第十三章沥青路面优秀PPT.ppt

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1、第十三章第十三章 沥青路面沥青路面第一页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面横横向向裂裂缝缝是是指指垂垂直直于于行行车车方方向向的的裂裂缝缝。按按成成因因不不同同，又又分分为为荷荷载载型型与与非非荷荷载载型型两两大大类类。荷荷载载型型是是由由于于车车辆辆严严重重超超载载，致致使使拉拉应应力力超超过过其其疲疲劳劳强强度度而而断断裂裂。非非荷荷载载型型裂裂缝缝是是横横向向裂裂缝缝的的主主要要形形式式，这这种种裂裂缝缝又又可可分分为为两两类类：沥沥青青面面层层缩缩裂裂和和基基层层反反射射裂裂缝缝。非非荷荷载载型型横横向向裂裂缝缝一一般般比比较较规规则则

2、，每每隔隔一定的距离产生一道裂缝。一定的距离产生一道裂缝。纵纵向向裂裂缝缝产产生生的的原原因因有有两两种种：一一种种情情况况是是沥沥青青面面层层分分路路幅幅摊摊铺铺时时，两两幅幅接接茬茬处处未未处处理理好好，在在车车辆辆荷荷载载与与大大气气因因素素作作用用下下逐逐渐渐开开裂裂；另另一一种种情情况况是是由由于于路路基基压压实实度度不不均均匀匀或或由由于于路路基基边边缘缘受受水水浸浸蚀蚀产产生不均匀沉陷而引起。生不均匀沉陷而引起。网网状状裂裂缝缝主主要要是是由由于于路路面面的的整整体体强强度度不不足足而而引引起起的的，也也可可能能是是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，致由于路面出现横向或纵向

3、裂缝后未及时封填，致第二页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面使使水水分分渗渗入入下下层层，加加剧剧了了路路面面的的破破损损。在在施施工工期期及及长长期期使使用用过过程程中中的的老老化化也也是是导导致致沥沥青青面面层层形形成成网网裂裂的的原原因因之之一。一。2 2、车车辙辙是是渠渠化化交交通通引引起起的的沥沥青青路路面面损损坏坏类类型型之之一一。主主是是从从提高沥青的高温稳定性防治车辙。提高沥青的高温稳定性防治车辙。3 3、松松散散剥剥落落指指沥沥青青从从矿矿料料表表面面脱脱落落。产产生生的的主主要要原原因因是是由由于于沥沥青青与与矿矿料料之之间

4、间的的粘粘附附性性较较差差，在在水水或或冰冰冻冻作作用用下下，沥沥青青从从矿矿料料表表面面剥剥离离所所致致。另另一一种种原原因因是是施施工工过过程程中中混混合合料料加加热热温温度度过高，致使沥青老化失去粘性。过高，致使沥青老化失去粘性。4 4、表表面面磨磨光光产产生生的的原原因因是是集集料料质质地地软软弱弱，缺缺少少棱棱角角，或或矿矿料料级配不当，粗集料尺寸偏小，细料偏多，或沥青用量偏多等。级配不当，粗集料尺寸偏小，细料偏多，或沥青用量偏多等。第三页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面三、对沥青路面的基本要求三、对沥青路面的基本要求1 1、高温稳定性；、高温稳定性；2 2、低温

5、抗裂性；、低温抗裂性；3 3、耐久性；、耐久性；4 4、抗滑能力；、抗滑能力；5 5、防渗能力；、防渗能力；四、沥青路面使用性能的气候分区四、沥青路面使用性能的气候分区沥沥青青路路面面的的使使用用性性能能根根据据高高温温、低低温温和和雨雨量量三三个个主主要要因因素素的气象资料，进行分区。的气象资料，进行分区。五、沥青路面的分类五、沥青路面的分类第四页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面1 1、按强度构成原理分类、按强度构成原理分类可分为密实型和嵌挤型两大类。可分为密实型和嵌挤型两大类。密密实实型型沥沥青青路路面面要要求求矿矿料料的的级级配配按按最

6、最大大密密实实原原则则设设计计，其其强强度度和和稳稳定定性性主主要要取取决决于于混混合合料料的的粘粘聚聚力力和和内内摩摩阻阻力力。密密实实型型沥沥青青路路面面按按其其空空隙隙率率的的大大小小可可分分为为闭闭式式和和开开式式两两种种。闭闭式式混混合合料料中中含含有有较较多多的的小小于于0.5MM0.5MM和和0.074MM0.074MM的的矿矿料料颗颗粒粒，空空隙隙率率小小于于6%6%，混混合合料料致致密密而而耐耐久久，但但热热稳稳定定性性差差；开开式式混混合合料料中中小小于于0.5MM0.5MM的的矿矿料料颗颗粒含量较少，空隙率大于粒含量较少，空隙率大于6%6%，其热稳定性较好。，其热稳定性较

