鄭州瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層 DATE: 2024-11-24 19:03:35
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鄭州瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層
1、鄭州脂碎形成背景
60年代的瀝青德國交通十分發(fā)達，根據(jù)本國的瑪蹄面層氣候特點(夏季氣溫20℃左右，冬季不太冷)，石混習慣修筑“澆筑式瀝青混凝土”路面。合料這種結構中瀝青含量12％左右，鄭州脂碎礦粉含量高。瀝青使用中發(fā)現(xiàn)路面的瑪蹄面層車轍十分嚴重，另外當時該國家的石混汽車為了防滑的需要，經常使用帶釘?shù)暮狭陷喬?包括歐洲一些國家亦如此)，其結果是鄭州脂碎路面磨耗十分嚴重(1年可減薄4cm左右)。為了克服日益嚴重的瀝青車轍，減少路面的瑪蹄面層磨耗，公路工作者對瀝青混合料的石混配合比進行調整，增大粗集料的合料比例，添加纖維穩(wěn)定劑，形成了SMA結構的初形。1984年德國交通部門正式制定了一個SMA路面的設計及施工規(guī)范，SMA路面結構形式基本得以完善。這種新型的路面結構先后在德國、歐洲一些國家逐漸被推廣、運用。90年代初，美國公路界認為其公路路面質量不如歐洲國家的路面質量好。經考察發(fā)現(xiàn)存在兩個方面的差距：①在改性瀝青的運用上；②在路面的結構形式上(即SMA)。1991、1992年開始加以研究、推廣SMA這種結構形式，典型的是：1995年亞特蘭大市為舉辦奧運會對公路網進行改建和新建，全部采用了SMA這種結構形式做路面。
2、瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面(SMA)的組成原理及特點
瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結合料，填充于間斷級配的礦料骨架中，所形成的混合料。其組成特征主要包括兩個方面：①含量較多的粗集料互相嵌鎖組成高穩(wěn)定性(抗變形能力強)的結構骨架；②細集料礦粉、瀝青和纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂將骨架膠結一起，并填充骨架空隙，使混合料有較好的柔性及耐久性?！?strong style="white-space: normal;">鄭州瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層
SMA的結構組成可概括為“三多一少，即：粗集料多、礦粉多、瀝青多、細集料少”。具體講：①SMA是一種間斷級配的瀝青混合料，5mm以上的粗集料比例高達70％～80％，礦粉的用量達7％～13％，(“粉膠比”超出通常值1.2的限制)。由此形成的間斷級配，很少使用細集料；②為加入較多的瀝青，一方面增加礦粉用量，同時使用纖維作為穩(wěn)定劑；③瀝青用量較多，高達6.5％～7％，粘結性要求高，并希望選用針入度小、軟化點高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青(采用改性瀝青)）——鄭州瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層
SMA的特點：瀝青瑪蹄脂碎石混合料是當前國際上公認(使用較多)的一種抗變形能力強，耐久性較好的瀝青面層混合料。由于粗集料的良好嵌擠，混合料有非常好的高溫抗車轍能力，同時由于瀝青瑪蹄脂的粘結作用，低溫變形性能和水穩(wěn)定性也有較
多的改善。添加纖維穩(wěn)定劑，使瀝青結合料保持高粘度，其攤鋪和壓實效果較好。間斷級配在表面形成大孔隙，構造深度大，抗滑性能好。同時混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好，從而提高了瀝青混合料的路面性能。
3、橡膠瀝青(AR)——鄭州瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層
橡膠瀝青是先將廢舊輪胎原質加工成為橡膠粉粒，再按一定的粗細級配比例進行組合，同時添加多種高聚合物改性劑，并在充分拌合的高溫條件下（180℃以上），與基質瀝青充分熔脹反應后形成的改性瀝青膠結材料。橡膠瀝青具有高溫穩(wěn)定性、低溫柔韌性、抗老化性、抗疲勞性、抗水損壞性等性能，是較為理想的環(huán)保型路面材料，目前主要應用于道路結構中的應力吸收層和表面層中。
橡膠瀝青經過50年的應用，形成了兩個成熟的級配混合料產品系列。與常規(guī)瀝青混合料相比，橡膠瀝青混合料擁有較高的瀝青用量（7.5%左右）。
（1）開級配混合料（AR-OGFC）：由高用量橡膠瀝青（9-10%）與單一粒徑碎石為主的集料拌合而成。
特點及應用：開級配混合料具有良好的抗滑、防濺水、降噪音和持久穩(wěn)定性，是高速公路和城市快速道路的理想表面層材料。同時開級配混合料突出的抗反射裂縫能力，被廣泛用于水泥路面超薄罩面。
（2）間斷級配混合料（AR-GAP）：由中間粒徑間斷級配與橡膠瀝青拌合而成。動穩(wěn)定度達到3000以上，凍融劈裂值達到80以上?！?strong style="white-space: normal;">鄭州瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層
特點及應用：由于具備較好的表面構造、密水性、抗剪切穩(wěn)定性，間斷級配和混合料被普遍用于交叉和變速較多的城市道路面層和補強結構。橡膠瀝青路面的性能優(yōu)勢：
1）優(yōu)異的抗疲勞性提高路面的耐久性能；
2）由于膠結料含量高、彈性好，提高了路面對疲勞裂縫、反射裂縫的抵抗能力；
3）較強的低溫柔韌性減輕了路面的溫度敏感性；
4）因為膠結料含量高、油膜厚以及輪胎中含有抗氧化劑，故提高了道路抗老化、抗氧化能力；
5）優(yōu)異的抗車轍、抗變形能力；
6）由于道路的耐久性得到提高，使得道路的養(yǎng)護費用顯著降低；·大量使用廢舊輪胎，既節(jié)約了能源，也有利于環(huán)境保護；
7）橡膠中的炭黑能夠使路面黑色長期保存，與標線的對比度高，提高了道路的性；
8）橡膠瀝青用于瀝青混合料時，由于施工厚度薄，施工迅速，縮短了施工時間。