道路材料应用技术-沥青混合料
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要求沥青混合料在高温时，必须具备一定的抗剪强 度和抵抗变形的能力，一般采用库伦理论
（三）影响沥青混合料抗剪强度的因素 1、沥青粘度的影响 通常沥青的粘度越高，沥青混合料的抗剪强度越高。 C随着沥青粘度升高而升高，略有上升
2、沥青与矿料之间的吸附作用 ①物理吸附
与沥青表面活性物质含量有关，另外，碎石干燥时 才产生物理吸附
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
2、低温抗裂性
混合料随温度降低，变形能力下降，路面由于低温而收 缩以及行车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝
引起原因：混合料低温脆化、低温缩裂、温度疲劳引起
措施：设计时选择沥青要稠度较低、温度敏感性低、抗 老化能力强
②化学吸附
受化学吸附力影响的沥青叫做结构沥青，不受化学 吸附力影响的沥青叫做自由沥青。
3、沥青与矿粉用量比例 沥青用量过少：不足以包裹矿料表面 增加沥青，逐渐形成结构沥青 沥青用量过多：形成自由沥青
4、矿料级配类型及表面状态的影响
密级配：C大， 小 开级配：C小， 大 间断配：C大， 大
3、耐久性
指在长期的荷载作用和自然因素影响下，保持正 常使用状态而不出现剥落和松散等损坏的能力
影响因素：沥青的化学性质、矿料的矿物成分、 混合料的组成结构、混合料的空隙率
控制指标：空隙率、饱和度（沥青填隙率）、残 留稳定度
4、抗滑性：矿质集料的微表面性质、混合料级 配、沥青用量、含蜡量
5、施工和易性 指混合料在施工过程中是否容易拌的、摊铺和压
面起粘聚作用 2）胶浆理论 多级网络分散体系 粗分散系：以粗集为为分散相，分散在沥青砂浆的介质中
细分散系：以细集料为分散相，分散在沥青胶浆中
微分散系：矿填料分散相，分散在高稠度的沥青介 质中
2、沥青混合料组成结构类型 1）悬浮—密实结构：由连续级配形成，粗集料较少 特点：粘聚力大，内摩阻角小，高温性差，是AC特
沥青混合料
一、定义 沥青混合料是经人工合理选择级配组成的矿质混合料与适量沥
青材料，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（Asphalt concrete mixture）：[粗集料+细 集料+填料+沥青] 简称AC
沥青碎石混合料（Asphalt macadan mixture）[粗集料+填料+ 沥青] 简称AM
形；低温脆化，产生裂缝
三、沥青混合料分类
1、按胶凝材料种类
（1）石油沥青混合料
（2）煤沥青混合料
2、按砂料最大粒径可分为以下几种 （1）特粗式 D>=37.5mm （2）粗粒式 D=31.5/26.5mm 用于基层、下面层 （3）中粒式 D=19/16mm 面层或下面层 （4）细粒式 D=13.2/9.5mm 面层 （5）砂粒式 D<=4.75mm 磨耗层 3、按砂质混合料级配类型分类
实的性能
影响因素：砂料级配、沥青品种及用量、施工环 境条件等
（二）热拌沥青混合料的技术标准 分为三个等级： ①高速公路、一级公路、城市快速路、主干道 ②其它等级公路和城市道路 ③行人道路
1.特粗式沥青混合料 2.粗粒式沥青混合料 3.中粒式沥青混合料 4.细粒式沥青混合料 5.砂粒式沥青混合料
（1）连续级配 如沥青混凝土混合料 （2）间断级配 如SMA stone mastic Asphalt 4、按连续级配密实度分 （1）密级配沥青混合料 AC VV<10% 其中：
3%~6% I型 4~10% II型 （2）半开级配沥青混合料 VV>10% AM （3）开级配沥青混合料 VV>15% AK 5、按施工温度分 （1）热拌热铺沥青混合料 （2）热拌冷铺沥青混合料 （3）冷拌冷铺沥青混合料
5、加荷速度对沥青混合料抗剪强度影响
温度升高：C 降变形升
温度降低：C 升 升变形能力降 加荷频率高，产生不可生永久变形
（一）沥青混合料的技术性质 1、高温稳定性 指混合料在高温（通常为60C）条件下，经车辆荷载长
