集料几何特性对沥青混合料流变特性的影响研究

摘要：沥青混合料与沥青的流变特性存在许多相似性,它们之间唯一的差异性在于材料的结构组成不同, 沥青属于均质性材料, 沥青混合料属于颗粒性材料。造成这一差异的主要因素是沥青混合料中90%～95%的集料。集料的几何特性如棱角性、表面纹理、形状特性等均会对沥青混合料的流变特性形成影响，本文通过对沥青及沥青混合料的流变特性分析和集料几何特性的分析，简要的分析了集料几何特性对沥青混合料流变特性的影响。

关键词：流变性；集料；表面纹理；棱角性；形状特性

1沥青及沥青混合料流变特性分析

1.1 粘弹性特征

沥青混合料被认为是一种典型的颗粒性材料,它的颗粒骨架空隙被具有粘弹性的沥青浆体不完全填充。在通常的工作条件下,这种混合料的流变特性也表现为粘弹性,并具有这样两个根本特征:①它的力学特性与激励时间(如应变速率,频率)和实验温度(θ)密切相关;②具有十分明显的蠕变和松弛现象。也就是说,如果材料服从上述两个特征之一,就可以认为这种材料具有粘弹性。蠕变和松弛实验现象是粘弹性材料非常重要的流变特征。大量的实验研究已经证实,沥青和沥青混合料表现出完全相同的蠕变和松弛现象。通常包括三个阶段:①蠕变迁移,最多占总蠕变时间的20%,且变形与时间呈非线形关系;②蠕变稳定,至少占总蠕变时间的80%,变形与时间呈线形关系:ε(t)=at+b,其中a、b为实验常数;③蠕变破坏,几乎是瞬时发生,只需要几秒钟。

这一部分的论述说明,沥青和沥青混合料在不同的应变速率和温度下具有相同的应力-应变特性、蠕变松弛现象以及时温等效特性。所以说,沥青和沥青混合料的粘弹性实验特性相似。

1.2 流变模型

沥青与沥青混合料在高温和长时间荷载作用下, 其变形则以粘性流动为主在大多数实际使用情况, 它们的变形处于粘弹性状态,因此可以用Burgers模型来描述其流变行为。

2 集料几何特性

2.1集料表面棱角性

沥青混合料是一种由多种材料组成的多相复合材料，其中占据混合料大部分的集料的性质对沥青混合料的工程特性起到重要的影响作用。尤其是集料的棱角性特征，反映了集料颗粒细观局部的变化特征与状态，将影响到沥青混合料

空间骨架的构建、影响到沥青砂浆与集料间的相互作用效应、并影响沥青结合料的用量大小，进而影响到沥青混合料的耐久性、工作和易性、抗剪切强度、抗弯拉强度、疲劳性能、最佳沥青含量，最终对沥青混凝土路面的综合路用性能起到重要影响。

2.2集料表面纹理

集料表面纹理由集料的岩石种类、成岩机理和破碎机理等因素决定。集料表面纹理首先取决于原岩的断裂面结构，其次也取决于破碎机械的种类，通常采用颚式破碎机容易产生较多的针片状颗粒和光滑的表面纹理。

在沥青混合料中，集料表面纹理对沥青混合料性能具有极为明显的影响，通常具有明显的面和棱角，各方向尺寸相差不大，近似正方体，且具有明显细微凸出的粗糙表面的集料，在碾压后能互相嵌挤锁结而具有很大的内摩擦角。在其他条件相同的情况下，这种集料所组成的沥青混合料较之表面平滑的颗粒具有较高的抗剪强度与良好的高温稳定性。集料的表面纹理还可以影响沥青混合料内部的孔隙结构(如孔隙的大小、形状和连贯情况)，因而可以对车辙深度表现出不同的影响。另外，当集料表面纹理粗糙时,其比表面积也大，有利于增加沥青与集料的接触面积，增强了粘附力；而且集料表面粗糙，沥青膜也不会从集料表面全部脱落。即在不考虑其他影响因素时，集料表面纹理越粗糙，集料比表面积越大，吸附沥青数量越多，集料表面结构沥青膜较厚，增强沥青混合料的耐久性能。

2.3集料形状特性

集料颗粒的综合形态特征可以用3个不同层次且相互独立的特征分量来描述：形状、棱角与纹理。第一层次特征是形状，反映集料颗粒宏观整体的变化特征与状态；第二层次特征是棱角，反映集料颗粒细观局部的变化特征与状态；第三层次特征是纹理，反映集料颗粒微观尺度范围内的变化状况。这三个层次的特征分量可以广泛自由分布、不尽相同，三者间也并不存在必然的相关联系。

3集料几何特性对沥青混合料流变特性的影响

由第一章分析可知，沥青混合料与沥青的流变特性类似但不尽相同，最大的差别在于宏观上沥青属于均质性材料, 而沥青混合料属于颗粒性材料。造成差异的主要原因就是沥青混合料中占到90%以上的集料。因此，集料的特性必然对沥青混合料的流变特性造成影响。

集料的主要几何特性有棱角性、表面纹理和形状特性，通过第二章的分析可知，集料通过这几个方面对沥青混合料的流变特性形成影响。在棱角性方面，如果集料具有较好的棱角性，则能形成很好的嵌挤效果，可以改善沥青混合料的高温稳定性；在表面纹理方面，具有明显细微凸出的粗糙表面的集料，在碾压后能互相嵌挤锁结而具有很大的内摩擦角，另外，当集料表面纹理粗糙时,其比表面积也大，有利于增加沥青与集料的接触面积，增强了粘附力；而且集料表面粗糙，沥青膜也不会从集料表面全部脱落。

4 结语

本文通过对沥青及沥青混合料流变的特性以及集料几何特性的分析，简要分析了集料几何特性对沥青混合料流变特性的影响。沥青混合料与沥青的流变特性相似，但沥青混合料属于颗粒性材料，集料通过表面纹理、棱角性、形状特性等几何特性影响沥青混合料的流变特性。

