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机制砂的优越性分析

发布日期:2012-06-08 17:53:08 作者:振平鑫龙机械

    机制砂与天然砂虽然同为细集料,在沥青混合料中起着填充的作用,但它们的物理力学性质有着很大的差别:机制砂具有理想的表面纹理,形状规整,针片状颗粒少,粉尘含量少且不含泥土等特点,方面可增加颗粒间的摩擦力,为路面提供良好的稳定性,另一方面能够增强石料与沥青的吸附能力,提高沥青膜厚度。相对于机制砂来说,天然砂大部分是石英颗粒,经过亿万年的风化、搬运,一般比较坚硬,且颗粒圆滑,所以天然砂作为细集料往往具有较好的耐久性和施工和易性。然而,由于天然砂与沥青的粘附性较差,会对水稳定性产生不利影响,由于颗粒基本上呈球形,因此对高温抗车辙极为不利。正是由于上述差别,使机制砂与天然砂对沥青混合料的路用性能产生不同的影响。
    机制砂的棱角性是天然砂的1.5倍,表明其摩阻力大于天然砂,对沥青混合料抗高温变形有利;同时,机制砂与沥青的粘附性确实好于天然砂,对沥青路面抗水毁性、延长路面使用寿命都非常有益。
    机制砂与天然砂相比具有明显优越的高温抗车辙能力。与天然砂相比,机制砂对应的动稳定度明显提高约近1.86倍。这是因为机制砂在高温下受到外力扰动后,在内部矿料颗粒排列发生变化的同时,丰富的棱角使粒料嵌挤作用更趋加强;天然砂由于棱角性差,加之多为酸,因此在受到车轮的挤压作用后,无法提供矿料颗粒之间足够的抗剪切变形能力,因而动稳定度明显较低。稳定度高而流值低,分析认为机制砂表面粗糙,棱角性好,使粗细集料之间啮合紧密,形成稳定的结构;而天然砂颗粒圆滑,在荷载的作用下极易产生变形,从而导致流值偏大。因此,在生产过程中,从提高沥青路面高温性能方面考虑,应优先选用机制砂作细集料。当考虑采用一部分天然砂以改善混合料的和易性时,一定要对细料含砂量做出限制,在我国公路沥青路面中,天然砂的用量一般不超过10%。
    细集料的棱角性对于沥青混合料在不利条件下的稳定性有明显的作用。机制砂对应混合料的残留稳定度比天然砂高。这是因为天然砂多为酸性,与沥青结合料的粘附性差;机制砂粗糙的表面可以吸附更多的沥青,表现出更优越的抗水损害性能。
    在相同粗集料含量下,棱角丰富的细集料对于路面构造深度的形成有积极作用。机制砂对应的构造深度明显高于天然砂,这是因为机制砂表面粗糙,棱角丰富,由于集料之间多支点(接触点)的存在,故在混合料表面可以形成较大的构造深度;而天然砂颗粒圆滑、无棱角、稳定性差,在外力的作用下很容易被推挤到集料间隙较大的地方,因此构造深度较小,抗滑能力较低。
    机制砂和天然砂相比,不论从增加混合料的稳定性、抗滑性还是增加耐疲劳性方面都占有一定的优势,对于动稳定度指标影响尤为明显,同时使用机制砂还可以延长道路的使用寿命,减少维修次数,给人民的生产生活带来方便,因此机制砂是今后细集料发展的一个趋势。
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