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城镇道路工程结构与材料(中)

发布时间:2021-03-04 浏览次数:

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2K311013  沥青混合料的组成与材料
一、结构组成
沥青混合料是一种复合材料,主要由沥青、粗集料、细集料、矿粉组成,有的还加入聚合物和木纤维素拌合而成。 
按级配原则构成的沥青混合料,其结构组成通常有下列三种形式:

结构类型 结构特点 典型代表
悬浮-密实结构 黏聚力大,内摩擦角小 AC型沥青混合料
骨架空隙结构 黏聚力小,内摩擦角大 沥青碎石混合料(AM)和OGFC排水沥青混合料
骨架密实结构 黏聚力大,内摩擦角大 沥青玛�脂混合料(简称SMA)
口诀:骨摩密黏
二、主要材料与性能 
(一)沥青 
城镇道路面层宜优先采用A级沥青,不宜使用煤沥青。其主要技术性能如下:
多层面层选用沥青时,一般上层宜用较稠的沥青,下层或连接层宜用较稀的沥青。
煤沥青,人造沥青的一种,煤沥青煤焦油蒸馏加工去除液体馏分后的残余物。煤沥青为黑色脆性块状物, 有光泽;臭味, 熔融时易燃烧, 并有毒。
乳化石油沥青根据凝固速度可分为快凝、中凝和慢凝三种,适用于沥青表面处治、沥青贯入式路面,常温沥青混合料面层以及透层、粘层与封层。
用于沥青混合料的沥青应具有下述性能:
(1)具有适当的稠度:即一定温度条件下的粘度。
(2)具有较大的塑性:即在一定温度和外力作用下变形又不开裂的能力。
(3)具有足够的温度稳定性:即要求沥青对温度敏感度低,夏天不软,冬天不脆裂。
(4)具有较好的大气稳定性
(5)具有较好的水稳性
粗集料:热拌密级配沥青混合料中天然砂用量不宜超过集料总量的20% , SMA 、OCFC不宜使用天然砂。
(天然砂颗粒表面光滑、且常呈现酸性,采用天然砂会降低混合料的抗车辙能力,最好采用机制砂)
细集料:城镇快速路、主干路的沥青面层不宜采用粉煤灰作填料。(因为粉煤灰属于软质骨料,不满足快速路、主干道坚硬、耐磨、抗冲击性好的要求。 )
纤维稳定剂:纤维稳定剂不宜使用石棉纤维。(石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病)
三、热拌沥青混合料主要类型
(一)普通沥青混合料(即AC型沥青混合料)
适用于城市次干路、辅路或人行道等场所。(教材有误)
(二)改性沥青(Modified bitumen)混合料
改性沥青混合料与AC型沥青混合料相比具有较高的高温抗车辙能力,良好的低温抗开裂的能力,较高的耐磨耗能力和较长的使用寿命。
适用城镇快速路、主干路。
(三)沥青玛�脂碎石混合料(SMA)
SMA(沥青+矿粉+纤维稳定剂)是一种间断级配的沥青混合料,适用于城市主干道和城镇快速路。
沥青用量较多,高达6.5%~7% ,粘结性要求高,宜选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青。
(四)改性沥青玛�脂碎石混合料(或SMA) 
具有非常好的高温抗车辙能力,低温抗变形性能和水稳定性,且构造深度大,抗滑性能好、耐老化性能及耐久性等路面性能都有较大提高。
适用于严格实行分车道单向行驶的城镇主干路和城镇快速路。
2K311014  水泥混凝土路面的构造
一、构造特点
(一)垫层
在温度和湿度状况不良的环境下,水泥混凝土道路应设置垫层,以改善路面的使用性能。
(1)在季节性冰冻地区,防冻垫层(砂、砂砾)
(2)排水不良,排水垫层(砂、砂砾)
(3)路基可能产生不均匀沉降和变形时,半刚性垫层
垫层的宽度应与路基宽度相同,其最小厚度为150mm。
(二)基层
(1)混凝土面层下设置基层的作用: 防止或减轻唧泥、板底脱空和错台等病害; 
沥青类面层的病害有车辙和拥包
(2)基层材料的选用原则:
特重交通—贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土;
重交通—水泥稳定粒料或沥青稳定碎石;
中、轻交通—水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料。
湿润和多雨地区,繁重交通—宜采用排水基层。
记忆:
混凝土对应特重
级配对应中、轻
(3)基层的宽度:
小型机具施工——每侧比混凝土面层至少宽300mm;
轨模式摊铺机施工——每侧比混凝土面层至少宽500mm;
模式摊铺机施工——每侧比混凝土面层至少宽650mm。         
(7)基层下未设垫层,路床为细粒土、黏土质砂或级配不良砂(承受特重或重交通时),或者为细粒土(承受中等交通时),应在基层下设置底基层。底基层可采用级配粒料、水泥稳定粒料或石灰粉煤灰稳定粒料等。
三、面层
面层混凝土板通常分为普通(素)混凝土板、钢筋混凝土板、连续配筋混凝土板、预应力混凝土板等。目前我国多采用普通(素)混凝土板。
(二)混凝土弯拉强度
现行规范规定,以28d弯拉强度控制面层混凝土的强度。
面层水泥混凝土的抗弯拉强度不得低于4.5MPa,快速路、主干路和重交通的其他道路的抗弯拉强度不得低于5.0MPa。
(三)接缝
混凝土板在温度变化影响下会产生胀缩。为防止胀缩作用导致板体裂缝或翘曲,混凝土板设有垂直相交的纵向和横向缝,将混凝土板分为矩形板。
纵向接缝与路线中线平行,并应设置拉杆。
横向接缝——分为横向缩缝、胀缝和横向施工缝。
①横向缩缝
②横向施工缝——尽可能选在缩缝或胀缝处。
③横向胀缝——设置在邻近桥梁或其他固定构筑物处与其他道路相交处、板厚改变处、小半径平曲线等处。
 纵向接缝:设拉杆
横向接缝:
真缝(胀缝、施工缝):设传力杆
假缝(缩缝):快速路、主干路:设传力杆
其他:不设传力杆
拉杆和传力杆对比:

  拉杆 传力杆
作用 防止板块横向位移 保证接缝的传荷能力,避免或减轻错台,保证路面的平整度
材料 螺纹钢筋 光圆钢筋
 水泥混凝土面层自由边缘,承受繁重交通的胀缝、施工缝,小于90°的面层角隅,下穿市政管线路段,以及雨水口和地下设施的检查井周围,面层应配筋补强。
(四)抗滑性
可采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法形成面层的构造深度。记忆:三槽一毛。