道路建筑材料 第四章 瀝青混合料技術(shù)性質(zhì) 修改課件

2022/11/191道路建筑材料

ROADCONSTRUCTIONMATERIALS

瀝青混合料

交通科學(xué)與工程學(xué)院道路材料教研室

2022/11/121道路建筑材料

ROADCONST2022/11/192第四章瀝青混合料瀝青混合料簡(jiǎn)介瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度形成原理瀝青混合料路用性能2022/11/122第四章瀝青混合料瀝青混合料簡(jiǎn)介2022/11/1931、瀝青混合料簡(jiǎn)介瀝青混合料的定義瀝青混合料的分類瀝青混合料的基本特點(diǎn)2022/11/1231、瀝青混合料簡(jiǎn)介瀝青混合料的定義2022/11/194（一）定義瀝青混合料

由一定粘度和適當(dāng)用量的瀝青結(jié)合料與一定級(jí)配的礦料拌和而成的混合料總稱。粗集料——骨架作用瀝青+細(xì)集料——填充與粘結(jié)作用1、瀝青混合料簡(jiǎn)介粗集料骨架Stones

礦粉+砂+瀝青+纖維+Mastic

用瑪蹄脂填充的粗集料骨架=StoneMasticAsphalt2022/11/124（一）定義1、瀝青混合料簡(jiǎn)介粗集料骨架2022/11/195（二）瀝青混合料分類（1）按礦料最大粒徑分類（2）按礦料級(jí)配類型分類（3）按礦料級(jí)配組成及壓實(shí)空隙率大小分類（4）按混合料拌合及鋪筑溫度劃分1、瀝青混合料簡(jiǎn)介2022/11/125（二）瀝青混合料分類（1）按礦料最大粒2022/11/196最大粒徑：P=100%時(shí)的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸；公稱最大粒徑：P>90%(或ai<10%)的最小一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸通過(guò)百分率（％）（二）瀝青混合料分類粒徑（mm）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.3A1009590B1009280C1001009890D1001009380E1001001001009789F10010010010095802022/11/126最大粒徑：P=100%時(shí)的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩2022/11/197按集料公稱最大粒徑分類粗粒式瀝青混合料公稱最大粒徑為26.5或31.5mm中粒式瀝青混合料細(xì)粒式瀝青混合料砂粒式瀝青混合料公稱最大粒徑為16或19mm公稱最大粒徑為9.5或13.2mm公稱最大粒徑≤4.75mm（二）瀝青混合料分類特粗式瀝青混合料公稱最大粒徑>31.5mm135242022/11/127按集料公稱最大粒徑分類粗粒式瀝青混合料2022/11/198按礦質(zhì)集料級(jí)配類型連續(xù)級(jí)配瀝青混合料間斷級(jí)配瀝青混合料（二）瀝青混合料分類2022/11/128按礦質(zhì)集料連續(xù)級(jí)配瀝青混合料間斷級(jí)配瀝2022/11/199按密實(shí)度分類F型、C型空隙率6%-12%空隙率>18%密級(jí)配瀝青混合料半開(kāi)級(jí)配瀝青混合料開(kāi)級(jí)配瀝青混合料（二）瀝青混合料分類瀝青混凝土AC瀝青穩(wěn)定碎石ATB瀝青碎石AMOGFC空隙率3%-6%2022/11/129按密實(shí)度分類F型、C型空隙率空隙率密級(jí)2022/11/1910粗型和細(xì)型密級(jí)配瀝青混凝土的關(guān)鍵性篩孔通過(guò)率混合料類型公稱最大粒徑(mm)用以分類的關(guān)鍵性篩孔(mm)粗型密級(jí)配細(xì)型密級(jí)配名稱關(guān)鍵性篩孔通過(guò)率(％)名稱關(guān)鍵性篩孔通過(guò)率(％)AC-2526.54.75AC-25C<40AC-25F>40AC-20194.75AC-20C<45AC-20F>45AC-16162.36AC-16C<38AC-16F>38AC-1313.22.36AC-13C<40AC-13F>40AC-109.52.36AC-10C<45AC-10F>45（二）瀝青混合料分類2022/11/1210粗型和細(xì)型密級(jí)配瀝青混凝土的關(guān)鍵性篩2022/11/1911混合料類型密級(jí)配開(kāi)級(jí)配半開(kāi)級(jí)配公稱最大粒徑(mm)最大粒徑(mm)連續(xù)級(jí)配間斷級(jí)配間斷級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石瀝青混凝土瀝青穩(wěn)定碎石瀝青瑪蹄脂碎石排水式瀝青磨耗層排水式瀝青碎石基層特粗式－ATB-40--ATPB-40－37.553.0粗粒式－ATB-30--ATPB-30－31.537.5AC-25ATB-25--ATPB-25－26.531.5中粒式AC-20－SMA-20--AM-2019.026.5AC-16－SMA-16OGFC-16-AM-1616.019.0細(xì)粒式AC-13－SMA-13OGFC-13-AM-1313.216.0AC-10－SMA-10OGFC-10-AM-109.513.2砂粒式AC-5－---AM-54.759.5設(shè)計(jì)空隙率

(％)3～53～63～4>18>186～12（二）瀝青混合料分類2022/11/1211混合料類型密級(jí)配開(kāi)級(jí)配半開(kāi)級(jí)配公稱最2022/11/1912按施工溫度熱拌瀝青混合料中溫瀝青混合料（二）瀝青混合料分類冷拌瀝青混合料2022/11/1212按施工溫度熱拌瀝青混合料中溫瀝青混合2022/11/1913瀝青混合料的分類不同結(jié)構(gòu)的瀝青路面

不同類型瀝青不同組成的礦質(zhì)集料5.瀝青碎石路面AM

2.瀝青馬蹄脂碎石混合料路面SMA3.多孔隙瀝青混合料路面OGFC

4.乳化瀝青碎石路面1.瀝青混凝土路面AC2022/11/1213瀝青混合料的分類不同結(jié)構(gòu)的瀝青路面2022/11/19141.瀝青混凝土路面

瀝青混合料的概述是由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及填料按連續(xù)級(jí)配的原則組成符合規(guī)定級(jí)配的礦質(zhì)混合料，與瀝青在較高溫度下拌和而成瀝青混合料,簡(jiǎn)稱瀝青混凝土（AsphaltConcrete,以AC表示）瀝青混凝土混合料室內(nèi)拌和室內(nèi)成型施工現(xiàn)場(chǎng)拌和站AC-13路面空隙率較小高溫穩(wěn)定性差密實(shí)耐久抗滑性較差瀝青混合料2022/11/12141.瀝青混凝土路面瀝青混合料的2022/11/19152.瀝青碎石路面

瀝青混合料的概述是由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及少量填料（或無(wú)填料）與瀝青在較高溫度下拌和而成,稱為瀝青碎石混合料（AsphaltMacadam,以AM表示）瀝青碎石混合料AM-30空隙率較大抗滑性好高溫穩(wěn)定性好易滲水，耐久性差室內(nèi)拌和室內(nèi)成型2022/11/12152.瀝青碎石路面瀝青混合料的概2022/11/1916密實(shí)－骨架結(jié)構(gòu)3.瀝青馬蹄脂碎石混合料路面

瀝青混合料的概述是由適當(dāng)比例的粗集料(多)、礦粉(多)、瀝青(多)

、中間粒徑顆粒(少)組成的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)型瀝青混合料，此外，瀝青改性劑和纖維也是重要組成成分。（StoneMasticAsphalt,簡(jiǎn)稱SMA)瀝青馬蹄脂碎石混合料密實(shí)耐久抗疲勞好抗高溫車(chē)轍好抗滑耐磨2022/11/1216密實(shí)－骨架結(jié)構(gòu)3.瀝青馬蹄脂碎石混合2022/11/19174.多孔隙瀝青混合料路面

瀝青混合料的概述是指由大空隙率的瀝青混合料經(jīng)熱拌熱鋪形成的路面結(jié)構(gòu)，能迅速?gòu)拿鎸觾?nèi)部排走路表面水，具有防滑、降低噪音等功能。（OGFC）多孔隙瀝青混合料路面多孔隙彩色鋪裝骨架－空隙結(jié)構(gòu)2022/11/12174.多孔隙瀝青混合料路面瀝青混2022/11/19185.乳化瀝青碎石路面

