沥青混合料高温稳定性的影响因素
沥青混合料的基本参数对其高低温性能的影响
收稿日期:2005204226基金项目:国家西部交通建设科技项目(200131800019)作者简介:张宜洛(19662),男,河南偃师人,副教授,博士研究生.第26卷 第4期2006年7月长安大学学报(自然科学版) Journal of Chang πan University (Natural Science Edition )Vol.26 No.4J ul.2006文章编号:167128879(2006)0420035205沥青混合料的基本参数对其高低温性能的影响张宜洛,郑南翔(长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安710064)摘 要:沥青混合料的结构和参数决定了沥青路面的路用性能。
将沥青类型、级配、级配的4.75mm 、2.36mm 的通过率以及粉油比等作为沥青混合料的基本参数,从混合料的宏观特点出发,用试验的方法揭示各项基本参数对混合料高低温性能的影响及变化规律。
结果表明:沥青的变化和结构的调整对其温度稳定性影响相当大;随着4.75mm 通过率和2.36mm 通过率的增大,沥青混合料的高低温性能趋差;粉油比应在不同类型中加以综合考虑。
关键词:道路工程;沥青混合料;基本参数;高温稳定性;低温抗裂性能中图分类号:U414.75 文献标识码:A Influence of basic parameters on high and low temperatureperformances of bituminous mixtureZHAN G Y i 2luo ,ZH EN G Nan 2xiang(Key Laboratory for Special Area Highway Engineering of Ministry of Education ,Chang ’an University ,Xi ’an 710064,Shaanxi ,China )Abstract :The parameters and struct ure of bit uminous mixt ure determine t he performances of as 2p halt pavement.Taking t he types of asp halt ,t he grade of mixt ure ,t he 4.75mm passing percent 2age ,t he 2.35mm passing percentage ,and t he ratio of powder to oil as t he basic parameters ,a lot of test s are carried out to reveal t he influence of t ho se basic parameters on t he performances of as 2p halt pavement at low and high temperat ure.The result s show t hat t he types of asp halt and t he change of mixt ure st ruct ure have a great influence on t he performances of pavement.Wit h t he in 2crease of 4.75mm and 2.35mm passing percentage ,t he performances of bit uminous mixt ure will dicrease ;t he influence of t he ratio of powder to oil must be considered in different struct ure.1tab ,12figs ,6ref s.K ey w ords :road engineering ;bit umino us mixt ure ;basic parameters ;stability at high tempera 2t ure ;anti 2cracking ability at low temperat ure0 引 言沥青路面的路用性能是由沥青混合料内部的材料及其结构属性所决定的,由于某些因素的变化而出现不同的路用性能表现形式,形成了不同的沥青混合料类型[1]。
孔隙率对沥青混合料性能的影响
孔隙率对沥青混合料性能的影响第36卷第1期2010年1月山西建筑SHANXIARCHITECTUREV o1.36NO.1Jan.2010?181?文章编号:1009—6825(2010}01—0181—02孔隙率对沥青混合料性能的影响徐豫青葛文璇来晨霏摘要:阐述了孔隙率的定义,讲述了孔隙率对沥青混合料性能的综合影响,介绍了实际工程中沥青混合料孔隙率控制应用时的注意事项,得出了高速公路沥青面层的最佳孔隙率.关键词:孔隙率,沥青混合料,影响,控制中图分类号:TU502文献标识码:A1孔隙率的定义沥青混合料的孔隙率是指孔隙的体积占沥青混合料总体积的百分率.孔隙率是评价沥青混合料密实程度的指标.2孔隙率对沥青混合料性能的影响2.1孔隙率对沥青混合料高温稳定性的影响沥青混合料的密实度决定着混合料中孔隙率的大小.密实度越大,孔隙率越小,混合料的抗辙槽能力也越强.沥青混合料的孑L隙率过小,面层容易产生辙槽和推移现象.研究表明,沥青混合料的孔隙率不大于3%时,容易产生明显的辙槽.使用合适的集料,同时保持孔隙率大于3%,观测到的辙槽深度小.