道路工程材料第3章沥青混合料

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1、道路工程材料道路工程材料道路工程材料道路工程材料土木工程与建筑系土木工程与建筑系土木工程与建筑系土木工程与建筑系2013.092013.09第三章第三章第三章第三章 沥青混合料沥青混合料沥青混合料沥青混合料1沥青混合料的类型与组成结构2沥青混合料的技术性能3沥青混合料的组成设计4其他类型的沥青混合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.1 定义定义 沥青混合料是经沥青混合料是经人工合理选择级配组成的矿质混合料人工合理选择级配组成的矿质混合料与与适适量沥青材料量沥青材料，在一定温度

2、下经拌和而成的高等级路面材料。，在一定温度下经拌和而成的高等级路面材料。 沥青混凝土混合料（沥青混凝土混合料（Asphalt concrete mixtureAsphalt concrete mixture） 粗集料粗集料+ +细集料细集料+ +填料填料+ +沥青沥青 简称简称ACAC 沥青碎石混合料（沥青碎石混合料（Asphalt Asphalt macadanmacadan mixture mixture） 粗集料粗集料+ +细集料细集料+ +填料填料+ +沥青沥青 简称简称AMAM 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料

3、的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构优点优点 1、良好的力学性能：弹塑性，无需设置施工缝、伸缩缝，、良好的力学性能：弹塑性，无需设置施工缝、伸缩缝，路面平整且有弹性。路面平整且有弹性。 2、良好的抗滑性能：平整且有一定的粗糙度，不反光，行、良好的抗滑性能：平整且有一定的粗糙度，不反光，行车安全。车安全。 3、施工方便，速度快，能够及时开放交通。、施工方便，速度快，能够及时开放交通。 4、可分期改造和再生利用。、可分期改造和再生利用。 5、晴天无尘，雨天不泞，便于汽车高速行驶。、晴天无尘，雨天不泞，便于汽车高速行驶。缺点：缺点： 1、老化、老化 表层产生松散。表层产生松散。 2、温度稳定性

4、差：高温软化，产生过分变形；低温脆化，、温度稳定性差：高温软化，产生过分变形；低温脆化，产生裂缝。产生裂缝。1.2 1.2 沥青混合料的特点沥青混合料的特点沥青混合料的特点沥青混合料的特点 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1.3.1 按胶凝材料种类按胶凝材料种类（1）石油沥青混合料）石油沥青混合料（2）煤沥青混合料）煤沥青混合料1.3.2 按砂料最大粒径可分为以下几种按砂料最大粒径可分为以下几种（1）特粗式）特粗式 D=37.5mm（2）粗粒式）粗粒式 D=31.5/26.5mm 用于基层、下面层用于基层、下面层（3）中粒式）中粒式 D=19/16mm 面层或下面层面

5、层或下面层（4）细粒式）细粒式 D=13.2/9.5mm 面层面层（5）砂粒式）砂粒式 D=4.75mm 磨耗层磨耗层1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.3 1.3 沥青混合料分类沥青混合料分类沥青混合料分类沥青混合料分类 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1.3 1.3 沥青混合料分类沥青混合料分类沥青混合料分类沥青混合料分类1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.3.3 按砂质混合料级配类型分类按砂质混合料级配类型分类 （1）连续级配）连续级配 如沥青混凝

6、土混合料如沥青混凝土混合料 （2）间断级配）间断级配 如如SMA (Stone Mastic Asphalt)1.3.4 按连续级配密实度分按连续级配密实度分 （1）密级配沥青混合料）密级配沥青混合料 AC VV10% （3）开级配沥青混合料）开级配沥青混合料 AK VV15% 1.3.5 按施工温度分按施工温度分 （1）热拌热铺沥青混合料）热拌热铺沥青混合料 （2）热拌冷铺沥青混合料）热拌冷铺沥青混合料 （3）冷拌冷铺沥青混合料）冷拌冷铺沥青混合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成

7、结构1.4 1.4 沥青混合料的体积组成沥青混合料的体积组成沥青混合料的体积组成沥青混合料的体积组成沥青混合料体积参数基本指标沥青混合料体积参数基本指标试件空隙率试件空隙率 VV (Volume of air Voids) 表征沥青混合料的组成材料与压实状态之间的关系，直接表征沥青混合料的组成材料与压实状态之间的关系，直接影响沥青混合料的稳定性和耐久性。影响沥青混合料的稳定性和耐久性。矿料间隙率矿料间隙率 VMA (Voids in Mineral Aggregate) 反映沥青混合料矿料级配组成特征，决定了沥青混合料反映沥青混合料矿料级配组成特征，决定了沥青混合料的组成结构类型。的组成结构类

8、型。沥青饱和度沥青饱和度 VFA (Voids Filled with Asphalt) 沥青结合料填充矿料间隙的程度，直接决定沥青用量和沥青结合料填充矿料间隙的程度，直接决定沥青用量和路面性能。路面性能。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.5.1 沥青混合料结构理论沥青混合料结构理论1、表面理论：、表面理论： 沥青混合料是由粗、细集料和矿粉，大小不同粒径组成沥青混合料是由粗、细集料和矿粉，大小不同粒径组成密实矿质混合料的骨架，利用沥青胶结料的粘聚力，在加密实矿质混合料的骨架，

9、利用沥青胶结料的粘聚力，在加热状态下施工，使沥青包裹在矿料的表面经过压实固结热状态下施工，使沥青包裹在矿料的表面经过压实固结后，将松散的矿质颗粒胶结成具有一定强度的整体。后，将松散的矿质颗粒胶结成具有一定强度的整体。1.5 1.5 沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型 粗、细骨料及填料粗、细骨料及填料 密实级配的矿密实级配的矿质骨架质骨架 较稀沥青分布其间较稀沥青分布其间 沥青混合料沥青混合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组

10、成结构1.5 1.5 沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型特点特点: : 高稠度沥青高稠度沥青 / / 沥青用量大沥青用量大 / / 间断级配间断级配胶浆理论：胶浆理论：( (现代理论现代理论) )将高稠度沥青加到矿粉中形成胶浆微分散体系将高稠度沥青加到矿粉中形成胶浆微分散体系将细骨料添加到胶浆中形成沥青砂浆细分散体系将细骨料添加到胶浆中形成沥青砂浆细分散体系将粗骨料添加到沥青砂浆中形成沥青混合料粗分散体系将粗骨料添加到沥青砂浆中形成沥青混合料粗分散体系 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1 1 1 沥青混合料

11、的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.5 1.5 沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型两种理论的主要区别两种理论的主要区别两种理论的主要区别两种理论的主要区别 表面理论重点突出矿质骨料的骨架作用，强度的关表面理论重点突出矿质骨料的骨架作用，强度的关键键首先是矿质骨料的强度和密实度；而胶浆理论则突出沥首先是矿质骨料的强度和密实度；而胶浆理论则突出沥青胶结构在混合料中的作用，以及沥青与填充料之间的青胶结构在混合料中的作用，以及沥青与填充料之间的关系，这对沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性的影关系，这对沥青

12、混合料的高温稳定性和低温抗裂性的影响尤为重要。响尤为重要。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 1、悬浮悬浮悬浮悬浮密实结构密实结构密实结构密实结构 是是指指矿矿质质集集料料由由大大到到小小组组成成连连续续型型密密级级配配的的混混合合料料结结构构（典型的（典型的AC型）。型）。 2、骨架骨架骨架骨架空隙结构空隙结构空隙结构空隙结构 是是指指矿矿质质集集料料属属于于连连续续型型开开级级配配的的混混合合料料结结构构（典典型型的的AM型和型和OGFC型）。型）。 3、骨架骨架骨架骨架密实结构密实结构密实结构密实结构 是是指指矿矿质质集集料料具具有有较较多多数数量量的的粗粗集集

13、料料形形成成空空间间骨骨架架，同同时时又又有有足足够够的的细细集集料料填填满满骨骨架架的的空空隙隙的的混混合合料料结结构构（典典型型的的SMA型）型） 。1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.5 1.5 沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构悬浮悬浮密实结构密实结构 骨架骨架空隙结构空隙结构 骨架骨架密实密实结构结构 沥青混合料的典型

14、组成结构类型沥青混合料的典型组成结构类型 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.6 1.6 沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料在路面结构中有两种破坏性式：沥青混合料在路面结构中有两种破坏性式：沥青混合料在路面结构中有两种破坏性式：沥青混合料在路面结构中有两种破坏性式： 1 1、库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力不足引起的变、库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力不足引起的变、库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力

