常用路面材料的组成及性质
路面材料特性的主要指标及其确定方法
试验过程中不断调节所施加的荷载或应力 ， 使应变量始终不变， 在试 验中材料劲度不断下降，维持相同的应变量所需的应力值也不断减 同温度、 作用应力 、 加载时间和集料的情况有关。 少。 前者以试件出现断裂为标志， 后者则不出现明显疲劳破坏现象。 只 ２ 强 度特性 能主观地以劲度下降到初始劲度的某一百分率作为疲劳破坏的统一 强度是指材料达到极限状态 或出现破坏时所能承受最大荷载 标志。 般来说 ， 沥青含量多、 针人度低和空袭含量少的密实型沥青混 （ 或应力 。 组成路面结构的混合料 ， 往往具有较高的抗压强度 ， 而抗压 或剪度较弱。 因而 ， 路面材料可能出现的强度破坏通常为： １ ） 因剪切应 合料 ， 其劲度高， 对疲劳开裂的 抵抗能力强 ， 使用寿命长， 反之 ， 则使用 力过大而在材料层内部出现沿某一滑动面的滑移或相对变位 。 ２ ） 因拉 寿命短。 结语 ： 荷载作用下发生于路面结构内的应力 、 应变和位移量 ， 不 应力或弯拉应力过大而引起的断裂。
成各种路面结构层。 以下为路面材料特性的几种主要指标及其确定方 的包络线后， 按上式的直线关系近似决定 ， 由于三轴试验较接近实际 法。 受力状况 ， 目前大多采用这种方法确定材料的 ｃ 值和 值。 １ 变 形特性 大量试验结果表明 ， 沥青混合料的粘结力取决于许多因素 ： 沥青 １ ． １ 应力 一 应变特性。 １ ） 颗粒材料的应力 一 应变特性。 对于用作基层 的粘度、 沥青用量 、 温度和剪切速度、 细料状况笙 ￣笙 － ｒ ￥ － 。 和垫层的无结合料碎石材料 ，有三轴试验所得到的应力 一应变关系 ２ ． ２ 抗拉强度 。材料的抗拉强度主要由混合料中结合料的粘结力所 曲线具有同粘陛相似的非线性特征。因而 ， 表征其应力 一 应变关系的 提供。其大小可采用直接拉伸和间接拉伸试验 ， 由所测到的应力一应 回弹模量值 Ｅ ｒ ，也随着偏应力的增大而减少 ，侧限应力的增大而增 变曲线上的最高应力或破坏应力值确定。 大， 但侧限应力的影响比粘陛图的情况大得多。 面层较厚时， 传给粒料 水泥｝ 昆 凝土和水泥稳定土的抗拉强度可通过劈裂试验测定。 ． ３ 抗弯拉强度。整体Ｉ 生 材料（ 如水泥混凝土） 及常温和低温下的沥 层得应力级位较小， 碎石材料的应力 一 应变关系可近似看成线性 。但 ２
沥青综合知识
沥青综合知识沥青是一种有机胶凝材料，它是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物及其非金属（氧、氮、硫等）衍生物所组成的混合物。
在常温下，沥青呈褐色或黑褐色的固体、半固体或粘稠液体状态。
它具有把砂、石等矿物质材料胶结成为一个整体的能力，形成具有一定强度的沥青混凝土，因此，被广泛地应用于铺筑路面、防渗墙等道路和水利工程中。
沥青是憎水性材料，几乎不溶于水，而且本身构造致密，具有良好的防水性、耐腐蚀性；它能与混凝土、砂浆、砖、石料、木材、金属等材料牢固地粘结在一起，且具有一定的塑性，能适应基材的变形。
因此，沥青材料及其制品又被广泛地应用于地下防潮、防水和屋面防水等建筑工程中沥青材料。
沥青的种类较多，按产源可分为：在工程中，最常用的是石油沥青，其次是煤沥青。
石油沥青一、石油沥青的生产工艺概述（一）石油的基属分类石油是炼制石油沥青的原料，石油沥青的性质首先与石油的基属有关。
我国目前的原油分类是按照“关键馏分特性”和“含硫量”进行分类的。
1. 关键馏分特性分类。
石油在半精馏装置中，于常压下蒸得250～275℃的馏分称为“第一关键馏分”；于5.33kPa的压力下减压蒸馏，取得275～300℃的馏分称为“第二关键馏分”。
测定以上两个关键馏分的相对密度，并对照表9-1所列相对密度范围或特性因素，决定两个关键馏分的基属，如石蜡基、中间基或环烷基。
根据原油两个关键馏分的相对密度（或特性因数）由表9-1决定其所隶属的基属，原油可分为表9-2所列七类。