为了提高沥青路面的高温稳定性,对于沥青混合料的孔隙率来说,要做的就是控制剩余孔隙率,使粗集料形成空间骨架结构,以提高沥青混合料的内摩擦阻力,从而保证沥青混凝土的强度要求. 种种显着的迹象表明,密级配混合料的初始现场孔隙率应不大于8%(约),并且在路面使用期间应不小于3%(约).表1P.032.5R水泥试验结果关系曲线计算结果对照表MPa室内试验结果关系式计算结果3d3d28d28d28d28d抗折强度抗压强度抗折强度抗压强度抗折强度抗压强度43178703487.O34.35.81937535l8.536.24019.5683576.736.54.620.37.237.97337.53.91726.534.96.63354结语1)采用线性回归计算的相关系数大于0.90,相关性较高.2)当水泥牌号为P.032.5R水泥时:28d水泥抗压强度推算式为Y=1.302x+11.105.28d水泥抗折强度推算式为Y=0.9926x+2.6946.X为水泥的3d抗压/抗折强度,Y为水泥的28d抗压/抗折强度(下同).3)当水泥牌号为P.C32.5R水泥时:28d水泥抗压强度推算式为v=1.2486x+13.536.28d水泥抗折强度推2.2孔隙率对沥青混合料抗滑性的影响抗滑表层好的抗滑能力是由良好的微观构造,宏观构造和防止滑?留性污染三个要素构成的.其中宏观构造是指面层表面石料颗粒间的孔隙,也称表面构造深度.宏观构造主要影响高速行车时表层的抗滑能力.表面构造深度大,高速行车时表层的抗滑能力就强.孔隙率小时,表层构造深度小,达不到对抗滑表层的要求.研究表明,开放交通后,沥青上面层,特别是表面层的孔隙率过小容易导致面层表面泛油,则表面构造深度将减少很多,甚至完全失去表面构造深度,路面抗滑性能显着下降.泛油现象愈严重,摩擦系数降低的幅度就愈大,实际摩擦系数值也愈小.相反的,孔隙率大时,表层构造深度大,可以满足高速行车时对沥青路面抗滑性能的要求.2.3孔隙率对沥青混合料抗渗性的影响沥青路面的抗渗能力主要取决于沥青路面的孔隙率.孑L隙率越大,其抗渗能力越差.沥青混凝土的孔隙率过大,降水容易透算式为Y=0.9172x+3.2722.4)本文所推荐的这4个关系式是根据我们这个地区常用的P.032.5R和P.(232.5R等级水泥的实测结果计算分析得出的.在实际应用中应根据各地区常用的水泥试验结果推算当地关系式.当发现常用的水泥强度发展规律有变化时,应根据积累的试验数据重新计算调整关系式.5)不同品种的水泥,不同水灰比,强度发展规律也不同,也应相应求得专用关系式.6)按关系式求得的28d强度仅可作为实际应用中的参考值,而不能用来确定水泥28d强度的准确值.具体评定水泥强度是否合格,还要以水泥试验28d强度结果为依据.参考文献:[1]JGJ/T15—2008,早期推定混凝土强度试验方法标准[S].12lDL/r5129—2001,碾压式土石坝施工规范IS1.[3]林连海.水泥稳定碎石混合料强度发展规律研究[J].山西建筑,2008,34(18):161—162.Thecorrelationanalysisofcement3dstrengthand28dstrengthLIUWei-zhongellENChi-feIlgAbstract:Throughcomparisondetectionof3dand28dcementcompressionstrength,witherr oranalysisandmathematicalstatisticsetc.methods,the3dand28dcementcompressionstrengthwerecountedandanalyzed,thereforea correctioncoefficientofrelationshipbetween3dcementcompressionstrengthand28dcementcompressionstrengthwasgeneralized. Keywords:cement,strength,correlation,analysis收稿日期:2009—09.02作者简介:徐豫青(1979一),男,助理工程师,南通市建设工程质量监督站,江苏南通226001葛文璇(1979.),女,讲师,南通大学建筑工程学院,江苏南通226019 来晨霏(1988一),男,南通大学本科生,江苏南通226019第36卷第1期?l82?2010年1月山西建筑入到结构层中去,使沥青路面产生各种各样的水破坏.我国施工规范要求的压实度只有96%,在达到此压实度标准的情况下,现场沥青混凝土的孔隙率已达12%左右.由于沥青混凝土的不均匀性较大,少量局部小面积的孔隙率甚至会高达15% 左右.因此,降水很容易透入表面层及其下面的结构层,导致严重水破坏.水破坏处常是沥青混凝土层孑L隙率较大和自由水容易透入的位置.沥青混凝土的不均匀性愈大,孔隙率较大的位置愈多,水破坏现象也就愈严重.沥青混凝土的压实度愈小,其现场孔隙率愈大,水破坏现象也就愈严重.我国的路面结构设计习惯上不考虑路面内部(或结构层)排水,也不考虑防止水侵害基层.结果为水进得去但出不来,任其在路面结构层内发挥破坏作用.因此,为了减少沥青路面的水破坏,沥青面层的各层都采用孔隙率不大于5%的密实沥青混凝土.2.4孔隙率对沥青混合料耐久性的影响沥青路面应具有抵抗温度,阳光,空气,水等各种大气因素作用的能力,即在这些因素的作用下,沥青路面的性质不至很快恶化,失去粘性,性质变脆,以致在行车荷载和其他因素的作用下发生脆裂,乃至沥青与矿料脱离,使路面松散破坏.