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1、沥青混合料,掌握沥青混合料原材料的选用、新型的沥青混合材料 了解矿料的组成设计和热拌沥青混合料目标配合比设计,概 述,定义：沥青混合料是将粗、细骨料和填料经人工合理选择级配组成的矿质混合料与适量沥青拌和而成的均匀混合料 粘弹塑性 高温稳定性，低温柔韧性 用途：道路路面,路面损坏类型,沥青路面裂缝类病害,路面裂缝,纵向裂缝,横向裂缝,龟裂,块裂,反射裂缝,裂缝类型,疲劳开裂:疲劳开裂是指路面无显著永久变形情况下沿轮迹带出现的裂缝。行驶在路上的轮载使沥青面层受到反复的弯曲变形。当荷载作用下面层底部产生的弯拉应变（应力）超过了材料的疲劳限度，便在底面处发生开裂，并逐渐扩展到表面。初期是一串细微的纵向
2、平行裂缝，随着行车的反复作用，裂缝连片发展成网状或龟背状裂缝。,开裂机理,反射裂缝、低温开裂:水泥稳定类基层由于湿度变化或水泥混凝土路面板块之间接缝错台而产生横向收缩裂缝反映到面层上来，使面层相隔一定距离出现横向反射裂缝。寒冷地区面层材料低温时收缩受到阻碍产生较大的拉应力，当拉应力超过材料的抗拉强度时，面层便会出现横向断裂。这些横向裂缝在初期不会影响行车，但在水分不断侵蚀下，其边缘会出现碎裂而使缝隙扩大，并在其周围逐步发展成网状裂缝。,开裂机理,现象：裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有贯穿整个路幅的，也有部分路幅的。 原因分析： 施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良； 沥青未达到气候条件
3、和使用条件的质量标准； 半刚性基层收缩裂缝的反射缝； 桥梁涵洞两侧的填土产生固结或地基 沉降。,横向裂缝,预防措施： 合理组织施工，摊铺作业连续进行，尽量减少冷接缝； 充分压实横向接缝；选取优质的适用于本地区气候条件的沥青； 桥涵两侧填土充分压实。,现象：裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一。 原因分析： 前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开。 纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷。 拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。,纵向裂缝,预防措施： 采用全路幅一次摊铺，如分幅摊铺时，前后幅应紧跟，避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺后半幅，确保热接缝。 如无条件全路幅摊
4、铺时，上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。前后幅相接处为冷接缝时，应先将已施工压实完的边缘斜部分切除，切线须顺直，侧壁要垂直，清除碎料后，宜用热混合料敷贴接缝处，使之预热软化，然后铲除敷贴料，并对侧壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青，再摊铺相邻路幅。摊铺时控制好松铺系数，使压实后的接缝结合紧密、平整。 沟槽回填土应分层填筑、压实，压实度必须达到要求。如符合质量要求的回填土来源或压实有困难时，须做特殊处理，如采用黄沙、砾石砂或有自硬性的高钙粉煤灰或热闷钢渣等。 拓宽路段的基层厚度和材料须与老路面一致，或稍厚。土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前，新老路面接缝宜用热烙铁烫密。,纵向裂缝,现象：
5、基层产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝将逐渐反射到沥青层表面，路表裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。半刚性基层以横向裂缝居多。对于在柔性路面上加罩沥青结构层，裂缝形式不一，取决于下卧层。 原因分析： 半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝； 在旧路上加罩沥青面层后原路面上已有裂缝包括水泥混凝土路面的接缝反射。,反射裂缝,预防措施： 采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝材料； 在旧路面加罩沥青路面结构层前，可先铣削原路面后再加罩，或采用铺设土工织物、玻纤网后再加罩，以延缓反射裂缝的形成。 设置应力吸收层。 横、纵向以及反射裂缝治理方法： 裂缝小于2mm时，可不作处理； 中小裂缝（2-20mm)用乳化或
6、者改性沥青灌缝；罐缝前，清缝；罐缝后，表面撒粗砂或3-5 mm石屑。 裂缝大于20mm或者裂缝密集，采用铣刨重铺、重建等措施更加经济有效。,反射裂缝,龟裂:一系列互相交叉连接的裂缝，将路面分为块度较小的裂块。通常块度小于20cm，大的可以达到50cm。一与荷载有关，通常发生在轮迹带处。 块裂：一系列互相交义连接的裂缝，将路面分为块皮较大的裂块。通常块度在50-200cm范围内，一与荷载无关，通常发生在整个路面表面上。,网状开裂,龟裂： 通常与荷载相关，超载重载以及路面结构本身的不足都可能造成龟裂 土基、基层局部压实不好，或者渗入的水造成水损坏，使局部结构强度不足 路面厚度不足 沥青含量过低、空
7、隙率过高、沥青层厚度不足、沥青老化等造成沥青层容易开裂 由块裂发展而成。 块裂 与温度和沥青老化有关，发生在沥青老化与硬化的路面上，属于温度开裂,网状开裂原因,沥青面层摊铺前，对下卧层应认真检查，及时清除泥灰，处理好软弱层，保证下卧层稳定，并宜喷洒0.3-0.6kg/粘层沥青；原材料质量和混合料质量严格按照规范要求进行选定、拌制和施工；沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求，保证上下层的良好粘结；路面结构设计应做好交通量调查和预测。,网裂预防措施,龟裂治理,对于局部龟裂: 轻:采用封层类处治，或表面复苏剂、部分深度修补。 中:部分深度修补、全深度修补。 重:部分深度修补、全深度修补。 对于大面积
8、龟裂: 结构性罩面（防止反射裂缝）、铣刨重铺、厂拌再生、重建。,轻：不处治；封层类处治；表面复苏剂；清缝灌缝或开槽灌缝 中：封层类处治；清缝灌缝或开槽灌缝；薄层罩面 重：铣刨、重建。,块裂治理,精心选材 精心设计 精心施工 精心养护 加强交通管理,各组分的作用：,沥青混合料中，沥青和矿料的作用 沥青的作用： 赋予混合料以流动性； 在常温下为固体，起到胶结作用 矿料： 起骨架和填充作用; 改善混合料的体积安定性; 减少沥青胶结材料用量,一、沥青混合料分类,按铺筑和拌和温度分类：热拌、常温、再生 按矿料最大粒径： 粗粒式：26.5mm 中粒式：1619mm 细粒式：9.513.2mm 砂粒式：9.