参考文献：

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氧化石墨烯改性沥青的流变特性及其影响机理研究

氧化石墨烯改性沥青的流变特性及其影响机理研究氧化石墨烯是一种具有很高应用潜力的新兴材料，它在许多领域有着广泛的应用前景，包括能源、环境和建筑材料等。沥青作为一种重要的道路材料，其性能对道路的使用寿命和驾驶者的安全性具有重要影响。因此，通过改性沥青，可以提高道路材料的性能，延长道路的使用寿命。本文主要研究了氧化石墨烯改性沥青的流变特性及其影响机理。流变特性是指材料在外力作用下的变形和流动性能。在研究中，首先通过制备氧化石墨烯改性沥青样品，然后采用流变仪对样品进行流变特性测试。实验结果显示，氧化石墨烯改性沥青具有更好的变形和流动性能，相比未改性的沥青，其流变模量和黏度均有所降低。进一步研究表明，氧化石墨烯改性沥青的流变特性受多个因素的影响。首先，氧化石墨烯具有很高的比表面积和特殊的二维结构，这些特性使其能够更好地与沥青相互作用并形成更稳定的结构。其次，氧化石墨烯中的氧原子与沥青中的氢键和氧官能团发生相互作用，增强了沥青的可变形性和流动性。此外，氧化石墨烯还可以有效地抑制沥青的老化和光辐射损伤，提高了沥青的稳定性和抗氧化性。进一步分析发现，氧化石墨烯改性沥青的流变特性与其添加量也有一定关系。在一定添加量范围内，氧化石墨烯的添加量越多，沥青的流变模量和黏度就越低。这是因为过多的氧化石墨烯会导致样品中的填充增多，从而导致流动性能的下降。总体来说，氧化石墨烯的引入可以显著改善沥青的流变特性，提高其可变形性和流动性。这是由于氧化石墨烯的特殊结构和与沥青的相互作用所致。此外，适当的添加量也对沥青的

流变特性有一定的调控作用。这项研究为改进沥青材料的性能，进而提高道路使用寿命和安全性提供了一种新的思路。亦可为其他材料的改性研究提供一定的参考价值综上所述，墨烯改性沥青通过提高可变形性和流动性能，可以有效改善沥青材料的流变特性。这种改性方法的有效性受到多个因素的影响，包括氧化石墨烯的比表面积、二维结构以及与沥青的相互作用。适当的添加量也对流变特性起到调控作用。这一研究为提高道路使用寿命和安全性，以及其他材料的改性提供了新思路和参考价值

浅析沥青流变性及其影响因素

浅析沥青流变性及其影响因素沥青是一种由天然石油经过加工制备得到的黑色胶状物质，广泛应用于道路建设、建筑防水、船舶防腐等领域。沥青的流变性是指沥青在受力作用下所表现出的流动性和变形性。浅析沥青的流变性及其影响因素，可从沥青的流变特性、沥青的成分及沥青的温度等方面进行分析。首先，沥青的流变特性是指沥青在外力作用下所表现出的流变行为。沥青的流变性具有非牛顿流体特性，即其粘度随着剪切应力的改变而改变。当沥青受到较小的剪切应力时，其粘度较大，表现出较大的阻力。而当沥青受到较大的剪切应力时，其粘度减小，易于流动。沥青的流变性能主要表现为黏弹性、粘塑性和粘流性。黏弹性是指沥青在剪切应力作用下呈现出既有粘性又有弹性的特性；粘塑性是指沥青在长时间受到连续剪切应力后产生的流动变形现象；粘流性是指沥青在受到应力作用下呈现出液体流动性的特性。其次，沥青的流变性受到沥青成分的影响。沥青主要由油质组分和胶质组分组成，其中油质组分是由石油中的油脂和溶解的沥青质所组成，而胶质组分是由沥青分子聚集形成的胶体颗粒所组成。油质组分主要决定了沥青的流动性，而胶质组分主要决定了沥青的粘度。当沥青中油质组分占比较高时，沥青的流动性较好，易于流动；而当胶质组分占比较高时，沥青的粘度较大，流动性较差。最后，沥青的流变性还受到温度的影响。沥青的温度对其流变性能有着显著的影响。当沥青处于较高温度时，其粘度较小，流动性较好；而当沥青处于较低温度时，其粘度较大，流动性较差。这是因为温度的变化会改变沥青的分子结构和分子间的相互作用，进而影响沥青的流动性。当温

度升高时，沥青分子的热运动加剧，分子结构松弛，粘度降低；而当温度降低时，沥青分子的热运动减弱，分子结构紧密，粘度增加。综上所述，沥青的流变性是指沥青在外力作用下所表现出的流动性和变形性。沥青的流变性受到沥青成分和温度的影响。沥青的流动性主要由沥青中的油质组分决定，而粘度主要由胶质组分决定。温度的变化会改变沥青的分子结构和分子间的相互作用，进而影响沥青的流动性。了解和掌握沥青的流变性及其影响因素，对于沥青在道路建设、建筑防水等领域的应用具有重要意义。

沥青混合料的特性指标1

沥青混合料的特性虽然沥青混合料中单个材料的性能对混合料的性能起十分重要的作用，但是，由于沥青混合料中沥青和集料组成统一的系统，其组合特性对沥青混合料的性能影响更大。沥青混合料性能指标包括永久变形、疲劳开裂、低温开裂、应力—应变特性、强度特性。 1．永久变形永久变形是在重复荷载的作用下路面塑性变形的累积，它是一种不可恢复的变形。轮迹线上的变形一般认为主要有两个原因：一是作用在土基、底基层、基层和沥青表面层的重复应力较大，虽然面层材料对减少这种类型的车辙起着很重要的作用，但一般认为路面车辙是路面的一种结构组合问题，对于路面面层很薄的结构层车辙较为严重，主要是因为面层太薄而导致，作用在路基顶面的应力较大；对于路面结构在水的作用下土基较为软弱的情况，主要是由于土基的累积变形而引起。路面软化产生的车辙见图9-7。二是路面面层在重复荷载的作用下的累积变形，这种累积变形是由于沥青面层抵抗重复荷载的抗剪强度较小，一般这种车辙是由于沥青面层的强度太弱。路面的永久变形是由于面层和土基两个原因总和引起。沥青软化产生的车辙见图9-8。沥青路面的车辙主要是因为在荷载的作用下产生的很小但不可恢复的永久变形累积引起的。沥青混合料的剪切应力将导致垂直变形和侧向流动，当荷载作用足够的次数以后，路面的累积永久变形不断增加，车辙就出现。路面出现车辙以后，由于在辙槽内的水将导致水溅或结冰而影响行车安全。当沥青稠度低、加载时间长或温度较高时，沥青混合料表现为弹—粘一塑性体，应力重复作用下将会出现较大数量的累积变形。对沥青混合料永久变形特性的研究，可利用静态蠕变（单轴受压）试验或重复三轴压缩试验进行。前一种试验较简单，而后一种试验同实际受力状况相符，但二者所得到的累积应变一时间关系的规律基本一致，因为重复应力下塑性应变的逐步累积实质上也是一种蠕变现象。密实型沥青碎石混合料经受重复三轴试验的结果表明，塑性应变量承重复作用次数而增加，温度越高，塑性应变累积量越大。许多试验结果表明，在同一