7、好。嵌嵌挤挤型型沥沥青青路路面面要要求求采采用用颗颗粒粒尺尺寸寸较较为为均均一一的的矿矿料料，路路面面的的强强度度和和稳稳定定性性主主要要依依靠靠集集料料颗颗粒粒之之间间相相互互嵌嵌挤挤所所产产生的内摩阻力，而粘聚力则起次要作用。这种路面热稳生的内摩阻力，而粘聚力则起次要作用。这种路面热稳第五页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面定性较好，但易渗水，耐久性差。定性较好，但易渗水，耐久性差。2 2、按施工工艺分类、按施工工艺分类根根据据施施工工工工艺艺的的不不同同，分分为为层层铺铺法法施施工工、路路拌拌法法施施工工和和厂厂拌拌法法施工的沥青路面三种

8、。施工的沥青路面三种。层铺法层铺法A A、定定义义：将将沥沥青青分分层层洒洒布布、矿矿料料分分层层撒撒铺铺，然然后后碾碾压压形形成成沥沥青青面层的施工方法。面层的施工方法。B B、特特点点：工工艺艺和和设设备备简简便便，功功效效较较高高，施施工工进进度度快快，造造价价较较低低；结结构构强强度度低低，使使用用寿寿命命短短，路路面面成成型型期期较较长长，需需要要经经过过炎炎热热季季节节经行车碾压之后路面方能最终成型。经行车碾压之后路面方能最终成型。路拌法路拌法第六页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面路路拌拌法法是是指指在在路路面面上上用用人人工工或或机机械械将将矿矿料料和和沥沥青

9、青材材料料就就地地拌拌和和、摊铺、碾压密实后形成沥青结构层的施工方法。摊铺、碾压密实后形成沥青结构层的施工方法。沥青材料分布均匀，可以缩短路面的成型期，但强度较低。沥青材料分布均匀，可以缩短路面的成型期，但强度较低。厂拌法厂拌法是是用用不不同同粒粒径径的的碎碎石石、天天然然砂砂、矿矿粉粉和和沥沥青青按按一一定定比比例例在在拌拌和和机机中中热热拌拌所所得得的的拌拌和和物物，在在规规定定温温度度范范围围内内运运到到工地并用摊铺机摊铺，碾压密实成型的沥青路面。工地并用摊铺机摊铺，碾压密实成型的沥青路面。达到规定的强度孔隙率后，称作沥青混凝土。达到规定的强度孔隙率后，称作沥青混凝土。按混合料铺筑温度的

10、不同可分为热拌热铺和热拌冷铺。按混合料铺筑温度的不同可分为热拌热铺和热拌冷铺。3 3、根据沥青路面技术特性分类、根据沥青路面技术特性分类第七页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面可可分分为为沥沥青青混混凝凝土土、热热拌拌沥沥青青碎碎石石、乳乳化化沥沥青青碎碎石石、沥沥青青贯贯入入式式、沥沥青青表表面面处处治治五五种种类类型型。此此外外还还有有沥沥青青玛玛蹄蹄脂脂碎碎石混合料。石混合料。沥沥青青表表面面处处治治是是用用沥沥青青裹裹覆覆矿矿料料，铺铺筑筑厚厚度度小小于于3cm3cm的的一一种种薄薄层层路路面面面面层层。宜宜选选择择在在干干燥燥和和较较

11、热热的的季季节节施施工工，并并在在雨雨季季前前及及日日最最高高温温度度低低于于1515度度到到来来以以前前半半个个月月结结束束。表表面面处处治治是是按按嵌嵌挤挤原原则则构构成成强强度度的的，可可采采用用道道路路石石油油沥沥青青或或乳乳化化沥沥青青。可可采采用用拌拌和和法法或或层层铺铺法法施施工工。拌拌和和法法施施工工可可采采用用热热拌拌热热铺铺或或冷冷拌拌冷冷铺铺法法，层层铺铺法法宜宜采采用用沥沥青青洒洒布车及集料撒布机联合作业。布车及集料撒布机联合作业。沥沥青青贯贯入入式式路路面面指指具具有有较较高高的的强强度度和和稳稳定定性性，其其强强度度构构成主要依靠矿料的嵌挤作用和沥青材料的粘结力。成

12、主要依靠矿料的嵌挤作用和沥青材料的粘结力。第八页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面是是一一种种多多孔孔隙隙结结构构，为为防防止止水水的的下下渗渗，增增强强路路面面的的水水稳稳定定性性，路路面的最上层应撒布封层料或加铺拌和层。面的最上层应撒布封层料或加铺拌和层。应应选选择择在在干干燥燥和和较较热热的的季季节节施施工工，厚厚度度一一般般为为48cm48cm。所所用用的的集集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料。料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料。沥沥青青碎碎石石路路面面是是指指用用沥沥青青碎碎石石作作面面层层的的路路面面，沥沥青青碎碎石石的的配配合合