沥青混合料的孑L隙率大会使空气容易进入结构层中,沥青膜暴露增多,使沥青容易氧化变脆,从而导致沥青混合料容易产生裂缝和松散,促进了老化作用,直接影响路面的使用寿命.此外,孔隙率增大也会使混合料的渗水率增加,从而加剧了水的沥青膜的剥落作用. 2.5孔隙率对沥青混凝土疲劳寿命的影响影响沥青混合料疲劳寿命的因素很多,沥青混合料的孔隙率就是主要因素之一.从材料来讲,矿料级配组成直接影响到孔隙率.试验表明,不管是控制应力或控制应变模式,疲劳寿命随孑L 隙率增大而减小.因为孔隙率增大则透水性增大,路面强度和稳定性下降,疲劳寿命降低.从沥青混合料现场铺筑后的压实度来说,压实度的高低直接影响到沥青混合料的孔隙率大小.增加沥青混凝土层的孔隙率会减少沥青混凝土的疲劳寿命和增加沥青的氧化速度.因此保证现场沥青混合料有高的压实度,即减少孔隙率,提高沥青层抗大气造成的氧化,对增长沥青混凝土的疲劳寿命是极为重要的.表1不同孔隙率下改性SAC.25混凝土的强度MPa强度孔隙抗压强度劈裂强度窒60℃.一2O℃.%浸水前CSR@冻融前TSRG水中48h60℃冻融45.45(1.0)①353(10)0650.86(1o)0.53(10)O6274.49(0.82)3.31(094)074074(0.86)0.49(0.92)066103.7l(068)278(079)075065(0.76)133.02(0.55)2.49(071)O82053(0.62)043(0.81)O8l注:①强度数据均为平均值,括号内数据为相对比值;②(R为浸水前后抗压强度:;TSR为冻融前后劈裂强度比2.6孔隙率对沥青混凝土强度的影响王旭东博士的室内试验证明,沥青混合料的孔隙率对沥青混凝土的力学性质有显着的影响.沥青混合料的孑L隙率对其强度影响的试验采用了静压成型的圆柱体试件.因为采用静压成型法容易按预定的孔隙率制备试件.不同的孑L隙率下沥青混凝土的强度试验结果如表1所示. 从该试验可以看到,无论是抗压强度还是劈裂强度,也无论是否浸水和是否经过冻融,沥青混合料的孔隙率对各种不同情况下的沥青混凝土的强度都有显着影响,强度均随孔隙率的增加而降低. 3在采用压实度指标的同时要采用现场孔隙率指标现场孔隙率和压实度实质上是相同的.但现场孔隙率必须待第二天到现场钻孔取钻件后,送室内采取措施使钻取过程中进入试件开口孑L隙的水分蒸发出来,再用蜡封法测定试件体积后, 才能计算或通过试验得到.严格地讲,它需要较长的时间才能有结果.如果事先通过标定,已经得到核子仪所得检测层沥青混凝土的密度与钻件密度的关系方程,则沥青混凝土碾压结束后,可以立即用核子仪快速测定沥青混凝土的密度,并对压实度进行仞步快速评定.4沥青混合料孔隙率的控制沥青混合料的孔隙率对沥青混凝土的各个主要技术性能有很大影响.如从耐久性的角度出发,沥青混合料的孔隙率应尽量减小,以防止水和阳光中紫外线对沥青的老化作用;但从沥青混合料的高温稳定性考虑,孔隙率又应大些,以备夏季沥青材料受热膨胀时有一定的缓冲空间.我国现在一般对于高等级公路,特别是高速公路的沥青面层,无论是一层,二层还是三层,所采用的沥青混凝土都应该是密实的.但不包括采用孑L隙率大于20%的沥青混凝土做表面层(排水磨耗层或减噪声磨耗层)或做面层下部的排水层情况.这种密实式沥青混凝土,室内马歇尔试验的孔隙率应是3%～4%.规定表面层沥青混凝土的现场孔隙率不大于6%,从安全角度考虑是合适的.因为当孔隙率的下限达到6%时,实际少数点的孑L隙率会达到7%左右.表2高速公路和一级公路要求参数%现场L隙率压实度表面层<6≥98中面层和(或)底面层<7≥97综上所述,我国高速公路和一级公路最好达到表2规定.参考文献:[1]谭忆秋.沥青与沥青混合料[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2007.[2]刘立新.沥青混合料粘弹性力学及材料学原理[M].北京:人民交通出版社,2006.[3]张肖宁.沥青路面施工质量控制与保证[M].北京:人民交通出版社.2009.[4]刘顺祥.土木工程材料[M].北京:中国建材工业出版社,2001.[5]李立寒.道路建筑材料[M】.北京:人民交通出版社,2008.[6]吴旷怀.道路工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.[7]刘健洲.沥青与沥青混合料水稳性的关系分析[J].山西建筑,2008,34(10):173—174.Onporosity'SinfluenceonasphaltmixtureXUYu-qingGEWen-xuanLAIChen-feiAbstract:I'hepaperillustratesthecomprehensiveinfluenceoftheporosityontheasphaltmixt ure,indicatestheconceptoftheporodty,intro—ducestheprecautior~softhefx)rositycontrolintheprojeetsfortheasphaltmixture,andconcl udestheoptimizedporosityoftheasphaltsurfaceoftheexpm~sway.Keywords:porosity,asphaltmixture,influence,control。
2013年考研真题-长安大学803《道路工程》考研真题-免费-良心--给有缘人
2013年长安大学公路学院道路与铁道工程硕士研究生入学考试试题参考答案(2014-04-23 20:32:26)转载▼分类：长安大学公路学院考研标签：考研长安大学道铁2013年硕士研究生入学考试试题参考答案试题代码：803 试题名称：道路工程一、试述水对路面的危害，以及常用的路面排水措施及其设置要点。