瀝青混合料的概述是使用乳化瀝青作為結(jié)合料與粗集料、細(xì)集料及少量填料（或不加填料），按照適當(dāng)比例配制，滿足級(jí)配要求的礦質(zhì)集料拌和而成的瀝青混合料，通常冷拌冷鋪。乳化瀝青碎石減少環(huán)境污染改善施工條件抗高溫車(chē)轍好延長(zhǎng)施工季節(jié)乳化瀝青質(zhì)量不穩(wěn)定熱拌熱鋪冷拌冷鋪2022/11/12185.乳化瀝青碎石路面瀝青混合料2022/11/1919典型路面類型對(duì)比路面類型級(jí)配特點(diǎn)瀝青類型施工溫度空隙率結(jié)構(gòu)類型路用性能瀝青混凝土3％～6%密實(shí)耐久高溫穩(wěn)定性差抗滑性差瀝青碎石6~12%耐久性差高溫穩(wěn)定性好抗滑性好瀝青馬蹄脂碎石

＜6%密實(shí)耐久高溫穩(wěn)定性好抗滑性好抗疲勞多孔隙瀝青碎石

>18%耐久性差高溫穩(wěn)定性好抗滑性好乳化瀝青碎石

>10%耐久性差高溫穩(wěn)定性好抗滑性好粗、細(xì)集料填料少量或無(wú)填料粗、細(xì)集料多粗料、少細(xì)料多填料改性瀝青乳化瀝青熱拌熱鋪熱拌熱鋪熱拌熱鋪熱拌熱鋪常溫少量或無(wú)填料少量或無(wú)填料粗、細(xì)集料密實(shí)懸浮骨架空隙密實(shí)骨架骨架空隙骨架空隙2022/11/1219典型路面類型對(duì)比路面類型級(jí)配特點(diǎn)瀝青2022/11/1920建議選擇的路面類型公路等級(jí)路面等級(jí)面層類型設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次(萬(wàn)次/車(chē)道）高速公路一級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混凝土、瀝青馬蹄脂碎石混合料、多孔隙瀝青混合料>400二級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混凝土、瀝青馬蹄脂碎石混合料、多孔隙瀝青混合料>200次高級(jí)路面熱拌瀝青碎石混合料、瀝青貫入式100~200三級(jí)公路次高級(jí)路面乳化瀝青碎石混合料、瀝青表面處治10~1002022/11/1220建議選擇的路面類型公路等級(jí)路面等級(jí)面2022/11/1921（三）瀝青混合料的基本特點(diǎn)（1）粘彈性材料：具有良好的力學(xué)性質(zhì)（高溫穩(wěn)定性和低溫柔韌性），路面平整無(wú)接縫，減震吸聲，行車(chē)舒適；（2）行車(chē)安全：路面平整且粗糙，無(wú)強(qiáng)烈反光；（3）施工方便：能及時(shí)開(kāi)放通車(chē)；（4）便于分期修建和再生利用。2022/11/1221（三）瀝青混合料的基本特點(diǎn)（1）粘彈2022/11/19222、HMA組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度原理3HMA強(qiáng)度理論

4影響HMA強(qiáng)度的因素

1HMA組成結(jié)構(gòu)理論2HMA組成結(jié)構(gòu)類型2022/11/12222、HMA組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度原理3HMA2022/11/19232.1瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)理論瀝青混合料的結(jié)構(gòu)影響其性能：1）礦物顆粒的大小及不同的粒徑分布，即級(jí)配2）礦物顆粒的空間分布情況3）瀝青在瀝青混合料中的特征和礦物顆粒上的瀝青層的性質(zhì)4）空隙率及其分布、閉合空隙與連通空隙量的比值。瀝青混合料結(jié)構(gòu)組成：1）瀝青結(jié)構(gòu)2）礦物骨架結(jié)構(gòu)3）瀝青-礦粉分散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2022/11/12232.1瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)理論瀝青混合2022/11/19242.1瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)理論1）表面理論瀝青混合料中的礦質(zhì)骨架由稠度較稀的瀝青結(jié)合料分布其表面，而將它們膠結(jié)成為一個(gè)具有強(qiáng)度的整體2022/11/12242.1瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)理論1）表面2022/11/19252）膠漿理論

(細(xì)分散系)

分散介質(zhì)瀝青膠漿

分散介質(zhì)瀝青(微分散系)

瀝青混合料

分散相粗集料分散相細(xì)集料分散相填料

分散介質(zhì)

砂漿(粗分散系)2.1瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)理論特點(diǎn)：填料與瀝青的相互作用、填料的性質(zhì)

采用高稠度瀝青，大的瀝青用量，骨架嵌擠的級(jí)配2022/11/12252）膠漿理論(細(xì)分散系)分散介2022/11/1926懸浮-密實(shí)型：礦料由大到小形成連續(xù)型密實(shí)混合料大顆粒懸浮于小顆粒之間2.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型連續(xù)型密級(jí)配連續(xù)型開(kāi)級(jí)配間斷型斷級(jí)配2022/11/1226懸浮-密實(shí)型：礦料由大到小形成連續(xù)型2022/11/19272.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：粗集料細(xì)集料骨架結(jié)構(gòu)密實(shí)路用性能：空隙率粘聚力

內(nèi)摩阻力穩(wěn)定性懸浮—密實(shí)：連續(xù)密級(jí)配+瀝青

耐久性代表：AC2022/11/12272.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)特2022/11/1928骨架-空隙型：大石料多，小石料少，不足以填充空隙2.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型連續(xù)型密級(jí)配連續(xù)型開(kāi)級(jí)配間斷型斷級(jí)配2022/11/1228骨架-空隙型：大石料多，小石料少，不2022/11/1929骨架—空隙：連續(xù)開(kāi)級(jí)配+瀝青結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：粗集料細(xì)集料骨架結(jié)構(gòu)密實(shí)

骨架-空隙型2.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型路用性能：空隙率粘聚力

內(nèi)摩阻力穩(wěn)定性

耐久性代表：瀝青碎石，OGFC2022/11/1229骨架—空隙：連續(xù)開(kāi)級(jí)配+瀝青結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2022/11/1930骨架-密實(shí)型：粗集料形成骨架，細(xì)集料填充2.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型連續(xù)型密級(jí)配連續(xù)型開(kāi)級(jí)配間斷型斷級(jí)配2022/11/1230骨架-密實(shí)型：粗集料形成骨架，細(xì)集料2022/11/1931骨架—密實(shí)：間斷型密級(jí)配+瀝青結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：粗集料細(xì)集料骨架結(jié)構(gòu)密實(shí)路用性能：空隙率內(nèi)摩阻力

穩(wěn)定性施工和易性2.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型

骨架-密實(shí)型粘聚力代表：SMA

耐久性2022/11/1231骨架—密實(shí)：間斷型密級(jí)配+瀝青結(jié)構(gòu)特2022/11/19322.3瀝青混合料的強(qiáng)度理論瀝青的粘結(jié)力不足集料沒(méi)有充分嵌擠2022/11/12322.3瀝青混合料的強(qiáng)度理論瀝青的粘2022/11/19332022/11/12332022/11/19342.3摩爾-庫(kù)侖定律破壞面上的切應(yīng)力是為該面上法向應(yīng)力的函數(shù)

c

3

1

=c+(tan

2022/11/12342.3摩爾-庫(kù)侖定律破壞面上的切應(yīng)2022/11/19352.3

HMA強(qiáng)度理論=c+(tan

抗車(chē)轍能力瀝青粘結(jié)集料嵌擠瀝青性質(zhì)交互作用集料性質(zhì)c2022/11/12352.3HMA強(qiáng)度理論=c2022/11/1936內(nèi)因：瀝青集料集料/瀝青交互作用外因：溫度T、時(shí)間t2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1236內(nèi)因：瀝青外因：溫度T、時(shí)間t2.42022/11/1937A.瀝青2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1237A.瀝青2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度2022/11/1938B.集料2.4