13、比比设设计计应应根根据据实实践践经经验验和和室室内内试试验验的的结结果果，并并通通过过施施工工前前的的试试拌拌和和试试铺铺来来确确定定。适适用用于于三三级级及及三三级级以以下下公公路路的的沥沥青青面面层层、二二级级公公路路的的养养护护罩罩面面以以及及各各级级公公路路沥沥青青路路面面的的联联结结层层或或整整平平层层，一一般般情情况况下下，乳乳化化沥沥青青碎碎石石混合料路面的沥青面层采用双层式。混合料路面的沥青面层采用双层式。SMASMA混混合合料料是是一一种种由由沥沥青青、纤纤维维稳稳定定剂剂、矿矿粉粉及及少少量量的的细细集集料料组组成成的的沥沥青青玛玛蹄蹄脂脂填填充充于于间间断断级级配配的的粗

14、粗集集料料骨骨架架空空隙隙中中所所形形成成的的沥沥青青混混合合料料。具具有有三三多多一一少少的的特特点点：粗粗集集料料多多、矿矿粉粉多多、沥沥青青结结合合料料多多、细细集集料料少少。其其设设计计配配合合比比不不完完全全依靠马歇尔试验方法，而是以体积指标确定。依靠马歇尔试验方法，而是以体积指标确定。第九页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面第二节第二节 沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥沥青青路路面面面面层层的的铺铺筑筑材材料料为为沥沥青青混混合合料料，它它的的结结构构相相对对比比较较松松散散，并并具具有有明明显显的的颗颗粒

15、粒特特征征，因因此此具具有有独独特特的的结结构构与与力学特点。力学特点。一、三相体系与压实性能一、三相体系与压实性能它它由由集集料料、沥沥青青和和空空气气三三相相组组成成。根根据据土土力力学学三三相相体体系系理理论论，可可以以得得到到一一些些相相关关的的量量（见见P314P314）。其其中中孔孔隙隙比比、空空隙隙率率、剩剩余余空空隙隙率率、沥沥青青饱饱和和度度、压压实实度度，均均可可以以用用作表征沥青混合料压实程度的指标。作表征沥青混合料压实程度的指标。沥沥青青混混合合料料必必须须经经过过拌拌和和、摊摊铺铺、碾碾压压才才能能形形成成一一种种结结构，具有一定的强度。尤其是碾压。构，具有一定的强度

16、。尤其是碾压。第十页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面影影响响压压实实可可行行性性能能的的主主要要因因素素有有：压压实实温温度度、压压实实速速度度、压实应力、沥青用量等。压实应力、沥青用量等。根根据据压压实实度度定定义义，实实际际施施工工时时的的视视密密度度可可以以通通过过钻钻孔孔取取芯芯在在试试验验室室内内测测定定，而而真真密密度度则则通通过过各各组组成成材材料料的的配配合合比比用用量量及及密密度度，由由P315P315公式计算出来。公式计算出来。二、沥青混合料的结构力学特性二、沥青混合料的结构力学特性沥沥青青混混合合料料属属于于颗颗粒粒性性

17、材材料料，颗颗粒粒性性材材料料的的强强度度构构成成起起源源于于内内摩摩阻阻力力和和粘粘结结力力。对对于于沥沥青青混混合合料料，它它的的主主要要力力学学强强度度取取决决于于集集料料颗颗粒粒间间的的摩摩摩摩擦擦擦擦力力力力和和和和嵌嵌嵌嵌挤挤挤挤力力力力（与与结结构构有有关关）、沥青胶结料的粘结力以及沥青与集料之间的粘附性等。、沥青胶结料的粘结力以及沥青与集料之间的粘附性等。第十一页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面按按沥沥青青混混合合料料强强度度构构成成原原则则的的不不同同，其其结结构构可可分分为为按按嵌嵌挤挤原原理理构构成成的的结结构构和和按按

18、密密实实级级配配原原理理构构成成的的结结构构两两大大类类。按按嵌嵌挤挤原原理理构构成成的的沥沥青青混混合合料料要要求求采采用用较较粗粗的的、颗颗粒粒尺尺寸寸较较均均匀匀的的集集料料，沥沥青青在在混混合合料料中中起起填填隙隙作作用用，并并把把集集料料粘粘结结成成为为一一个个整整体体。这这种种材材料料强强度度主主要要依依靠靠颗颗粒粒之之间间的的嵌嵌挤挤产产生生的的。沥沥青青贯贯入入式式路路面面、沥沥青青表表面面处处治治以以及及沥沥青碎石路面均为此类结构。其性能受温度影响相对较小。青碎石路面均为此类结构。其性能受温度影响相对较小。按按密密实实级级配配原原理理构构成成的的沥沥青青混混合合料料，是是指指

