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各位同学大家好
上一讲讲解了沥青混合料的基本路用性能
指出在实际使用中
这些基本路用性能都其必须满足的技术要求
那么这些技术要求是什么
那我们进入本章第三讲
沥青混合料的体积参数与技术要求
主要包括如下四方面内容
首先从沥青混合料的体积构成说起
在集料章节学习中
我们知道构成
沥青混合料的主体是矿质集料
在其表面存在的孔隙
当沥青裹覆集料时
部分孔隙会被沥青所填充
因此压实后沥青混合料的体积构成示意图
如图所示
其中Vma是矿料间隙体积
但不包括吸收沥青所占的体积
Vfa是被沥青填充的矿料间隙体积
Va是孔隙所占的体积
Vma Vfa Va是
沥青混合料最为重要的三个体积构成
也是后续沥青混合料组成设计的重要依据
一般而言Vma等于Vfa和Va之和
了解了沥青混合料体积构成以后
同学们会疑问
如何测试表征这些体积构成呢
这就要先测试沥青混合料的密度
通过密度换算得到体积参数
本节主要讨论
沥青混合料的两种密度
理论最大密度和毛体积密度
理论最大密度是指压实后孔隙为零的
理想状态下的最大密度
可以通过实测法或者计算法确定
对于普通沥青混合料
一般通过实测法确定
具体包括 真空法和溶剂法
其中真空法应用较为广泛
对于改性沥青混合料
和沥青玛蹄脂碎石混合料SMA
一般要求采用计算法确定
理论最大密度的实测法
请同学们查阅我国相关技术规程
做进一步深入了解
本节重点讨论计算法的确定过程
由于沥青在混合料中的用量
通常有两种表示方法
即沥青与矿料的质量比称之为油石比
或者沥青占混合料总质量的比例
称之为沥青含量
所以分别对应有两种计算
最大理论密度的公式
其中γse是矿料合成有效相对密度
γsb是沥青相对密度
不管采用何种计算公式
其中矿料合成有效相对密度
可以通过矿料的合成毛体积相对密度
和合成表观相对密度予以起订
其中γ和γ’为各种矿料的表观密度
和毛体积密度
P为各种矿料的组成比例
理论最大密度是计算
沥青混合料体积参数的重要依据
除此之外
还需确定混合料的毛体积密度
所谓毛体积是指实体矿物成分体积
闭口孔隙体积 开口孔隙体积
等表面轮廓所包围的毛体积
而毛体积密度是指
混合料单位毛体积的干质量
在工程中
通常根据试件吸水率选择
表干法 蜡封法或者体积法来测定
其中表干法适用于
吸水率小于2%的试件
通过测定试件在空气中质量ma
水中质量mw和饱和面干质量mf
按如下公式进行计算
同时 需要根据公式计算
试件吸水率是否满足规定要求
表干法的关键在于
用拧干的湿毛巾擦拭试件表面时
制造一种饱和面干状态
表面既不能有多余的水膜
又不能把吸入孔隙中的水分擦走
得到真正的毛体积
蜡封法和体积法
请同学们查阅我国相关技术规程
做进一步了解
自此可以根据理论最大密度
和毛体积密度等参数
计算沥青混合料的孔隙率
矿料间隙率和沥青饱和度等体积参数
所谓空隙率是指
压实沥青混合内矿料
与沥青实体以外的空隙
不包括矿料本身或者
表面已经被沥青封闭的孔隙
体积所占试件总体积的百分率
按如下公式计算
空隙率不宜过大更不宜过小
空隙率过小
会引起路面高温稳定性下降
空隙率太大则会导致
路面透水而发生水损坏
因此空隙率的大小应与交通 气温
降水条件紧密关联
通常以3～5%为宜
所谓矿料间隙率
时指压实沥青混合料试件中
矿料实体以外的体积
包括空隙和有效沥青体积
占试件总体积的百分率
按如下公式进行计算
矿料间隙率不宜过大也不宜过小
矿料间隙率过小会导致沥青含量过低
或剩余空隙率偏小
矿料间隙率过大会导致沥青含量过高
或者剩余空隙率过大
矿料间隙率适宜范围取决于
沥青混合料类型和压实成型条件
一般而言矿料间隙率的要求
随4.75mm通过率的增大而增大
每增大5%
矿料间隙率的要求值增大0.5～0.8%
所谓沥青饱和度是指
压实沥青混合料试件矿料间隙率中
扣除被集料吸收的沥青以外
有效沥青实体体积占矿料间隙体积的百分率
按如下公式进行计算
沥青饱和度不宜过大 也不宜过小
饱和度过大
会导致试件中沥青含量过多
或者孔隙率偏小
饱和度过小
会导致沥青含量太少
或者孔隙率偏大
沥青饱和度的大小
应该结合矿料间隙率和空隙率
综合考虑予以确定
如上所诉
空隙率 矿料间隙率和沥青饱和度
都应该有适宜的范围
在上一讲也指出
沥青混合料的基本路用性能
有其技术要求
但是因为我国各地区气候差异很大
对沥青提出的要求也不尽相同
为保证沥青路面对气候的适应性
提出了沥青及沥青路面
使用性能的气候分区
气候分区由三级区划组合而成
一级为高温分区
二级为低温分区
三级为雨量分区
用数字1 2 3 4表示气候影响的严重程度
数字越小 表示气候影响越严重
其中一级高温分区与最近30年设计周期
最热月的平均日
最高温度的平均值为依据
分为夏炎热 夏热和夏凉区
二级低温分区以
最近30年的极端最低气温的最小值为依据
分为冬严寒区 冬寒 冬冷 冬温区
三级雨量分期以
最近30年的年平均降雨量的平均值为依据
分为潮湿 湿润 半干和干旱区
以西安为例
西安处于1-3-2区即
夏炎热 冬冷 湿润区
同学们可以思考一下
自己家乡处于哪一个气候分区
在不同的气候分区
我国建立了沥青混合料使用性能的技术要求