影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素顆粒形狀:粗糙程度:級(jí)配類型：骨架-密實(shí)懸浮-密實(shí)骨架-空隙2022/11/1238B.集料2.4影響瀝青混合料強(qiáng)2022/11/1939(b)自由瀝青(a)結(jié)構(gòu)瀝青C.礦料/瀝青的交互作用2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素?cái)U(kuò)散溶劑化膜2022/11/1239(b)自由瀝青(a)結(jié)構(gòu)瀝青C.2022/11/1940C-1瀝青的用量2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1240C-1瀝青的用量2.4影響瀝青混合2022/11/1941

瀝青與礦料相互作用與瀝青、礦粉的性質(zhì)有關(guān)。

在不同性質(zhì)礦粉表面形成不同組成結(jié)構(gòu)和厚度的吸附溶劑化膜，石灰石粉表面形成發(fā)育較好的吸附溶化膜，石英石粉表面則形成發(fā)育較差的吸附溶劑化膜。在瀝青混合料中，采用石灰石礦粉時(shí)，礦粉之間更有可能通過(guò)結(jié)構(gòu)瀝青來(lái)聯(lián)結(jié)，因而具有較高的粘聚力。

C-2礦料的化學(xué)性質(zhì)2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1241瀝青與礦料相互作用與2022/11/1942

瀝青用量相同時(shí)，礦料表面積愈大，瀝青膜愈薄，在瀝青中結(jié)構(gòu)瀝青所占的比率愈大，瀝青混合料的粘聚力也愈高。

礦粉用量雖只占7%，但其面積卻占礦料總表面積的80%，礦粉的性質(zhì)和用量對(duì)瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度影響很大。礦粉細(xì)度：<0.075mm的礦粉不宜過(guò)少；<0.005mm的礦粉也不宜過(guò)多，否則將使瀝青混合料結(jié)成團(tuán)塊，不易施工。C-3礦料的比表面積2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1242瀝青用量相同時(shí)，礦料表面2022/11/19432.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素溫度T1T2T32022/11/12432.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素溫度2022/11/1944時(shí)間-加載速率2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1244時(shí)間-加載速率2.4影響瀝青混合料2022/11/1945瀝青性能集料性能瀝青混合料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室性能評(píng)價(jià)路面長(zhǎng)期使用性能評(píng)價(jià)3、瀝青混合料的路用性能2022/11/1245瀝青性能集料性能瀝青混合料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室2022/11/1946車(chē)轍低溫開(kāi)裂疲勞松散滑溜水損害3、瀝青混合料的路用性能2022/11/1246車(chē)轍低溫開(kāi)裂疲勞松散滑溜水損害3、瀝2022/11/1947高溫穩(wěn)定性低溫抗裂性水穩(wěn)定性抗滑性施工和易性3、瀝青混合料的路用性能2022/11/1247高溫穩(wěn)定性3、瀝青混合料的路用性能2022/11/19483.1高溫穩(wěn)定性定義：瀝青混合料在高溫條件下，能夠抵抗車(chē)輛荷載反復(fù)作用不發(fā)生顯著永久變形、保證路面平整的特性。高溫-長(zhǎng)時(shí)間荷載時(shí)溫等效原則2022/11/12483.1高溫穩(wěn)定性定義：瀝青混合料在2022/11/1949足尺加速路面試驗(yàn)AASHTO環(huán)道ALF加速加載設(shè)備Westrack野外試驗(yàn)場(chǎng)NCAT試驗(yàn)場(chǎng)南非重車(chē)模擬器（HVS）

單軸加載試驗(yàn)徑向加載試驗(yàn)（劈裂試驗(yàn)）彎曲蠕變?cè)囼?yàn)三軸試驗(yàn)室內(nèi)輪轍試驗(yàn)

1.評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)

3.1高溫穩(wěn)定性AASHTO環(huán)道ALFWestrackNCAT2022/11/1249足尺加速路面試驗(yàn)1.評(píng)價(jià)方2022/11/19501.評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)

經(jīng)驗(yàn)法

馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)永久變形法

車(chē)轍試驗(yàn)、漢堡試驗(yàn)3.1高溫穩(wěn)定性2022/11/12501.評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)法3.2022/11/1951

測(cè)定瀝青混合料試件的破壞荷載和抗變形能力試件：圓柱體Ф=101.6mm,h=63.5mm試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)：穩(wěn)定度P：試件受壓破壞時(shí)承受的最大荷載；流值F：達(dá)到最大破壞荷載是試件的垂直變形；PPF(1)馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)1.評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)2022/11/1251測(cè)定瀝青混合料試件的破壞荷載和抗變2022/11/195244馬歇爾試驗(yàn)，60℃，50mm/min3.1高溫穩(wěn)定性穩(wěn)定度高？2022/11/125244馬歇爾試驗(yàn)，60℃，50mm/m2022/11/1953

（2）車(chē)轍試驗(yàn)

定義：采用標(biāo)準(zhǔn)瀝青混合料板塊試件，在規(guī)定溫度條件下試驗(yàn)輪以42次/min頻率沿著試件同一輪跡反復(fù)行走，測(cè)定試驗(yàn)輪反復(fù)作用下的變形。

試件：300*300*50mm3板塊試件

試驗(yàn)條件：60℃、輪壓0.7MPa時(shí)間變形t1t2d1d2

1mm變形所需行走次數(shù)高溫性能2022/11/1253（2）車(chē)轍試驗(yàn)2022/11/1954

（2）車(chē)轍試驗(yàn)

高速公路和城市快速路≥800次/mm；2022/11/1254（2）車(chē)轍試驗(yàn)高速公路和城市快速2022/11/19552.高溫性能的影響因素1）內(nèi)因：瀝青性質(zhì)：針入度、針入度指數(shù)、粘度、軟化點(diǎn)、蠟含量瀝青用量集料性質(zhì)：表面特性、形狀、酸堿性集料級(jí)配礦粉瀝青混合料的體積指標(biāo)：空隙率，礦料間隙率路面厚度2）外因環(huán)境溫度交通條件：荷載、行車(chē)速度2022/11/12552.高溫性能的影響因素1）內(nèi)因：2022/11/19563.提高措施用較高粘度的瀝青，保證瀝青結(jié)合料具有足夠的粘度嚴(yán)格控制瀝青用量，集料表面需具有充足的瀝青膜厚度，確保粘聚力確保瀝青混合料中含有較高的破碎集料大尺寸集料必須具有較好的表面紋理和粗糙度選用粒度均勻、呈立方體有棱角的集料，集料級(jí)配要含有足夠的粗顆粒優(yōu)化礦料級(jí)配：增加粗骨料含量以提高礦料骨架的內(nèi)摩阻力，集料級(jí)配必須含有足夠的礦粉2022/11/12563.提高措施用較高粘度的瀝青，保證2022/11/1957低溫開(kāi)裂抵抗能力3.2低溫抗裂性2022/11/1257低溫開(kāi)裂抵抗能力3.2低溫抗裂性2022/11/19581.低溫開(kāi)裂機(jī)理長(zhǎng)期重復(fù)作用——溫度疲勞裂縫σ>[σ]σσ應(yīng)力來(lái)不及松弛2022/11/12581.低溫開(kāi)裂機(jī)理長(zhǎng)期重復(fù)作用——溫2022/11/19593.實(shí)驗(yàn)方法

彎曲蠕變實(shí)驗(yàn)

收縮系數(shù)實(shí)驗(yàn)凍斷應(yīng)力實(shí)驗(yàn)劈裂實(shí)驗(yàn)

斷裂溫度試驗(yàn)小梁彎曲實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法2022/11/12593.實(shí)驗(yàn)方法彎曲蠕變實(shí)驗(yàn)收縮系2022/11/1960（1）小梁彎曲試驗(yàn)(-10℃,50mm/min)

尺寸：35mm*30mm*250mm彎拉強(qiáng)度RB、梁底最大拉應(yīng)變?chǔ)臖

：PBd3.試驗(yàn)方法2022/11/1260（1）小梁彎曲試驗(yàn)(-10℃,502022/11/19614.影響因素瀝青的性質(zhì)感溫性勁度粘度延度老化含蠟量瀝青含量集料類型級(jí)配類型