表9-1 关键馏分的基属分类指标关键馏分石蜡基（P）中间基（M）环烷基（N）第一关键馏分相对密度＜0.8207（K①＞11.9）相对密度=0.8207～0.8506（K=11.5～11.9）相对密度＞0.8506（K＜11.5）第二关键馏分＜0.8207（K＞12.2）=0.8721～0.9302（K=11.5～12.2）＞0.9302（K＜11.5）注：①K为特性因素，根据关键馏分的沸点和密度指数查有关诺模图而求得。
路面材料分类及结构类型
路面材料分类及结构类型（一）路面材料的分类路面材料分为矿料和结合料两大类。
矿料分为骨料和填充料两类。
骨料是指碎石、卵砾石，有时为片石、料石；填充料是指土、砂、石粉和矿渣等；结合料分为有机结合料———沥青和无机结合料——粘土、石灰、煤粉灰和水泥。
（二）路面结构类型按矿料在路面结构层中所占位置的不同，路面结构可分为嵌锁结构、混凝结构和细粒结构三种结构形成。
1．嵌锁结构主要由矿料组成的结构，以中小规格碎石为主体，借碾压外力将骨料拧紧并相互嵌锁牢固，这样形成的结构层，常见的有：（1）沥青碎石，贯入式或拌合式的沥青碎石路面结构，主要靠骨料相互嵌锁，固结成板，沥青材料只起粘结、密封防水的作用；（2）泥结碎石，骨料结构方式相同，粘结材料为粘土；（3）水结碎石，骨料在重型压路机及洒水碾压下，相互嵌锁形成结构层，再接着在结构层上撒嵌缝料，再用重碾洒水碾压，使之结成密实的上壳，成为完整的路面结构。
其他用强度高耐风化的料石嵌成的路面面层，称为条石或石块路面，用手摆片经碾压嵌锁形成的路面基层，都属于这一结构类型。
2混凝结构采用混凝结构铺筑的路面，都以骨料为主要成分，按比例掺入填充料，并以凝聚性材料使之结合成板状。
比如水泥混凝土路面，沥青混凝土路面，砂石级配路面等。
（1）水泥混凝土路面，以碎石为骨料。
砂为填充料，水泥为凝聚料胶结而成的路面结构层，具有强度高、水温稳定性好的特点（2）沥青混凝土路面，以碎石为骨料，砂和石粉为填充料，以石油沥青或煤沥青为凝聚料结合成的路面结构层，具有弹性和放水性能好的特点。
（3）砂石级配路面，以级配碎石为骨料，以级配砂为填充料，按一定比例掺入粘土，结合成的路面结构层，具有一定的整体性。
但级配砂砾作基层，抗剪度不足，切均匀度极差，易引起沥青混凝土路面面层的开裂。
北京市近20年来的经验证明，级配砂砾层做沥青混凝土路面的基层，往往由于碾压密实度不一，强度不一而过早损坏。
3．细粒结构以细粒与粘结料相结合，构成具有较高耐磨性但强度不高的结构层，只能用于低级路面的面层或高级里面结构层中的磨耗层。
沥青路面
四、沥青路面使用性能的气候分区
高温指标：30年设计周期的七月平 均最高温度：
低温指标：30年的极端最低气温的 最小值： 沥青路面分区：高低温指标； 沥青及沥青混合料分区：高低温及 降雨指标；
低温指标: 冬严寒区（<-37℃) 冬寒区（-37~-21.5℃) 冬冷区（-21.5~-9℃) 冬温区（>-9℃) 雨量指标: 潮湿区（>1000mm) 湿润区（500～1000mm) 半干区（250~500mm) 干旱区（<250mm）
σ—施加的应力，MPa；ε—总应变；t—荷载作用时间，s； T—材料的温度，℃。
S t ,T ( ) t ,T
1、沥青的劲度
由图中曲线看出： （1）加荷时间短时，曲线接近水平，表明材料处于弹性性状；加荷时间 很长时，便表现为粘滞性性状；处于二者之间时则兼有弹-粘性性状。 （2）各种温度下的S-t关系曲线具有相似的形状，如果将曲线作水平向移 动，则可将它们近似重合在一起。这意味着温度对劲度的影响同一定量的 加载时间对劲度的影响效果相当。 （温度和加载时间对劲度影响的互换性，是沥青材料的一个重要性质。利 用这一性质，可以通过采用变换试验温度的方法，把在有限时间范围内得 到的试验结果扩大到很长的时段）。
3、按沥青路面技术特点分： 沥青混凝土（ Asphalt concrete concrete） 热拌沥青碎石（ Asphalt macadam macadam） 乳化沥青碎石（ Emulsion asphalt macadam) 沥青贯入式 沥青表面处治 (Asphalt surfacing ) 沥青玛碲脂碎石 SMA （Stone mastic asphalt asphalt）等。