期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能
评价方法：马歇尔稳定度试验及动稳定度试验即抗车辙 试验
二、沥青混合料的特点 1、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 2、良好的抗滑性能：平整且有一定的粗糙度，不反光，行车
安全 3、施工方便，速度快
4、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
缺点：1、老化 表层产生松散
2、温度稳定性差：高温软化，产生过分变
1）马歇尔试验
①稳定度：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（KN）
②流值：达到最大破坏荷重时，试件的垂直变形，以 0.1mm计
③马歇尓模数 T M S 10 FL
车辙试验源自文库 300×300×50mm的试件，在60℃的温度条件下，以
一定的荷重的轮子在同一轨迹上作一定时间的反复行走， 形成一定的车辙深度，然后计算试件变形1mm所需车轮 行驶次数，即为动稳定度 规定：高速公路，不宜小于800次/mm 一级公路、城市主干道，不宜小于600次/mm
热拌沥青混合料
定义：热拌沥青混合料是经人工组配的矿质混合料与粘稠沥 青在专门设备中加热拌和而成，用保温运输工具运送至施工 现场，并在热态下进行摊铺和压实的混合料，通称：热拌热 铺沥青混合料，简称：热拌沥青混合料
热拌沥青混合料是目前路面材料中最典型的品种，故本文着 重介绍该品种。
一、沥青混合料的组成结构和强度理论 （一）沥青混合料组成结构 1、结论理论 1）表面理论：矿料形成矿质骨架，沥青胶结料分布在矿料表
有的结构
2）骨架—空隙结构（AK）： 属于连续开级配，粗集料多，细集料少
特点：空隙率大，耐久性差，沥青与矿料间的粘聚 力差，但热稳定性好，内摩阻力大
3）骨架—密实结构（SMA）： 是一种理想结构，它既有一定的粗集料形成骨架，
又有足够的细集料充填空隙，既有较高的粘聚力， 又有较高的内摩阻角 （二）沥青混合料的强度理论
（三）影响沥青混合料抗剪强度的因素 1、沥青粘度的影响 通常沥青的粘度越高，沥青混合料的抗剪强度越高。 C随着沥青粘度升高而升高，略有上升
2、沥青与矿料之间的吸附作用 ①物理吸附
与沥青表面活性物质含量有关，另外，碎石干燥时 才产生物理吸附
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
2、低温抗裂性
混合料随温度降低，变形能力下降，路面由于低温而收 缩以及行车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝
引起原因：混合料低温脆化、低温缩裂、温度疲劳引起
措施：设计时选择沥青要稠度较低、温度敏感性低、抗 老化能力强
②化学吸附
受化学吸附力影响的沥青叫做结构沥青，不受化学 吸附力影响的沥青叫做自由沥青。
3、沥青与矿粉用量比例 沥青用量过少：不足以包裹矿料表面 增加沥青，逐渐形成结构沥青 沥青用量过多：形成自由沥青
4、矿料级配类型及表面状态的影响
密级配：C大， 小 开级配：C小， 大 间断配：C大， 大
3、耐久性
指在长期的荷载作用和自然因素影响下，保持正 常使用状态而不出现剥落和松散等损坏的能力
影响因素：沥青的化学性质、矿料的矿物成分、 混合料的组成结构、混合料的空隙率
控制指标：空隙率、饱和度（沥青填隙率）、残 留稳定度
4、抗滑性：矿质集料的微表面性质、混合料级 配、沥青用量、含蜡量
5、施工和易性 指混合料在施工过程中是否容易拌的、摊铺和压
面起粘聚作用 2）胶浆理论 多级网络分散体系 粗分散系：以粗集为为分散相，分散在沥青砂浆的介质中
细分散系：以细集料为分散相，分散在沥青胶浆中
微分散系：矿填料分散相，分散在高稠度的沥青介 质中
2、沥青混合料组成结构类型 1）悬浮—密实结构：由连续级配形成，粗集料较少 特点：粘聚力大，内摩阻角小，高温性差，是AC特
沥青混合料