15、不足引起的变、库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力不足引起的变形，及抗剪强度不足引起的推挤波浪、拥包等破坏。形，及抗剪强度不足引起的推挤波浪、拥包等破坏。形，及抗剪强度不足引起的推挤波浪、拥包等破坏。形，及抗剪强度不足引起的推挤波浪、拥包等破坏。 2 2、在低温下：、在低温下：、在低温下：、在低温下： 塑形能力变差，使抗拉强度不足导致裂缝而塑形能力变差，使抗拉强度不足导致裂缝而塑形能力变差，使抗拉强度不足导致裂缝而塑形能力变差，使抗拉强度不足导致裂缝而产生破坏。产生破坏。产生破坏。产生破坏。 通过三轴剪切强度研究得出结论：沥青混合料的抗剪强度通过三轴剪切强度研究得出结论：沥青混合料的抗剪强度通

16、过三轴剪切强度研究得出结论：沥青混合料的抗剪强度通过三轴剪切强度研究得出结论：沥青混合料的抗剪强度( ( ) )主要取决于沥青与矿质集料物理、化学交互作用而产生的粘主要取决于沥青与矿质集料物理、化学交互作用而产生的粘主要取决于沥青与矿质集料物理、化学交互作用而产生的粘主要取决于沥青与矿质集料物理、化学交互作用而产生的粘聚力（聚力（聚力（聚力（c c），以及矿质集料在沥青混合料中分散程度不同而产），以及矿质集料在沥青混合料中分散程度不同而产），以及矿质集料在沥青混合料中分散程度不同而产），以及矿质集料在沥青混合料中分散程度不同而产生的内摩擦角生的内摩擦角生的内摩擦角生的内摩擦角( ( ) )。

17、道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料实验方法实验方法:三轴剪切试验三轴剪切试验 抗剪强度抗剪强度 C 粘聚力粘聚力 剪切法向压应力剪切法向压应力 内摩擦角内摩擦角 结论：结论： 沥青混合料抗剪强度沥青混合料抗剪强度取决于粘聚力取决于粘聚力C 和内摩擦阻角和内摩擦阻角。1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.6 1.6 沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料l沥青性质对粘结力的影响：沥青性质对粘结力的影响

18、： 沥青粘结性沥青粘结性（粘度（粘度）粘聚力粘聚力C抗剪强度抗剪强度l沥青与矿料相互作用沥青与矿料相互作用 矿粉对涂敷于周围的沥青分子有吸附作用矿粉对涂敷于周围的沥青分子有吸附作用靠近界面处粘度靠近界面处粘度 扩散溶剂化膜扩散溶剂化膜(10um) 膜内膜内结构沥青：粘度高结构沥青：粘度高 C大大 膜外膜外自由沥青：粘度小自由沥青：粘度小 C小小 影响影响影响影响 和和和和 C C 的因素的因素的因素的因素1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.6 1.6 沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结

19、构强度理论 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料l 沥青与矿粉的用量比例对沥青混合料抗剪强度的影响沥青与矿粉的用量比例对沥青混合料抗剪强度的影响 沥沥青青用用量量过过少少，不不足足以以形形成成薄薄膜膜粘粘结结矿矿料料颗颗粒粒表表面面，粘粘结结力力不不够够；沥沥青青用用量量过过多多，逐逐渐渐将将矿矿料料颗颗粒粒推推开开，沥沥青青胶胶结结物物的的粘粘结结力力随随着着自自由由沥沥青青的的增增加加而而降降低低，粘粘结结力力反反而而下下降降；适适量量的的沥青用量，沥青胶结物具有最优的粘结力（沥青用量，沥青胶结物具有最优的粘结力（P103 图图3-11）。）。 在在沥沥青青用用量量固

20、固定定的的情情况况下下，矿矿粉粉的的用用量量多多少少也也直直接接影影响响沥沥青青混混合合料料的的密密实实程程度度及及粘粘结结力力，矿矿粉粉用用量量不不能能过过多多，否否则则使使沥沥青混合料结团成块，不易施工。青混合料结团成块，不易施工。 1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.6 1.6 沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论影响抗剪强度影响抗剪强度影响抗剪强度影响抗剪强度 的因素的因素的因素的因素 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1 1 1 沥青混合料的类

21、型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.6 1.6 沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论l 矿矿料料的的级级配配类类型型及及表表面面性性质质对对沥沥青青混混合合料料抗抗剪剪强强度度的的影影响响 沥沥青青混混合合料料的的抗抗剪剪强强度度与与矿矿质质集集料料在在沥沥青青混混合合料料中中的的分分布布情情况况有有密密切切关关系系。矿矿料料级级配配类类型型是是影影响响沥沥青青混混合合料料抗抗剪剪强强度的因素之一。度的因素之一。 在在沥沥青青混混合合料料中中，矿矿质质集集料料的的粗粗度度、形形状状对对沥沥青青混混合合料

22、料的的抗抗剪剪强强度度也也有有明明显显的的影影响响，通通常常集集料料颗颗粒粒具具有有棱棱角角，表表面面有有明明显显的的粗粗糙糙度度，铺铺筑筑路路面面具具有有很很大大的的内内摩摩阻阻角角 ，提提高高了了混混合合料料的的抗抗剪剪强强度度。矿矿质质集集料料愈愈粗粗，配配制制成成的的沥沥青青混混合合料料的的内内摩阻角就愈高。摩阻角就愈高。 影响抗剪强度影响抗剪强度影响抗剪强度影响抗剪强度 的因素的因素的因素的因素 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1 1 1 沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构沥青混合料的类型与组成结构1.6 1.6 沥青混合料的结构强度理论沥

23、青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论沥青混合料的结构强度理论影响抗剪强度影响抗剪强度影响抗剪强度影响抗剪强度 的因素的因素的因素的因素l 温度及形变速率对沥青混合料抗剪强度的影响温度及形变速率对沥青混合料抗剪强度的影响 随随温温度度升升高高，沥沥青青的的粘粘聚聚力力 C 值值减减小小，而而变变形形能能力力增增强强。温温度度降降低低，可可使使混混合合料料粘粘聚聚力力提提高高，强强度度增增加加，变变形形能能力力降降低。温度过低会使沥青混合料路面开裂。低。温度过低会使沥青混合料路面开裂。 沥沥青青混混合合料料的的抗抗剪剪强强度度与与形形变变速速率率也也有有关关，粘粘聚聚力力 C 值值随随形

24、形变变速速率率的的增增加加而而显显著著提提高高，内内摩摩阻阻角角随随形形变变速速率率的的变变化化很很小。小。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能l高温稳定性高温稳定性l低温抗裂性低温抗裂性l疲劳特性疲劳特性l耐久性耐久性l水稳定性水稳定性l抗滑性抗滑性l施工和易性施工和易性 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.1 2.1 高温稳定性高温稳定性高温稳定性高温稳定性影响因素影响因素影响因素影响因素： 沥青粘

25、度、沥青与石料相互作用特征、矿料性质。沥青粘度、沥青与石料相互作用特征、矿料性质。定义：定义：定义：定义： 沥青混合料在高温条件下，承受多次重复荷载不产生过沥青混合料在高温条件下，承受多次重复荷载不产生过大的累积塑性变形的性质。经长期荷载作用不产生车辙、大的累积塑性变形的性质。经长期荷载作用不产生车辙、波浪等现象的性质。波浪等现象的性质。高温稳定性的意义：高温稳定性的意义：高温条件下或长时间承受荷载作用混高温条件下或长时间承受荷载作用混合料会产生显著的变形合料会产生显著的变形，其中不能恢复的部分成为，其中不能恢复的部分成为永久变永久变形形，这种特性是这种特性是导致导致沥青路面沥青路面产生车辙产

26、生车辙、波浪波浪及及拥包拥包等等病病害害的主要原因。在交通量大，重车比例高和经常变速路段的主要原因。在交通量大，重车比例高和经常变速路段的沥青路面上，车辙是最严重、最有危害的破坏形式之一。的沥青路面上，车辙是最严重、最有危害的破坏形式之一。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料沥青路面的高温病害沥青路面的高温病害沥青路面的高温病害沥青路面的高温病害 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.1 2.1 高温稳定性高温稳定性高温稳定性高温稳定性评价方法：评价方法： 我国最常用评价方法