19、集集料料和和沥沥青青按按最最大大密密实实原原则则进进行行配配合合而而形形成成的的一一种种材材料料，其其结结构构强强度度是是以以沥沥青青与与集集料料之之间间的的粘粘结结力力为为主主，以以集集料料颗颗粒粒间间的的嵌嵌挤挤力力和和内内摩摩阻阻力力为为辅辅而而构构成成的的。沥沥青青混混凝凝土土路路面面和和沥沥青青碎石混合料路面属于此类。受温度影响较大。碎石混合料路面属于此类。受温度影响较大。第十二页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青混合料组成结构有三种状态：沥青混合料组成结构有三种状态：1 1、密密实实悬悬浮浮结结构构采采用用连连续续型型密密级级配配，集集料料的的颗颗粒粒尺尺寸寸

20、由由大大到到小小连连续续存存在在。这这种种沥沥青青材材料料性性质质表表现现为为粘粘结结力力较较高，内摩阻力较小。稳定性较差。高，内摩阻力较小。稳定性较差。2 2、骨骨架架空空隙隙结结构构采采用用连连续续开开级级配配的的沥沥青青混混合合料料属属于于这这一一类类型型。这这种种材材料料内内摩摩阻阻力力较较大大，而而粘粘结结力力较较小小，修修筑筑沥沥青青路路面面，稳定性好。稳定性好。3 3、密密实实骨骨架架结结构构是是综综合合以以上上两两种种类类型型的的结结构构。这这种种沥沥青青混混合合料同时具有较高的粘结力和内摩阻力。料同时具有较高的粘结力和内摩阻力。目目前前研研究究沥沥青青混混合合料料强强度度构构

21、成成特特性性，普普遍遍采采用用摩摩尔尔库库仑理论，并引进粘结力和内摩阻角作为理论指标。仑理论，并引进粘结力和内摩阻角作为理论指标。第十三页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面纯纯沥沥青青的的C C不不等等于于0 0，但但内内摩摩阻阻角角为为0 0；干干燥燥集集料料的的C C等等于于0 0，而而内内摩摩阻阻角角不不等等于于0 0。但但沥沥青青混混合合料料，其其C C和和内内摩摩阻阻角角均均不不为为0 0。理理论论准准则则和和试试验验结结果果结结合合起起来来可可以以确确定定这这两两个个参参数数。理理论论准准则则采采用用前前述述理理论论，试试验验结结果果可可通通过过三三轴轴试试验验、

22、简简单单拉拉压压试试验验或或直直剪试验获得。剪试验获得。三轴试验三轴试验按公式（按公式（13-313-3）确定；）确定；简单拉压试验简单拉压试验按公式（按公式（13-613-6）确定；）确定；直直剪剪试试验验通通过过试试验验作作出出剪剪力力和和正正应应力力坐坐标标图图，绘绘制制库库仑仑直直线线，从而求出。从而求出。三、沥青混合料的粘弹性性质与力学模型三、沥青混合料的粘弹性性质与力学模型一般认为，沥青混合料是一种弹、粘、塑性综合体。一般认为，沥青混合料是一种弹、粘、塑性综合体。第十四页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面低低温温小小变变形形范范围围

23、内内接接近近线线弹弹性性体体，高高温温大大变变形形活活动动范范围围内内表表现现为粘塑性体，而在通常温度的过渡范围内则为一般粘弹性体。为粘塑性体，而在通常温度的过渡范围内则为一般粘弹性体。1 1、粘弹性材料的基本性质、粘弹性材料的基本性质（1 1）应力应变关系的曲线性及其不可逆性；）应力应变关系的曲线性及其不可逆性；（2 2）对对加加载载速速度度和和试试验验温温度度的的信信赖赖性性，并并服服从从时时间间温温度度换换算算法则；法则；（3 3）具有十分明显的蠕变与应力松驰特性；）具有十分明显的蠕变与应力松驰特性；（4 4）对于线粘弹性材料，则服从线性叠加原理和复数模量原理。）对于线粘弹性材料，则服从

24、线性叠加原理和复数模量原理。2 2、蠕变与松驰特性、蠕变与松驰特性第十五页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面蠕蠕变变是是当当应应力力为为一一恒恒定定值值时时，应应变变随随时时间间逐逐渐渐增增加加的的现现象象。应应力力松松驰驰是是当当应应变变为为一一恒恒定定值值时时，应应力力随随时时间间而而衰衰减减的的过过程。程。3 3、基本流变模型（略）、基本流变模型（略）4 4、沥青混合料的力学模型（略）、沥青混合料的力学模型（略）四、沥青混合料的模量四、沥青混合料的模量用粘弹性理论研究沥青混合料的模量时必须遵循如下基本原则：用粘弹性理论研究沥青混合料的模量

