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沥青混合料的组成结构及强度原理

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§沥青混合料的组成结构及强度原理沥青混合料的组成结构沥青混合料是一种复杂的多种成分的材料,其“结构”概念同样也是极其复杂的。因为这种材料的各种不同特点的概念,都与结构概念联系在一起。这些特点是:矿物颗粒的大小及其不同粒径的分布;颗粒的相互位置;沥青在沥青混合料中的特征和矿物颗粒上沥青层的性质;空隙量及其分布;闭合空隙量与连通空隙量的比值等。“沥青混合料结构”这个综合性的术语,是这种材料单一结构和相互联系结构的概念的总和。其中包括:沥青结构、矿物骨架结构及沥青 - 矿粉分散系统结构等。 上述每种单一结构中的每种性质,都对沥青混合料的性质产生很大的影响。随着混合料组成结构的研究的深入,对沥青混合料的组成结构有下列两种互相对立的理论。(1) 表面理论按传统的理解,沥青混合料是由粗集料、细集料和填料经人工组配成密实的级配矿质骨架, 此矿质骨架由稠度较稀的沥青混合料分布其表面,而将它们胶结成为一个具有强度的整体。这种理论认识可图解如下:(2) 胶浆理论近代某些研究从胶浆理论出发,认为沥青混合料是一种多级空间网状胶凝结构的分散系。 它是以粗集料为分散相而分散在沥青砂浆的介质中的一种粗分散系;同样,砂浆是以细集料为分散相而分散在沥青浆介质中的一种细分散系;而胶浆又是以填料为分散相而分散在高稠度的沥青介质中的一种微分散系。这种理论认识可图解如下:分散相—粗集料矿质骨架结合料沥青混合料矿质骨架矿质骨架矿质骨架沥青沥青混合料(粗分散系)分散相—细集料分散介质—砂浆(细分散系)分散相—填料分散介质—沥青胶结物(微分散系)分散介质—沥青这 3 级分散系以沥青胶浆(沥青—矿粉系统)最为重要,典型的沥青混合料的弹- 粘- 塑性,主要取决于起粘结料的作用的沥青- 矿粉系统的结构特点。 这种多级空间网状胶凝结构的特点是,结构单元(固体颗粒)通过液相的薄层(沥青)而粘结在一起。胶凝结构的强度,取决于结构单元产生的分子力。胶凝结构具有力学破坏后结构触变性复原自发可逆的特点。对于胶凝结构,固体颗粒之间液相薄层的厚度起着很大的作用。相互作用的分子力随薄层厚度的减小而增大,因而系统的粘稠度增大,结构就变得更加坚固。此外,分散介质(液相)本身的性质对于胶凝结构的性质亦有很大的影响。可以认为,沥青混合料的弹性和粘塑性的性质主要取决于沥青的性质、粘结矿物颗粒的沥青层的厚度,以及矿物材料与结合料相互作用的特性。沥青混合...

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