27、是：我国最常用评价方法是：马歇尔试验马歇尔试验和和车辙试验车辙试验。 马歇尔试验最大特点马歇尔试验最大特点设备简单、操作方便设备简单、操作方便，现在已被世界上许，现在已被世界上许多国家所采用。多国家所采用。 马歇尔试验用于测定沥青混合料试件的破荷载和抗变形能力，马歇尔试验用于测定沥青混合料试件的破荷载和抗变形能力，得到得到马歇尔稳定度、流值和马歇尔模数马歇尔稳定度、流值和马歇尔模数。1、马歇尔稳定度试验、马歇尔稳定度试验 稳定度稳定度(Ms)：指标准尺寸试件在规定温度下和加荷速度：指标准尺寸试件在规定温度下和加荷速度 下，在马歇尔试验仪中最大的破坏荷载（下，在马歇尔试验仪中最大的破坏荷载（kN

28、）。）。 流值流值(FL)：达到最大破坏荷重时，试件的垂直变形，以：达到最大破坏荷重时，试件的垂直变形，以 0.1mm计。计。马歇尓模数马歇尓模数 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能马歇尔稳定度试验马歇尔稳定度试验马歇尔稳定度试验马歇尔稳定度试验试件尺寸：试件尺寸：（1）101.6mm63.5mm（1.3mm，两侧高度差不大于，两侧高度差不大于2mm）。适用于公称最大粒径。适用于公称最大粒径26.5mm的混合料，试件成型的混合料，试件成型击实次数根据公路等级、混合料类型、气候条件选择，一般击实次数根

29、据公路等级、混合料类型、气候条件选择，一般为为75次或次或50次。试验中一组试件需平行试件通常为次。试验中一组试件需平行试件通常为4个。个。（2） 152.4mm95.3mm(2.5mm，两侧高度差不大于，两侧高度差不大于2mm)。适用于公称最大粒径适用于公称最大粒径31.5mm和和37.5mm的混合料，击实次数一的混合料，击实次数一般为般为112次。试验中一组试件需平行试件通常为次。试验中一组试件需平行试件通常为4个，必要时要个，必要时要增至增至56个。个。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道

30、路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2、车辙试验、车辙试验 300mm300mm50mm的试件，在的试件，在60的温度条件的温度条件下，以轮压为下，以轮压为0.7MPade 实心橡胶轮在同一轨迹上作一定实心橡胶轮在同一轨迹上作一定时间的反复行走（时间的反复行走（ 421次次/min的频率），形成一定的车的频率），形成一定的车辙深度，然后计算试件变形辙

31、深度，然后计算试件变形1mm所需车轮行驶次数，即所需车轮行驶次数，即为动稳定度为动稳定度规定：高速公路，不宜小于规定：高速公路，不宜小于800次次/mm 一级公路、城市主干道，不宜小于一级公路、城市主干道，不宜小于600次次/mm影响混合料高温稳定性的因素：影响混合料高温稳定性的因素：影响混合料高温稳定性的因素：影响混合料高温稳定性的因素：沥青用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料尺寸、形状沥青用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料尺寸、形状沥青用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料尺寸、形状沥青用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料尺寸、形状2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技

32、术性能2.1 2.1 高温稳定性高温稳定性高温稳定性高温稳定性 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料p车辙实验方法首先是英国运输与道路研究试验所车辙实验方法首先是英国运输与道路研究试验所(TRRL)开发的，并经过了法国、日本等道路工作者的改进与完善。开发的，并经过了法国、日本等道路工作者的改进与完善。p车辙实验是一种车辙实验是一种 模拟车辆轮胎在路面上滚动形成车辙模拟车辆轮胎在路面上滚动形成车辙 的工程的工程试验方法，试验结果较为直观，与沥青路面车辙深度之间有着试验方法，试验结果较为直观，与沥青路面车辙深度之间有着较好的相关性。较好的相关性。2 2 2 沥青混合料的技术性

33、能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.1 2.1 高温稳定性高温稳定性高温稳定性高温稳定性规定：对于规定：对于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥 青路面的上面层和中面层的沥青混合料青路面的上面层和中面层的沥青混合料，在用马歇尔试验，在用马歇尔试验进行配合比设计时必须采用车辙试验对沥青混合料的抗车进行配合比设计时必须采用车辙试验对沥青混合料的抗车辙能力进行检验。辙能力进行检验。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料全自动车辙试验机全自动车辙试验机全自动车辙试验机全自动车辙试验机 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三

34、章沥青混合料合料车辙试验试模及成型试件车辙试验试模及成型试件车辙试验试模及成型试件车辙试验试模及成型试件 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.1 2.1 高温稳定性高温稳定性高温稳定性高温稳定性沥青混合

35、料三轴试验仪沥青混合料三轴试验仪（P105） 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 沥青混合料高温稳定性的形成主要来源于沥青混合料高温稳定性的形成主要来源于矿质集料颗粒间矿质集料颗粒间矿质集料颗粒间矿质集料颗粒间的嵌锁作用的嵌锁作用的嵌锁作用的嵌锁作用及及沥青的高温粘度沥青的高温粘度沥青的高温粘度沥青的高温粘度。2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.1 2.1 高温稳定性高温稳定性高温稳定性高温稳定性 （1）矿料的影响）矿料的影响 在沥青混合料的组成材料中，矿料性质对沥青混合料高温性在沥青混合料的组成材料中，矿料性质对沥青混合料高温性

36、能能影响是至关重要的。采用表面粗糙、多棱角、颗粒接近立方体的影响是至关重要的。采用表面粗糙、多棱角、颗粒接近立方体的碎石集料。碎石集料。 （2）沥青的影响）沥青的影响 沥青的高温粘度越大，与集料的粘附性越好，相应的沥青混沥青的高温粘度越大，与集料的粘附性越好，相应的沥青混合料的抗高温变形能力就越强。可以使用合适的改性剂来提高沥合料的抗高温变形能力就越强。可以使用合适的改性剂来提高沥青的高温粘度，降低感温性，提高沥青混合料的粘结力，从而改青的高温粘度，降低感温性，提高沥青混合料的粘结力，从而改善了沥青混合料的高温稳定性。善了沥青混合料的高温稳定性。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥

37、青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.1 2.1 高温稳定性高温稳定性高温稳定性高温稳定性（3）沥青用量的影响）沥青用量的影响 随着沥青用量的增加，沥青膜增厚，自由沥青比例增加，在随着沥青用量的增加，沥青膜增厚，自由沥青比例增加，在高温条件下，易发生明显的流动变形，从而导致沥青混合料抗高高温条件下，易发生明显的流动变形，从而导致沥青混合料抗高温变形能力降低。随着沥青膜厚度的增加，车辙深度随之增加。温变形能力降低。随着沥青膜厚度的增加，车辙深度随之增加。 细粒式和中粒式密级配沥青混合料，适当减少沥青用量有细粒式和中粒式密级配沥青混合料，适当减少沥

38、青用量有细粒式和中粒式密级配沥青混合料，适当减少沥青用量有细粒式和中粒式密级配沥青混合料，适当减少沥青用量有利于抗车辙能力的提高，当采用马歇尔试验进行沥青混合料利于抗车辙能力的提高，当采用马歇尔试验进行沥青混合料利于抗车辙能力的提高，当采用马歇尔试验进行沥青混合料利于抗车辙能力的提高，当采用马歇尔试验进行沥青混合料配合比设计时，沥青用量应选择最佳沥青用量范围的下限。配合比设计时，沥青用量应选择最佳沥青用量范围的下限。配合比设计时，沥青用量应选择最佳沥青用量范围的下限。配合比设计时，沥青用量应选择最佳沥青用量范围的下限。但对于粗粒式或开级配沥青混合料，不能简单的靠采用减少但对于粗粒式或开级配沥青

39、混合料，不能简单的靠采用减少但对于粗粒式或开级配沥青混合料，不能简单的靠采用减少但对于粗粒式或开级配沥青混合料，不能简单的靠采用减少沥青用料来提高抗车辙能力。沥青用料来提高抗车辙能力。沥青用料来提高抗车辙能力。沥青用料来提高抗车辙能力。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.2 2.2 低温抗裂性低温抗裂性低温抗裂性低温抗裂性定义：定义： 低温抗裂性，保证沥青路面在低温时不产生裂缝的能力。低温抗裂性，保证沥青路面在低温时不产生裂缝的能力。原因：原因： 当冬季气温将低时，沥青面层将产生体积收缩，而在基