25、时必须遵循如下基本原则：（1 1）沥青混合料兼具虎克弹性与牛顿粘性的双重性质；）沥青混合料兼具虎克弹性与牛顿粘性的双重性质；（2 2）沥青混合料的力学性质均应作为温度与时间的函数表示；）沥青混合料的力学性质均应作为温度与时间的函数表示；第十六页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面（3 3）将将沥沥青青混混合合料料的的性性质质作作为为某某一一条条件件的的响响应应是是比比较较合合理理的，宜将其描述为仅在某一条件下才具有的性质。的，宜将其描述为仅在某一条件下才具有的性质。在在处处理理疲疲劳劳破破损损时时，通通常常采采用用动动态态试试验验；在在解解决决车

26、车辙辙问问题题时时，常常采采用用蠕蠕变变试试验验；在在分分析析低低温温缩缩裂裂时时，常常采采用用应应力松驰试验。力松驰试验。A A、蠕蠕变变试试验验采采用用拉拉伸伸、压压缩缩和和弯弯曲曲等等力力学学图图式式，在在固固定定荷荷载载作作用用下下量量测测应应变变随随时时间间的的变变化化，蠕蠕变变柔柔量量的的计计算算公公式式（13-13-1212）；）；B B、应力松驰试验、应力松驰试验松驰模量的计算公式（松驰模量的计算公式（13-1313-13）；）；C C、等等应应变变速速率率试试验验按按切切线线斜斜率率计计算算的的是是切切线线劲劲度度模模量量，割割线斜率计算的是割线劲度模量；计算公式（线斜率计算

27、的是割线劲度模量；计算公式（13-1413-14）；）；第十七页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面（4 4）动动载载试试验验最最常常用用的的是是对对试试件件施施加加正正弦弦波波，复复数数模模量量即是两个最大幅值之比。即是两个最大幅值之比。1 1、沥沥青青的的劲劲度度模模量量是是一一定定时时间间和和温温度度条条件件下下，应应力力与与总总应应变变的的比比值值。计计算算公公式式见见（13-1913-19）。总总应应变变包包括括弹弹性性应应变变、延延迟迟弹弹性性应变、残余应变等。应变、残余应变等。2 2、沥青混合料的劲度模量、沥青混合料的劲度模量随随着

28、着集集料料的的掺掺入入，沥沥青青混混合合料料的的劲劲度度模模量量不不断断地地增增大大。计计算算公公式见（式见（13-2213-22）。）。五、沥青混合料的强度五、沥青混合料的强度分分析析路路面面的的实实际际受受损损状状态态后后可可以以看看出出，沥沥青青混混合合料料抵抵制制破破坏坏的的强强度主要有三个方面：度主要有三个方面：第十八页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面即剪切强度、断裂强度和临界应变。即剪切强度、断裂强度和临界应变。1 1、剪切强度、剪切强度是是一一项项重重要要的的强强度度指指标标，它它反反映映了了混混合合料料的的强强度度与与混混合合料料内内部部的粘结力和摩阻力之间

29、的直接关系，有利于材料的组成设计；的粘结力和摩阻力之间的直接关系，有利于材料的组成设计；2 2、断裂强度、断裂强度主主要要用用于于分分析析随随气气温温下下降降时时沥沥青青面面层层收收缩缩受受阻阻而而转转化化为为收收缩缩应应力，当收缩应力超过极限强度时所造成的缩裂问题。力，当收缩应力超过极限强度时所造成的缩裂问题。3 3、临界应变、临界应变和和强强度度一一样样是是材材料料组组成成结结构构的的特特征征值值，并并随随温温度度和和加加荷荷时时间而有规律的变化。间而有规律的变化。第十九页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面第三节第三节 沥青路面的稳定性与耐

30、久性沥青路面的稳定性与耐久性一、沥青路面的高温稳定性一、沥青路面的高温稳定性高温稳定性破坏高温稳定性破坏沥沥青青混混凝凝土土的的高高温温稳稳定定性性主主要要表表现现在在夏夏季季路路面面是是否否在在车车辆辆荷荷载载的作用下逐渐形成车辙。所谓高温条件是指温度高于的作用下逐渐形成车辙。所谓高温条件是指温度高于25302530度。度。沥青混合料高温稳定性影响因素沥青混合料高温稳定性影响因素分分为为内内因因（沥沥青青用用量量、沥沥青青质质量量、混混合合料料类类型型、矿矿料料级级配配类类型型、矿矿料料颗颗粒粒形形状状、矿矿料料表表面面特特性性、沥沥青青与与矿矿料料的的粘粘附附、矿矿粉粉用用量量）和和外外因