沥青流变性能影响因素

沥青流变性能影响因素沥青的流变性能是指沥青在不同温度和剪切应力下的变形特性。测定沥青的流变性能对于路面设计和施工特别紧要。通过测量沥青的黏度、弹性模量、流变指数等参数，我们可以了解沥青在不同温度和载荷条件下的变形行为和流动性能。这些数据可以帮忙工程师选择适当的沥青类型和配方，以确保路面具有良好的抗变形性能、耐久性和驻车行驶舒适性。此外，测定沥青的流变性能还有助于评估添加剂的效果，优化路面材料的性能，并确保道路的安全性和牢靠性。影响因素影响沥青流变性能的因素有许多，下面是一些重要的影响因素：温度：温度是影响沥青流变性能最紧要的因素之一、随着温度的上升，沥青的黏度会降低，流动性增添。在较低温度下，沥青的黏度较高，流动性较差，而在较高温度下，沥青的黏度较低，流动性较好。剪切速率：剪切速率是指施加在沥青上的剪切应力的速率。剪切速率的变动会影响沥青的黏度和流动性。通常情况下，较高的剪切速率会导致沥青黏度的增添，而较低的剪切速率则会使沥青黏度降低。添加剂：添加剂可以更改沥青的流变性能。例如，聚合物添加剂可以增添沥青的弹性模量和抗剪强度，改善其耐久性。而改性剂可以更改沥青的温度敏感性，使其在更宽的温度范围内保持合适的流变性能。沥青成分：

沥青的成分也会对其流变性能产生影响。不同来源和加工方法的沥青具有不同的化学成分和分子结构，从而导致不同的流变性能。例如，含有较高含量的芳烃类化合物的沥青通常具有较高的黏度和较低的流动性。载荷：沥青在实际应用中承受的载荷也会对其流变性能造成影响。较大的应力和变形会导致沥青的变形行为发生更改，从而影响其流变性能。这些因素相互作用，共同决议了沥青的流变性能。在工程实践中，需要依据实在的需求和应用环境来选择合适的沥青类型和添加剂，以实现所需的流变性能。如何检测？流变仪是用于测量沥青的流变性能的常用仪器之一、流变仪可以供给更全面的流变性能数据，而且能够模拟沥青在不同应变速率下的行为。流变仪的工作原理是施加一个恒定的剪切应力或变形速率，然后测量沥青的应力响应和变形特性。通过更改剪切应力或变形速率，可以得到沥青的应力应变关系，从而评估其黏度、弹性模量、流变指数等流变性能参数。使用流变仪测量沥青的流变性能时，通常需要依照以下步骤进行操作：准备样品：从沥青混合料中取得代表性的样品，并依据仪器要求进行样品的制备和调整。设置试验条件：依据需要设置测试温度、应变速率等试验条件。进行测试：将样品置于流变仪中，依据仪器的操作指南选择适当的测试模式和参数。流变仪会施加恒定的剪切应力或变形速率，

纳米材料改性沥青研究进展

纳米材料改性沥青研究进展摘要:本文综述了纳米材料改性对沥青和沥青混合料力学性能和耐老化性的影响。对高性能和长效沥青路面的需求极大地推动了传统道路沥青粘合剂的改性。为了满足这种需求，使用纳米材料对沥青结合料进行改性似乎很有前景，因为少量改性可以显著提高沥青混合料的力学性能。已经有几项研究评估了纳米材料改性的效果，主要集中在沥青结合料性能和流变性上，积极的发现鼓励了改性沥青混合料的研究。介绍了纳米材料改性沥青的研究进展。关键词：纳米材料；纳米改性沥青；性能；道路工程一、纳米改性沥青概述沥青粘合剂，即沥青，是一种广泛用于全球道路建设的材料。通常，沥青是从精炼原油中获得的，其最终性质取决于原油来源和精炼过程。沥青可以描述为一种热塑性粘弹性材料，在中低温（低于25℃）下表现为固体，在更高的温度下（通常高于60℃），表现为液体或半固态[1,2]。该特性允许其用于道路施工。首先，将沥青加热至与骨料适当混合，最后，在压实过程并冷却至环境温度后，沥青将作为骨料的粘合剂。然而，沥青温度敏感性给在役沥青路面带来了一些问题。永久变形和开裂力学分别与高和低使用温度高度相关。在使用过程中，沥青路面必须承受各种环境条件和交通荷载。在许多情况下，传统的渗透级沥青在使用寿命内不再能够确保所需的性能，可能需要进行早期养护工作或重建。此外，沥青是一种对老化敏感的材料，其性能随着时间的推移而恶化。老化沥青变得更硬、更脆，从而影响沥青混合料的性能[1]。老化效应在暴露于紫外线辐射、水分、氧气和较大温度变化等环境条件下的表层中尤其严重[3]。因此，沥青混合料的使用寿命取决于其抗老化性能[4]。二、纳米材料改性沥青的制备

基于Drucker-Prager模型的沥青混合料细观尺度蠕变特性分析

基于Drucker-Prager模型的沥青混合料细观尺度蠕变特性分析李梦怡【摘要】长期行车荷载作用条件下沥青混合料具有典型的蠕变特性,然而宏观的室内性能评价试验难以表征细观结构对混合料蠕变性能的影响规律.本文基于粉胶比控制原理计算出最大公称粒径为1.18 mm的沥青砂浆级配,并通过回弹模量及静压单轴蠕变试验获得沥青砂浆相粘弹特性;基于数字图像处理技术建立考虑砂浆与粗集料二组分的沥青混合料细观结构模型,通过非线性拟合获取Drucker-Prager模型蠕变性能参数;利用有限元方法完成荷载作用条件下的模型蠕变分析.计算结果表明:模型结果在误差允许范围内可以表征材料的蠕变变形趋势,细观骨架结构、粗集料粒径尺寸及朝向的合理组合能提高沥青混合料承受长期行车荷载作用的能力.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2017(014)006 【总页数】5页(P96-100) 【关键词】沥青混合料;蠕变;Drucker-Prager模型;细观尺度;有限元分析【作者】李梦怡【作者单位】赤峰市公路管理处,内蒙古赤峰 024000 【正文语种】中文【中图分类】U414.75