（15分）答：水对路面的危害可以表现为：降低路面材料的强度，在水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥；移动荷载作用下引起的唧泥和高压水冲刷，造成路面基层承载能力下降；在冻胀地区，融冻季节水会引起路面承载力的普遍下降。
当路基横断面为路堑时，横向排流的表面水汇集于边沟内。
当路基横断面为路堤时，可采用两种方式排除路面表面水：一种是让路面表面以横向漫流形式向堤坡面分散排放；另一种方式是在路肩外侧边缘放置拦水带，将路面表面水汇集在拦水带同路肩铺面，或者路肩和部分路面铺面组成的浅三角形过水断面内，然后通过相隔一定间距设置的泄水口和急流槽集中排放到路堤坡脚外。
两种排水方式的选择，主要依据表面水不可能对路堤坡面造成的冲刷危害。
在汇水量不大，路堤不高，路线纵坡不同，坡面耐冲刷能力强的情况下，应优先采用横向漫流分散排放的方式。
而在表面水有可能冲刷路堤坡面的情况下，则采用将路面表面水汇集在拦水带内，通过泄水口和急流槽集中排放的方式。
拦水带可由沥青混凝土现场浇筑，或者由水泥混凝土预制块铺砌而成。
采用水泥混凝土预制块拦水带时，应避免预制块影响路面内部水的排泄。
拦水带的泄水口可设置成开口（喇叭口）式。
设在纵坡坡段上的泄水口为提高泄水能力，宜做成不对称的喇叭口，并在硬路肩边缘的外侧设置逐渐变宽的低凹区。
二、试述路基沉陷变形的类型、成因及其防止措施。
（15分）答：路堤沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。
路基的沉陷可以有两种情，一是路基本身的压缩沉降；二是由于路基下部天然地面承载能力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出而造成的下沉。
沥青路面的稳定性与耐久性
第２ ５期
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
Ｏ公路 面的稳定性与耐久性
孙 振华 （ 岢临 高速公 路 建设管 理处 山西 吕梁
０３ ０ ） ３ ６ ０
【 要】 摘 目前世界各 国高等级公路 大多数采 用沥青路面 ， 不仅 因为沥青路 面维修 工作 简单 ， 且可再生利用。本文从 高温稳 定性、 低温抗裂 ｝、 生 水稳定性 、 耐疲 劳稳定性、 抗老化性 能等五种性 能对沥青路面的稳定性和耐久性做 了简单分析介绍。 【 关键词 】 高温稳定性 ； 水稳定性 ； 温抗裂 ； 低 抗疲 劳； 耐老化
沥青路面直接受车辆荷载和大气因素的作用 ， 同时沥青混合料 的 ３ 沥青路面的抗疲劳－ 陛能 物理 、 力学性质受气候 因素与时间 因素 的影响 ， 了保证 路面为车辆 为 沥青 混合料 的疲劳是 材料在荷载重 复作 用下产生不 可恢复 的强 提供稳定 、 耐久 的服务 ， 沥青路面必须具有足够的稳定性和耐久性 ， 高 度 衰减积 累所引起 的一种现象。显然荷载的重复作用次数越 多， 强度 温稳定性 、 温抗裂性 、 稳定性 、 低 水 耐疲 劳稳定性 、 老化 性能等五种 抗 的损伤就越剧烈 ． 它所能够承受的应力或应变值就越小 。 性能 均影 响沥青路面的稳定性和耐久性 。 疲劳寿命用两种方法来表示 ， 即服务寿命和断裂寿命 。服务寿命 为试件能力 降低 到某种预定状态所必须得加载 累积次数 ： 断裂 寿命 为 １ 沥青路 面的温度稳定性 试件完全破 裂所必需 的加载累积次数。 如果试件破坏都被定义为在荷 沥青路 面的温度稳定性包括高温稳定性和低温抗 裂性 。 载重复加载下完全开裂时 ． 则服务寿命与断裂寿命 两者相 等。 １ 沥青路 面的高温稳定性 ） 影响沥青里 面的疲劳 因素 ： 沥青路面 的疲劳寿命 除了受荷 载条件 沥青路面高温 稳定性通常是指 沥青混合料在荷 载作 用下抵抗变 的影响外 ． 收到材料性质和环境变量的影响。 还 形的能力 推移 、 拥挤 、 搓板 、 泛油等现象均 属于沥青路 面稳 定性 不足 １荷载条件 ） 的表现 稳定性不足 的问题 ， 主要出现在高温、 低加荷速率 以及抗剪能 材料的疲劳寿命按不 同的荷载条件测定 如果在全过程 中国荷载 力不足时 ． 即沥青路 面的劲度较低 的情况 。 条件保持不 变 ． 则称为简单荷载 ： 如果按某种 预定形式重 复改 变荷载 高温稳定性 的稳定 问题 主要表现为车辙 。 沥青路面在行车荷载的 条件为复合荷载。 复合荷载包括应力的改变和环境 温度 的改变 。 显然 ， 反复作用下 ． 产生永久变形 的积累而导致路 面出现车辙 ， 轮迹处 沥青 对于相 同的沥青混合料试件 在承受简单荷 载情况下表现 的疲 劳与复 层厚度减薄 ． 消弱了面层及路面结构整体强 度 ． 诱发其他病害 ： 从而 雨 合荷载所变现的疲劳反应是不 同的 天路表排水 不畅 ． 甚至 由于车辙积水导致 车辆漂滑 ． 响高速行车的 影 试件在 承受简单荷载 的情 况下 ． 即使初 始应力和应变 相同 ． 采用 安全 ： 车辆在超车或更换车道时方向失控 ， 响车辆操纵稳定性。 影 可见 的两种不 同的加载模式所得出的疲劳寿命实验结果也是不 同的 这是 车辙 的产生 ． 将严重影响路面 的使用寿命 和服务质量 。 因为在控制应力加载模 式中 ． 材料劲度 时的常量应力不变 ． 实际作用 车辙 主要发生在高温季节 ． 在渠化交通的重交通道路上 当沥青 于试 件的变形就要增加 ： 而在控制应变加 载模式 中． 为了要保持每次 路 面采用半 刚性基层时 ． 