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沥青碎石的概念 沥青碎石材料特性研究及其在道路建设中的多功能应用分析 沥青用碎石

“沥青碎石”这个概念在道路工程中通常指的是 一种特定的沥青混合料类型(Asphalt Mixture Type),更具体地说,它对应的是 开级配或半开级配的、以粗集料(碎石)形成嵌挤骨架为主的沥青稳定碎石混合料

下面内容是关于“沥青碎石”概念的详细解释:

1. 核心组成:

碎石(粗集料): 这是混合料的主体,通常指粒径较大的碎石(粗骨料),其含量占绝大部分(通常在70%-85%以上)。碎石之间形成紧密的嵌挤骨架结构,提供主要的承载能力和稳定性。

沥青(沥青结合料): 用作粘结剂,包裹碎石表面并将其粘结成一个整体。但它并不像在密级配沥青混凝土中那样起到填充和粘结大量细料的影响。

少量细集料和填料: 也会存在,但比例较低,主要用于填充粗集料骨架间的部分空隙,并帮助稳定结构。

2. 关键结构特征

  • 嵌挤骨架:
  • 这是沥青碎石区别于密级配沥青混凝土(AC)的最核心特征。

    混合料的设计级配使得粗集料(碎石)颗粒之间能够形成点对点的直接接触,相互嵌锁、挤紧,构成一个非常稳定的骨架结构

    沥青的影响更像是“稳定剂”或“胶水”,它包裹碎石表面,防止碎石在荷载下发生位移,将这个天然的碎石骨架结构粘结、固定成一个整体。它并不需要像在AC中那样作为主要传力介质。

    3. 级配特点(开级配或半开级配):

    为了形成有效的骨架嵌挤,混合料的级配曲线通常是开级配(OGFC较少用于基层)或半开级配(Semi-gap Graded)

    由此可见混合料中中间粒径的颗粒(如砂)含量较少,粗集料占主导地位。

    这种级配导致混合料有较高的孔隙率(设计孔隙率通常在8%-18%左右),具有良好的排水性能和抗车辙能力。

    4. 主要功能与应用:

    主要用途:道路基层(Base Course)和联结层(Binder Course)。 尤其是在需要较高承载力、良好稳定性和抗车辙性能的重载交通道路(如高速公路、干线公路)中广泛使用。

    核心功能: 提供主要的结构承载强度、分散荷载、抵抗永久变形(车辙)、提供排水通道(如果设计孔隙率足够)。

    它通常铺设在路基之上、沥青面层之下,作为道路结构的主要承重层。

    5. 常见的具体类型和名称:

    沥青稳定碎石(Asphalt Treated Base

  • ATB): 这是国际上最通用、最明确的称呼,指专门用于基层的沥青碎石。
  • 大粒径沥青碎石(Large Stone Asphalt Mix / Large Stone Mix

  • LSAM/LSM): 特指碎石粒径较大的沥青碎石混合料(公称最大粒径通常在25mm以上,甚至可达50mm以上),专门用于重载基层或软基路段。
  • 开级配沥青碎石基层(OGAB

  • Open Graded Asphalt Base): 强调其开级配特性。
  • 在某些语境下,“沥青碎石”可能也泛指使用了碎石和沥青的道路材料,但更专业和精确的定义就是指上述的ATB/LSAM等类型。

    6. 与相似概念的区别:

    密级配沥青混凝土(Dense-Graded Asphalt Concrete

  • AC):
  • 级配连续,细集料含量高。

    依赖沥青胶浆和细集料填充密实,形成悬浮密实结构。

    孔隙率低(通常3%-7%),主要用于面层。

    强度来源于沥青胶浆的粘结力和混合料的密实度。

    碎石封层/表面处治(Chip Seal/ Surface Treatment):

    施工工艺不同:是先洒布沥青(粘结层),再撒布单粒径碎石,接着碾压。

    不是预先拌合的混合料。

    厚度薄,主要用于磨耗层或封层,不承担主要结构荷载。

    天然碎石基层(Unbound Granular Base):

    仅由碎石(砾石)组成,没有沥青或其他粘结剂。

    依靠颗粒间的摩擦力和嵌挤影响承载,但缺乏粘结,水稳定性差,易变形。

    拓展资料关键点:

    “沥青碎石”在道路工程的专业语境下,主要指一种以粗碎石形成嵌挤骨架为主体、用少量沥青进行粘结稳定、具有较高孔隙率的沥青混合料类型(如ATB/LSAM)。它的核心特点是骨架嵌挤结构,主要功能是作为道路的基层,提供高强度、稳定性、抗车辙能力和一定的排水性。这与主要用于面层的密级配沥青混凝土(AC)在结构、级配、功能和性能上有显著区别。领会其“骨架嵌挤”和“基层应用”这两个核心是关键。