体积特征参数 马歇尔稳定度
高温稳定性 低温稳定性的技术要求
如这些表所示
这些标准的确立
为开展沥青混合料组成设计提供了依据
那么 如何选择合适的沥青
集料 填料等原材料
如何进行沥青混合料组成设计
让我们下一讲再见
-绪论
--绪论
-第1节 岩石的组成、分类
--Video
-第1节 岩石的组成、分类--作业
-第2节 岩石性质与技术等级
--Video
-第2节 岩石性质与技术等级--作业
-第3节 集料分类和物理性质
--Video
-第3节 集料分类和物理性质--作业
-第4节 粗、细集料和矿粉特性
--Video
-第4节 粗、细集料和矿粉特性--作业
-第5节 集料筛分、级配与级配理论
--Video
-第5节 集料筛分、级配与级配理论--作业
-第6节 集料组成设计方法
--Video
-第6节 集料组成设计方法--作业
-第1节 石灰
--第1节 石灰
-第1节 石灰--作业
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化--作业
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质--作业
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准--作业
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止--作业
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣--作业
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构--作业
-第2节 密度及绝对黏度
-第2节 密度及绝对黏度--作业
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）--作业
-第4节 低温及感温性
--沥青延度演示视频
-第4节 低温及感温性--作业
-第5节 加热稳定性
-第5节 加热稳定性--作业
-第6节 改性沥青
--第6节 改性沥青
-第6节 改性沥青--作业
-第7节 沥青分级及技术要求
-第7节 沥青分级及技术要求--作业
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青--作业
-第1节 水泥混凝土的组成及特点
-第1节 水泥混凝土的组成及特点--作业
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性--作业
-第3节 水泥混凝土的强度特征
-第3节 水泥混凝土的强度特征--作业
-第4节 水泥混凝土的变形特性
-第4节 水泥混凝土的变形特性--作业
-第5节 水泥混凝土的耐久性
-第5节 水泥混凝土的耐久性--作业
-第6节 普通水泥混凝土组成设计
-第6节 普通水泥混凝土组成设计--作业
-第7节 水泥混凝土外加剂
--水泥混凝土外加剂
-第7节 水泥混凝土外加剂--作业
-第8节 新型水泥混凝土
--新型水泥混凝土
-第8节 新型水泥混凝土--作业
-第1节 组成结构与强度形成原理
--Video
-第1节 组成结构与强度形成原理--作业
-第2节 基本路用性能
--Video
-第2节 基本路用性能--作业
-第3节 体积参数与技术要求
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-第3节 体积参数与技术要求--作业
-第4节 原材料的技术要求和选用方法
--Video
-第4节 原材料的技术要求和选用方法--作业
-第5节 Marshall组成设计方法
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-第5节 Marshall组成设计方法--作业
-第6节 Superpave组成设计方法
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-第6节 Superpave组成设计方法--作业
-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法
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-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法--作业
-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法
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-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法--作业
-第1节 钢材的冶炼与分类
--Video
-第1节 钢材的冶炼与分类--作业
-第2节 钢材的技术性质
--Video
-第2节 钢材的技术性质--作业