车辙主要发生在沥青面层 。根据车辙形成 的 加 载的常量应变不变 ， 作用于试件 的实际应力则应减小 。 起 因． 可分为失稳型车辙 、 结构型车辙 、 型车辙 。 磨耗 ２ 材料性质 ） ２ 沥青路面 的低温抗裂性 ） 沥青混合料 的劲度时影响疲劳寿命 的重要参数 。根据实验 ． 在控 沥青 路面的低温开 裂有两种形式 ： 是由于气温骤 降使 面层收 一 制应力加载模式中 ． 疲劳寿命随混合料劲度 的增加 问增 加 ． 这是 因为 缩 ， 约束 的沥青层 内产生 的温度应力超过沥青混凝土 的抗拉强度 在有 每次加载产生 的应变较小 ． 因此重复作用的次数就多 而在控制应 变 造成开裂 另一种形式是温度疲劳裂缝 ． 沥青混凝土经受长时 间得温 的加载模式 中， 疲劳寿命随混合料劲度的增加而降低 。这是 因为劲度 度循 环． 应力松 弛性能下降 ． 极限拉应力变小 ． 结果在温度应力小 于抗 高 ． 次重复加载 的应力就大 ， 每 疲劳寿命 就减少 。 拉 强度 的情况下产生开裂 切与劲度模量相关的因素都将 直接影响到沥青混合 ： 的疲劳 料 沥青路 面的低温缩裂与温度下降而引起材料 的体积收缩有关 由 寿命 ． 沥青用量 、 如 沥青的种类和稠度 等。 沥青混合料的空隙率对疲劳 于材料受到约束 ， 随温度下降材料不能缩短 ， 则立即产生温度应力 ， 当 寿命 的影 响十分 明显 ． 不论是何种加载模 式 ． 降低 空隙率都能延长混 该应力达 到材料 的抗拉强度时 ． 就会产生裂缝。 温度较高时 ． 混凝 沥青 合料的疲劳 寿命 ． 以， 所 一般密级配合料有较 长的疲 劳寿命 。 土表现出黏弹性性质 ， 温度略有 降低 ． 所产生 的温度应 力将因应力松 弛而消失 。 是在低 温范 围内， 但 沥青混凝土主要表现为弹性 特质。 温度 ４ 沥青 路 面 的 耐 老 化 性 能 应力不会 消失 ． 就有可能产生裂缝 沥青 材料在沥青混合料 的拌合 、 摊铺 、 碾压过程 中以及沥青路 面 ２ 沥 青 路 面 的 水 稳 定 性 的使用过程 中都存在老化问题。在老化过程中一般分为两个 阶段 ． 即 施工过程 中的热化和路面使用过程中的长期 老化 。 沥青路面 的耐久性主要依靠沥青与集料之间的粘附程度 ． 和矿 水 沥青 的老化过程 料 的作用破坏 了沥青与集料之间的粘附性 ． 是影响沥青路 面耐久性 的 沥青的耐久性是影响沥青路面使用质量和寿命的重要 因素 主要因素之一 在我 国 水损 害问题仍是一个 尚未被充分认识的潜在危 路面铺筑时受加 热作用 ．路面建 成后受 自然 因素 和交通荷 载作 险。 用 ．沥青 的技术 性能向着不利 的方 向发生不可逆 的变化 即沥青 的老 沥青路 面水稳定性作用机理 ：沥青路面 的水损坏包括两种过程 ． 化 沥青 老化 的制约 ． 沥青混合料的物理力学性能 随着 时间得 推移逐 首先 ，水浸入沥青黏附性减小 ，导致混合料 的强度和劲度 的减小 ： 其 步降低直至满足不 了交通荷载的要求 次， 水进 入沥青 薄膜和集料之 间， 阻断沥青与集料的相互黏结 ． 由于集 在路面施 工中沥青始终处于高温状态 ． 受热会 产生 短期老化和热 料表面对水 比沥青有更强 的吸 附力 ． 从而使 沥青与集料表 面的接 触面 老化 ： 路面使用期 内沥青长期裸露 在 自然环境 中 ． 同时还要受 到汽车 减小 ． 沥青从集料表 面剥落 使 交通等机械应力 的作用而产生长期老化 ． 即使用期老化。 水稳定破坏作用 的主要依据是黏附理论 。 黏附是一种物体 与另一 沥青 的短期老化可分为运输和储备过程 的老化 ． 和过程 的热老 拌 物体 黏结 时的物理作用或分子力作用。 解释沥青与集料之间黏结 理论 化和施工期 的老化三个 阶段 。 包括力学理论 、 化学反应理论 、 表面理论及分 子定向理论等 。 但影 响沥 沥青路 面是沥青材料作结合料作结合料黏结矿料 的黏结力 ． 提高 青 与集料 之间黏结力 的因素包括 ： 沥青 与集料表面 的界面张力 ． 沥青 了混合 料的强度和稳定性 ．使路面的使用质量和耐久性都得 到提 高 与集料的化学组成 ， 沥青黏性 ， 集料 的表面构造 ． 集料 的孔隙率 ． 集料 与水泥混凝土路面相 比 ， 沥青路 面具有 表面平整 、 接缝 、 车舒 适、 无 行 的清洁度及集料 的含水率 ． 集料与沥青拌合时的温度 耐磨 、 振动小 、 噪声低 、 施工期短 、 养护维修简便 、 适宜 （ 下转第 ３ ３页 ） ９
AC-20热拌沥青混合料动稳定度试验分析探究
AC-20热拌沥青混合料动稳定度试验分析探究摘要：在公路工程施工过程中，由于沥青混合料具有工期短、行车跳动小、连续性好、平整度高以及养护维修较为便捷等特点，因此，公路工程中沥青路面应用越来越广泛。
在沥青路面不断使用过程中，由于外界环境温度增加、交通量增加等因素的影响，导致其出现车辙等病害，不但会使道路使用性能受到影响，还对沥青路面的使用寿命产生较大的影响。
通过对我国的规范进行分析可知，动稳定度指标是判断沥青混合料的高温抗车辙能力的主要指标。
本文以AC-20热拌沥青混合料的动稳定度试验为基础，首先对车辙病害的影响因素进行阐述，再对动稳定度试验目的以及方案进行分析，并对沥青混合料原材料进行试验，最后，以此为基础，对其试验结果进行分析，旨在为今后沥青混合料动稳定度试验提供借鉴。
关键词：试验分析；动稳定度；热拌沥青混合料前言在社会经济不断发展的过程中，为了满足社会发展的要求，公路工程建设规模也不断扩大，由于沥青路面具有诸多优点，因此被广泛应用于公路工程建设过程中。