空隙率

混合料性質(zhì)路面寬度路面厚度層間粘結(jié)路面結(jié)構(gòu)路面溫度降溫速率環(huán)境因素2022/11/12614.影響因素瀝青的性質(zhì)感溫性瀝青含2022/11/1962水損害3.3水穩(wěn)定性耐久性：瀝青混合料在使用過(guò)程中抵抗環(huán)境因素及行車(chē)荷載反復(fù)作用的能力

2022/11/1262水損害3.3水穩(wěn)定性耐久性：瀝青混2022/11/1963水損害是常見(jiàn)的一種病害與瀝青、集料性能有關(guān)3.3水穩(wěn)定性水穩(wěn)定性定義：瀝青混合料抵抗由于水侵蝕而逐漸產(chǎn)生瀝青膜剝離、松散、坑槽等破壞的能力2022/11/1263水損害是常見(jiàn)的一種病害3.3水穩(wěn)定2022/11/1964水損害的機(jī)理2022/11/1264水損害的機(jī)理2022/11/1965浸水馬歇爾試驗(yàn)凍融劈裂試驗(yàn)3.水穩(wěn)定性試驗(yàn)方法2022/11/1265浸水馬歇爾試驗(yàn)3.水穩(wěn)定性試驗(yàn)方法2022/11/1966（1）浸水馬歇爾試驗(yàn)試件：馬歇爾試件常規(guī)馬歇爾試驗(yàn)：60℃、40min浸水馬歇爾試驗(yàn)：60℃、48h殘留穩(wěn)定度=S1/S0*100%3.水穩(wěn)定性試驗(yàn)方法2022/11/1266（1）浸水馬歇爾試驗(yàn)試件：馬歇爾試件2022/11/1967采用馬歇爾試件，空隙率為7%試件條件：一組：25℃浸水2h，測(cè)劈裂強(qiáng)度R1二組：真空飽水15min，放置0.5h；-18℃16h；60℃水中24h；25℃2h后測(cè)定其凍融劈裂強(qiáng)度R2.規(guī)范要求：《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，“采用瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)方法測(cè)定的劈裂強(qiáng)度比應(yīng)不小于80%。

(2)

凍融劈裂試驗(yàn)（ASSHTOT283)殘留強(qiáng)度=R2/R1*100%2022/11/1267采用馬歇爾試件，空隙率為7%(2)2022/11/1968(1)組成材料性質(zhì)A.集料性質(zhì)：表面化學(xué)性質(zhì)（如Ca、Fe含量等）；集料顆粒的表面物理特性；集料表面的潔凈程度。B.瀝青的性質(zhì)粘度酸值C.混合料類型空隙率、瀝青與礦料交互作用能力等4.影響因素2022/11/1268(1)組成材料性質(zhì)4.影響因素2022/11/1969SMA與AC水穩(wěn)定性比較編號(hào)集料E與不同瀝青、抗剝落劑的組合AC-13SMA-13《規(guī)范》要求1E+90號(hào)+液體抗剝落劑A75.0484.82≥80％2E+90號(hào)+“干法”石灰96.5397.723E+SBS82.7291.434E+SBS+液體抗剝落劑A83.5295.515E+SBS+“干法”石灰95.9798.24AC-13型級(jí)配瀝青膜厚6.329μm，SMA-13瀝青膜厚11.091μm

2022/11/1269SMA與AC水穩(wěn)定性比較編號(hào)集料E與2022/11/1970（2）瀝青混合料施工條件與施工質(zhì)量施工溫度、濕度攤鋪均勻程度、壓實(shí)度路面排水能力（3）自然因素凍融循環(huán)頻繁地區(qū)4.影響因素2022/11/1270（2）瀝青混合料施工條件與施工質(zhì)量42022/11/1971（1）集料：80%剝離來(lái)自于集料，選用孔隙率小，粗糙，潔凈的堿性集料；（2）瀝青：粘度大，酸值大的瀝青（3）摻加抗剝離劑消石灰液體抗剝離劑（4）混合料類型：密實(shí)骨架（5）路面結(jié)構(gòu)防水（6）嚴(yán)格控制施工質(zhì)量5.提高水穩(wěn)定性的措施2022/11/1271（1）集料：80%剝離來(lái)自于集料，52022/11/19723.4抗滑性瀝青路面應(yīng)具有足夠的抗滑能力保證在最不利的情況下(路面潮濕時(shí))車(chē)輛能夠高速安全行駛，而且在外界因素作用下其抗滑能力不致很快降低。2022/11/12723.4抗滑性瀝青路面應(yīng)具有足夠的抗2022/11/19731.紋理宏觀紋理：集料顆粒之間的空隙和排水能力，水平方向0.5~50mm,垂直方向0.2~10mm構(gòu)造，影響高速行車(chē)的抗滑性、減少水漂、濺水、反光及降噪等作用；微觀紋理：集料表面水平方向0~0.5mm,垂直方向0~0.2mm的微小構(gòu)造——低速和高速抗滑性堅(jiān)硬、粗糙、耐磨、抗沖擊性、耐磨光性——酸性石料2022/11/12731.紋理宏觀紋理：集料顆粒之間的2022/11/1974A.鋪砂法紋理深度2.檢測(cè)方法TD=4000V/πD22022/11/1274A.鋪砂法紋理深度2.檢測(cè)方法TD2022/11/1975B.擺式儀測(cè)摩擦系數(shù)2.檢測(cè)方法SRV值2022/11/1275B.擺式儀測(cè)摩擦系數(shù)2.檢測(cè)方法SR2022/11/19763.影響因素集料的耐沖擊性、耐磨性混合料的級(jí)配：SMA、OGFC、AC混合料的瀝青用量混合料的空隙率：空隙率大紋理深2022/11/12763.影響因素集料的耐沖擊性、耐磨性2022/11/19773.5施工和易性影響因素：級(jí)配間斷級(jí)配——分層