无侧限抗压试验及抗拉强度试验换算：
路基路面复习课课件课件.pptx
§5 挡土墙设计
基本内容： 1、概述；
（挡土墙的用途、类型与特点，重力式挡土墙的构造与布置，挡土墙的基础要求与类型）
2、土压力计算；
（作用于挡土墙的力系、特定条件下的土压力计算、土压力的简易计算）
3、重力式挡土墙的设计与稳定性验算。
（行车荷载的换算、滑动与倾覆稳定性、地基应力与墙身应力、示例）
即： H1相对应于wc1，为干燥和中 湿状态的分界标准； H2相对应于wc2，为中湿与潮 湿状态的分界标准； H3相对应于wc3，为潮湿和过 湿状态的分界标准。
临界高度参考值（见教材P19）
第11页/共103页
路基干湿类型
干燥 中湿 潮湿 过湿
原有公路
新建公路
路基平均稠度wc与分 界相对稠度的关系
滑坡。 Ⅴ区——西南潮暖：该区土基软湿，注意路基整体稳定
性。 Ⅵ区——西北干旱区：气候干燥，可采用沥青混凝土层
解决砂石路面搓泥、松散。注意沙漠地区风蚀和沙埋。 Ⅶ区——青藏高寒区：有多年冻土，注意保温设计，且
沥青路面在日照下易老化。
第9页/共103页
§1-4 、路基干湿类型 路基干湿类型划分方法
（1）已建公路：不利季节测定路床80cm内土层的含水 量，确定其平均稠度；按自然区划、土类查表确定 分界稠度；比较平均稠度与分界稠度，确定干湿类 型。
第15页/共103页
§Ⅱ 路基部分
路基工程部分 路基的力学特点及影响因素 一般路基设计 路基边坡稳定性分析 路基防护与加固 挡土墙设计 路基排水设计
第16页/共103页
§1 路基的力学特点
§1-1 路基工作区
σ 概念：在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力 z与路基土自重引起
沥青路面面层材料的结构与机理
沥青路面的压实规律
静态压实实验 规律： 规律： 随着压实应力的增加, 随着压实应力的增加,沥青 混合料的压实度初期增加很 而后逐渐变缓。 快,而后逐渐变缓。 随着沥青用量的增加, 随着沥青用量的增加,沥青 混合料显得更容易被压实。 混合料显得更容易被压实。
三种沥青用量的沥青混合料压实试验
压实对沥青混合料强度的影响
2.1引进两个强度参数 粘结力c 2.1引进两个强度参数——粘结力c和内摩阻角φ 引进两个强度参数 粘结力 和内摩阻角φ
2.2参数获取 2.2参数获取 纯沥青材料的c 纯沥青材料的c≠0，φ=0; 干燥骨料的c=0 c=0， 干燥骨料的c=0，φ ≠ 0； 沥青混合料, 沥青混合料,其c≠0， φ ≠ 0 。 参数c 参数c 、φ值的确定 理论准则与实验结果结合。 理论准则与实验结果结合。 理论准则采用摩尔—库仑理论 库仑理论。 理论准则采用摩尔 库仑理论。 实验方法：三轴实验、简单拉压实验或直剪实验。 实验方法：三轴实验、简单拉压实验或直剪实验。
2.2参数获取 2.2参数获取 三轴实验 对于三轴实验来说, 对于三轴实验来说,由图可得其摩尔一库仑的理论表达 式为: 式为:
三轴实验
在给定试验条件下， 在给定试验条件下，σ1和σ3之间具有线性关系
简单拉压实验
c、φ值通过测定无侧限抗压强度R和抗拉强度γ换算。 值通过测定无侧限抗压强度R和抗拉强度γ换算。
1.1沥青混合料嵌挤结构 1.1沥青混合料嵌挤结构 特点： 特点： 采用较粗的、颗粒尺寸较均匀的骨料。 采用较粗的、颗粒尺寸较均匀的骨料。 结构强度主要依赖于骨料颗粒之间相互嵌挤所产生的 内摩阻力。 内摩阻力。 沥青碎石、OGFC路面 路面。 沥青碎石、OGFC路面。 受温度的影响相对较小。 受温度的影响相对较小。
路基路面工程知识点汇总
1路基土的分类？及土的工程性质土依据上的颗粒组成特征，土的塑性指标和土中有机质存在的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类，特殊土主要包括黄土、膨胀土、红粘土和盐渍土。