但是，在实际使用过程中，由于沥青混合料施工水平、设计情况以及材质等因素的影响，会使沥青路面出现车辙、坑槽、松散、泛油等病害，本文通过动稳定度试验，对沥青混合料的配合比进行控制，旨在使沥青混合料抗车辙能力进一步提高。
1车辙病害的主要影响因素由于沥青混合料为粘弹性材料，应其对温度等具有较高的敏感度。
在全球气候变暖的过程中，各个地区夏季的温度也越来越高，外界气温的增加，导致沥青路面温度随之增加，在此过程中，沥青路面结构中的热量也不断积累，部分路面的内部温度甚至会比表面温度高，进而使沥青路面出现车辙等病害，这不但会使沥青路面的安全性和行车舒适性受到影响，还会对沥青路面的使用寿命产生较大的影响[1]。
导致沥青路面出现车辙的因素较多，常见的因素主要包括交通荷载、沥青级配合理性、路面结构稳定性、沥青的技术指标以及集料的性质等因素。
在对沥青混凝土进行配制过程中，若所使用的集料具有针片状含量相对较多、棱角性较差等特点，不但会导致集料之间的嵌挤力受到影响，也会使其粘附性受到影响；当沥青中含蜡量相对较大时，所配制的沥青混合料也会更容易变软，导致其高温稳定性受到影响；当地面层或路基承载能力较差时，会使路面结构的稳定性变差，在交通荷载长时间的作用下，沥青路面会出现剪切变形，使其使用性能受到影响；当沥青混合料级配设计不符合要求时，也会导致沥青路面质量受到影响。
道路工程材料试卷2答案
骨架密实结构：间断性级配，既有一定量粗料形成骨架，又有足够细料和沥青胶浆填充骨架空隙，兼具高低温性能，强度、稳定性均较好。
2．答：（1）（1分）当PI<-2时，属溶胶型结构；当 PI=-2--+2时，属溶凝胶型结构；当 PI>+2时属凝胶型结构。
8）含蜡量：根据沥青路面的施工和使用情况，主要阐述含蜡量高对石油沥青质量的危害。
（2）（5分）评价指标
物理性质:（1分）
主要评价指标：沥青的密度（15°C）
路用性能:（4分）
1）粘滞性，主要评价指标：60°C动力黏度、针入度（25°C，5s，100g）、软化点（R&B）
2）感温性，主要评价指标：针入度指数（PI）、软化点（R&B）
计算马歇尔试件的矿料间隙率（VMA）
（7）马歇尔试件的沥青饱和度（VFA）(1分)
3. 解：
（1）2分，试样表观密度
（2）3分：毛体积密度
山东建筑大学试卷A标准答案及评分标准共4页第4页
五、论述题（共20分，每题10分）
1．1、答：要点：
（1）（5分）结合沥青路面的施工和使用情况道路石油沥青的技术性质为：
10. OGFC-13是指方孔筛公称最大粒径为13.2毫米排水式沥青磨耗层混合料。
三、简答题（共20分，每题4分）
1.答：(1)（1分）按照沥青混合料的矿料级配组成特点，将沥青混合料分为悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构三种类型；
(2)（3分）结构特点：
悬浮密实结构：该结构沥青混合料经压实后，密实度答，水稳定性、低温抗裂性和耐久性好，但其强度受沥青性质及状态的影响较大，在高温条件下沥青粘度低，可能导致沥青混合料强度和稳定性下降；
2018年市政沥青及沥青混合料检测试验考试(四)附答案
2018年市政沥青及沥青混合料检测试验考试（四）单位姓名成绩1.DBJ13-69-2005标准规定，用于密级配的普通沥青混合料的磨耗值应小于等于（未作答）。
正确答案：C（A）26%；（B）27%；（C）28%；（D）29%。
2.沥青与矿料粘附性试验是用于评定集料的（未作答）。
正确答案：B（A）吸附性；（B）抗水剥离能力；（C）抗拉能力；（D）抗压能力。
3.目前，国内外测定沥青蜡含量方法很多，但我国标准规定是（未作答）。
正确答案：B（A）化学分析法；（B）蒸馏法；（C）硫酸法；（D）组合分析法。
4.70号沥青针入度试验时，以3次平行试验结果的最大值和最小值之差的偏差范围为（未作答）(0.1mm)。
正确答案：B（A）2；（B）4；（C）6；（D）8。
5.对于密级配沥青混合料AC-16的关键筛孔是指（未作答）。
正确答案：B（A）0.075mm；（B）2.36mm；（C）4.75mm；（D）1.18mm。
6.DBJ13-69-2005标准规定，用于SMA玛蹄脂碎石混合料的磨耗值应小于等于（未作答）。
正确答案：C（A）26%；（B）27% ；（C）28%；（D）29%。
7.沥青饱和度是用来评价沥青混合料的（未作答）。
正确答案：C(A)高温稳定性；(B)低温抗裂性；(C)耐久性；(D)抗滑性。
8.沥青旋转薄膜加热试验，要调整喷气嘴与盛样瓶开口处得距离为（未作答）mm。
正确答案：C(A)6.15；(B)6.25；(C)6.35；(D)6.45。
9.对吸水率大于2%的试件，宜用（未作答）测定密度。
正确答案：C（A）表干法；（B）水中重法；（C）蜡封法；（D）体积法。
10.沥青与矿料的粘附性等级的评定，应由（未作答）以上经验丰富的试验人员分别目测评定取平均等级表示结果。
正确答案：B（A）1名；（B）2名；（C）3名；（D）4名。
11.SMA沥青混合料的配合比设计用的最大理论密度或最大理论相对密度宜采用（未作答）。
沥青材料的高温性能
沥青材料的高温性能—软化点及当量软化点摘要车辙变形是当前沥青路面最主要的损坏形式。
沥青高温稳定不足的路面，反映在夏季高温季节中出现车辙、推拥的永久性变形，不仅影响行车舒适性，而且对交通安全造成威胁。
因此在沥青标准中无一例外的都列入了反映沥青高温使用条件的性能指标：软化点。
而当量软化点是为了排除蜡的影响提出的评价沥青混合料的高温性能的重要指标。
本文主要介绍了软化点及当量软化点的工程意义、工程应用及其影响因素、测试方法及设备。