40、当冬季气温将低时，沥青面层将产生体积收缩，而在基层结构与周围材料的约束作用下，沥青混合料不能自由收层结构与周围材料的约束作用下，沥青混合料不能自由收缩，将在结构层中产生温度应力。缩，将在结构层中产生温度应力。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.2 2.2 低温抗裂性低温抗裂性低温抗裂性低温抗裂性 但当气温骤降时，所产生的温度应力来不及松弛，当温但当气温骤降时，所产生的温度应力来不及松弛，当温但当气温骤降时，所产生的温度应力来不及松弛，当温但当气温骤降时，所产生的温度应力来不及松弛，当温度应力超过

41、沥青混合料的容许应力值时，沥青混合料被拉裂，度应力超过沥青混合料的容许应力值时，沥青混合料被拉裂，度应力超过沥青混合料的容许应力值时，沥青混合料被拉裂，度应力超过沥青混合料的容许应力值时，沥青混合料被拉裂，导致沥青路面出现裂缝造成路面的损坏。因此要求沥青混合导致沥青路面出现裂缝造成路面的损坏。因此要求沥青混合导致沥青路面出现裂缝造成路面的损坏。因此要求沥青混合导致沥青路面出现裂缝造成路面的损坏。因此要求沥青混合料具备一定的低温抗裂性能，即要求沥青混合料具有较高的料具备一定的低温抗裂性能，即要求沥青混合料具有较高的料具备一定的低温抗裂性能，即要求沥青混合料具有较高的料具备一定的低温抗裂性能，即要

42、求沥青混合料具有较高的低温强度或较大的低温变形能力。低温强度或较大的低温变形能力。低温强度或较大的低温变形能力。低温强度或较大的低温变形能力。 由于沥青混合料具有一定的应力松弛能力，当降温速率由于沥青混合料具有一定的应力松弛能力，当降温速率较慢时，所产生的温度温度应力会随着时间之间松弛减小，较慢时，所产生的温度温度应力会随着时间之间松弛减小，不会对沥青路面产生较大的危害。不会对沥青路面产生较大的危害。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2.2 2.2 低温抗裂性低温抗裂性低温抗裂性低温抗裂性低温抗裂性的评价方法

43、和评价指标低温抗裂性的评价方法和评价指标 目前用于研究和评价沥青混合料低温抗裂性的方法可以分为三类：目前用于研究和评价沥青混合料低温抗裂性的方法可以分为三类：预估沥青混合料的开裂温度；评价沥青混合料的低温变形能力或应力预估沥青混合料的开裂温度；评价沥青混合料的低温变形能力或应力松弛能力；评价沥青混合料断裂能。松弛能力；评价沥青混合料断裂能。 相关的试验主要包括：等应变加载的破坏试验，如间接拉伸试验、相关的试验主要包括：等应变加载的破坏试验，如间接拉伸试验、直接拉伸试验；低温收缩试验；低温蠕变弯曲试验（现规范推荐方法）直接拉伸试验；低温收缩试验；低温蠕变弯曲试验（现规范推荐方法）；受限试件温度应

44、力试验；应力松弛试验等。；受限试件温度应力试验；应力松弛试验等。 实验证明实验证明，在，在评价改性沥青混合料低温性能时评价改性沥青混合料低温性能时，采用，采用低温蠕变试低温蠕变试验方法验方法所得结果对于改性剂种类和改性剂剂量都不够敏感，数据较所得结果对于改性剂种类和改性剂剂量都不够敏感，数据较为分散，而采用为分散，而采用低温弯曲试验低温弯曲试验的破坏应变指标则相对稳定。所以在的破坏应变指标则相对稳定。所以在我国行业标准（我国行业标准（JTJ036-98）中，采用低温弯曲试验的破坏应变指）中，采用低温弯曲试验的破坏应变指标作为评价改性沥青沥青混合料的低温抗裂性能。标作为评价改性沥青沥青混合料的低

45、温抗裂性能。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料沥青混合料低温收缩试验装置沥青混合料低温收缩试验装置 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 沥青混合料低温蠕变弯曲试验（现规范推荐方法）沥青混合料低温蠕变弯曲试验（现规范推荐方法）沥青混合料低温蠕变弯曲试验（现规范推荐方法）沥青混合料低温蠕变弯曲试验（现规范推荐方法） 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料沥沥沥沥青青青青混混混混合合合合料料料料受受受受限限限限试试试试件件件件温温温温度度度度应应应应力力力力试试试试验验验验 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合

46、料影响沥青混合料低温性能的主要因素影响沥青混合料低温性能的主要因素2.2 2.2 低温抗裂性低温抗裂性低温抗裂性低温抗裂性 沥青的低温劲度的影响沥青的低温劲度的影响：取决于沥青粘度和温度敏感性。取决于沥青粘度和温度敏感性。在寒冷地区，可采用稠度较低、劲度较低的沥青，或选择松在寒冷地区，可采用稠度较低、劲度较低的沥青，或选择松弛性能较好的橡胶类改性沥青来提高沥青混合料的低温抗裂弛性能较好的橡胶类改性沥青来提高沥青混合料的低温抗裂性性 级配的影响：级配的影响：密级配的低温抗拉强度高于开级配的沥青密级配的低温抗拉强度高于开级配的沥青混合料，但是粒径大、空隙率大的沥青混合料内部微空隙发混合料，但是粒径

47、大、空隙率大的沥青混合料内部微空隙发达，应力松弛能力略强，温度应力有所减小，两方面的影响达，应力松弛能力略强，温度应力有所减小，两方面的影响相互抵消，故相互抵消，故级配类型与沥青路面开裂程度之间没有显著关级配类型与沥青路面开裂程度之间没有显著关系系。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.3 2.3 疲劳破坏疲劳破坏疲劳破坏疲劳破坏 疲劳破坏是在车辆反复作用下引起的，在路面材料和路疲劳破坏是在车辆反复作用下引起的，在路面材料和路基的疲劳作用下，产生的变形累积形成疲劳破坏。基的疲劳作用下，产生的变形累

48、积形成疲劳破坏。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.3 2.3 疲劳破坏疲劳破坏疲劳破坏疲劳破坏 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.4 2.4 耐久性耐久性耐久性耐久性定定 义义: : 耐久性耐久性是指沥青混合料在使用过程中是指沥青混合料在使用过程中抵抗环境因素及抵抗环境因素及行行车和在反复作用车和在反复作用的能力，它包括沥青混合料的的能力，它包括沥青混合料的抗老化性、抗老化性、抗疲劳性抗疲劳性等

49、综合性质。等综合性质。影响因素影响因素: : 沥青的化学性质沥青的化学性质 矿料成分矿料成分 沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构 沥青用量沥青用量 例如：沥青用量少例如：沥青用量少0.5% 0.5% 空隙率空隙率VV VV 混合料的混合料的寿寿命降低一年。命降低一年。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.4 2.4 耐久性耐久性耐久性耐久性 老化原因：老化原因：在沥青混合料使用过程中，受到空气中氧、在沥青混合料使用过程中，受到空气中氧、水、紫外线等介质的作用，水、紫外线等介质的作用，促使沥青

50、发生诸多复杂的物理促使沥青发生诸多复杂的物理化学变化化学变化，逐渐老化或硬化，致使沥青混合料，逐渐老化或硬化，致使沥青混合料变脆易裂变脆易裂，从而导致沥青路面出现各种与沥青老化有关的裂纹或裂缝从而导致沥青路面出现各种与沥青老化有关的裂纹或裂缝。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 影响因素：影响因素：沥青的老化程度、外界环境因素和压实空隙沥青的老化程度、外界环境因素和压实空隙率等。率等。 在气候温暖、日照时间较长的地区，沥青的老化速度快，在气候温暖、日照时间较长的地区，沥青的老化速度快，而在气温较低、日照时间短的地区，沥青的老化速率相对而在气温较低、日照时间短的地区，沥

51、青的老化速率相对较慢。较慢。 沥青混合料的沥青混合料的空隙率越大空隙率越大，其，其老化程度也越高老化程度也越高。 压实空隙率的增大，回收沥青针入度减小，老化程度增压实空隙率的增大，回收沥青针入度减小，老化程度增加。道路中部车辆作用次数较高，对路面的压密作用较大，加。道路中部车辆作用次数较高，对路面的压密作用较大，中部的沥青比边缘部位沥青的老化程度轻些。中部的沥青比边缘部位沥青的老化程度轻些。2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.4 2.4 耐久性耐久性耐久性耐久性 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2 2 2 沥青混合料的技术性能沥