細(xì)料少——分布不均勻；

細(xì)料多——拌合困難

比例/質(zhì)量:瀝青用量多或礦粉質(zhì)量差——結(jié)團(tuán)、不易攤鋪。瀝青用量少或礦粉多——壓不實(shí)2022/11/12773.5施工和易性影響因素：級(jí)配3.6疲勞性能瀝青路面在使用期間經(jīng)受車(chē)輪荷載的反復(fù)作用，長(zhǎng)期處于應(yīng)力應(yīng)變交迭變化狀態(tài)，致使路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，當(dāng)載荷重復(fù)作用超過(guò)一定次數(shù)以后，在荷載作用下路面內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力就會(huì)超過(guò)強(qiáng)度下降后的結(jié)構(gòu)抗力，使路面出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)生疲勞破壞。疲勞3.6疲勞性能瀝青路面在使用期間經(jīng)受車(chē)輪荷載的反復(fù)作用，長(zhǎng)3.6疲勞性能1、疲勞的產(chǎn)生路面面層在車(chē)輪下的受力狀態(tài)B點(diǎn)應(yīng)力隨時(shí)間的變化路面疲勞設(shè)計(jì)大多數(shù)以面層底部拉應(yīng)力或拉應(yīng)變作為控制指標(biāo)3.6疲勞性能1、疲勞的產(chǎn)生路面面層在車(chē)輪下的受力狀態(tài)B點(diǎn)3.6疲勞性能2、疲勞性能研究的目的通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)找出瀝青混合料疲勞規(guī)律，并分析其影響因素結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)與實(shí)際路面的使用性能，預(yù)估瀝青路面的疲勞壽命通過(guò)疲勞壽命分析指導(dǎo)路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料組成設(shè)計(jì)3.6疲勞性能2、疲勞性能研究的目的3.6疲勞性能3、疲勞性能試驗(yàn)研究方法三分點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中心彎曲試驗(yàn)懸臂梁試驗(yàn)單軸試驗(yàn)間接拉伸3.6疲勞性能3、疲勞性能試驗(yàn)研究方法3.6疲勞性能4、疲勞試驗(yàn)參數(shù)載荷施加控制方式加載頻率試驗(yàn)溫度輸入荷載波形疲勞破壞標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力水平3.6疲勞性能4、疲勞試驗(yàn)參數(shù)3.6疲勞性能4.1載荷施加控制方式應(yīng)力控制:重復(fù)加載過(guò)程中,應(yīng)力保持不變應(yīng)變控制:重復(fù)加載過(guò)程中,應(yīng)變保持不變差別:初始應(yīng)力-應(yīng)變相當(dāng)?shù)臈l件下,應(yīng)力控制下疲勞壽命要小于應(yīng)變控制下的疲勞壽命控制方式的不同,試驗(yàn)得到的材料因素對(duì)混合料疲勞壽命的影響規(guī)律可能是相反的3.6疲勞性能4.1載荷施加控制方式3.6疲勞性能4.2加載頻率在較低的頻率下，瀝青混合料在加載過(guò)程中的應(yīng)力松弛（應(yīng)變控制模式）及蠕變（應(yīng)力控制模式）的流變特性表現(xiàn)的更為明顯，在較高的頻率下，瀝青混合料更多的表現(xiàn)為彈性固體的變形特性。加載頻率的選擇：一是要考慮瀝青混合料本身的粘彈性材料特性；二是要考慮實(shí)際路面在行車(chē)動(dòng)載荷作用下的加載頻率。同時(shí)兼顧瀝青混合料的粘彈性特性及實(shí)際行車(chē)載荷頻率的條件下，選擇合適的頻率才能正確的反應(yīng)實(shí)際瀝青路面的疲勞特性。（加載頻率為10Hz，相當(dāng)于實(shí)際路面行車(chē)速度在60～65km/h之間所產(chǎn)生的加載頻率）3.6疲勞性能4.2加載頻率3.6疲勞性能4.3試驗(yàn)溫度瀝青混合料具有明顯的粘彈性特征，其力學(xué)行為與環(huán)境溫度密切相關(guān)，因此試驗(yàn)必須在一定的溫度下進(jìn)行，同時(shí)在做不同應(yīng)力水平及同一應(yīng)力水平下的重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，必須保證試驗(yàn)溫度的一致性。3.6疲勞性能4.3試驗(yàn)溫度3.6疲勞性能4.4輸入荷載波形疲勞試驗(yàn)在輸入幅值一定的條件下，根據(jù)需確定輸入載荷隨時(shí)間變化的波形：正弦波、半正弦波、方波等。波形模式：拉-壓、壓-壓等3.6疲勞性能4.4輸入荷載波形3.6疲勞性能4.5疲勞破壞標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變控制模式：一般情況下，試件不會(huì)出現(xiàn)明顯的破壞，通常采用彎拉勁度模量下降為初始值的50%時(shí)的載荷作用次數(shù)作為疲勞壽命。應(yīng)力控制模式：在常溫條件下，瀝青混合料表現(xiàn)為顯著的粘彈性質(zhì)，隨著溫度的降低，瀝青混合料表現(xiàn)為越來(lái)越明顯的彈性性質(zhì)。隨著荷載作用次數(shù)增加，試件變形增大，材料的勁度逐漸減小，裂縫不斷發(fā)展，最終完全裂開(kāi)。所以在控制應(yīng)力的方式下通常是以試件的完全斷裂作為疲勞破壞標(biāo)準(zhǔn)。3.6疲勞性能4.5疲勞破壞標(biāo)準(zhǔn)3.6疲勞性能4.6應(yīng)力水平應(yīng)力水平對(duì)試件的疲勞壽命有顯著的影響，通過(guò)變化不同應(yīng)力水平下的疲勞試驗(yàn)，可以研究材料的疲勞壽命與應(yīng)力水平之間的確定關(guān)系3.6疲勞性能4.6應(yīng)力水平3.6疲勞性能5、瀝青混合料疲勞性能的影響因素材料因素：瀝青硬度：常應(yīng)力條件下的試驗(yàn),硬質(zhì)瀝青的疲勞壽命較長(zhǎng),而對(duì)常應(yīng)變條件下的試驗(yàn),軟質(zhì)瀝青疲勞壽命較長(zhǎng)集料棱角：表面精糙，棱角性好的集料通常難于壓實(shí)，同時(shí)會(huì)形成較多的初始裂紋，降低壽命；另一方面，表面精糙，棱角性好的集料也會(huì)增加混合料的勁度模量，而增加疲勞壽命。級(jí)配類型：密級(jí)配混合料密度較小，勁度模量較小，通常情況下，疲勞壽命較大瀝青用量：應(yīng)力控制模式下，存在一個(gè)最佳瀝青用量；應(yīng)變控制模式下，瀝青用量越大，疲勞壽命越大。（厚瀝青層路面，符合常應(yīng)力模式；薄瀝青層路面，適合于常應(yīng)變模式）試驗(yàn)方法及試驗(yàn)參數(shù)加載模式、波形、加載頻率、試驗(yàn)溫度等3.6疲勞性能5、瀝青混合料疲勞性能的影響因素2022/11/1990道路建筑材料

ROADCONSTRUCTIONMATERIALS

瀝青混合料

交通科學(xué)與工程學(xué)院道路材料教研室

2022/11/121道路建筑材料

ROADCONST2022/11/1991第四章瀝青混合料瀝青混合料簡(jiǎn)介瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度形成原理瀝青混合料路用性能2022/11/122第四章瀝青混合料瀝青混合料簡(jiǎn)介2022/11/19921、瀝青混合料簡(jiǎn)介瀝青混合料的定義瀝青混合料的分類瀝青混合料的基本特點(diǎn)2022/11/1231、瀝青混合料簡(jiǎn)介瀝青混合料的定義2022/11/1993（一）定義瀝青混合料

由一定粘度和適當(dāng)用量的瀝青結(jié)合料與一定級(jí)配的礦料拌和而成的混合料總稱。粗集料——骨架作用瀝青+細(xì)集料——填充與粘結(jié)作用1、瀝青混合料簡(jiǎn)介粗集料骨架Stones

礦粉+砂+瀝青+纖維+Mastic

用瑪蹄脂填充的粗集料骨架=StoneMasticAsphalt2022/11/124（一）定義1、瀝青混合料簡(jiǎn)介粗集料骨架2022/11/1994（二）瀝青混合料分類（1）按礦料最大粒徑分類（2）按礦料級(jí)配類型分類（3）按礦料級(jí)配組成及壓實(shí)空隙率大小分類（4）按混合料拌合及鋪筑溫度劃分1、瀝青混合料簡(jiǎn)介2022/11/125（二）瀝青混合料分類（1）按礦料最大粒2022/11/1995最大粒徑：P=100%時(shí)的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸；公稱最大粒徑：P>90%(或ai<10%)的最小一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸通過(guò)百分率（％）（二）瀝青混合料分類粒徑（mm）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.3A1009590B1009280C1001009890D1001009380E1001001001009789F10010010010095802022/11/126最大粒徑：P=100%時(shí)的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩2022/11/1996按集料公稱最大粒徑分類粗粒式瀝青混合料公稱最大粒徑為26.5或31.5mm中粒式瀝青混合料細(xì)粒式瀝青混合料砂粒式瀝青混合料公稱最大粒徑為16或19mm公稱最大粒徑為9.5或13.2mm公稱最大粒徑≤4.75mm（二）瀝青混合料分類特粗式瀝青混合料公稱最大粒徑>31.5mm135242022/11/127按集料公稱最大粒徑分類粗粒式瀝青混合料2022/11/1997按礦質(zhì)集料級(jí)配類型連續(xù)級(jí)配瀝青混合料間斷級(jí)配瀝青混合料（二）瀝青混合料分類2022/11/128按礦質(zhì)集料連續(xù)級(jí)配瀝青混合料間斷級(jí)配瀝2022/11/1998按密實(shí)度分類F型、C型空隙率6%-12%空隙率>18%密級(jí)配瀝青混合料半開(kāi)級(jí)配瀝青混合料開(kāi)級(jí)配瀝青混合料（二）瀝青混合料分類瀝青混凝土AC瀝青穩(wěn)定碎石ATB瀝青碎石AMOGFC空隙率3%-6%2022/11/129按密實(shí)度分類F型、C型空隙率空隙率密級(jí)2022/11/1999粗型和細(xì)型密級(jí)配瀝青混凝土的關(guān)鍵性篩孔通過(guò)率混合料類型公稱最大粒徑(mm)用以分類的關(guān)鍵性篩孔(mm)粗型密級(jí)配細(xì)型密級(jí)配名稱關(guān)鍵性篩孔通過(guò)率(％)名稱關(guān)鍵性篩孔通過(guò)率(％)AC-2526.54.75AC-25C<40AC-25F>40AC-20194.75AC-20C<45AC-20F>45AC-16162.36AC-16C<38AC-16F>38AC-1313.22.36AC-13C<40AC-13F>40AC-109.52.36AC-10C<45AC-10F>45（二）瀝青混合料分類2022/11/1210粗型和細(xì)型密級(jí)配瀝青混凝土的關(guān)鍵性篩2022/11/19100混合料類型密級(jí)配開(kāi)級(jí)配半開(kāi)級(jí)配公稱最大粒徑(mm)最大粒徑(mm)連續(xù)級(jí)配間斷級(jí)配間斷級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石瀝青混凝土瀝青穩(wěn)定碎石瀝青瑪蹄脂碎石排水式瀝青磨耗層排水式瀝青碎石基層特粗式－ATB-40--ATPB-40－37.553.0粗粒式－ATB-30--ATPB-30－31.537.5AC-25ATB-25--ATPB-25－26.531.5中粒式AC-20－SMA-20--AM-2019.026.5AC-16－SMA-16OGFC-16-AM-1616.019.0細(xì)粒式AC-13－SMA-13OGFC-13-AM-1313.216.0AC-10－SMA-10OGFC-10-AM-109.513.2砂粒式AC-5－---AM-54.759.5設(shè)計(jì)空隙率