31、因（温温度度、湿湿度度、行行车车荷荷载载、施施工质量）两类。工质量）两类。第二十页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面沥青混合料高温性能试验方法沥青混合料高温性能试验方法主要试验方法有：主要试验方法有：室室内内圆圆柱柱形形试试件件的的单单轴轴静静载载、动动载载、重重复复试试验验，三三轴轴静静载载、动动载载、重重复复试试验验，简简单单剪剪切切的的静静载载、重重复复加加载载和和动动力力试试验验，此此外外还还有有中中空空圆圆柱柱形形试试件件的的动动力力、剪剪切切试试验验，棱棱柱柱形形梁梁式式试试件件的的弯弯曲曲蠕蠕变变试试验验，小小型型模模拟拟设设备备

32、的的车车辙辙试试验验，大大型型环环道道、直直道道试试验验设备的足尺路面高温性能试验和现场试验路面的加速车辙试验。设备的足尺路面高温性能试验和现场试验路面的加速车辙试验。提高沥青混合料高温稳定性的措施提高沥青混合料高温稳定性的措施A A、选选用用粘粘度度高高，针针入入度度较较小小，软软化化点点高高和和含含蜡蜡量量低低的的沥沥青；青；B B、用外掺剂改性沥青；、用外掺剂改性沥青；第二十一页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面C C、在在确确定定中中、下下面面层层沥沥青青混混合合料料的的沥沥青青用用量量时时，采采用用略略小于马歇尔试验确定的最佳沥青用量

33、值；小于马歇尔试验确定的最佳沥青用量值；DD、采采用用粒粒径径较较大大和和碎碎石石含含量量多多的的矿矿料料，并并控控制制碎碎石石中中的的扁扁平平、针状颗粒的含量不超过规定值；针状颗粒的含量不超过规定值；E E、保保护护矿矿粉粉与与沥沥青青之之比比为为11.211.2，使使矿矿粉粉有有足足够够数数量量，以以减减少少起润滑作用的游离沥青，减薄沥青膜的厚度；起润滑作用的游离沥青，减薄沥青膜的厚度；F F、沥沥青青混混合合料料的的马马歇歇尔尔试试验验击击实实试试件件剩剩余余孔孔隙隙率率为为4%4%左左右；右；GG、碾压时采用较高的压实度。、碾压时采用较高的压实度。二、沥青混合料低温抗裂性二、沥青混合料

34、低温抗裂性低温开裂破坏低温开裂破坏沥青路面的低温缩裂大致可分为两类：沥青路面的低温缩裂大致可分为两类：第二十二页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面一一类类是是温温度度下下降降而而造造成成路路面面的的开开裂裂；一一类类是是属属于于路路基基或或基基层层收收缩缩与与冰冰冻冻共共同同作作用用而而产产生生的的裂裂缝缝，裂裂缝缝从从基基层层反反射到面层。射到面层。影影响响沥沥青青路路面面低低温温开开裂裂的的因因素素主主要要有有：沥沥青青的的性性质质、当当地地的的气气温温状状况况、沥沥青青老老化化程程度度、路路基基的的种种类类和和路路面面层层次次的的厚厚度度等等。此此外外，路路面面面面层层

35、与与基基层层的的粘粘结结状状况况、基基层层材材料料的的特特征、行车状况对开裂也有影响。征、行车状况对开裂也有影响。三、沥青路面的水稳定性三、沥青路面的水稳定性沥沥青青混混合合料料在在浸浸水水条条件件下下，由由于于沥沥青青与与石石料料的的粘粘附附性性降降低低导导致致沥沥青青混混合合料料的的物物理理力力学学性性能能降降低低的的程程度度称称为为沥沥青青混合料的水稳定性。混合料的水稳定性。第二十三页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面1 1、沥青路面水稳性作用机理、沥青路面水稳性作用机理首首先先是是水水浸浸入入沥沥青青中中使使沥沥青青粘粘附附性性减减小小，导导致致混混合合料料的的强强度

36、度和和劲劲度度减减小小；其其次次水水进进入入沥沥青青薄薄膜膜和和集集料料之之间间，阻阻断断沥沥青与集料的相互粘结。青与集料的相互粘结。2 2、沥青路面水稳定性的评价方法、沥青路面水稳定性的评价方法（1 1）煮煮沸沸试试验验为为区区分分沥沥青青薄薄膜膜剥剥落落与与未未剥剥落落提提供供了了直直观观的结果，可作为最先选用的试验；的结果，可作为最先选用的试验；（2 2）浸浸水水马马歇歇尔尔试试验验是是我我国国常常用用的的评评价价沥沥青青路路面面水水稳稳定定性性的方法。的方法。（3 3）冻冻融融台台座座试试验验法法试试图图模模拟拟路路面面在在使使用用五五年年时时，沥沥青青粘粘结力发生的变化。结力发生的变

