沥青混凝土
沥青混凝土（通常称为北美的沥青，黑山顶或人行道，英国和爱尔兰共和国的柏油碎石或沥青麦加丹）是一种复合材料大坝。自20世纪初以来，沥青混合物已用于人行道结构。它由与沥青（也称为沥青）结合在一起的矿物聚集体，分层铺设并压实。
比利时的发明家爱德华·德·史密特（Edward de Smedt）对这一过程进行了完善和增强。
术语沥青（或沥青）混凝土，沥青沥青混凝土和沥青混合物通常仅在工程和施工文档中使用，这些术语将混凝土定义为由粘附在粘合剂粘附的矿物骨料组成的任何复合材料中。缩写AC有时用于沥青混凝土，但也可以表示沥青含量或沥青水泥，指的是复合材料的液体沥青部分。
混合配方
沥青和骨料的混合以几种方式之一来完成：
- 热混合沥青混凝土（通常缩写为HMA）
- 这是通过加热沥青粘合剂来降低其粘度并干燥骨料以在混合之前去除水分的。通常，对维京沥青的骨料在约150°C（300°F）和170°C（330°F）的聚合物修饰的沥青进行混合，而在93°C（200°F）进行沥青水泥。沥青足够热时必须进行铺路和压实。在许多地区，铺路仅限于夏季，因为在冬季，沥青会过快地冷却到所需的密度之前。 HMA是沥青混凝土的形式，最常用于高速公路，赛道和机场等高速公路路面。它也被用作垃圾填埋场，水库和鱼孵化场池塘的环境衬里。
- 温混合沥青混凝土（通常缩写为WMA）
- 这是通过在混合之前将沸石，蜡，沥青乳液或有时在沥青粘合剂中加水产生的。这允许大幅降低混合和降低温度，并导致化石燃料的消耗降低，从而释放较少的二氧化碳，气溶胶和蒸气。这可以改善工作条件，并降低铺设温度，从而导致表面使用更快，这对于关键时间表的施工站点很重要。这些添加剂在热混合的沥青（上）中的使用可能更容易压实，并允许寒冷的铺路或更长的运行。温暖混合物的使用正在迅速扩大。对美国沥青生产商的一项调查发现，2012年生产的沥青中有近25％是温暖的混合物，自2009年以来增长了416％。可以通过结合WMA和材料回收利用来开发清洁的道路路面。温暖混合沥青（WMA）技术具有环境，生产和经济利益。
- 冷混合沥青混凝土
- 这是通过在与骨料混合之前用乳化剂在水中乳化的乳化物来产生的。虽然处于乳液状态，但沥青较少粘稠，混合物易于工作和紧凑。乳液会在足够的水蒸发后破裂，理想情况下，冷的混合物将采用HMA路面的特性。冷混合通常用作补丁材料和少量贩运的服务道路。
- 割沥青混凝土
- 是通过将粘合剂溶解在煤油或另一个较轻的石油上，在与骨料混合之前产生的一种冷沥青形式。在溶解的状态下，沥青较少粘稠，混合物易于工作和紧凑。将混合物放下后，较轻的部分蒸发。由于关注较轻的挥发性有机化合物的污染，因此切割沥青在很大程度上被沥青乳液所取代。
- 乳胶沥青混凝土或沥青
- 这是通过在绿色炊具（搅拌机）中加热硬级吹制沥青（即部分氧化）来产生的，直到它变成粘性液体，然后添加聚集体混合物。将沥青骨料混合物煮（成熟）约6-8小时，一旦准备就绪，乳胶沥青混合器将运输到工作地点，在那里有经验的层将搅拌机空的搅拌机和机器或手动放置乳胶沥青内容物，路。乳胶沥青混凝土通常铺设在周围的厚度小路和道路应用的20–30毫米（ 13⁄16 - 1 + 3⁄16 ），地板或屋顶应用约10毫米（ 3⁄8英寸）。
- 高模子沥青混凝土，有时是由法语首字母缩写（Enrobéà模块Élevé）提到的
- 这使用了非常硬的沥青配方（渗透10/20），有时修饰，比例接近6％的重量，以及高比例的矿物粉（8-10％之间），以创建沥青混凝土具有高弹性模量的层（13000的顺序 MPA）。这使得与常规沥青有关的基础层的厚度最高为25％（取决于温度），同时提供了很高的疲劳强度。高模子沥青层都用于增强操作以及用于中等和繁忙交通的新增援部队。在基础层中，它们倾向于表现出更大的吸收紧张局势的能力，并且通常会表现出更好的抗疲劳性。
除了沥青和骨料外，还可以添加添加剂，例如聚合物和抗体分发剂，以改善最终产品的性能。
沥青混凝土铺设的区域（尤其是机场围裙）有时被称为“停机坪”，尽管没有使用Tarmacadam工艺进行建造。
已经开发了各种特色沥青混凝土混合物来满足特定需求，例如石矩阵沥青，旨在确保可渗透的耐磨表面或多孔的沥青路面，这些沥青是可渗透的，并允许水通过路面流动以控制。雨水。