(％)3～53～63～4>18>186～12（二）瀝青混合料分類2022/11/1211混合料類型密級(jí)配開(kāi)級(jí)配半開(kāi)級(jí)配公稱最2022/11/19101按施工溫度熱拌瀝青混合料中溫瀝青混合料（二）瀝青混合料分類冷拌瀝青混合料2022/11/1212按施工溫度熱拌瀝青混合料中溫瀝青混合2022/11/19102瀝青混合料的分類不同結(jié)構(gòu)的瀝青路面

不同類型瀝青不同組成的礦質(zhì)集料5.瀝青碎石路面AM

2.瀝青馬蹄脂碎石混合料路面SMA3.多孔隙瀝青混合料路面OGFC

4.乳化瀝青碎石路面1.瀝青混凝土路面AC2022/11/1213瀝青混合料的分類不同結(jié)構(gòu)的瀝青路面2022/11/191031.瀝青混凝土路面

瀝青混合料的概述是由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及填料按連續(xù)級(jí)配的原則組成符合規(guī)定級(jí)配的礦質(zhì)混合料，與瀝青在較高溫度下拌和而成瀝青混合料,簡(jiǎn)稱瀝青混凝土（AsphaltConcrete,以AC表示）瀝青混凝土混合料室內(nèi)拌和室內(nèi)成型施工現(xiàn)場(chǎng)拌和站AC-13路面空隙率較小高溫穩(wěn)定性差密實(shí)耐久抗滑性較差瀝青混合料2022/11/12141.瀝青混凝土路面瀝青混合料的2022/11/191042.瀝青碎石路面

瀝青混合料的概述是由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及少量填料（或無(wú)填料）與瀝青在較高溫度下拌和而成,稱為瀝青碎石混合料（AsphaltMacadam,以AM表示）瀝青碎石混合料AM-30空隙率較大抗滑性好高溫穩(wěn)定性好易滲水，耐久性差室內(nèi)拌和室內(nèi)成型2022/11/12152.瀝青碎石路面瀝青混合料的概2022/11/19105密實(shí)－骨架結(jié)構(gòu)3.瀝青馬蹄脂碎石混合料路面

瀝青混合料的概述是由適當(dāng)比例的粗集料(多)、礦粉(多)、瀝青(多)

、中間粒徑顆粒(少)組成的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)型瀝青混合料，此外，瀝青改性劑和纖維也是重要組成成分。（StoneMasticAsphalt,簡(jiǎn)稱SMA)瀝青馬蹄脂碎石混合料密實(shí)耐久抗疲勞好抗高溫車(chē)轍好抗滑耐磨2022/11/1216密實(shí)－骨架結(jié)構(gòu)3.瀝青馬蹄脂碎石混合2022/11/191064.多孔隙瀝青混合料路面

瀝青混合料的概述是指由大空隙率的瀝青混合料經(jīng)熱拌熱鋪形成的路面結(jié)構(gòu)，能迅速?gòu)拿鎸觾?nèi)部排走路表面水，具有防滑、降低噪音等功能。（OGFC）多孔隙瀝青混合料路面多孔隙彩色鋪裝骨架－空隙結(jié)構(gòu)2022/11/12174.多孔隙瀝青混合料路面瀝青混2022/11/191075.乳化瀝青碎石路面

瀝青混合料的概述是使用乳化瀝青作為結(jié)合料與粗集料、細(xì)集料及少量填料（或不加填料），按照適當(dāng)比例配制，滿足級(jí)配要求的礦質(zhì)集料拌和而成的瀝青混合料，通常冷拌冷鋪。乳化瀝青碎石減少環(huán)境污染改善施工條件抗高溫車(chē)轍好延長(zhǎng)施工季節(jié)乳化瀝青質(zhì)量不穩(wěn)定熱拌熱鋪冷拌冷鋪2022/11/12185.乳化瀝青碎石路面瀝青混合料2022/11/19108典型路面類型對(duì)比路面類型級(jí)配特點(diǎn)瀝青類型施工溫度空隙率結(jié)構(gòu)類型路用性能瀝青混凝土3％～6%密實(shí)耐久高溫穩(wěn)定性差抗滑性差瀝青碎石6~12%耐久性差高溫穩(wěn)定性好抗滑性好瀝青馬蹄脂碎石

＜6%密實(shí)耐久高溫穩(wěn)定性好抗滑性好抗疲勞多孔隙瀝青碎石

>18%耐久性差高溫穩(wěn)定性好抗滑性好乳化瀝青碎石

>10%耐久性差高溫穩(wěn)定性好抗滑性好粗、細(xì)集料填料少量或無(wú)填料粗、細(xì)集料多粗料、少細(xì)料多填料改性瀝青乳化瀝青熱拌熱鋪熱拌熱鋪熱拌熱鋪熱拌熱鋪常溫少量或無(wú)填料少量或無(wú)填料粗、細(xì)集料密實(shí)懸浮骨架空隙密實(shí)骨架骨架空隙骨架空隙2022/11/1219典型路面類型對(duì)比路面類型級(jí)配特點(diǎn)瀝青2022/11/19109建議選擇的路面類型公路等級(jí)路面等級(jí)面層類型設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次(萬(wàn)次/車(chē)道）高速公路一級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混凝土、瀝青馬蹄脂碎石混合料、多孔隙瀝青混合料>400二級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混凝土、瀝青馬蹄脂碎石混合料、多孔隙瀝青混合料>200次高級(jí)路面熱拌瀝青碎石混合料、瀝青貫入式100~200三級(jí)公路次高級(jí)路面乳化瀝青碎石混合料、瀝青表面處治10~1002022/11/1220建議選擇的路面類型公路等級(jí)路面等級(jí)面2022/11/19110（三）瀝青混合料的基本特點(diǎn)（1）粘彈性材料：具有良好的力學(xué)性質(zhì)（高溫穩(wěn)定性和低溫柔韌性），路面平整無(wú)接縫，減震吸聲，行車(chē)舒適；（2）行車(chē)安全：路面平整且粗糙，無(wú)強(qiáng)烈反光；（3）施工方便：能及時(shí)開(kāi)放通車(chē)；（4）便于分期修建和再生利用。2022/11/1221（三）瀝青混合料的基本特點(diǎn)（1）粘彈2022/11/191112、HMA組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度原理3HMA強(qiáng)度理論

4影響HMA強(qiáng)度的因素

1HMA組成結(jié)構(gòu)理論2HMA組成結(jié)構(gòu)類型2022/11/12222、HMA組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度原理3HMA2022/11/191122.1瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)理論瀝青混合料的結(jié)構(gòu)影響其性能：1）礦物顆粒的大小及不同的粒徑分布，即級(jí)配2）礦物顆粒的空間分布情況3）瀝青在瀝青混合料中的特征和礦物顆粒上的瀝青層的性質(zhì)4）空隙率及其分布、閉合空隙與連通空隙量的比值。瀝青混合料結(jié)構(gòu)組成：1）瀝青結(jié)構(gòu)2）礦物骨架結(jié)構(gòu)3）瀝青-礦粉分散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2022/11/12232.1瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)理論瀝青混合2022/11/191132.1瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)理論1）表面理論瀝青混合料中的礦質(zhì)骨架由稠度較稀的瀝青結(jié)合料分布其表面，而將它們膠結(jié)成為一個(gè)具有強(qiáng)度的整體2022/11/12242.1瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)理論1）表面2022/11/191142）膠漿理論