关键词：软化点；当量软化点；沥青；高温性能1.绪论在我国大部分地区，夏季的最高气温能达到35-40ºC以上，沥青路面的最高温度达到60-65 ºC以上，再加上高温持续的时间长，致使沥青路面的重交通作用下迅速变形破坏。
沥青作为粘弹性材料，在如此持续高温的条件下，沥青性能由弹性体向塑性体转化，劲度模量大幅度降低，抗变形能力急剧下降，因此高温稳定性始终是沥青路面最基本的路用性能，车辙变形仍然是沥青路面最主要的损坏形式。
沥青高温稳定性不足的路面，反映在夏季高温季节出现车辙、推拥等永久性变形，不仅影响行车舒适性，而且对交通安全造成威胁。
据工业发达国家的资料，在许多国家，高速公路路面的维护、罩面的原因中，车辙的比率高达80％以上，可见问题的严重性。
沥青路面的车辙变形、拥包等实际上是一种混合料各种成分位置的变化过程，这时沥青的粘度较低，粘结集料抵抗变形的能力有限。
而沥青混合料的高温稳定性能，实际上是抵抗车辙反复压缩变形及侧向流动的能力，它首先取决于矿料骨架，尤其是粗集料的相互嵌挤作用，同时沥青结合料则起到阻碍混合料发生剪切变形的牵制作用，因而两者都是十分重要的。
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，沥青结合料具有较高的高温劲度就起到更为重要的作用。
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第二部分
影响因素
2、沥青性质的影响 在沥青性质中，影响沥青混合料高温稳定性的主要指 标有:针入度、针入度指数、粘度、软化点、蜡含量等。 针入度愈大，结合料的粘结力愈小，沥青混合料的抗 车辙能力越差。但25℃的针入度与沥青混合料的抗车辙性 能相关性较小，需要与其它指标配合使用才能说明沥青结 合料的高温性能。 针入度指数描述了沥青粘度随温度变化的幅度，是沥 青使用性能的核心指标，温度敏感性越低，形成的沥青混 合料相应具有更好的高温稳定性能，增加沥青针入度指数 PI值可有效地提高沥青混合料的抗变形能力， 沥青的软化点是沥青混合料高温稳定性的重要指标， 软化点高意味着沥青的等粘温度高，混合料高温稳定性好。 有研究表明，沥青软化点与车辙试验
第二部分
影响因素
各种因素的关系得出了一系列结论，其中一个结论为:对 于19厘米厚的沥青面层，在6.3至7.6cm处，车辙变形发展 到最大值，占了全部变形的80%，再往深处发展，各层位 的车辙变形急剧减小，12.7cm以下，沥青层的变形只占5%， 这一结论是建立在美国82KN标准轴载基础上的，对于我国 100KN的标准轴载和超载严重的情况，影响深度会大得多。 (3)在对我国沥青路面使用状况的调查中，也发现两条沥 青层最厚且未使用改性沥青的京津塘高速公路(沥青层厚 20-25cm)和广深珠高速公路(沥青层厚大于30cm)，车辙情 况并不严重，而与广深珠高速公路相接的广佛高速公路， 气候与交通量基本一致，只是沥青层厚度要小一些，却产 生了较大的车辙。
沥青混合料的高温稳定性的影响因素
试 讲 人: 王清
第一部分
概述
第一部分 概 述
由于交通量的增长、轴载增加、超载严重、车辆渠化 交通、近年来持续高温天气等因素的综合影响，车辙已经 成为沥青路面早期破坏中最严重的破坏形式，根据国外统 计资料，在需要维修的沥青路面中，有80%以上都是由车 辙变形引起的。为了延长路面的使用寿命，本节主要研究 产生沥青路面车辙的影响因素，从而有针对性的预防或减 少车辙的产生，已成为最引人关注的问题。 车辙是指沿道路纵向在车辆集中通过位臵处路面产生 的带状凹槽。车辙造成路表产生过量的变形，影响路面的 平整度;轮迹处沥青层厚度减薄，削弱了面层及路面的整 体强度，从而易于诱发其它病害;雨天路表排水不畅，降 低了路面的抗滑能力，导致驾驶换向困难，甚至会由于车 辙内的积水而导致车辆飘滑;北方冬季出现负温时，由于 辙槽内积水结冰，使路面的抗滑能力大幅度降低，容易发 生交通事故。
第二部分 三、交通条件
影响因素
交通条件对沥青路面高温性能的影响可以归结为荷载、 行车速度、车流渠化等。 行车速度越低，荷载作用时间越长，相同交通量所引 起的路面变形越大。车辙调查数据也表明，在行车速度较 慢的地方，如停车场、车站、交叉路段、长大纵坡路段， 收费站以及其他交通拥挤的地方，都具有较大的车辙深度。 关于渠化交通对车辙的影响，从不同等级路面的实际使用 中可以看到，未形成渠化交通的道路，车辙很小或者基本 无车辙出现，而形成渠化交通的道路，车辙要严重得多。
第二部分
影响因素
5、空隙率的影响 沥青混凝土的抗剪强度取决于粘聚力和内摩阻力，它 们的热稳定性不仅与材料本身的性质有关，而且与混合料 的空隙率有密切关系。空隙率较大的沥青混合料，路面抗 剪强度主要取决于内摩阻力，而内摩阻力基本上不随温度 和加荷速度而变化，因此具有较高的热稳定性;空隙率较 小的沥青混合料路面，则相对来说沥青含量较大，当温度 升高，沥青膨胀，由于空隙率小，无沥青膨胀之余地，则 沥青混合料颗粒被沥青挤开，集料间的嵌挤力减小，同时 温度升高沥青粘度降低，沥青润滑作用增大，粘聚力和内 摩阻力均降低，促使沥青混合料抗变形能力的下降，空隙 率小于3%的混合料发生车辙的可能性明显增大。
第二部分
影响因素
蜡含量:沥青中蜡的含量对沥青的性质有非常大的影响， 含蜡量高的沥青，当温度接近软化点温度时，蜡的熔融会 引起沥青粘度的明显降低而使混合料失稳。 近年来，为了改善沥青的路用性能，许多国家在沥青 中加入聚合物质和橡胶粉，以改善沥青在使用温度范围内 的结构力学性质，提高抗变形能力。
第二部分
第二部分
影响因素