52、青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能2.4 2.4 耐久性耐久性耐久性耐久性 解决措施：解决措施：选择耐老化沥青，有足量的沥青含量。施工选择耐老化沥青，有足量的沥青含量。施工过程中，应控制拌合加热温度，并保证沥青路面的压实密度。过程中，应控制拌合加热温度，并保证沥青路面的压实密度。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料沥青混合料路面疲劳破坏形成裂缝沥青混合料路面疲劳破坏形成裂缝沥青混合料路面疲劳破坏形成裂缝沥青混合料路面疲劳破坏形成裂缝2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能 水稳定性不足：沥青剥离，粘结强度降低，集料松散，易形水稳定性不

53、足：沥青剥离，粘结强度降低，集料松散，易形成成坑槽，即坑槽，即 “水损坏水损坏”。 原因：压实空隙率较大、沥青路面排水系统不完善，动水压原因：压实空隙率较大、沥青路面排水系统不完善，动水压力力对沥青产生剥离作用，将加剧沥青路面的对沥青产生剥离作用，将加剧沥青路面的“水损害水损害”病害。病害。2.5 2.5 沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料进水和荷载力对裂缝作用示意进水和荷载力对裂缝作用示意进水和荷载力对裂缝作用示意进水和荷载力对裂缝作用示意2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的

54、技术性能2.5 2.5 沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料水损坏产生的原因及影响沥青路面水稳定性的因素水损坏产生的原因及影响沥青路面水稳定性的因素水损坏产生的原因及影响沥青路面水稳定性的因素水损坏产生的原因及影响沥青路面水稳定性的因素 1 1 1 1、沥青混合料的性质：、沥青混合料的性质：、沥青混合料的性质：、沥青混合料的性质：包括集料性质与沥青性质。包括集料性质与沥青性质。 2 2 2 2、沥青混合料类型：、沥青混合料类型：、沥青混合料类型：、沥青混合料类型：密级配沥青混合料结构密实、空隙率小，密级配沥

55、青混合料结构密实、空隙率小，矿粉及沥青用量较大，沥青膜较厚，一般水损害较小。断级配和开级矿粉及沥青用量较大，沥青膜较厚，一般水损害较小。断级配和开级配沥青混合料粗颗粒较多，沥青用量较少。配沥青混合料粗颗粒较多，沥青用量较少。 3 3 3 3、施工条件：、施工条件：、施工条件：、施工条件：沥青混凝土路面在施工时，如天气寒冷潮湿，建沥青混凝土路面在施工时，如天气寒冷潮湿，建成的路面就易发生水损害；另外如压实不充分或压实不及时，成型的成的路面就易发生水损害；另外如压实不充分或压实不及时，成型的路面内部存在较多的孔隙，水分易浸入沥青路面结构而导致水损害。路面内部存在较多的孔隙，水分易浸入沥青路面结构而

56、导致水损害。 4 4 4 4、施工后的环境条件：、施工后的环境条件：、施工后的环境条件：、施工后的环境条件：施工后的环境条件包括气候及交通荷载施工后的环境条件包括气候及交通荷载情况，温度、降雨量、冻融及干湿循环等，都将影响水损害；其它条情况，温度、降雨量、冻融及干湿循环等，都将影响水损害；其它条件相同时，交通荷载繁重可加速水损害的发生和发展。件相同时，交通荷载繁重可加速水损害的发生和发展。 5 5 5 5、路面下的排水情况：、路面下的排水情况：、路面下的排水情况：、路面下的排水情况：路面下排水状况不良，进入路面的水不路面下排水状况不良，进入路面的水不能及时排除，也将加速路面水损害的发生和发展。

57、能及时排除，也将加速路面水损害的发生和发展。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2.5 2.5 沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水损害的处理手段沥青路面水损害的处理手段1. 路面结构层均采用水稳定性好的密实型沥青混凝土。路面结构层均采用水稳定性好的密实型沥青混凝土。 2. 采取抗剥落措施改善沥青与矿料之间的粘附性。采取抗剥落措施改善沥青与矿料之间的粘附性。 3. 提高沥青混凝土压实度标准，增加现场空隙率指标提高沥青混凝土压实度标准，增加现场空隙率指标 （7%分水岭）。分水岭）。4. 设置良好的路面结构内部排水系统，迅速排除渗入路设

58、置良好的路面结构内部排水系统，迅速排除渗入路 面结构内的水分面结构内的水分 。2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2.5 2.5 沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能水稳定性的评价实验方法：水稳定性的评价实验方法： 水煮法、静态水浸法、光电比色法及搅动水净吸附法水煮法、静态水浸法、光电比色法及搅动水净吸附法等。等。 这些方法是将沥青覆裹在矿料表面，浸入水中，根据这些方法是将沥青覆裹在矿料表面，浸入水中

59、，根据矿矿料表面沥青的剥离程度，判断沥青与集料的粘附性，其中料表面沥青的剥离程度，判断沥青与集料的粘附性，其中水煮法和静态水浸法是目前道路工程中的常用方法水煮法和静态水浸法是目前道路工程中的常用方法, ,人为主人为主观性较大，所以还必须结合沥青混合料的水稳定性试验结观性较大，所以还必须结合沥青混合料的水稳定性试验结果进行综合评价。果进行综合评价。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料浸水试验浸水试验 根据浸水前后沥青混合料物理、力学性能的降低程度来表征其水稳定根据浸水前后沥青混合料物理、力学性能的降低程度来表征其水稳定性的一类试验，常用的方法有浸水马歇尔试验、浸水劈裂强度

60、试验和浸性的一类试验，常用的方法有浸水马歇尔试验、浸水劈裂强度试验和浸水抗压强度试验等。以浸水前后的马歇尔稳定度比值、车辙深度比值、水抗压强度试验等。以浸水前后的马歇尔稳定度比值、车辙深度比值、劈裂强度比值和抗压强度比值的大小评价沥青混合料的水稳定性。劈裂强度比值和抗压强度比值的大小评价沥青混合料的水稳定性。2.5 2.5 沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性沥青路面水稳定性2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能冻融劈裂试验冻融劈裂试验 将沥青混合料试件分为二组，一组试件用于测定常规状态下的劈裂强将沥青混合料试件分为二组，一组试件用于测定常规状态下

61、的劈裂强度，另一组试件首先进行真空饱水，然后至于度，另一组试件首先进行真空饱水，然后至于-18 条件下冷冻条件下冷冻16h，再，再在在60 水中浸泡水中浸泡24h，最后进行劈裂强度测试，在冻融过程中，沥青混，最后进行劈裂强度测试，在冻融过程中，沥青混合料劈裂强度降低。合料劈裂强度降低。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料 沥青路面的抗滑性对于沥青路面的抗滑性对于保障道路交通安全保障道路交通安全至关重要。至关重要。 而沥青路面的抗滑性能必须通过而沥青路面的抗滑性能必须通过合理的选择沥青混合料合理的选择沥青混合料组成材料、正确的设计与施工组成材料、正确的设计与施工来保证。来

62、保证。 沥青路面的抗滑性与所用沥青路面的抗滑性与所用矿料的表面构造深度、颗粒形矿料的表面构造深度、颗粒形状与尺寸、抗磨性状与尺寸、抗磨性有着密切的关系。有着密切的关系。2.6 2.6 抗滑性抗滑性抗滑性抗滑性2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2.6 2.6 抗滑性抗滑性抗滑性抗滑性影响因素：影响因素： 矿料表面结构、级配、混合料组成及沥青用量。矿料表面结构、级配、混合料组成及沥青用量。改善措施改善措施： 选用耐磨石料，对磨耗率及冲击值有一定要求。选用耐磨石料，对磨耗率及冲击值有一定要求。 需要注意

63、的是，硬质石料往往属于酸性石料，需加抗剥需要注意的是，硬质石料往往属于酸性石料，需加抗剥离剂。离剂。 控制沥青用量：沥青用量控制沥青用量：沥青用量q表面平滑表面平滑抗滑性抗滑性 2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2.6 2.6 施工和易性施工和易性施工和易性施工和易性 沥青混合料的施工和易性取决于沥青混合料的施工和易性取决于: 矿料级配：适当级配不易产生离析现象矿料级配：适当级配不易产生离析现象沥青粘度及用量沥青粘度及用量气温及施工条件、工艺气温及施工条件、工艺2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青