(細(xì)分散系)

分散介質(zhì)瀝青膠漿

分散介質(zhì)瀝青(微分散系)

瀝青混合料

分散相粗集料分散相細(xì)集料分散相填料

分散介質(zhì)

砂漿(粗分散系)2.1瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)理論特點(diǎn)：填料與瀝青的相互作用、填料的性質(zhì)

采用高稠度瀝青，大的瀝青用量，骨架嵌擠的級(jí)配2022/11/12252）膠漿理論(細(xì)分散系)分散介2022/11/19115懸浮-密實(shí)型：礦料由大到小形成連續(xù)型密實(shí)混合料大顆粒懸浮于小顆粒之間2.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型連續(xù)型密級(jí)配連續(xù)型開(kāi)級(jí)配間斷型斷級(jí)配2022/11/1226懸浮-密實(shí)型：礦料由大到小形成連續(xù)型2022/11/191162.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：粗集料細(xì)集料骨架結(jié)構(gòu)密實(shí)路用性能：空隙率粘聚力

內(nèi)摩阻力穩(wěn)定性懸浮—密實(shí)：連續(xù)密級(jí)配+瀝青

耐久性代表：AC2022/11/12272.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)特2022/11/19117骨架-空隙型：大石料多，小石料少，不足以填充空隙2.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型連續(xù)型密級(jí)配連續(xù)型開(kāi)級(jí)配間斷型斷級(jí)配2022/11/1228骨架-空隙型：大石料多，小石料少，不2022/11/19118骨架—空隙：連續(xù)開(kāi)級(jí)配+瀝青結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：粗集料細(xì)集料骨架結(jié)構(gòu)密實(shí)

骨架-空隙型2.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型路用性能：空隙率粘聚力

內(nèi)摩阻力穩(wěn)定性

耐久性代表：瀝青碎石，OGFC2022/11/1229骨架—空隙：連續(xù)開(kāi)級(jí)配+瀝青結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2022/11/19119骨架-密實(shí)型：粗集料形成骨架，細(xì)集料填充2.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型連續(xù)型密級(jí)配連續(xù)型開(kāi)級(jí)配間斷型斷級(jí)配2022/11/1230骨架-密實(shí)型：粗集料形成骨架，細(xì)集料2022/11/19120骨架—密實(shí)：間斷型密級(jí)配+瀝青結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：粗集料細(xì)集料骨架結(jié)構(gòu)密實(shí)路用性能：空隙率內(nèi)摩阻力

穩(wěn)定性施工和易性2.2瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)類型

骨架-密實(shí)型粘聚力代表：SMA

耐久性2022/11/1231骨架—密實(shí)：間斷型密級(jí)配+瀝青結(jié)構(gòu)特2022/11/191212.3瀝青混合料的強(qiáng)度理論瀝青的粘結(jié)力不足集料沒(méi)有充分嵌擠2022/11/12322.3瀝青混合料的強(qiáng)度理論瀝青的粘2022/11/191222022/11/12332022/11/191232.3摩爾-庫(kù)侖定律破壞面上的切應(yīng)力是為該面上法向應(yīng)力的函數(shù)

c

3

1

=c+(tan

2022/11/12342.3摩爾-庫(kù)侖定律破壞面上的切應(yīng)2022/11/191242.3

HMA強(qiáng)度理論=c+(tan

抗車(chē)轍能力瀝青粘結(jié)集料嵌擠瀝青性質(zhì)交互作用集料性質(zhì)c2022/11/12352.3HMA強(qiáng)度理論=c2022/11/19125內(nèi)因：瀝青集料集料/瀝青交互作用外因：溫度T、時(shí)間t2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1236內(nèi)因：瀝青外因：溫度T、時(shí)間t2.42022/11/19126A.瀝青2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1237A.瀝青2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度2022/11/19127B.集料2.4

影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素顆粒形狀:粗糙程度:級(jí)配類型：骨架-密實(shí)懸浮-密實(shí)骨架-空隙2022/11/1238B.集料2.4影響瀝青混合料強(qiáng)2022/11/19128(b)自由瀝青(a)結(jié)構(gòu)瀝青C.礦料/瀝青的交互作用2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素?cái)U(kuò)散溶劑化膜2022/11/1239(b)自由瀝青(a)結(jié)構(gòu)瀝青C.2022/11/19129C-1瀝青的用量2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1240C-1瀝青的用量2.4影響瀝青混合2022/11/19130

瀝青與礦料相互作用與瀝青、礦粉的性質(zhì)有關(guān)。

在不同性質(zhì)礦粉表面形成不同組成結(jié)構(gòu)和厚度的吸附溶劑化膜，石灰石粉表面形成發(fā)育較好的吸附溶化膜，石英石粉表面則形成發(fā)育較差的吸附溶劑化膜。在瀝青混合料中，采用石灰石礦粉時(shí)，礦粉之間更有可能通過(guò)結(jié)構(gòu)瀝青來(lái)聯(lián)結(jié)，因而具有較高的粘聚力。

C-2礦料的化學(xué)性質(zhì)2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1241瀝青與礦料相互作用與2022/11/19131

瀝青用量相同時(shí)，礦料表面積愈大，瀝青膜愈薄，在瀝青中結(jié)構(gòu)瀝青所占的比率愈大，瀝青混合料的粘聚力也愈高。

礦粉用量雖只占7%，但其面積卻占礦料總表面積的80%，礦粉的性質(zhì)和用量對(duì)瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度影響很大。礦粉細(xì)度：<0.075mm的礦粉不宜過(guò)少；<0.005mm的礦粉也不宜過(guò)多，否則將使瀝青混合料結(jié)成團(tuán)塊，不易施工。C-3礦料的比表面積2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1242瀝青用量相同時(shí)，礦料表面2022/11/191322.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素溫度T1T2T32022/11/12432.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素溫度2022/11/19133時(shí)間-加載速率2.4影響瀝青混合料強(qiáng)度的因素2022/11/1244時(shí)間-加載速率2.4影響瀝青混合料2022/11/19134瀝青性能集料性能瀝青混合料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室性能評(píng)價(jià)路面長(zhǎng)期使用性能評(píng)價(jià)3、瀝青混合料的路用性能2022/11/1245瀝青性能集料性能瀝青混合料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室2022/11/19135車(chē)轍低溫開(kāi)裂疲勞松散滑溜水損害3、瀝青混合料的路用性能2022/11/1246車(chē)轍低溫開(kāi)裂疲勞松散滑溜水損害3、瀝2022/11/19136高溫穩(wěn)定性低溫抗裂性水穩(wěn)定性抗滑性施工和易性3、瀝青混合料的路用性能2022/11/1247高溫穩(wěn)定性3、瀝青混合料的路用性能2022/11/191373.1高溫穩(wěn)定性定義：瀝青混合料在高溫條件下，能夠抵抗車(chē)輛荷載反復(fù)作用不發(fā)生顯著永久變形、保證路面平整的特性。高溫-長(zhǎng)時(shí)間荷載時(shí)溫等效原則2022/11/12483.1高溫穩(wěn)定性定義：瀝青混合料在2022/11/19138足尺加速路面試驗(yàn)AASHTO環(huán)道ALF加速加載設(shè)備Westrack野外試驗(yàn)場(chǎng)NCAT試驗(yàn)場(chǎng)南非重車(chē)模擬器（HVS）

單軸加載試驗(yàn)徑向加載試驗(yàn)（劈裂試驗(yàn)）彎曲蠕變?cè)囼?yàn)三軸試驗(yàn)室內(nèi)輪轍試驗(yàn)

1.評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)

3.1高溫穩(wěn)定性AASHTO環(huán)道ALFWestrackNCAT2022/11/1249足尺加速路面試驗(yàn)1.評(píng)價(jià)方2022/11/191391.評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)