4、集料性质的影响 破碎、坚硬、洁净、纹理粗糙、多棱角、颗粒接近 立方体的集料，相应的沥青混合料高温性能就比较好。 在矿质混合料中，对沥青混合料耐热性影响最大的是矿 粉。因为矿粉具有最广大的比表面，特别是活化矿粉， 影响更为明显。用石灰岩轧磨的矿粉配制的沥青混合料 具有较高的耐热性，而含有石英岩矿粉的沥青混合料耐 热性较差。 集料性质对沥青混合料抵抗车辙性能的影响，主要是 从它与沥青的相互作用中表现出来的，能够与沥青起化 学吸附作用的集料，可以提高沥青混合料的抗变形能力。
第三部分
小结
第三பைடு நூலகம்分 本节小结
内摩擦力 沥青混合料
1、矿料最大粒径：5mm以上的碎石含量 2、碎石强度、表面糙度、颗粒形状 3、自由沥青含量 4、沥青混合料级配和密实度 1、沥青性质和工作温度下的粘度 2、沥青的感温性 3、沥青与矿料的粘结性 4、沥青矿粉比和矿粉种类 5、沥青用量 6、外渗剂种类和用量
第一部分
高 速 雨 后 的 辙 槽
概述
高 速 车 辙 严 重 路 段
第二部分
影响因素
第二部分
影响因素
影响沥青路面车辙产生的原因很多，归结起来可分为内因、外因 及其它因素3大类。内因主要反映在材料本身的质量上，如沥青类型、 沥青用量、集料的性质、混合料类型、空隙率等;而外因则主要包括 气候条件和交通条件;其它因素则是指路面基层和路面结构组成及其 施工质量对路面车辙的影响。当内因、外因及其它因素结合在一起时 就会对沥青路面车辙的形成产生综合影响。
第二部分
影响因素
的动稳定度之间存在较好的相关关系，软化点每提高5℃ ， 车辙率减半。软化点分为实测软化点和当量软化点，后者 排除了蜡的影响，更能充分反映结合料的高温抗车辙性能。 沥青的粘度对沥青混合料的抗车辙能力有明显的影响， 在一定温度和加载速率下，沥青粘度越大，与石料的粘附 性越好，混合料的粘滞阻力也越大，抗剪切变形能力越强， 沥青混合料抗车辙性能越好。高温季节，沥青路面的温度 可达50℃-70℃ ，所以沥青60℃粘度与混合料的高温稳定 性有较好的相关性。
第二部分
影响因素
研究表明，对于沥青混合料的高温稳定性，空隙率存 在一个最佳值，当空隙率低于最佳值，继续减小空隙率， 会使沥青混合料抗车辙能力降低，当空隙率高于最佳值时， 继续增大空隙率，则容易产生压密变形。
二、气候
温度越高，沥青混合料的模量越低，抗车辙能力越弱。 有研究表明，在40℃ -60℃范围内，沥青混合料的温度上 升5℃，其变形将增加2倍。
第二部分
影响因素
另一方面，若沥青用量偏低又会使得混合料过于坚 硬而难以压实，也影响沥青路面的抗车辙能力。我国 《公路沥青路面施工技术规范》规定，在夏季炎热的高温 地区，在配合比设计得出的最佳沥青用量OAC的基础上， 减少0.3%之后的沥青用量作为设计沥青用量是适宜的。 加大荷载可以使配合比设计确定的最佳沥青用量减小。 当然沥青用量减少将使碾压困难，因此采用较小沥青用 量之后，通过重型压路机碾压成型的路面具有较好的高 温抗车辙能力。
第二部分
影响因素
形成骨架结构的级配受温度变化影响较小，有较好的抗 车辙能力，而悬浮型结构抗车辙能力较差。东南大学的陈 旭庆认为，当粗集料的含量在68%-72%时，所形成的沥青 混合料属于骨架密实型，粗集料的含量72%以上时，形成 的沥青混合料属于骨架空隙型，粗集料的含量小于68%时， 沥青混合料的结构属于悬浮密实型 集料的粒径对沥青混合料的高温稳定性有相当的影响， 传统的想法认为，集料越粗对抗车辙越有利，但车辙试验 表明，在最佳沥青含量时，中粒式沥青混凝土车辙最小， 细粒式次之，粗粒式车辙最大，由此可见，单纯增大矿料 粒径不一定能改善混合料高温稳定性。
影响因素
3、沥青用量的影响 混合料中的沥青用量对高温稳定性有明显的影响。沥 青混合料中的沥青以结构沥青和自由沥青两种方式存在， 在沥青混合料中，如果矿物颗粒之间接触处是由结构沥青 膜所联结，会使沥青具有更高的粘度和更大的扩散溶化膜 接触面积，因而可以获得更大的粘聚力。当沥青用量过少 时，集料表面沥青膜过薄，混合料呈干枯状态而缺乏足够 的粘结力，不能形成高的强度，高温稳定性差。 增加沥青用量，混合料粘结力增强，高温稳定性随之 提高。然而当达到最佳沥青用量以后，沥青用量进一步增 加，集料表面沥青膜增厚，自由沥青增多，润滑能力增 强，颗粒在荷载作用下易于滑动移位，高温稳定性降低。
第二部分
四、路面结构
影响因素
沥青层厚度是车辙影响因素之一，传统的看法认为，厚度越大， 车辙深度越大，但在沥青厚度增加到一定的厚度以后，车辙深度便不 再增加，一般认为是临界厚度25cm。 (1) 近年来，英国的1997年TRL报告《Design of long-fife pavements for heavy traffic(1997)》中报告了对英国51条干线公 路的开挖调查结果:对于有充分厚度的沥青路面，由于路床变形而产 生车辙的可能性很小，变形仅限于沥青层，当沥青层超过180mm时， 两者之间已不存在显著的相关关系，充分说明变形仅限于沥青层上面 层部分，沥青层厚度大于180mm时，车辙发生的速率迅速降低，也就 是说，当沥青层厚度小于180m m时，增加沥青层厚度会使车辙显著增 加，而沥青层厚度超过180mm时，再增加厚度对车辙增大的影响就很 小了。对于较厚的沥青路面，车辙主要发生在沥青层上部的10余厘米 范围内。(2)美国2002年AASHTO设计指南通过对试验路的试验研究， 对沥青层的车辙与
影响沥青混合 料高温稳定性 的主要因素
粘结力
气候及交通 条件
1、行车荷载 2、交通量和渠化程度 3、荷载作用时间 4、路面温度及持续时间 1、路面结构类型和沥青面层类型 2、沥青厚度 沥青混合料的施工温度、压实度 及混合料的离析程度