64、混合料的技术性能沥青混合料的技术性能 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料（1）组成材料的影响）组成材料的影响 主要是矿料级配和沥青用量。主要是矿料级配和沥青用量。 在间断级配的矿质混合料中，粗细集料的颗粒尺寸相差过在间断级配的矿质混合料中，粗细集料的颗粒尺寸相差过大，中间尺寸颗粒缺乏，混合料容易离析。大，中间尺寸颗粒缺乏，混合料容易离析。 如果细料太少，或矿粉用量过多时，混合料容易产生疏松如果细料太少，或矿粉用量过多时，混合料容易产生疏松且不易压实；反之，如果沥青用量过多，或矿粉质量不好，且不易压实；反之，如果沥青用量过多，或矿粉质量不好，则容易使混合料结团，不易摊铺。

65、则容易使混合料结团，不易摊铺。2.7 2.7 施工和易性施工和易性施工和易性施工和易性 2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料（2）施工条件的影响）施工条件的影响 如温度，较高温度可保证沥青的流动性，拌和中能够充分均如温度，较高温度可保证沥青的流动性，拌和中能够充分均匀地粘附在矿料颗粒表面；在压实期间矿料颗粒能相互移动就匀地粘附在矿料颗粒表面；在压实期间矿料颗粒能相互移动就位，达到规定的压实密度。但温度过高既会引起沥青老化，也位，达到规定的压实密度。但温度过高既会引起沥青老化，也会严重影响沥青混合料的

66、使用性能。沥青混合料的拌和与压实会严重影响沥青混合料的使用性能。沥青混合料的拌和与压实温度与沥青粘度有关，应根据沥青粘度与温度的关系曲线确定温度与沥青粘度有关，应根据沥青粘度与温度的关系曲线确定2.7 2.7 施工和易性施工和易性施工和易性施工和易性 2 2 2 沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能沥青混合料的技术性能（3）工地气温状况）工地气温状况，当地气温越高，施工和易性越好。，当地气温越高，施工和易性越好。粘度粘度适宜于拌和的粘度适宜于拌和的粘度适宜于压实的粘度适宜于压实的粘度动力粘度（Pa.s）0.170.020.280.03运动粘度（mm2/s）1702028030 道路工程材料

67、道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计 热拌沥青混合料是由矿料与粘稠沥青在专门设备中加热热拌沥青混合料是由矿料与粘稠沥青在专门设备中加热拌合而成，用保温设备运输至现场，并在热态下进行摊铺拌合而成，用保温设备运输至现场，并在热态下进行摊铺和压实的混合料，简称和压实的混合料，简称“热拌沥青混合料热拌沥青混合料”，以，以HMAHMA表示。表示。热拌沥青混合料热拌沥青混合料热拌沥青混合料热拌沥青混合料热拌沥青混合料热拌沥青混合料热拌密级配沥青混合料热拌密级配沥青混合料 代表代表AC热拌开级配热拌开级配(骨架型骨架型)沥青混

68、合料沥青混合料代表代表SMA、OGFC分类分类分类分类 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥沥青青路路面面的的施施工工有有着着严严格格的的程程序序搅搅 拌拌运运 输输摊铺摊铺碾碾 压压 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.1 3.1 沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青混合料的物理力学性质沥青混合料的物理力学性质沥青胶结料的选择沥青胶结料的选择沥青混合料使用性能的检验；沥青混合料使用性能的检验；沥青混合

69、料技术要求沥青混合料技术要求环境因素环境因素的影响的影响3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1、气候分区指标、气候分区指标依据：依据： 采用工程所在地最近采用工程所在地最近3030年内年内最热月份平均最高气温的平均最热月份平均最高气温的平均值值。作用：作用： 作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子。子。区划数目：区划数目： 3 3个一级区（夏炎热区、夏热区、夏凉区）。个一级区（夏炎热区、夏热区、夏凉区）。一级区划一级区划一级区划一级区划

70、3.1 3.1 沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料依据：依据： 采用工程所在地最近采用工程所在地最近3030年内的年内的极端最低气温极端最低气温。作用：作用： 作为反映温度收缩产生裂缝的气候因子。作为反映温度收缩产生裂缝的气候因子。区划数目：区划数目： 4 4个二级区（冬严寒区、冬寒区、冬冷区、冬温区）个二级区（冬严寒区、冬寒区、冬冷区、冬温区）1、气候分区指标、气候分区指标二级区划二级区划二级区划二级区划3.1 3.1 沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的

71、气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料1、气候分区指标、气候分区指标三级区划三级区划三级区划三级区划3.1 3.1 沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区依据：依据： 采用工程所在地最近采用工程所在地最近3030年的年的年降雨量的平均值年降雨量的平均值，并，并作为作为气候区划的三级指标。气候区划的三级指标。作用：作用： 作为受雨水影响的气候因子。作为受雨水影响的气候因子。区划数目：区划数目： 4 4个三级区（潮湿区、湿润区、半干区、干旱区）个三级区

72、（潮湿区、湿润区、半干区、干旱区） 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料2、气候分区的确定、气候分区的确定 沥青路面使用性能气候分区由一、二、三级区划组合而沥青路面使用性能气候分区由一、二、三级区划组合而成，以综合反映该地区的气候特征，见表成，以综合反映该地区的气候特征，见表3-7。如我国上海。如我国上海市属于市属于1-3-1气候区，即为夏炎热冬冷潮湿区，对沥青混合气候区，即为夏炎热冬冷潮湿区，对沥青混合料的高温稳定性和水稳定性要求较高。每级区的数值越小，料的高温稳定性和水稳定性要求较高。每级区的数值越小，表明该气候因子对路面的影响越恶劣。表明该气候因子对路面的影响越恶劣

73、。3.1 3.1 沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.1 3.1 沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.2 3.2 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计 沥青混合料的技术性质决定于组成材料的

74、质量品质、用量沥青混合料的技术性质决定于组成材料的质量品质、用量比例及沥青混合料的制备工艺等因素，其中组成材料的质量比例及沥青混合料的制备工艺等因素，其中组成材料的质量是首先需要关注的问题。是首先需要关注的问题。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料沥青材料沥青材料针入度针入度 针入度指数针入度指数 软化点软化点延度延度 蜡含量蜡含量 闪点闪点 溶解度溶解度 密度密度压碎值压碎值 磨耗值磨耗值 表观相对密度表观相对密度吸水率吸水率 坚固性坚固性 针片状颗粒含量针片状颗粒含量0.075mm0.075mm颗粒含量颗粒含量 软尽弱颗粒含量软尽弱颗粒含量磨光值磨光值 粘附性粘附性

75、 破碎面要求破碎面要求粗集料粗集料细集料细集料填填 料料表观密度表观密度 含水量含水量 粒径范围粒径范围 外观外观亲水系数亲水系数 塑性指数塑性指数 加热安定性加热安定性原材料名称原材料名称技术指标技术指标执行标准执行标准1.1.公路工程集料公路工程集料试验规程试验规程JTG E42-2005JTG E42-20052.2.公路沥青路面公路沥青路面施工技术规范施工技术规范JTG F40-2004 JTG F40-2004 公路工程沥青及沥公路工程沥青及沥青混合料试验规程青混合料试验规程JTJ 052-2000 JTJ 052-2000 原材料的原材料的技术要求技术要求 表观相对密度表观相对密度

76、 坚固性坚固性含泥量含泥量 砂当量砂当量 亚申蓝值亚申蓝值 棱角棱角性性3.2 3.2 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求（P116P119） 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.2 3.2 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计1、沥青、沥青选择依据：选择依据： 沥青应根据气候条件和沥青混合料类型、道路等级、交沥青应根据气候条件和沥青混合料类型、

77、道路等级、交通性质、路面类型、施工方法以及当地使用经验等，经技通性质、路面类型、施工方法以及当地使用经验等，经技术论证后确定。术论证后确定。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.2 3.2 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计1、沥青、沥青沥青选择原则：沥青选择原则： (1) 粘度较大的粘稠沥青混合料具有较高的力学强度和稳粘度较大的粘稠沥青混合料具有较高的力学强度和稳定性，但粘度过高，则混合料的低温变形能力较差，路面易定性