道路性能特征
在表面耐用性，轮胎磨损，制动效率和道路噪声方面，不同类型的沥青混凝土在道路上具有不同的性能特征。原则上，确定适当的沥青性能特征必须考虑到每个车辆类别中的流量量以及摩擦课程的性能要求。通常，沥青的粘度允许将其直接应用于形成凸表面，从而增加了街道和道路的排水。这是比混凝土的优势。可以将混凝土插入以形成多种类型的形状和曲线，但是在街道或道路上使用该方法是不切实际的。然而，作为沥青的缺点，混凝土更耐用，并且根据情况，对表面的偏好与这种偏爱相比。
沥青混凝土比波特兰水泥混凝土表面产生的道路噪声较少，并且通常比碎屑密封表面噪音少。因为通过动能向声波的转换产生轮胎噪声，随着车辆速度的增加，会产生更多的噪声。高速公路设计可能会考虑到声学工程的考虑因素（包括选择表面铺路的类型）的概念在1970年代初就出现了。
关于结构性能，沥青行为取决于各种因素，包括材料，负载和环境条件。此外，人行道的性能会随着时间而变化。因此，沥青路面的长期行为与其短期绩效不同。 LTPP是FHWA的研究计划，该计划专门针对长期路面行为。
退化和恢复
沥青恶化可以包括鳄鱼裂，坑洼，动荡，撕裂，出血，车辙，铲，剥离，剥离和坡度下降。在寒冷的气候下，即使在一个冬天，霜冻的堆可能会破裂。用沥青填充裂缝是一个临时修复，但是只有适当的压实和排水才能减慢此过程。
导致沥青混凝土随时间变化而恶化的因素主要属于三类之一：建筑质量，环境考虑和交通负荷。通常，损坏是由三个类别中因素组合的组合产生的。
施工质量对于人行道表现至关重要。这包括建造公用事业沟槽和施工后放置在人行道上的施工。沥青表面缺乏压实，尤其是在纵向关节上，可以将路面的寿命降低30％至40％。据说，施工后人行道上的服务沟将人行道的寿命降低了50％，这主要是由于沟渠缺乏压实，也是由于通过不当密封的关节侵入水。
环境因素包括热和寒冷，在人行道上的基础或子级土壤中存在水以及霜冻堆。
高温使沥青粘合剂软化，从而使重型轮胎负荷变形为车辙。矛盾的是，高热量和强烈的阳光也会导致沥青氧化，变得更硬且弹性较小，从而导致裂纹形成。寒冷的温度可能会在沥青订立时引起裂缝。寒冷的沥青也不太弹性，更容易受到破解。
被困在人行道下的水软化了子基础和子级，使道路更容易受到交通负荷的影响。道路下的水冻结并在寒冷的天气下膨胀，导致和扩大裂缝。在春季融化中，地面从上到下解冻，因此水被困在上方的人行道之间和下面仍然冷冻的土壤之间。这层饱和的土壤几乎没有支持上面的道路，从而形成了坑洼。对于粉质或粘土土壤而言，这比沙质或砾石土壤更是一个问题。一些司法管辖区通过了霜冻法律，以减少春季解冻季节卡车的允许重量并保护其道路。
车辆造成的损坏与升高到第四功率的车轴负荷大致成正比，因此将车轴承载的重量增加一倍，实际上会造成16倍的伤害。车轮会导致道路稍微弯曲，从而导致疲劳开裂，这通常会导致鳄鱼裂。车速也起著作用。慢慢行驶的车辆在较长的时间内强调道路，增加了沥青路面的车辙，破裂和波纹。
造成损坏的其他原因包括造成车辆火灾的热损坏或化学溢出的溶剂作用。
预防和降解
通过良好的设计，建筑和维护实践，可以延长道路的寿命。在设计过程中，工程师衡量道路上的交通，特别注意卡车的数量和类型。他们还评估了地下土壤，以查看它可以承受多少负载。人行道和基本厚度设计以承受车轮载荷。有时，土工格里德群用于加强基础并进一步加强道路。排水，包括沟渠，雨水和潜水液用于从路基上取出水，以防止其削弱底层和地下土壤。
密封涂料沥青是一种维护措施，可帮助将水和石油产品置于人行道之外。
维持和清洁沟渠和雨水排水管将以低成本延长道路的寿命。用沥青裂纹密封剂密封小裂缝可防止水通过霜冻风化，或渗透到子基准并将其软化。
对于更艰苦的道路，可以采用芯片密封或类似的表面处理。随着裂缝的数量，宽度和长度的增加，需要更深入的维修。按照通常增加的费用顺序，这些包括细沥青覆盖层，多道浪子叠加，磨损顶部路线并叠加层，地位回收或道路的全深度重建。
保持道路状况良好的价格要比修复良好的道路便宜得多。这就是为什么某些机构将优先考虑的预防道路置于状况良好，而不是重建状况不佳的道路。随着资源和预算允许，糟糕的道路被升级。就终生成本和长期路面条件而言，这将导致更好的系统性能。集中精力恢复不良道路的机构常常发现，到他们修复所有人时，状况良好的道路已经恶化。