37、化。第二十四页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面（4 4）浸浸水水间间接接拉拉伸伸试试验验要要求求试试件件在在浸浸水水真真空空压压力力下下达达到到55%80%55%80%饱饱和和度度，通通过过浸浸水水与与不不浸浸水水条条件件下下试试件件的的间间接抗拉强度比来评定。接抗拉强度比来评定。（5 5）冻冻融融劈劈裂裂试试验验与与浸浸水水间间接接拉拉伸伸试试验验方方法法相相似似，只只是是增增加加了了冻冻融融循循环环条条件件，主主要要为为模模拟拟冰冰冻冻地地区区沥沥青青面面层层的工作环境，加剧水对混合料的破坏程度。的工作环境，加剧水对混合料的破坏程度。（6

38、 6）浸水车辙试验）浸水车辙试验把车辙试验放在浸水条件下进行。把车辙试验放在浸水条件下进行。我我国国规规范范规规定定：用用煮煮沸沸法法检检验验沥沥青青与与集集料料之之间间的的粘粘附附性性，用用浸浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验检验沥青混合料的水稳定性。水马歇尔试验和冻融劈裂试验检验沥青混合料的水稳定性。3 3、提高沥青水稳定性技术措施、提高沥青水稳定性技术措施第二十五页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面（1 1）完善路面结构排水系统。）完善路面结构排水系统。（2 2）沥沥青青材材料料选选择择应应考考虑虑选选取取粘粘度度大大的的沥沥青青和和表表面面活活性性成分含量高的沥青。成分含量

39、高的沥青。（3 3）集集料料选选择择，在在其其他他各各项项指指标标满满足足要要求求的的前前提提下下，尽尽量量选选择择二二氧氧化化硅硅含含量量低低的的碱碱性性集集料料，若若无无碱碱性性集集料料，应应掺掺加加外外加加剂剂，以以改善粘附性。改善粘附性。（4 4）施施工工时时保保持持集集料料干干燥燥，无无杂杂质质，拌拌和和充充分分，摊摊铺铺不不产产生生离析，碾压时保证达到压实要求。离析，碾压时保证达到压实要求。四、沥青路面的抗疲劳性能四、沥青路面的抗疲劳性能路路面面材材料料在在低低于于极极限限抗抗拉拉强强度度下下经经受受重重复复拉拉应应力力或或拉拉应应变变而而最最终终导致破坏，称为疲劳破坏。导致破坏，

40、称为疲劳破坏。影影响响沥沥青青混混合合料料疲疲劳劳特特性性的的因因素素，主主要要有有沥沥青青混混合合料料的的密密实度、劲度、沥青含量、集料特性、温度及加载速度等。实度、劲度、沥青含量、集料特性、温度及加载速度等。第二十六页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面五、沥青路面的耐老化性能五、沥青路面的耐老化性能老老化化过过程程一一般般分分为为二二个个阶阶段段，施施工工过过程程中中的的热热老老化化和和路路面使用过程中的长期老化。面使用过程中的长期老化。1 1、沥青的老化过程、沥青的老化过程（1 1）运运输输和和储储存存过过程程的的老老化化：调调查查表表明

41、明，这这一一阶阶段段的的沥沥青青老老化非常小；化非常小；（2 2）拌拌和和过过程程的的热热老老化化：拌拌和和过过程程的的老老化化是是沥沥青青短短期期老老化化的的最主要阶段；最主要阶段；（3 3）施施工工期期的的老老化化：沥沥青青混混合合料料摊摊铺铺、碾碾压压和和降降温温期期间间，沥沥青青的热老化有进一步发展。的热老化有进一步发展。2 2、沥青混合料老化试验和评价、沥青混合料老化试验和评价（1 1）短期老化的试验方法）短期老化的试验方法第二十七页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面应应体体现现松松散散混混合合料料在在拌拌和和、储储存存和和运运输输中中受受热热而而挥挥发发和和氧氧化

42、化的的效效应应，以以模模拟拟沥沥青青混混合合料料施施工工阶阶段段的的老老化化效效果果。有有三三种方法：烘箱老化法、延时拌和法、微波加热法。种方法：烘箱老化法、延时拌和法、微波加热法。（2 2）长期老化试验方法）长期老化试验方法应应着着重重体体现现沥沥青青混混合合料料压压实实成成型型试试件件持持续续氧氧化化效效应应，以以模模拟拟使使用用期期内内沥沥青青路路面面的的老老化化效效果果。三三种种方方法法：加加压压氧氧化化处处理理、延延时时烘箱加热、红外线烘箱加热、红外线/紫外线处理。紫外线处理。第二十八页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面第四节第四节