0 引言沥青混合料是由具有复杂流变特性的沥青、复杂表面结构的集料及空隙组成的多相材料，其微细观尺寸下的结构特征对沥青混合料宏观性能的影响极其重要。近年来，大量研究者进行了相关尺度方面的材料行为研究[1,2]。为了建立沥青混合料细观结构参数与其宏观均匀化性能评价方法的关系，研究者分别基于工业CT分析三维细观空隙分布及粗集料接触状态评价、进行透水式路面骨料接触状态研究、研究细观尺度下沥青混合料抗裂影响因素等[3-6]。研究表明，集料骨架结构、砂浆与空隙的空间分布、集料棱角及形状等细观参数对沥青混合料性能起到决定性的作用，然而传统宏观室内试验评价方法无法精确控制以上细观参数。数字图像处理技术作为沥青混合料细观结构刻画与分析的重要方法，具有快速、高效的特点，被大量应用于有限元模型建立、细观参数定量分析、材料性能评价等研究中[7-9]。沥青材料在车辆荷载长期作用条件下表现出典型的蠕变特性，且蠕变增长阶段产生的不可恢复塑性变形造成沥青路面车辙病害。研究者通过提出特征蠕变模型与室内试验拟合分析研究沥青混合料蠕变特性[10,11]，并基于有限元或离散元模型进行沥青混合料细观尺度下蠕变刚度及动态模量等粘弹参数预估[12,13]。综合以上研究方法，本文为表征沥青混合料细观结构对其蠕变特性的影响规律，基于数字图像处理建立考虑蠕变特性的沥青砂浆与粗集料二组分模型；基于蠕变模型若干取样点的对比分析，建立细观结构与沥青混合料长期蠕变变形间的联系。 1 细观模型的建立利用数字图像处理工具实现沥青混合料剖面数码照片的二值化，具体步骤简述如下：(1)彩色图转换成八位灰度图并进行直方图均衡处理，增强图像各部分对比度；(2) 采用中值滤波降低照片的背景与冲击噪声；(3)通过图像锐化突出粗集料边界信息； (4)阈值分割初步实现沥青混合料剖面图二值化；(5)利用数学形态学处理技术除去

沥青混合料的路用性能研究

路基路面小论文《沥青混合料路用性能研究》姓名：陈双班级：土木08-8班学号：0802090813

沥青混合料的路用性能研究摘要沥青混合料采用骨架一空隙结构，空隙率在20％左右。这种大空隙的路面结构可以使降雨直接下渗，以补充地下水，具有良好的生态效益，同时还具有排水、降噪和抗滑性能等诸多优点。在环保要求日益强烈的今天，沥青混合料路面其良好的环保和安全特点在国内外得到广泛的应用。本文从沥青路面所处的环境特点出发，参考国外的成功经验，对沥青混合料路面材料选用与要求进行了分析；依据大量试验，对沥青混合料的空隙率和关键筛孔的通过率关系进行了研究；并且对透水性沥青混合料各项路用性能进行了分析和验证，主要包括高温性能、水稳定性、低温性能和强度性能，研究结果表明，材料合理、级配良好的透水性沥青混合料具有较好的路用性能。关键词：沥青混合料，路用性能问题的提出和研究意义随着经济建设的飞速发展和城市建设步伐的加快，现代城市的地表逐步被钢筋混凝土的房屋和不透水的混凝土路面所覆盖。在城市建设中，绝大多数的城市道路、公园、庭院及公共广场的设计和硬化主要关注其耐久性和强度等技术性能指标和视觉美观方面的要求，因而不透水的密级配混凝土和石板材成为首选的铺装结构。虽然这种路面铺装简单，成本低廉，但给城市的生态环境带来了很大的负面影响。沥青混合料路面就是为了解决上述问题而提出的一种路面型式，主要包括透水性沥青路面、沥青混凝土路面及嵌入式沥青路面等形式。国内外研究概况国内对于沥青混合料路面及路面结构的研究很多，近年来更是发展迅速，主要是基于对沥青路面的研究和应用，并在西安、广州、江苏等地的高等级公路铺筑了沥青路面试验段，2003年建成通车的西安咸阳机场高速公路就是引进日本沥青混凝土路面技术修筑而成。鉴于沥青混合料路面和排水沥青路面等多孔路面在材料和混合料设计等方面存在相同点，下文对各类多孔沥青混合料的国内外现状进行研究。主要研究内容和技术路线本文研究的内容是对沥青混合料路用性能研究，包括沥青混合料影响因素、材料选择等性质进行分析。即对以下内容展开研究： (1)透水性路面面层的材料组成研究确定合理的沥青混合料路面材料组成，保证路面结构性能的前提下，充分发挥透水功能。考虑透水性路面的路用性能和功能性能的双重要求，在材料的技术要求上要严格，以保证其使用寿命。透水混合料矿料级配组成为间断级配的骨架一空隙结构．石料间彼此接触面积小，为延长使用寿命。需要采用高粘度改性沥青，矿料质地坚硬，颗粒形状以接近立方体为主。 (2)沥青混合料路面的性能评价沥青混合料路面具有高温稳定性以及低温抗裂性，除此之外，还要具有良好的路用性能。对路用进行合理的评价，是本论文的主要内容之一。通过室内试验，在综合考虑其材料组成、配合比设计等影响因素的基础上，对沥青混合料路面的路用性能进行研究。沥青混合料路面的特点 1、良好的环保生态效益 2、有效改善道路行驶的安全性和舒适性沥青混合料路面雨天路面无积水，可保证轮胎与路面之间有良好的附着力，大大改善了

论沥青三大指标的影响因素及其对沥青混合料性能的影响

论沥青三大指标的影响因素及其对沥青混合料性能的影响摘要：沥青路面因其具有表面平整、噪音低、行车舒适、易于修复等一系列优点，成为当今应用最广的路面之一，同时沥青作为一种感温性材料，夏季高温时易出现高温稳定性不足，产生车辙病害，严重影响行车的安全性与舒适性。为提高沥青的高温稳定性，国内外专家学者提出了一系列沥青改性措施，如SBS改性沥青、掺加抗车辙剂、橡胶粉、纤维等改性剂以及改进沥青混合料级配、采用低标号沥青等方法，取得了一些成果，但由于技术、成本、工艺等因素，车辙问题依然没有得到完全地解决。本文通过沥青三大指标试验，研究沥青的针入度、延度和软化点三大指标对沥青混合料性能的影响，为保证路面施工质量提供一定的技术支撑。关键词：沥青；沥青混合料；针入度；延度；软化点一、沥青三大指标概述沥青在混合料结构中起稳定及粘结作用，对沥青混合料的高温稳定性及低温抗裂性都有重要影响作用。在通常情况下，矿料级配的贡献率占到60%，沥青结合料则提供40%的抗车辙能力。尤其是对许多密实型的密级配沥青混凝土来说，粗集料是呈悬浮型结构状态，相互嵌挤作用相当有限，沥青结合料的高温劲度就起到更为重要的作用。沥青路面的低温开裂有两种型式：一种是由于气温骤降造成面层温度收缩，在有约束的沥青层内产生的温度应力超进沥青混凝土抗拉强度而造成开裂。另一种形式是温度疲劳裂缝。温度反复升降导致温度应力疲劳使混合料的极限拉伸应变变小，又加上沥青的老化使沥青劲度增高，应力松弛性能降低，故可能在比一次性降温开裂温度高的温度下开裂。沥青路面的低温收缩裂缝与沥青结合料的低温品质及沥青混合料的温度收缩性能有关。由于开裂表现为寒冷季节混合料集料之间的沥青膜拉伸破坏，然后再导致集料的破裂。因此沥青路面的低温抗裂性能主要取决于沥青结合料的低温拉伸变形性能，沥青结合料的性能起到特别重要的作用，其贡献率达到90%。这时候的混合料非常坚硬，混合料的矿料级配对抵抗收缩变形导致的开裂无能为力，其贡献率充其量只有10%。本文通过试验，研究沥青的针入度、延度和软化点三大指标对沥青混合料性能的影响，为保证路面施工质量提供一定的技术支撑。二、沥青三大指标对马歇尔指标的影响 2.1石油沥青沥青取自于长时间储存的70号道路石油沥青，模拟施工所用沥青由于长时间储存而导致的部分老化，且热拌沥青混合料在拌和、摊铺过程中也会由于温度过高而导致沥青的部分老化. 再生剂选用的是 RA25热拌沥青混合料再生剂，其性能优良能很好的应用于热拌沥青混合料.RA25热拌再生剂的各项指标如表1 由表2可知，70号沥青经过长时间储存已经表现出：针入度下降，软化点上升，延度降低，不能够满足《公路沥青路面施工技术规范》的70号沥青三大指标技术要求，这说明此时的70号沥青已经部分老化，但仍然具有良好的使用性能.通过向部分老化的70号沥青中掺入沥青总质量5％的再生剂后，其针入度、软化点和延度均明显改善，甚至能达到《公路沥青路面施工技术规范》的90号