巨粒土(包括漂石和卵石)有很高的强度和稳定性,是良好的填筑路基的材料。
砂性土，集配适宜强度和稳定性都满足要求，是理想的路基填筑材料。
粉性土，容易造成冻胀翻浆等路基病害，如果用它填筑路基则必须采用改良措施，加强排水，采取隔离水等措施。
粘性土，干燥时坚硬，施工时不易破碎，浸湿后长期保持水分，不易挥发，因而承载能力小，因此粘性土在适当含水量的情况下，充分压实和设置良好的排水设施修筑而成的路基也能获得稳定。
重粘土，工程性质和粘性土相似，重粘土不透水，粘聚力特强，塑性很大，干燥时很坚硬，施工时难以挖掘与破碎，因此不能做路基的填筑材料。
总之，土作为路基的建筑材料，砂性土最优，粘性土次之，粉性土属于不良材料，重粘土为不良的路基土，还有一些特殊土，根据其特殊的性质在筑路时采取相应的措施。
2我国公路区划的划分原则。
1．道路工程特征相似的原则2．地表气候区划羌异性的原则3．自然气候因素既有综合义有主导作用的原则3什么是潮湿系数？年降雨量R与年蒸发量Z之比，K=R/Z4什么是冻胀与翻浆？积聚的水冻结后体积增大，使路基降赵而造成面层开裂，即冻胀现象。
交通繁重的地区，经重车反复作用，路基路面结构会产生较大的变形，严重时，路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙冒出，形成了翻浆。
5路基的干湿类型分那几种？如何划分？路基按其干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。
四种干湿类型以分界稠度Wc1、wc2和wc3来划分，干燥wc>wc1 中湿:wc1>=wc>wc2 潮湿:wc2>=wc>wc3 过湿:wc<=wc36什么叫路基工作区？在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力6Z与路基十自重引起的垂直应力‘M相比所占比例很小，仪为1／10—1／5时，该深度2a范围内的路基称为路基工作区。
沥青混合料_马氏密度_解释说明以及概述
沥青混合料马氏密度解释说明以及概述1. 引言1.1 概述沥青混合料作为常用的路面材料，广泛应用于公路、高速公路、机场跑道等建设项目中。
而马氏密度作为评价沥青混合料性能的重要参数之一，对于保证路面的耐久性和稳定性起着关键的作用。
1.2 文章结构本文将围绕沥青混合料和马氏密度展开讨论。
首先，我们将对沥青混合料进行定义和特点的介绍，包括其组成成分以及在不同应用领域中的重要性。
接下来，我们将详细解释和说明马氏密度的概念及其在沥青混合料中的应用。
然后，我们将探讨影响马氏密度的因素，包括沥青特性、骨料特性以及其他因素对马氏密度的影响。
最后，在文章结束时，我们将总结本文主要内容，并对沥青混合料马氏密度研究进行展望并提出建议。
1.3 目的通过本文的撰写与阐述，旨在深入了解和学习有关沥青混合料和马氏密度的知识，以及探索马氏密度在沥青混合料中的应用价值。
同时，我们还希望能够发现和分析影响马氏密度的因素，并提供相应的解释和说明。
通过对这些内容的探讨，不仅可以为相关领域的研究者和从业人员提供有益的参考资料，也有助于推动沥青混合料技术的进步和发展。
2. 沥青混合料:2.1 定义与特点:沥青混合料是一种由沥青、骨料和其他添加剂按照一定比例混合而成的材料。
它具有以下特点：- 强度和耐久性：沥青混合料具有较高的抗压强度、抗剪切强度和抗冻融性能，能够承受车辆行驶和气候因素对路面的影响。
- 耐水性：沥青混合料采用特殊处理，使其具有良好的耐水性能，不易受到水分浸泡而导致路面损坏。
- 平整度与噪声减少：沥青混合料可以提供相对平整且光滑的路面，降低车辆行驶时的噪音产生，并增加行驶的舒适性。
2.2 组成成分:沥青混合料主要由以下组成部分构成：- 沥青：作为粘结剂，将骨料固定在一起。
其稠度和黏度可以根据需要进行调整以适应不同环境条件。
- 骨料：包括粗骨料（如碎石、砾石）和细骨料（如沙子），它们为混合料提供强度和支撑。
- 添加剂：用于改善沥青的黏附性、抗老化性能以及调整混合料的工作特性，例如增塑剂、粘接剂等。