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不同因素对沥青混合料抗滑能力的影响

文章作者:路新道路工程 文章来源:路新道路工程 类型:行业资讯 日期:2018-08-04 14:37:53 分享:
    随着经济与科学技术的迅猛发展,近年来中国交通运输业日益呈现出高车速、大流量、重轮载的特点,因此对路面安全性提出了更高的要求,而保证路面行车安全以及快速行驶的一个重要指标就是路面的抗滑能力。路面在长期使用过程中,抗滑水平会有不同程度的衰减,衰减的差异性主要与路面材料特性、级配类型与粗细、交通流大小与行车速度、潮湿状况、滑溜性、污染等相关。
    研究了不同岩性石料、不同粗细级配的沥青混合料抗滑性能变化规律,得出玄武岩沥青混合料抗滑性能优于石灰岩沥青混合料,且相同岩性石料的沥青混合料抗滑性能取决于石料本身的物理特性;AC-13型级配越粗,混合料的抗滑性能越优;广州路新道路通过研究得出开级配沥青混合料的抗磨光性能较好,磨光衰减速率较小。硬度大、硅石含量高以及矿物组成复杂的集料的沥青混合料抗磨光性能好;储应松等根据现场累计当量轴次与横向力系数的数据,建立了AC-13型沥青路面的抗滑性能衰减模型,认为交通量增加是路面抗滑能力降低的主导因素;李长城等认为路面水膜及其厚度、温度、砂粒等路面状况均会影响路面的抗滑力。
    该文基于自研仪器“集料/沥青混合料摩擦特性测试仪”,连续、自动地测试路面材料的动态摩擦系数,减少测摆值、构造深度等间隔试验的人为、机器等误差,以便于研究集料岩性、级配类型与粗细程度、荷载大小等因素影响下沥青混合料的抗滑能力衰变规律。


集料/沥青混合料摩擦特性测试仪简介

测试仪结构简介
    自主研发的集料/沥青混合料摩擦特性测试仪由操作界面、驱动系统、加载系统、承样台、磨具系统、加热系统以及喷水系统组成。其中:①操作界面为测试仪的触控软件,控制着测试仪的运行、试验参数设定、动态数据记录与打印、故障预警等;②驱动系统为电缸,带动磨具作直线往返运动,实现加速的功能;③磨具系统包括磨具及其固定试槽。仪器运转时,为可动部分,在驱动系统带动下做直线往返运动;④加载系统为气缸,作用于试样中心点,可自动找平;⑤承样台为用于承装集料板或沥青混合料试件板的试槽,可以推拉,便于装卸试件。仪器运转时,为固定部分,承受着磨具的直线往返磨光磨耗运动;⑥加热系统用于模拟路面温度变化;⑦喷水系统为小型循环水泵,流量可调可控,用于模拟路面干湿状态。


小区沥青道路修补



级配对沥青混合料抗滑性能的影响

    沥青路面微观构造与宏观构造取决于裸露矿料的表面特性和颗粒间形成的“微凸体”,而矿料的级配对其表层矿料裸露程度、构造深度起着决定性作用。因此,该文采用不同的混合料级配类型及粗细程度分别制备混合料抗滑试件板,研究不同级配类型且不同粗细级配下混合料的抗滑性能变化规律。
    可知:SMA-13级配中,级配3粗于级配2;AC-13级配中,级配4位于级配中值的上方,偏细;级配5、6均位于级配中值的下方,偏粗,且级配5、6中,≤4.75mm筛孔的通过率相同,级配6粗于级配5。
    可知:不论级配的粗细,SMA级配的抗滑耐磨性能均优于AC级配;同一级配类型下,均是级配越粗,混合料的抗滑性能越好。这是因为SMA级配或者是同一级配类型的较粗级配,其混合料表面构造深度大于AC级配或者同一级配类型的较细级配。但是不论级配类型与粗细程度如何,石灰岩沥青混合料中掺配玄武岩集料后,其抗滑性能均得到较大改善,说明集料互掺技术能够改善沥青路面抗滑表层的抗滑性能。


荷载对沥青混合料抗滑性能的影响

    采用不同的加载荷重分别制备SMA-13与AC-13混合料抗滑试件板,研究不同荷重下混合料的抗滑性能变化规律。
    可知:同一级配类型下,均是加速加载磨光磨耗试验的荷重越大,抗滑性能衰减越快;不论加载荷重的大小,石灰岩沥青混合料中掺配玄武岩集料后,其抗滑性能均得到较大改善;相同加载荷重、相同掺配方案下,SMA级配的抗滑耐磨性能均优于AC级配;同一级配类型下,级配越粗,抗滑性能越好。因此,为保证沥青混合料获得适宜的长期抗滑性能,轻交通下,可以选用AC粗型级配;中交通下,优先选用SMA级配;重交通下,应选用SMA粗型级配。
    集料本身的长期抗滑性能越好,其沥青混合料以及互掺沥青混合料均亦具有较优的长期抗滑性能。同时交通量越大,沥青混合料以及互掺沥青混合料抗滑性能衰减越快,因此在重交通路段,也优先选用长期抗滑性能较优的集料,即选用本身抗滑耐磨性能较好的集料。


路新沥青路面施工工程


结论

    (1)集料岩性不同,沥青混合料抗滑性能衰变趋势相同,但抗滑能力不同,石灰岩沥青混合料的抗滑能力较弱;集料岩性相同,而地理区域、岩层层位、地质构造以及造岩矿物种类与含量的差异等均会引起沥青混合料抗滑性能的差异性;相同级配、用油量以及潮湿状态下,集料岩性虽是沥青混合料抗滑性能差异性的决定因素,但沥青混合料抗滑性能仍与混合料的施工工艺、压实度等相关。
    (2)加载荷重越大,沥青混合料的抗滑性能衰减越快;不论加载荷重的大小,SMA型沥青混合料抗滑性能均优于AC型,且级配越粗,沥青混合料的抗滑性能越好。为保证沥青混合料获得适宜的长期抗滑性能,轻交通下,可以选用AC粗型级配;中交通下,优先选用SMA级配;重交通下,应选用SMA粗型级配,且本身抗滑耐磨性能较好的集料及其混合料。
    (3)石灰岩沥青混合料中掺配玄武岩集料后,抗滑性能大大改善,为此提出沥青路面抗滑表层的集料互掺技术。
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