沥青混合料级配和油石比对路用性能的影响

沥青混合料级配和油石比对路用性能的影响沥青混合料级配和油石比对路用性能的影响摘要：通过分析沥青路面出现早期损坏的原因和使用性能降低的影响因素，从路面结构设计，材料选择和施工作业控制等方面探讨改善路面使用性能的途径和方法。在沥青混合料中，矿料通常情况下占混合料总质量比重要大于90％，它在沥青混合料中的作用非常大，对于用多少的沥青以及沥青在混合料中的作用影响很大，进而制约了沥青混合料的物理力学性能。所以混合料的级配和油石比是控制沥青混合料的重要指标，对沥青路面的路用性能、使用寿命有很大的影响。现结合二级公路工程的实际情况，沥青混合料级配和油石比对路用性能的影响现做简单的分析和探讨。关键词：沥青混合料级配油石比路用性能影响我国沥青路面技术近些年开展不小，路面质量越来越高了，在计算机技术应用越来越普遍的情况下，其设计引入了有限元理论，并且还对结构设计可靠度进行分析，路面设计效率和可靠性得到大大改善。施工上，拌和设备越来越大型化了，为到达混合料的温度均匀性的目的，减少离析，近几年国外开始使用再拌转输车。我国路面施工工艺水平也越来越高，不少已竣工路面工程的平整度都小于0.6。但是我们也发现，不少高速公路路面使用1年后平整度变化的非常快，有的使用还没多久桥头跳车和路面就坏了，有的使用几年就得把罩面再修一遍，使用性能没有提高，反而逐渐降低，与设计要求不一致。这就要求我们为防止或延缓路面破坏，提高路面使用性能提出合理的措施。但国内目前没有完整的、系统性的提高路面使用性能上的措施和方法，与实际需要产生了冲突。在公路建设中，由于受现行路面施工工艺与施工技术的局限，沥青路面的早期破坏问题越来越明显。对道路的使用寿命和性能造成了不小的负面影响，不仅给公路工程建设造成直接的经济损失，而且在社会上的影响也不好。虽然涉及到公路设计、重载车辆作用等问题，但大多数问题的根本原因要追究路面施工过程，或者说是施工参数的不确定性造成路面病害的出现。现就针对沥青混合料的级配和油石比对路用性能的影响做进一步的分析。 1 矿料级配变化产生的原因导致级配具有变异性的关键因素是矿料的粒径变异。尽管通过拌和机的拌和，加热的热料还会被二次筛分，但冷料粒径分布对混合料的制约还是非常大的。如果冷料的粒径变化次数比拟多，给混合料的级配造成影响的同时，还会造成拌和机在拌和时等料频繁、溢料过多等。不仅使沥青混合料的质量变低，而且在混合料生产中，也会出现一些损失和浪费的现象。冷料变化可从以下两方面来考察：一是矿料粒径整体粗细不适当，究其原因是矿料加工原产地生产矿料时的变化；二是现场有混料情况，某一挡矿料的粒径变化非常大，粗细集料不能均匀分布。另外，因为缺少防雨棚，再加上严重的粉尘污染，下完雨后，场内的矿料就会非常潮湿，不像以前一样枯燥了，并且会有一些粉尘掺杂进去，细集料冷料仓的供料不能按原方案进行，且不能掌握供料数量，使混合料中的细料更多了。在这种情况下，沥青混合料AM-20下面层摊铺后，用肉眼观察，感觉空隙过大，离析面积也较大。 2 级配的影响沥青混合料中矿料的级配，不仅试验具有较大的盲目性、试验量大，而且对沥青混合料性

再生沥青混合料特性研究

再生沥青混合料特性研究张旭亮（编译）【摘要】Recycled asphalt mixture has great significance in technology,economy and environment and so on.Recycled asphalt mixture has more application prospects than purely with original material.The paper has compiled the American research of recycled asphalt mixture characteristics,which provides a reference for the application of recycled asphalt mixture in China.%回收沥青混合料在技术、经济、环境等方面有重要的意义,再生沥青混合料比纯粹利用原状材料更具有应用前景。文章编译了美国在再生沥青混合料特性方面的研究成果,为我国再生沥青混合料的应用提供一定的参考。【期刊名称】《内蒙古公路与运输》【年(卷),期】2012(000)005 【总页数】3页(P55-57) 【关键词】道路工程;再生沥青混合料;特性【作者】张旭亮（编译）【作者单位】通辽市交通工程局第二工程处,内蒙古通辽028000 【正文语种】中文【中图分类】U414.75 回收热拌沥青材料可以再次利用其中的沥青与集料混合物——再生沥青混合料，