78、，但粘度过高，则混合料的低温变形能力较差，路面易开裂。开裂。 (2) 反之粘度较低的沥青的混合料在低温时变形能力较好，反之粘度较低的沥青的混合料在低温时变形能力较好，但在高温时往往会产生较大的高温变形。但在高温时往往会产生较大的高温变形。 (3) 一般来说，可根据当地沥青路面气候分区的温度水平一般来说，可根据当地沥青路面气候分区的温度水平参照参照P61第二章表第二章表2-7选择沥青。选择沥青。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.2 3.2 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求1、沥青、沥青

79、(4) 在夏季温度高或高温持续时间长的地区，应采用粘度在夏季温度高或高温持续时间长的地区，应采用粘度高的沥青；而在冬季寒冷地区，则宜采用稠度低、低温劲高的沥青；而在冬季寒冷地区，则宜采用稠度低、低温劲度较小的沥青。度较小的沥青。 (5) 对于日温差较大的地区还应考虑选择针入度指数较大、对于日温差较大的地区还应考虑选择针入度指数较大、感温性较低的沥青。感温性较低的沥青。 (6) 对于重载交通路段、高速公路更实行渠化交通的路段、对于重载交通路段、高速公路更实行渠化交通的路段、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段，应选用稠度大的沥青

80、。对于交通量小、公路等级低路段，应选用稠度大的沥青。对于交通量小、公路等级低的路段可选用稠度略小的沥青。的路段可选用稠度略小的沥青。沥青选择原则：沥青选择原则： 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.2 3.2 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计2、粗集料、粗集料粗料集的物理力学性质要求粗料集的物理力学性质要求与沥青的粘附性要求与沥青的粘附性要求粗集料的粒径规格粗集料的粒径规格3、细集料、细集料 与沥青有良好的粘结能力，在

81、高速公路、一级公路、城与沥青有良好的粘结能力，在高速公路、一级公路、城市快速路、主干路沥青面层用沥青粘结性能差的天然砂或市快速路、主干路沥青面层用沥青粘结性能差的天然砂或用花岗岩、石英岩等酸性岩石破碎的人工砂及石屑时，应用花岗岩、石英岩等酸性岩石破碎的人工砂及石屑时，应采取前述粗集料的抗剥离措施对细集料进行处理。采取前述粗集料的抗剥离措施对细集料进行处理。 在在高速公路高速公路、一级公路一级公路、城市快速路城市快速路、主干路主干路沥青路面沥青路面面层面层及及抗滑磨耗层抗滑磨耗层中中，所用所用石屑石屑总量不宜超过总量不宜超过天然砂天然砂或或机机制砂制砂的用量。的用量。 道路工程材料道路工程材料

82、第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.2 3.2 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计4、填料、填料 填料最好采用填料最好采用石灰岩石灰岩或或岩浆岩岩浆岩中的强基性岩石等中的强基性岩石等憎水憎水性石料经磨细性石料经磨细得到的矿粉，生产矿粉的原石料中泥土杂得到的矿粉，生产矿粉的原石料中泥土杂质应清除。矿粉要求干燥、洁净，能自由地从石粉仓中质应清除。矿粉要求干燥、洁净，能自由地从石粉仓中流出，其质量应符合表流出，其质量应符合表3-14的要求。的要求。 道

83、路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.3 3.3 热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计1沥青混合料类型的选择沥青混合料类型的选择 混合料类型应混合料类型应根据道路等级与所处位置的功能要求进行根据道路等级与所处位置的功能要求进行选择选择。矿料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并。矿料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并与与结构层结构层的的设计厚度相匹配设计厚度相匹配。 P120 表表3-15 沥青面层混合料的最小压实厚度沥青面层混合料的

84、最小压实厚度2沥青混合料的矿料级配范围沥青混合料的矿料级配范围 沥青混合料的矿料级配组成对其使用性能影响很大，也沥青混合料的矿料级配组成对其使用性能影响很大，也是配合比设计的重要内容之一。是配合比设计的重要内容之一。 P120P121 表表3-16、3-17、3-18 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3马歇尔试验配合设计技术标准马歇尔试验配合设计技术标准3.3 3.3 热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计 沥青混合料组沥青

85、混合料组成材料质量与体成材料质量与体积的关系见右图，积的关系见右图，体积特征参数有体积特征参数有密度、空隙率、密度、空隙率、矿料间隙率和饱矿料间隙率和饱和度等指标表征。和度等指标表征。沥青混合料的体积特征参数沥青混合料的体积特征参数Pa：沥青的油石比；：沥青的油石比；Pb：沥青含量：沥青含量 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料沥青混合料油石界面图沥青混合料油石界面图沥青混合料油石界面图沥青混合料油石界面图 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.3 3.3 热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青

86、混合料配合比设计标准3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计3马歇尔试验配合设计技术标准马歇尔试验配合设计技术标准沥青混合料的密度沥青混合料的密度沥青混合料的密度沥青混合料的密度 密度是指压实混合料试件单位体积的干质量。在实际密度是指压实混合料试件单位体积的干质量。在实际使用中，密度（或相对密度）的测试方法非常重要又有使用中，密度（或相对密度）的测试方法非常重要又有一定难度，包括以下指标：一定难度，包括以下指标：基本概念基本概念理论最大密度理论最大密度 是假设沥青混合料试件被是假设沥青混合料试件被压实至完全密实，没有空隙的理压实至完全密实，没有空隙的理想状态下想

87、状态下，即压实沥青混合料试件全部为矿料（包括矿料内，即压实沥青混合料试件全部为矿料（包括矿料内部空隙）和沥青所占有，空隙率为零时的最大密度。部空隙）和沥青所占有，空隙率为零时的最大密度。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.3 3.3 热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准3马歇尔试验配合设计技术标准马歇尔试验配合设计技术标准基本概念基本概念毛体积密度毛体积密度 是指单位毛体积（含沥青混合料实体矿物成分体积、不吸收水是指单位毛体积（含沥青混合料实体矿物成分体积、不吸收水分的内口孔隙、能吸收水分的

88、开口孔隙等颗粒表面轮廓所包围的分的内口孔隙、能吸收水分的开口孔隙等颗粒表面轮廓所包围的全部毛体积）的干密度。全部毛体积）的干密度。沥青混合料试件的空隙率沥青混合料试件的空隙率 VV 是指压实状态下沥青混合料内矿料与沥青实体之外的空隙（是指压实状态下沥青混合料内矿料与沥青实体之外的空隙（不不包含矿料本身或表面已被沥青封闭的孔隙包含矿料本身或表面已被沥青封闭的孔隙）的体积占试件总体积）的体积占试件总体积的百分率，根据压实沥青混合料试件密度和理论最大密度计算。的百分率，根据压实沥青混合料试件密度和理论最大密度计算。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.3 3.3 热拌沥青混

89、合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准3马歇尔试验配合设计技术标准马歇尔试验配合设计技术标准基本概念基本概念沥青混合料试件的空隙率的计算沥青混合料试件的空隙率的计算 在相同的压实条件下，连续级配沥青混合料的空隙率随着沥青在相同的压实条件下，连续级配沥青混合料的空隙率随着沥青用量的增加而减小，并与粗集料数量有着显著的相关性。用量的增加而减小，并与粗集料数量有着显著的相关性。4.75mm筛孔通过百分率越小，粗集料含量越高，试件的空隙率越大。相筛孔通过百分率越小，粗集料含量越高，试件的空隙率越大。相同配合比的沥青混合料的空隙率随着压实温

90、度增加而显著降低，同配合比的沥青混合料的空隙率随着压实温度增加而显著降低， 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.3 3.3 热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准3马歇尔试验配合设计技术标准马歇尔试验配合设计技术标准基本概念基本概念空隙率的影响空隙率的影响 空隙率是沥青混合料最重要的体积特征参数，影响着混空隙率是沥青混合料最重要的体积特征参数，影响着混合料的合料的稳定性稳定性和和耐久性耐久性。空隙率过低，因塑性流动会引发。空隙率过低，因塑性流动会引发路面车辙；但空隙率过大，可能增加沥青的氧化速率

