粉的加入会增强这种特性。矿粉的用量取决于骨料的最大粒径和空隙率。混合物中粒径越大,它所能容纳的矿粉就越多。这是因为在典型的表面混合物中,骨料之间的空隙很小。作为矿物填料,矿粉一部分被用作沥青的添加剂。另一部分实际上分布在粗集料的表面上,对混合料有润滑作用。用轧制的骨料但不适当的级配组成的混合料与完全用砂类组成的混合料车辙是同样容易形成的。

二、总结

骨料是混凝土的重要组成材料,其性能对混凝土的物理—力学性能有重要的影响。特别是对于高强性能的混凝土,其强度受组成材料的强度影响较大,集料的强度明显影响混凝土的强度。路面的永久变形主要取决于骨料的级配、形状、耐久性和韧性;路面的疲劳性能主要受骨料的耐久性、硬度和韧性的影响,韧性很强的骨料具有良好的抗疲劳性能,路面使用寿命长;路面的水损害主要受骨料的化学成分、溶解性和表面电荷的影响,其次受级配、晶体结构、表面结构和吸水性等因素的制约。

参考文献

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作者简介:李波,男(1995年1月—),重庆潼南人,重庆交通大学在读本科生。

论文作者:李波

论文发表刊物:《知识-力量》3月下

论文发表时间:2018/5/22

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