回收沥青混合料在技术、经济、环境等方面有重要的意义。考虑到沥青的价格逐步提高、高质量集料稀缺和保护环境的迫切需求，再生沥青混合料比纯粹利用原状材料更具有应用前景。美国在利用了再生沥青混合料后实现了显著的节约。考虑到材料和建筑的费用，在使用再生沥青混合料过程中，当再生沥青混合料含量在20%～50%之间变化大约可以实现节省14% ～34%，这个分析是在热拌沥青 11.90美元/t的条件下得出的，对在现有状况下的节省费用具有指示意义。本文详细介绍了美国在再生沥青混合料特性方面的研究成果。使用再生沥青混合料还可以减少工程废弃物，有助于解决高速公路建筑材料的清理问题，尤其是在芝加哥这样的大城市。1996年，美国大约33%的沥青混合料被回收处理成为热拌沥青材料。2001年，伊利诺斯州交通部在公路建设中使用了623 000 t再生沥青混合料，并在不久的将来会继续增加。自从30多年前在内华达州和得克萨斯州首次使用再生沥青混合料以来，可以看出再生沥青混合料不仅会在将来成为一种有益的替代品，而且将成为保证柔性路面经济竞争力的必需品。为了便于在热拌沥青混合料设计中引入再生沥青混合料，很多州依据的是由20世纪80年代后期沥青协会给出的混合图，很多州也确立了再生沥青混合料的最大比例上限，一般在10% ～50%之间不等。然而，高比例的再生沥青混合料在实践中较少采用。随着高性能沥青路面设计方法的出现，在如何把再生沥青混合料引入到其中时出现了很多问题。尽管高性能沥青路面设计方法中不包括如何使用再生沥青混合料，很多州依旧在设计时加入再生沥青混合料。1997年，联邦公路管理局的再生沥青混合料专家制定了用于设计含再生沥青混合料的高性能沥青路面的指南，并得到了NCHRP研究成果的支持与证明。尽管近来在含有再生沥青混合料的热拌沥青混合料设计中取得了一些进步，包括伊利诺斯在内的很多州在其规范中加入了一些限制，以避免再生材料出现耐久性问题。2000年伊利诺斯州交通部规定在高性能沥青混合料中的再生沥青混合料含量应在

沥青与集料的粘附性分析沥青与集料粘附性试验

沥青与集料的粘附性分析沥青与集料粘附性试验沥青混合料的抗水损坏能力是决定路面水稳定性的根本性因素，它主要取决于矿料的性质、沥青与矿料之间相互作用的性质，以及沥青混合料的空隙率、沥青膜的厚度等。沥青混合料水稳定性的评价方法，通常分两个阶段进行：①第一阶段是评价沥青与矿料的粘附性。②第二阶段是评价沥青混合料的水稳定性。文章主要就沥青与矿料的粘附性进行了研究，论述了沥青与集料的几种粘附性理论，分析了粘附性的影响因素，并比较了目前常用的几种粘附性试验方法的优劣。1沥青与集料粘附性基本理论 1.1力学理论沥青与集料之间的粘附性主要是由于其间分子力的作用［1］。从微观角度看，集料的表面是粗糙和高低不平的，这种粗糙增加了集料的表面积，使沥青和集料的粘合(界)面积增大，提高了两者之间总的粘结力。此外，集料的表面存在着各种形状、各种取向、各种大小的孔隙和微裂缝，由于吸附与毛细作用，沥青渗入上述孔隙与裂缝，增加了两者结合的总内表面积，从而提高了总的粘结力。再者，沥青在高温时以液相渗入骨料孔隙与微裂隙中，当温度降低后，沥青则在孔隙中发生胶凝硬化，这种锲入与锚固作用，增强了沥青与集料之间的机械结合力［2］。 1.2 化学反应理论沥青与集料之间的粘附性是由于沥青中的表面活性物质对集料表面的定向吸附而形成的。如果一个分子中的正电荷与负电荷排列不对称，就会引起电性不对称，因而分子的一部分有较显著的阳性，另一部分有较显著的阴性，这些分子能互相吸引而成较大的分子。表面活性物质的分子是由极性基和非极性基组成的不对称结构，偶极矩较大，故能表现出力场。沥青可视为表面活性物质在非极性化合物中的溶液，根据所含表面活性物质

沥青混合料的路用性能浅析

沥青混合料的路用性能浅析随着经济建设的飞速发展和城市建设步伐的加快，现代城市的地表逐步被钢筋混凝土的房屋和不透水的混凝土路面所覆盖。在城市建设中，绝大多数的城市道路、公园、庭院及公共广场的设计和硬化主要关注其耐久性和强度等技术性能指标和视觉美观方面的要求，因而不透水的密级配混凝土和石板材成为首选的铺装结构。虽然这种路面铺装简单，成本低廉，但给城市的生态环境带来了很大的负面影响。一、沥青混合料路面原材料要求与选择与沥青混合料路面相比，一方面，一般沥青混合料由于其自身特有的大空隙结构，更容易受到空气、水、日光等环境因素的影响，导致混合料中的沥青加速老化，从而使集料与沥青的粘附性降低，造成集料的剥落和松散，混合料的耐久性降低以及透水功能减弱；另一方面，沥青混合料具有较大的路面构造深度，这要求路面所用的粗集料具有耐磨、抗冲击等特点。二、影响沥青混合料路用性能的因素矿物組成、表面构造粘度空隙率、渗透性、沥雨量、湿度、水的pH多孔性、含土量、耐流变性、电荷极性、青含量、沥青膜厚度、值、盐分、温度、温久性、表面积、吸收成分填料类型、矿料级配、度循环、交通量、设率、含水率、形状、是否使用抗剥落剂沥青混合料类型计、施-T质量、路基等等，这些都会影响沥青混合料的路用性能。三、路用性能分析 1、高温稳定性沥青混合料的高温稳定性同混合料的级配、沥青性能、沥青用量等因素相关，诸多影响因素中，首要的应当是沥青，其次是混合料结构。研究表明，改性沥青能够明显提高混合料的高温稳定性，其原因是对沥青进行改性可大幅度提高沥青高温下的粘滞度及粘韧性，相应提高了混合料在高温下内部沥青与骨料的粘结力c，混合料的结构更加稳定，使高温抗车辙性能提高，动稳定度增加，混合料的高温性能得到改善。级配的变化影响到混合料的类型，也直接影响到混合料内部骨料的嵌挤力和内摩阻力巾，从而影响到混合料的抗车辙能力。

沥青混合料流变历程与模量演变

沥青混合料流变历程与模量演变张宏超;王健;郭仪南;吴迪【摘要】为了解沥青混合料的流变特性,采用MMLS3进行沥青混合料的足尺（Full scale）加速加载试验,并利用便携式路面分析仪对沥青混合料流变后的隆起和下陷部分的地震波模量进行测量.试验结果表明：在荷载作用下,沥青混合料下陷量与隆起量的变化值不等;并且下陷处的地震波模量逐渐增大并趋于稳定,而隆起处的地震波模量在逐渐减小.试验证明沥青混合料呈现非匀质流变,流变后的隆起处与下陷处的力学特性变化规律相异.%In order to study the rheological properties of asphalt mixture,MMLS3 was used to conduct full scale accelerated loading test and PSPA was used to test seismic modulus of upheaval and sag when asphalt mixture came into the stage of flowing deformation.The test results showed that the sag and upheaval changed with different degree of variations under the loads,and the seismic modulus of sag increased gradually and tended to be stable,while the seismic modulus of upheaval decreased gradually.It can be proved that asphalt mixture presents non-uniformity rheological course and the change law of mechanical properties of upheaval is totally different from that of sag.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2011(043)012 【总页数】4页(P124-127)

沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究

沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究周林摘要：本文阐述了沥青混合料理论最大相对密度的试验方法和原理，指出确定集料的有效密度（体积）是试验的核心，并针对《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F——2004）的配合比设计方法提出一些想法，再用计算法、实测法对AC-20普通沥青混合料的理论最大相对密度数据进行分析比较，指出采用真空实测法所得的理论最大相对密度与有效密度计算法所得基本一致，溶剂法所测误差偏大，人为影响因素大，造成用油量偏高，也因此说明采用有效密度计算法是适合的，它不仅适合SBS改性沥青，同样对非改性沥青也适用，还能避免实测法带来的操作误差，建议采用。由于它与集料的吸水率有着密切的关系，因此，测定集料的表观密度和毛体积相对密度就显得相当重要，进而才能确保理论最大相对密度的精确度。关键词：理论最大相对密度有效密度计算法实测法混合料 1 前言我们都知道,在沥青混合料的配合比设计中,空隙率、矿料间隙率及沥青饱和度被作为设计指标,对配合比设计起着决定性的作用，而混合料的理论最大相对密度是计算这三大指标的主要参数，因此，混合料理论最大相对密度的准确性将直接影响配合比的设计结果。由于混合料的质量是可以直接称量的，所以要确定混合料的最大理论相对密度，只要确定混合料的体积就可以了。沥青混合料主要是由沥青和集料组成的，我们可以看成是沥青吸附在集料表面，将集料紧密的粘在一起，由于集料的轮廓性，混合料必然会存在空隙，空隙越小，混合料体积越小，密度就越大，当混合料空隙无限小等于0的时候，密度达到最大值，即混合料最大理论相对密度。而要讨论最大理论密度，一个假设前提就是沥青和集料混合的空隙为0，所以接下来的讨论都是在这一假设前提条件下讨论的。实际上，由于集料开口空隙的客观存在，再加上沥青具有一定的流动性，当集料和沥青混合后，沥青也会被填充进集料的开口空隙里面，但由于沥青的流动性具有一定限度，并不能完全填满集料的开口空隙，即集料还有一部分开口空隙未被沥青填充，所以，此时混合料的体积实际上是由沥青体积、集料表观体积（集料本身体积与闭口体积之和）与未被沥青填充的开口空隙的体积之和，而集料的表观体积（集料本身体积与闭口体积之和）

沥青混凝土面层抗滑性能的影响因素及提高抗滑性能的方法-工程技术研究0390

沥青混凝土面层抗滑性能的影响因素及提高抗滑性能的方法 1、高速公路面层简介高速公路K33+900-K80+852段路面面层设计为： K33+900～K36+990段：自下而上为12cmATB-30沥青稳定碎石+8cmAC-20中粒式改性沥青混凝土+4cm AC-13细粒式改性沥青混凝土 K36+990～K80+852段：自下而上为12cmATB-30沥青稳定碎石+6cmAC-20中粒式改性沥青混凝土+4cm AC-13细粒式改性沥青混凝土 2、沥青混凝土路面抗滑性能的影响因素简析沥青路面的抗滑力主要取决于路面表层，要求沥青混凝土抗滑表层必须具有足够的微观构造、宏观构造。 2.1集料的物理力学性质 2.1.1集料的物理性质在沥青混凝土中，沥青与集料之间的交互作用是物理——化学作用。张石高速沥青混凝土面层用玄武岩等碱性矿料与沥青具有较好的粘合作用，沥青在矿料表面能够产生的扩散溶剂化膜，此膜厚度以内的结构沥青化学组分的重新排列，形成一层厚度为在夏季高温状态下具有良好的高温稳定性，不易从沥青混合料表面“逃逸”，形成了沥青混凝土的微观构造。沥青混凝土中集料的形状、表面粗糙度等表观性质对沥青混凝土路面的抗滑性能有较明显的影响。棱角分明，近似正方体以及具有明显细微突出的粗糙表面的矿质集料，有利于宏观构造的形成，在被沥青裹覆经拌合碾压成型后，能相互嵌挤锁结形成抗滑构造深度较大的沥青混凝土路面。另外，针片状石料、卵石的含量必须严格控制，不能过大。张石高速N6-N11标上面层选用张家口蔚县玄武岩，抗磨性好、棱角分明；目标配合比控制针片状颗粒含量7.2%（5-10mm）、5.6%（10-15mm），比较严格，对提高沥青面层抗滑能力起到了积极的作用。 2.1.2集料的力学性质

