影響瀝青混合料抗剪強度的內因有哪些?
一、瀝青粘度的影響。瀝青混合料的各種礦質集料分散在瀝青中的分散系,因此它的抗剪強度與分散相的濃度和分散介質粘度有著密切的關系。在其他因素固定的條件下,瀝青混合料的粘聚力是隨著瀝青粘度的提高而增加的。因為瀝青的粘度即瀝青內部瀝青膠團相互位移時,其分散介質抵抗剪切作用的抗力,所以瀝青混合料受到剪切作用時,特別是受到短暫的瞬時荷載時,具有高粘度的瀝青能賦予瀝青混合料較大的粘滯阻力,因而具有較高抗剪強度。
瀝青與礦料相互作用不僅與瀝青的化學性質有關,而且與礦粉的性質有關。在不同性質礦粉表面形成不同組成結構和厚度的吸附溶化膜,在石灰石粉表面形成較為發(fā)育的吸附溶化膜;而在石英石粉表面則形成發(fā)育較差的吸附溶化膜。所以在瀝青混合料中,當采用石灰石礦粉時,礦粉之間更有可能通過結構瀝青來聯(lián)結,因而具有較高的粘聚力。
瀝青用量不僅影響瀝青混合料的粘聚力,同時也影響瀝青混合料的內摩擦角。通常當瀝青薄膜達最佳厚度(亦即主要以結構瀝青粘結)時,具有最大的粘聚力;隨著瀝青用量的增加,瀝青混合料的內摩擦角逐漸降低。
此外,瀝青混合料中,礦質集料的粗度、形狀和表面粗糙度對瀝青混合料的抗剪強度都具有極為明顯的影響。因為顆粒形狀及其粗糙度,在很大程度上將決定混合料壓實后顆粒間相互位置的特性和顆粒接觸有效面積的大小。通常具有顯著的面和棱角,各方向尺寸相差不大,近似正立方體以及具有明顯細微凸出的粗糙表面的礦質集料,在碾壓后能相互嵌擠鎖結而具有很大的內摩擦角。在其他條件相同的情況下,這種礦料所組成的瀝青混合料較之圓形而表面平滑的顆粒具有較高的抗剪強度。
許多試驗證明,要想獲得具有較大內摩擦角的礦質混合料,必須采用粗大、均勻的顆粒在其他條件下,礦質集料顆粒愈粗,所配制成的瀝青混合料愈具有較高的內摩擦角。相同粒徑組成的集料,卵石的內摩擦角較碎石為低。