一、定义 沥青混合料是经人工合理选择级配组成的矿质混合料与适量沥
青材料，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（Asphalt concrete mixture）：[粗集料+细 集料+填料+沥青] 简称AC
沥青碎石混合料（Asphalt macadan mixture）[粗集料+填料+ 沥青] 简称AM
形；低温脆化，产生裂缝
三、沥青混合料分类
1、按胶凝材料种类
（1）石油沥青混合料
（2）煤沥青混合料
2、按砂料最大粒径可分为以下几种 （1）特粗式 D>=37.5mm （2）粗粒式 D=31.5/26.5mm 用于基层、下面层 （3）中粒式 D=19/16mm 面层或下面层 （4）细粒式 D=13.2/9.5mm 面层 （5）砂粒式 D<=4.75mm 磨耗层 3、按砂质混合料级配类型分类
实的性能
影响因素：砂料级配、沥青品种及用量、施工环 境条件等
（二）热拌沥青混合料的技术标准 分为三个等级： ①高速公路、一级公路、城市快速路、主干道 ②其它等级公路和城市道路 ③行人道路
1.特粗式沥青混合料 2.粗粒式沥青混合料 3.中粒式沥青混合料 4.细粒式沥青混合料 5.砂粒式沥青混合料
（1）连续级配 如沥青混凝土混合料 （2）间断级配 如SMA stone mastic Asphalt 4、按连续级配密实度分 （1）密级配沥青混合料 AC VV<10% 其中：
3%~6% I型 4~10% II型 （2）半开级配沥青混合料 VV>10% AM （3）开级配沥青混合料 VV>15% AK 5、按施工温度分 （1）热拌热铺沥青混合料 （2）热拌冷铺沥青混合料 （3）冷拌冷铺沥青混合料
5、加荷速度对沥青混合料抗剪强度影响
温度升高：C 降变形升
温度降低：C 升 升变形能力降 加荷频率高，产生不可生永久变形
（一）沥青混合料的技术性质 1、高温稳定性 指混合料在高温（通常为60C）条件下，经车辆荷载长
期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能
评价方法：马歇尔稳定度试验及动稳定度试验即抗车辙 试验
二、沥青混合料的特点 1、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 2、良好的抗滑性能：平整且有一定的粗糙度，不反光，行车
安全 3、施工方便，速度快
4、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
缺点：1、老化 表层产生松散
2、温度稳定性差：高温软化，产生过分变
1）马歇尔试验
①稳定度：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（KN）
②流值：达到最大破坏荷重时，试件的垂直变形，以 0.1mm计
③马歇尓模数 T M S 10 FL
车辙试验源自文库 300×300×50mm的试件，在60℃的温度条件下，以
一定的荷重的轮子在同一轨迹上作一定时间的反复行走， 形成一定的车辙深度，然后计算试件变形1mm所需车轮 行驶次数，即为动稳定度 规定：高速公路，不宜小于800次/mm 一级公路、城市主干道，不宜小于600次/mm
热拌沥青混合料
定义：热拌沥青混合料是经人工组配的矿质混合料与粘稠沥 青在专门设备中加热拌和而成，用保温运输工具运送至施工 现场，并在热态下进行摊铺和压实的混合料，通称：热拌热 铺沥青混合料，简称：热拌沥青混合料
热拌沥青混合料是目前路面材料中最典型的品种，故本文着 重介绍该品种。
一、沥青混合料的组成结构和强度理论 （一）沥青混合料组成结构 1、结论理论 1）表面理论：矿料形成矿质骨架，沥青胶结料分布在矿料表
有的结构
2）骨架—空隙结构（AK）： 属于连续开级配，粗集料多，细集料少
特点：空隙率大，耐久性差，沥青与矿料间的粘聚 力差，但热稳定性好，内摩阻力大
3）骨架—密实结构（SMA）： 是一种理想结构，它既有一定的粗集料形成骨架，
又有足够的细集料充填空隙，既有较高的粘聚力， 又有较高的内摩阻角 （二）沥青混合料的强度理论