石灰岩沥青混合料路用性能研究

石灰岩沥青混合料路用性能研究摘要：本文分别以石灰岩和玄武岩为集料的沥青混合料为研究对象，进行高温稳定性、水稳定性以及低温稳定性等试验。通过比较两者的试验结果，以评价石灰岩沥青混合料的路用性能.研究发现石灰岩沥青混合料具有较优的水稳性和低温稳定性，在低温多雨地区有较大的工程适用性。引言玄武岩是修建公路、铁路等所用石料中较优质的材料，具有耐磨性好、压碎值低等优点。目前，玄武岩大量应用于沥青混合料中。然而，考虑到成本和供应量不足的原因，公路建设过程中也较常采用石灰岩替代玄武岩。许多专家学者[1—5］对相关问题进行了研究，但石灰岩能否取代玄武岩进行大规模的应用，仍然存在诸多疑问。沥青路面表面层直接承受车辆荷载的作用,加之水环境作用，光照老化等环境因素的影响，集料的性能好坏直接影响着沥青路面的各项性能,如：耐久性，整体性，强度等。本文以石灰岩和玄武岩沥青混合料为研究对象，分别对石灰岩和玄武岩集料的物理力学性能进行测试，并对相应的沥青混合料进行车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及低温弯曲试验，以期发现石灰岩沥青混合料的性能优势，并论证其工程应用的可行性。 1 原材料 1.1 粗集料根据《公路工程集料试验规程》（JTG E42—2005） [6］对粗集料进行物理力学性能测试，技术指标结果如表 1 所示.通过比较石灰岩和玄武岩的压碎值、洛杉矶磨耗值及针验，旨在通过流值、密实度等的分析,提出合适的沥青混合料的组成和最佳沥青含量。以 5 组油石比进行试验，试件采用双面击实 75 次。通过马歇尔试验结果分析，得出石灰岩沥青混合料的最佳沥青用量为 4.4%，玄武岩沥青混合料的最佳沥青用量为 4。7％。 3 路用性能 3。1 高温稳定性车辙是沥青路面最有危害的破坏形式之一.本试验按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—2011)[7],对300mm³300mm³50mm 标准尺寸车辙板试件进行车辙试验，研究沥青混合料的高温性能，以 60min 车辙深度与动稳定度来评价沥青混合料的高温稳定性，试验结果见表 6 所示. 对比表 6 中的数据，可以看出：石灰岩集料的总变形深度比玄武岩大，动稳定度比玄武岩小.表明玄武岩集料的AC—16 型沥青混合料的高温抗车辙性能较优,但是两者均能满足施工技术规范要求。这是因为两种集料的物理力学性质存在差异,石灰岩相对于玄武岩而言，其抗压碎能力明显较差，因此其沥青混合料更容易出现破碎现象，从而引起骨架结构不稳定，导致动稳定度偏低。其次，由于石灰岩与沥青的粘附性较好，表面的沥青膜较厚，在高温条件下容易出现滑动，导致高温稳定性不良。 3.2 水稳定性片状含量可知,石灰岩的物理力学性能虽然劣于玄武岩的性水损害是沥青混凝土路面早期病害中最常见的一种病害。沥青路面水稳定性的优劣会直接影响到沥青路面的耐久能,但亦满足规范要求. 性，严重影响着路面的使用性能。影响沥青路面的水稳定性 1.2 细集料的因素有很多，诸如原材料的性质与组成、沥青混合料的配对细集料进行表观密度测试,结果如表 2 所示。合比、环境条件、施工条件等，但主要是由沥青混合料的抗水损害能力所决定.根据《公路沥青路面施工规范》(JTG 1。3 矿粉F40—2004）［8］的要求，沥青混合料水稳定性的评价主要是通矿粉对沥青混合料的水稳定性有，矿粉技术指标如表 3 过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。所示. 3.2.1 浸水马歇尔试验试件采用双面击实 75 次的马歇尔试件，试验温度为 1.4 沥青 60℃，进行浸水马歇尔稳定度试验,最后得出残留稳定度，本研究采用的沥青为 SBS 改性沥青，技术指标如表 4 所示. 试验结果如表 7 所示。 2 石灰岩沥青混合料从表 7 可以看出,以石灰岩为集料的沥青混合料具有较 2。1 原材料与级配高的残留稳定度，表明其抵抗水损害的能力较强；而以玄武本试验采用我国较为常用的 AC—16 型的级配类型沥青混岩为集料的沥青混合料的残留稳定度相对较低，且整体稳定合料,为了简化试验过程，矿料级配采用《公路沥青路面施度水平较石灰岩沥青混合料低。这从一方面表明，集料与沥工技术规范》给定的级配范围,选定级配范围上、下限，确青的粘附相对较薄弱，其整体抗水损害能力相对较差。定级配中值，并以级配中值作为最终的设计级配进行试验分 3.2.2 冻融劈裂试验析。级配组成如表 5 所示。根据规范，试验采用马歇尔方法成型试件，一组置于常 2.2 最佳沥青用量温20℃保温，另一组置于-18℃保温 16 小时再置于60℃水按照试验规程中的相关试验方法进行马歇尔试验，通过浴中保温 24 小时后进行试验,试验结果如表 8 所示。马歇尔试验确定最佳沥青用量.马歇尔法需要进行室内试

沥青混合料的组成结构及强度原理

r 分散相一粗集料 § 沥青混合料的组成结构及强度原理沥青混合料的组成结构沥青混合料是一种复杂的多种成分的材料，其“结构”概念同样也是极其复杂的。因为这种材料的各种不同特点的概念，都与结构概念联系在一起。这些特点是：矿物颗粒的大小及其不同粒径的分布；颗粒的相互位置；沥青在沥青混合料中的特征和矿物颗粒上沥青层的性质；空隙量及其分布；闭合空隙量与连通空隙量的比值等。 “沥青混合料结构”这个综合性的术语，是这种材料单一结构和相互联系结构的概念的总和。其中包括：沥青结构、矿物骨架结构及沥青-矿粉分散系统结构等。上述每种单一结构中的每种性质，都对沥青混合料的性质产生很大的影响。随着混合料组成结构的研究的深入，对沥青混合料的组成结构有下列两种互相对立的理论。（1）表面理论按传统的理解，沥青混合料是由粗集料、细集料和填料经人工组配成密实的级配矿质骨架，此矿质骨架由稠度较稀的沥青混合料分布其表面，而将它们胶结成为一个具有强度的整体。这种理论认识可图解如下：（2）胶浆理论近代某些研究从胶浆理论出发，认为沥青混合料是一种多级空间网状胶凝结构的分散系。它是以粗集料为分散相而分散在沥青砂浆的介质中的一种粗分散系；同样，砂浆是以细集料为分散相而分散在沥青浆介质中的一种细分散系；而胶浆又是以填料为分散相而分散在高稠度的沥青介质中的一种微分散系。这种理论认识可图解如下：分散介质一砂浆（细分散系）分散介质一沥青胶结物（微分散系） € '分散介质一沥青沥青混合料分散相一填料

沥青混合料（粗分散系）分散相一细集料这3级分散系以沥青胶浆（沥青一矿粉系统）最为重要，典型的沥青混合料的弹-粘-塑性，主要取决于起粘结料的作用的沥青-矿粉系统的结构特点。这种多级空间网状胶凝结构的特点是，结构单元（固体颗粒）通过液相的薄层（沥青）而粘结在一起。胶凝结构的强度，取决于结构单元产生的分子力。胶凝结构具有力学破坏后结构触变性复原自发可逆的特点。对于胶凝结构，固体颗粒之间液相薄层的厚度起着很大的作用。相互作用的分子力随薄层厚度的减小而增大，因而系统的粘稠度增大，结构就变得更加坚固。此外，分散介质（液相）本身的性质对于胶凝结构的性质亦有很大的影响。可以认为，沥青混合料的弹性和粘塑性的性质主要取决于沥青的性质、粘结矿物颗粒的沥青层的厚度，以及矿物材料与结合料相互作用的特性。沥青混合料胶凝健合的特点，也取决于这些因素。沥青混合料的结构取决于下列因素：矿物骨架结构、沥青的结构、矿物材料与沥青相互作用的特点、沥青混合料的密实度及其毛细-孔隙结构的特点。矿物骨架结构是指沥青混合料成分中矿物颗粒在空间的分布情况。由于矿物骨架本身承受大部分的内力，因此骨架应由相当坚固的颗粒所组成，并且是密实的。沥青混合料的强度，在一定程度上也取决于内摩阻力的大小，而内摩阻力又取决于矿物颗粒的形状、大小及表面特性等。形成矿物骨架的材料结构，也在沥青混合料结构的形成中起很大作用。应把沥青混合料中沥青的分布特点，以及矿物颗粒上形成的沥青层的构造综合理解为沥青混合料中的沥青结构。为使沥青能在沥青混合料中起到自己应有的作用，应均匀地分布到矿物材料中，并尽可能完全包裹矿物颗粒。矿物颗粒表面上的沥青层厚度，以及填充颗粒间空隙的自由沥青的数量，具有重要的作用。自由沥青和矿物颗粒表面所吸附沥青的性质，对于沥青混合料的结构产生影响。沥青混合料中的沥青性质，取决于原来沥青的性质、沥青与矿料的比值，以及沥青与矿料相互作用的特点。