91、和老路面车辙；但空隙率过大，可能增加沥青的氧化速率和老化程度，并增加水分进入导致沥青剥落，从而降低混合料化程度，并增加水分进入导致沥青剥落，从而降低混合料的耐久性。的耐久性。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料沥青混合料矿料间隙率沥青混合料矿料间隙率 VMA 矿料间隙率是指压实沥青混合料试件中矿料实体以外的空间体矿料间隙率是指压实沥青混合料试件中矿料实体以外的空间体积占试件总体积的百分率，它是试件空隙率与沥青体积百分率之积占试件总体积的百分率，它是试件空隙率与沥青体积百分率之和，由下式表示：和，由下式表示： 3.3 3.3 热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合

92、比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准3马歇尔试验配合设计技术标准马歇尔试验配合设计技术标准基本概念基本概念 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料沥青饱和度沥青饱和度 VFA 是指压实沥青混合料试件中沥青实体体积占矿料骨架实体以是指压实沥青混合料试件中沥青实体体积占矿料骨架实体以外的空间体积的百分率，又称为沥青填隙率，如下式所定义。外的空间体积的百分率，又称为沥青填隙率，如下式所定义。3.3 3.3 热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准3马歇尔试验配合设计技术标准马歇尔

93、试验配合设计技术标准基本概念基本概念 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.3 3.3 热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准4配合设计验证指标的技术标准配合设计验证指标的技术标准 为了保证沥青混合料的路用性能，在配合比设计的基础上，为了保证沥青混合料的路用性能，在配合比设计的基础上，结合沥青路面气候分区、道路交通条件等因素对沥青混合料的结合沥青路面气候分区、道路交通条件等因素对沥青混合料的性能进行检验，主要包括以下技术指标：性能进行检验，主要包括以下技术指标：高温稳定性高温稳定性 对于高速公路、

94、一级公路和城市快速路、主干路沥青路面上对于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青路面上面层和中面层的沥青混合料进行配合比设计时，应进行车辙试面层和中面层的沥青混合料进行配合比设计时，应进行车辙试验检验。沥青混合料的动稳定度应符合表验检验。沥青混合料的动稳定度应符合表3-21要求。对于交通要求。对于交通量特别大，超载车辆特别多的运煤专线、厂矿道路，可以通过量特别大，超载车辆特别多的运煤专线、厂矿道路，可以通过提高气候分区等级来提高对动稳定度的要求。对于轻交通为主提高气候分区等级来提高对动稳定度的要求。对于轻交通为主的旅游区道路，可以根据情况适当降低要求。的旅游区道路，可以根据情况适当降低要求

95、。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.3 3.3 热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准热拌沥青混合料配合比设计标准4配合设计验证指标的技术标准配合设计验证指标的技术标准低温抗裂性低温抗裂性 为了提高沥青路面低温抗裂性，应对沥青混合料进行低温弯为了提高沥青路面低温抗裂性，应对沥青混合料进行低温弯曲试验，试验温度为曲试验，试验温度为-10，加载速度为，加载速度为50mm/min。混合料的。混合料的破坏应变应满足表破坏应变应满足表3-23的要求。的要求。水稳定性检验水稳定性检验 在进行沥青混合料配合比设计及性能评价时，除了对

96、沥青与在进行沥青混合料配合比设计及性能评价时，除了对沥青与石料的粘附性等级进行检验外，还应在规定条件下进行沥青混石料的粘附性等级进行检验外，还应在规定条件下进行沥青混合料的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，残留稳定度和冻融劈合料的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，残留稳定度和冻融劈裂强度比应满足表裂强度比应满足表3-22的要求。改性沥青混合料的残留稳定度的要求。改性沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比均不得小于和冻融劈裂强度比均不得小于80%。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.4 3.4 密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青

97、混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法 全过程配合比设计过程全过程配合比设计过程 三个阶段：三个阶段： 目标配合比设计阶段；目标配合比设计阶段； 生产配合比设计阶段；生产配合比设计阶段； 生产配合比验证，即试验路试铺阶段。生产配合比验证，即试验路试铺阶段。3 3 3 沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料目标配合比目标配合比设计阶段设计阶段生产配合比生产配合比设计阶段设计阶段生产配合比生产配合比验证阶段验证阶段矿料的矿料的组成设计组成设计最佳沥青最佳沥青用量确定用量确定图解法图解法或试算法或试算法

98、集料筛分集料筛分（水洗法）（水洗法）马歇尔马歇尔试试 验验确定工程确定工程级配范围级配范围预估计算预估计算沥青用量沥青用量沥青与集料沥青与集料相对密度测定相对密度测定配合比设计三个阶段配合比设计三个阶段目标配合比与生产配合比都是目标配合比与生产配合比都是两方面的设计，二者有何区别？两方面的设计，二者有何区别？3.4 3.4 密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料矿料通过皮带输入矿料通过皮带输入拌和楼干燥筒加热拌和楼干燥筒加热振动筛二振动筛

99、二次筛分热料次筛分热料提升到拌和楼提升到拌和楼热料仓热料仓根据目标配合比的根据目标配合比的OAC、OAC0.5%五组沥青用量五组沥青用量根据热料比例根据热料比例确定生产配合比确定生产配合比最佳沥青用量最佳沥青用量OAC图解法确定图解法确定热料比例热料比例生产配合比生产配合比目标配合比目标配合比图解法确定图解法确定冷料比例冷料比例确定目标配合比确定目标配合比最佳沥青用量最佳沥青用量OAC取样冷料筛分取样冷料筛分根据冷料比例根据冷料比例成型成型5组马歇尔试件组马歇尔试件通过调整控制室皮带通过调整控制室皮带转速达到设计比例转速达到设计比例青用量确定提供标准青用量确定提供标准为生产配合比最佳沥为生产配

100、合比最佳沥热料比例与最佳热料比例与最佳沥青用量输入控沥青用量输入控制室计算机生产制室计算机生产沥青混合料沥青混合料热热料料筛筛分分取取分分级级目标配合比与生产配合比设计关系图目标配合比与生产配合比设计关系图成型成型3组马歇尔试件组马歇尔试件配合比阶段设计区别配合比阶段设计区别配合比阶段设计区别配合比阶段设计区别 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.4 3.4 3.4 密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法

101、1 1、集料配合比试配、集料配合比试配、集料配合比试配、集料配合比试配 根据所给集料筛析结果，以合成级配中值、上限、下限分别根据所给集料筛析结果，以合成级配中值、上限、下限分别计算出三组集料配合比计算出三组集料配合比2 2、初定（估算）一个沥青用量，根据成型试件实测技术、初定（估算）一个沥青用量，根据成型试件实测技术、初定（估算）一个沥青用量，根据成型试件实测技术、初定（估算）一个沥青用量，根据成型试件实测技术指标依设计要求选定一组级配指标依设计要求选定一组级配指标依设计要求选定一组级配指标依设计要求选定一组级配 成型马歇尔试件后汇总压实试验结果，与标准对比后确定。成型马歇尔试件后汇总压实试验

102、结果，与标准对比后确定。 3 3、成型试件后确定沥青最佳用量（油石比）、成型试件后确定沥青最佳用量（油石比）、成型试件后确定沥青最佳用量（油石比）、成型试件后确定沥青最佳用量（油石比） 根据级配结果按根据级配结果按0.5%的间隔变化确定五个沥青用量，一次成的间隔变化确定五个沥青用量，一次成型五组马歇尔试件，测定相关技术指标列表（型五组马歇尔试件，测定相关技术指标列表（3-28）。）。 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料3.4 3.4 3.4 密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设

103、计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法密级配热拌沥青混合料配合比设计方法4 4、绘制混合料试件物理、绘制混合料试件物理、绘制混合料试件物理、绘制混合料试件物理力学指标与沥青用量关系图力学指标与沥青用量关系图力学指标与沥青用量关系图力学指标与沥青用量关系图 沥青用量与如下指标关系图：沥青用量与如下指标关系图： 毛体积密度、空隙率、沥青饱和度、马歇尔稳定度、流值毛体积密度、空隙率、沥青饱和度、马歇尔稳定度、流值5 5、根据绘图确定沥青最佳含量、根据绘图确定沥青最佳含量、根据绘图确定沥青最佳含量、根据绘图确定沥青最佳含量 （1）以各项指标对应沥青最佳用量确定）以各项指标对应沥青最佳用量确定OAC1 （2）绘制合成图选定沥青最佳用量）绘制合成图选定沥青最佳用量OAC2 （3）综合确定沥青最佳用量）综合确定沥青最佳用量OAC 道路工程材料道路工程材料 第三章沥青混第三章沥青混合料合料