一些机构使用路面管理系统来帮助确定维护和维修的优先级。
回收
沥青混凝土是一种可回收材料，可以在现场和沥青植物中回收和重复使用。沥青混凝土中最常见的回收成分是沥青路面（RAP）的回收。说唱的回收率比美国任何其他材料都要高。许多屋顶瓦还含有沥青，沥青混凝土混合物可能包含再生沥青瓦（RAS）。研究表明，RAP和RAS可以在混合中取代多达100％处女骨料和沥青粘合剂的需求，但是由于监管要求和性能问题，该百分比通常较低。 2019年，美国生产的新沥青路面混合物平均包含21.1％的RAP和0.2％的RA。
回收方法
可以将回收的沥青组件回收并运输到沥青厂以处理和在新人行道上的处理和使用，或者可以在就位进行整个回收过程。虽然现场回收通常发生在道路上，并且特定于说唱，但沥青植物中的回收利用可能利用说唱，RAS或两者兼而有之。 2019年，美国的沥青工厂接受了大约9,700万吨的RAP和110万吨RA。
说唱通常是在现场铣削后被植物收到的，但人行道也可能会在较大的部分中撕掉并在植物中压碎。说唱厂通常在植物中储存，然后再将其掺入新的沥青混合物中。在混合之前，可能必须干燥储存的磨坊，并且在存储中凝聚的任何木结构都必须被压碎。
沥青工厂可能会直接从木瓦工厂收到RAS作为制造商废物，或者可以在使用寿命结束时作为消费后废物收到。 RAS的处理包括磨瓦并筛分磨碎以去除超大颗粒。砂纸也可以用磁性筛子筛选，以去除指甲和其他金属碎片。然后将接地ras干燥，并可以提取沥青水泥粘合剂。有关RAS处理，性能以及相关的健康和安全问题的更多信息，请参阅沥青瓦。
现场回收方法可以通过收回现有的路面，混合和重新铺设现场来恢复道路。现场回收技术包括垃圾化，就地回收，就地回收和全深入填海。有关现场方法的更多信息，请参阅道路表面。
表现
在使用寿命期间，沥青水泥粘合剂占典型沥青混凝土混合物的约5–6％，自然变硬并变得更硬。这种衰老过程主要是由于氧化，蒸发，渗出和物理硬化而发生的。因此，包含RAP和RA的沥青混合物容易表现出较低的可加工性和增加疲劳裂纹的敏感性。如果回收组件在混合中正确分配，则可以避免这些问题。练习适当的存储和处理方法，例如将RAP库存置于潮湿区域或直射阳光下，对于避免质量问题也很重要。粘合剂老化过程还可能产生一些有益的属性，例如通过在含有RAP和RAS的沥青中促进更高水平的车辙耐药性。
平衡说唱和RA的性能方面的一种方法是将回收的组件与Virgin Coxpregate和Virgin Asphalt Binder相结合。当混合物中的再生含量相对较低时，这种方法可能是有效的，并且倾向于与柔软的原始粘合剂更有效地工作。一项2020年的研究发现，与柔软的低级处女粘合剂混合物中添加5％的Ras显著提高了混合物的耐电性，同时保持了足够的疲劳裂纹抗性。
在具有较高回收含量的混合物中，添加牙粘合剂的效果降低，并且可以使用恢复活力。复兴者是添加剂，可恢复老化粘合剂的物理和化学特性。当在沥青植物中使用常规混合方法时，估计有必要的RAP含量的上限估计为50％。研究表明，以最佳剂量使用振兴者可以允许与100％再生组件的混合物满足常规沥青混凝土的性能要求。
沥青混凝土中的其他再生材料
除了说唱和RAS之外，还可以将一系列废料代替原始的原料，代替原始的骨料，或作为恢复活力。由回收轮胎产生的碎屑橡胶已被证明可以改善含有RAP的沥青混合物的疲劳性和弯曲强度。在加利福尼亚州，立法任务要求运输部将面包屑橡胶纳入沥青铺路材料中。积极包括在美国沥青混凝土混合物中的其他可回收材料包括钢炉炉，爆炸炉炉渣和纤维素纤维。
进行了进一步的研究，以发现可能被回收为沥青混合物的新形式的废物。 2020年在澳大利亚墨尔本进行的一项研究提出了一系列将废料纳入沥青混凝土中的策略。研究中提出的策略包括在沥青粘合剂中使用塑料，尤其是高密度聚乙烯，以及使用玻璃，砖，陶瓷和大理石采石场废物来代替传统骨料。
还可以通过再生材料（包括废物油，废物植物油和废物蔬菜油脂）生产恢复活力。
最近，丢弃的口罩已被纳入石材乳胶中。