經(jīng)驗(yàn)法

馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)永久變形法

車(chē)轍試驗(yàn)、漢堡試驗(yàn)3.1高溫穩(wěn)定性2022/11/12501.評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)法3.2022/11/19140

測(cè)定瀝青混合料試件的破壞荷載和抗變形能力試件：圓柱體Ф=101.6mm,h=63.5mm試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)：穩(wěn)定度P：試件受壓破壞時(shí)承受的最大荷載；流值F：達(dá)到最大破壞荷載是試件的垂直變形；PPF(1)馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)1.評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)2022/11/1251測(cè)定瀝青混合料試件的破壞荷載和抗變2022/11/1914144馬歇爾試驗(yàn)，60℃，50mm/min3.1高溫穩(wěn)定性穩(wěn)定度高？2022/11/125244馬歇爾試驗(yàn)，60℃，50mm/m2022/11/19142

（2）車(chē)轍試驗(yàn)

定義：采用標(biāo)準(zhǔn)瀝青混合料板塊試件，在規(guī)定溫度條件下試驗(yàn)輪以42次/min頻率沿著試件同一輪跡反復(fù)行走，測(cè)定試驗(yàn)輪反復(fù)作用下的變形。

試件：300*300*50mm3板塊試件

試驗(yàn)條件：60℃、輪壓0.7MPa時(shí)間變形t1t2d1d2

1mm變形所需行走次數(shù)高溫性能2022/11/1253（2）車(chē)轍試驗(yàn)2022/11/19143

（2）車(chē)轍試驗(yàn)

高速公路和城市快速路≥800次/mm；2022/11/1254（2）車(chē)轍試驗(yàn)高速公路和城市快速2022/11/191442.高溫性能的影響因素1）內(nèi)因：瀝青性質(zhì)：針入度、針入度指數(shù)、粘度、軟化點(diǎn)、蠟含量瀝青用量集料性質(zhì)：表面特性、形狀、酸堿性集料級(jí)配礦粉瀝青混合料的體積指標(biāo)：空隙率，礦料間隙率路面厚度2）外因環(huán)境溫度交通條件：荷載、行車(chē)速度2022/11/12552.高溫性能的影響因素1）內(nèi)因：2022/11/191453.提高措施用較高粘度的瀝青，保證瀝青結(jié)合料具有足夠的粘度嚴(yán)格控制瀝青用量，集料表面需具有充足的瀝青膜厚度，確保粘聚力確保瀝青混合料中含有較高的破碎集料大尺寸集料必須具有較好的表面紋理和粗糙度選用粒度均勻、呈立方體有棱角的集料，集料級(jí)配要含有足夠的粗顆粒優(yōu)化礦料級(jí)配：增加粗骨料含量以提高礦料骨架的內(nèi)摩阻力，集料級(jí)配必須含有足夠的礦粉2022/11/12563.提高措施用較高粘度的瀝青，保證2022/11/19146低溫開(kāi)裂抵抗能力3.2低溫抗裂性2022/11/1257低溫開(kāi)裂抵抗能力3.2低溫抗裂性2022/11/191471.低溫開(kāi)裂機(jī)理長(zhǎng)期重復(fù)作用——溫度疲勞裂縫σ>[σ]σσ應(yīng)力來(lái)不及松弛2022/11/12581.低溫開(kāi)裂機(jī)理長(zhǎng)期重復(fù)作用——溫2022/11/191483.實(shí)驗(yàn)方法

彎曲蠕變實(shí)驗(yàn)

收縮系數(shù)實(shí)驗(yàn)凍斷應(yīng)力實(shí)驗(yàn)劈裂實(shí)驗(yàn)

斷裂溫度試驗(yàn)小梁彎曲實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法2022/11/12593.實(shí)驗(yàn)方法彎曲蠕變實(shí)驗(yàn)收縮系2022/11/19149（1）小梁彎曲試驗(yàn)(-10℃,50mm/min)

尺寸：35mm*30mm*250mm彎拉強(qiáng)度RB、梁底最大拉應(yīng)變?chǔ)臖

：PBd3.試驗(yàn)方法2022/11/1260（1）小梁彎曲試驗(yàn)(-10℃,502022/11/191504.影響因素瀝青的性質(zhì)感溫性勁度粘度延度老化含蠟量瀝青含量集料類型級(jí)配類型

空隙率

混合料性質(zhì)路面寬度路面厚度層間粘結(jié)路面結(jié)構(gòu)路面溫度降溫速率環(huán)境因素2022/11/12614.影響因素瀝青的性質(zhì)感溫性瀝青含2022/11/19151水損害3.3水穩(wěn)定性耐久性：瀝青混合料在使用過(guò)程中抵抗環(huán)境因素及行車(chē)荷載反復(fù)作用的能力

2022/11/1262水損害3.3水穩(wěn)定性耐久性：瀝青混2022/11/19152水損害是常見(jiàn)的一種病害與瀝青、集料性能有關(guān)3.3水穩(wěn)定性水穩(wěn)定性定義：瀝青混合料抵抗由于水侵蝕而逐漸產(chǎn)生瀝青膜剝離、松散、坑槽等破壞的能力2022/11/1263水損害是常見(jiàn)的一種病害3.3水穩(wěn)定2022/11/19153水損害的機(jī)理2022/11/1264水損害的機(jī)理2022/11/19154浸水馬歇爾試驗(yàn)凍融劈裂試驗(yàn)3.水穩(wěn)定性試驗(yàn)方法2022/11/1265浸水馬歇爾試驗(yàn)3.水穩(wěn)定性試驗(yàn)方法2022/11/19155（1）浸水馬歇爾試驗(yàn)試件：馬歇爾試件常規(guī)馬歇爾試驗(yàn)：60℃、40min浸水馬歇爾試驗(yàn)：60℃、48h殘留穩(wěn)定度=S1/S0*100%3.水穩(wěn)定性試驗(yàn)方法2022/11/1266（1）浸水馬歇爾試驗(yàn)試件：馬歇爾試件2022/11/19156采用馬歇爾試件，空隙率為7%試件條件：一組：25℃浸水2h，測(cè)劈裂強(qiáng)度R1二組：真空飽水15min，放置0.5h；-18℃16h；60℃水中24h；25℃2h后測(cè)定其凍融劈裂強(qiáng)度R2.規(guī)范要求：《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，“采用瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)方法測(cè)定的劈裂強(qiáng)度比應(yīng)不小于80%。

(2)

凍融劈裂試驗(yàn)（ASSHTOT283)殘留強(qiáng)度=R2/R1*100%2022/11/1267采用馬歇爾試件，空隙率為7%(2)2022/11/19157(1)組成材料性質(zhì)A.集料性質(zhì)：表面化學(xué)性質(zhì)（如Ca、Fe含量等）；集料顆粒的表面物理特性；集料表面的潔凈程度。B.瀝青的性質(zhì)粘度酸值C.混合料類型空隙率、瀝青與礦料交互作用能力等4.影響因素2022/11/1268(1)組成材料性質(zhì)4.影響因素2022/11/19158SMA與AC水穩(wěn)定性比較編號(hào)集料E與不同瀝青、抗剝落劑的組合AC-13SMA-13《規(guī)范》要求1E+90號(hào)+液體抗剝落劑A75.0484.82≥80％2E+90號(hào)+“干法”石灰96.5397.723E+SBS82.7291.434E+SBS+液體抗剝落劑A83.5295.515E+SBS+“干法”石灰95.9798.24AC-13型級(jí)配瀝青膜厚6.329μm，SMA-13瀝青膜厚11.091μm

2022/11/1269SMA與AC水穩(wěn)定性比較編號(hào)集料E與2022/11/19159（2）瀝青混合料施工條件與施工質(zhì)量施工溫度、濕度攤鋪均勻程度、壓實(shí)度路面排水能力（3）自然因素凍融循環(huán)頻繁地區(qū)4.影響因素2022/11/1270（2）瀝青混合料施工條件與施工質(zhì)量42022/11/19160（1）集料：80%剝離來(lái)自于集料，選用孔隙率小，粗糙，潔凈的堿性集料；（2）瀝青：粘度大，酸值大的瀝青（3）摻加抗剝