9、5mm 按级配类型分类：连续、间断,二、沥青混合料的结构,三相： 矿质集料 沥青 空气,悬浮密实结构 结构特征：由连续级配矿质料配制的密实沥青混合料，结构上，大颗粒骨料悬浮在小颗粒骨料之中。 性能特点：受沥青性质影响较大 优点：水稳定性、低温稳定性、耐久性好 缺点：高温稳定性较差。,骨架空隙结构 结构特征：较细骨料少，较粗骨料彼此相互接触连接。 性能特点：受沥青性质影响较小优点：热稳定性较好缺点：粘聚力较差，耐久性差,骨架密实结构 结构特征：间断级配粗骨料相互接触，其堆积空隙完全被较细颗粒填充密实。 性能特点：密实度、强度和稳定性都较好，理想结构 沥青玛蹄脂碎石SMA,三、沥青混合料的强度影响
10、因素,沥青：用量、黏性 集料：性质、级配 掺料：矿石粉，提高黏性、强度等,四、沥青混合料的技术要求,1 高温稳定性 定义：在夏季高温下，经受长期交通荷载作用，不 产生车辙和波浪等破坏现象的性质。 (1) 马歇尔试验 评价指标 马歇尔稳定度（KN）和流值（0.1mm）该值越大，稳定性越好,试件：101.6mm63.5mm； 处理：试件在60C的水中浸泡3040min； 测试：侧立在压力试验机中受压； 测量试件破坏的极限荷载（KN）马歇尔稳定度 测量极限荷载与其对应的压缩变形(1/10)mm流值,马歇尔稳定度和流值试验,(2)车辙试验模拟车轮胎在路面上滚动形成车辙指标：动稳定度，即一定荷载试验的车
11、轮再同一轨迹上，在一定时间内反复行走产生1mm变形所需的行走次数（次/mm）,2 低温柔韧性低温弯曲试验弯拉应变越大，低温柔韧性越好，抗裂性也越好3 耐久性包括：抗老化性、水稳定性、抗疲劳性等 耐水性取决于沥青材料与矿料表面的粘结力。 评价耐水性的指标是残留稳定度（浸水48小时与未浸水的马歇尔稳定度比值）,影响沥青混合料耐久性的主要因素,孔隙率 一定量的空隙率是必要的； 空隙率太大对力学性能和耐久性不利。 耐水性 耐水性：沥青混合料饱水后，矿料与沥青粘结力降低，剥落，体积膨胀。 评定指标：残留稳定度 耐水性差，耐久性也差 填隙率 沥青用量过少，塑性降低，空隙率增大，耐水性下降； 沥青用量过多，
12、降低高温稳定性和抗滑能力。,五、新型沥青混合材料,（1）沥青玛蹄脂碎石（Stone matrix asphalt，SMA）一种由沥青、纤维稳定剂、砂粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料。特点：具有高的抗车辙能力和温度稳定性；优良的抗裂性能；良好的耐久性能，与传统的沥青混凝土相比，SMA的使用寿命增加40%左右。若使用改性后的沥青，可进一步提高其性能；较好的抗滑性能；,概念,空隙率高达20%-25%，厚度一般 为4-5cm的磨耗层，能够在混合料 内部形成排水通道的沥青混凝土 层面层，称之为排水性沥青路面 （Draining asphalt）多孔性磨耗层开级配抗滑磨耗层（OGFC）低噪音沥青路面,典型的骨架-空隙结构,（2）排水性沥青混合料,39,空隙大,粗集料多,透水性好,42,缺点,优点,抗滑性好，水雾少，不积水，行车安全 高温稳定性好，抗车辙能力强 噪音低，防眩光,因空隙率高，沥青易老化，耐久性差 强度较低 孔隙容易被堵塞，养护比较困难,43,由于大空隙混合料粗集料多细集料少，不能形成紧密的嵌锁，所以强度较低。也存在易老化，耐久性差，易堵塞等缺点。,不 宜 铺 筑,宜 铺 筑,（3）纤维加筋沥青混合料 （4）温拌沥青混合料,
