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影響瀝青混合料抗剪強度內(nèi)因分析
影響瀝青混合料抗剪強度的內(nèi)因有哪些?
一、瀝青粘度的影響。瀝青混合料的各種礦質(zhì)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(zhì)粘度有著密切的關(guān)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(nèi)部瀝青膠團相互位移時，其分散介質(zhì)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。
二、瀝青與礦料化學(xué)性質(zhì)的影響。瀝青與礦料相互作用后，瀝青在礦料表面形成一層擴散結(jié)構(gòu)膜，在此結(jié)構(gòu)膜以內(nèi)的瀝青稱為結(jié)構(gòu)瀝青，在此結(jié)構(gòu)膜以外的瀝青稱為自由瀝青。如果礦料顆粒之間的粘結(jié)力是由結(jié)構(gòu)瀝青提供，則粘結(jié)力較大，如果礦料顆粒之間的粘結(jié)力是由自由瀝青提供，則粘結(jié)力較小。所以我們在配制瀝青混合料時，應(yīng)控制瀝青用量，使混合料能形成結(jié)構(gòu)瀝青，減少自由瀝青。
瀝青與礦料相互作用不僅與瀝青的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，而且與礦粉的性質(zhì)有關(guān)。在不同性質(zhì)礦粉表面形成不同組成結(jié)構(gòu)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(dāng)采用石灰石礦粉時，礦粉之間更有可能通過結(jié)構(gòu)瀝青來聯(lián)結(jié)，因而具有較高的粘聚力。
三、瀝青用量的影響。在固定質(zhì)量的瀝青和礦料的條件下，瀝青與礦料的比例（即瀝青用量）是影響瀝青混合料抗剪強度的重要因素，在瀝青用量很少時，瀝青不足以形成結(jié)構(gòu)瀝青的薄膜來粘結(jié)礦料顆粒。隨著瀝青用量的增加，結(jié)構(gòu)瀝青逐漸形成，瀝青更為完滿地包裹在礦料表面，使瀝青與礦料間的粘附力隨著瀝青的用量增加而增加。當(dāng)瀝青用量足以形成薄膜并充分粘附礦粉顆粒表面時，瀝青膠漿具有最優(yōu)的粘聚力。隨后，如瀝青用量繼續(xù)增加，由于瀝青用量過多，逐漸將礦料顆粒推開，在顆粒間形成未與礦粉交互作用的“自由瀝青”，則瀝青膠漿的粘聚力隨著自由瀝青的增加而降低。當(dāng)瀝青用量增加至某一用量后，瀝青混合料的粘聚力主要取決于自由瀝青，所以抗剪強度幾乎不變。隨著瀝青用量的增加，瀝青不僅起著粘結(jié)劑的作用，而且起著潤滑劑的作用，降低了粗集料的相互密排作用，因而降低了瀝青混合料的內(nèi)摩擦角。
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(nèi)摩擦角。通常當(dāng)瀝青薄膜達最佳厚度（亦即主要以結(jié)構(gòu)瀝青粘結(jié)）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(nèi)摩擦角逐漸降低。
四、礦質(zhì)集料的級配類型、粒度、表面性質(zhì)的影響。瀝青混合料的抗剪強度與礦質(zhì)集料在瀝青混合料中的分布情況有密切關(guān)系。如前所述，瀝青混合料有密級配、開級配和間斷級配等不同組成結(jié)構(gòu)類型，因此礦料級配類型是影響瀝青混合料抗剪強度的因素之一。
此外，瀝青混合料中，礦質(zhì)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(zhì)集料，在碾壓后能相互嵌擠鎖結(jié)而具有很大的內(nèi)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(nèi)摩擦角的礦質(zhì)混合料，必須采用粗大、均勻的顆粒在其他條件下，礦質(zhì)集料顆粒愈粗，所配制成的瀝青混合料愈具有較高的內(nèi)摩擦角。相同粒徑組成的集料，卵石的內(nèi)摩擦角較碎石為低。