43、沥青路面的原材料沥青路面的原材料一、沥青材料一、沥青材料沥沥青青路路面面所所采采用用的的沥沥青青材材料料有有石石油油沥沥青青、煤煤沥沥青青、液液体体石石油油沥沥青青和沥青乳液，改性沥青。和沥青乳液，改性沥青。沥沥青青路路面面采采用用的的沥沥青青标标号号，应应按按照照公公路路等等级级、气气候候条条件件、交交通通条条件件、路路面面类类型型及及在在路路面面结结构构中中的的层层位位及及受受力力特特点点，施工方法等，结合当地使用经验，经技术论证后确定。施工方法等，结合当地使用经验，经技术论证后确定。改改性性沥沥青青的的制制作作工工艺艺可可以以选选用用预预混混法法或或直直接接加加入入法法，预预混混合合可可

44、选选用用机机械械搅搅拌拌法法，高高速速剪剪切切法法或或胶胶体体磨磨混混融融的的方方法法也也可可制制造造高高剂剂量量改性沥青，然后在使用前混合基质沥青进行二次掺配。改性沥青，然后在使用前混合基质沥青进行二次掺配。第二十九页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面二、粗集料二、粗集料沥沥青青路路面面可可选选用用轧轧制制碎碎（砾砾）石石、筛筛选选砾砾石石、矿矿渣渣等等作作为为粗粗集集料料。碎碎石石应应均均匀匀、清清洁洁、坚坚硬硬、无无风风化化；轧轧制制砾砾石石由由天天然然砾砾石石轧轧制制并并经经筛筛选选而而得得；应应优优先先选选用用碱碱性性碎碎（砾）石。粗集料应选用抗冲击好、耐磨的材料。

45、（砾）石。粗集料应选用抗冲击好、耐磨的材料。三、细集料三、细集料要要求求坚坚硬硬、清清洁洁、干干燥燥、无无风风化化、不不含含杂杂质质，并并有有适适当当的的级配。见表级配。见表13-2013-2213-2013-22。四、矿粉四、矿粉矿矿粉粉宜宜采采用用石石灰灰岩岩中中的的强强基基性性、憎憎水水性性岩岩石石经经磨磨细细得得到到的的矿矿粉粉，原原石石料料中中的的泥泥土土杂杂质质应应除除尽尽，过过细细颗颗粒粒的的含含量量不不宜宜过过多多。具具体体规规定见表定见表13-2313-23。第三十页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面第五节第五节 沥青混合料组成设计沥青混合料组成设计一、沥青

46、混合料分类一、沥青混合料分类按集料公称最大粒径、矿料级配、空隙率大小可分为以下几类：按集料公称最大粒径、矿料级配、空隙率大小可分为以下几类：1 1、密密级级配配沥沥青青混混凝凝土土混混合合料料：适适用用于于各各级级公公路路沥沥青青面面层层的的任任何何层次；层次；2 2、沥沥青青玛玛蹄蹄脂脂碎碎石石混混合合料料：适适用用于于表表面面层层、中中面面层层或或加加铺磨耗层；铺磨耗层；3 3、半半开开级级配配沥沥青青碎碎石石混混合合料料：适适用用于于三三级级及及三三级级以以下下公公路路，表面应设防水上封层；表面应设防水上封层；4 4、密级配沥青稳定碎石混合料，适用于基层；、密级配沥青稳定碎石混合料，适用

47、于基层；5 5、排水式沥青稳定碎石混合料：适用于排水基层；、排水式沥青稳定碎石混合料：适用于排水基层；第三十一页，本课件共有41页第十三章第十三章 沥青路面沥青路面6 6、排排水水式式开开级级配配磨磨耗耗层层：适适用用于于高高速速公公路路排排水水式式沥沥青青路路面面磨磨耗耗层。层。二、沥青混合料的选用二、沥青混合料的选用选用的原则：选用的原则：1 1、沥沥青青面面层层与与沥沥青青碎碎石石基基层层通通常常都都采采用用双双层层或或三三层层式式结结构构，层层间应喷洒粘层油，以加强层间联结；间应喷洒粘层油，以加强层间联结；2 2、满足耐久、稳定、密实、安全等功能性要求，且便于施工；、满足耐久、稳定、密

48、实、安全等功能性要求，且便于施工；3 3、表表面面层层应应具具有有良良好好的的表表面面功功能能，密密水水，耐耐久久，抗抗车车辙辙，抗抗裂裂性性能能，当当抗抗滑滑性性能能不不符符合合要要求求时时，应应及及时时在在表表面面层层上加铺抗滑磨耗层。上加铺抗滑磨耗层。第三十二页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面三、沥青混合料的配合比设计三、沥青混合料的配合比设计沥沥青青混混合合料料组组成成设设计计内内容容包包括括确确定定沥沥青青混混合合料料材材料料品品种种及及混混合合料料类型、矿料最优级配、最佳沥青用量。类型、矿料最优级配、最佳沥青用量。我国规定，热拌沥

49、青混合料配合比设计采用马歇尔试验方法。我国规定，热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验方法。设设计计任任务务根根据据公公路路性性质质、交交通通量量、路路用用性性能能要要求求、筑筑路路材材料料、当当地地气气候候条条件件、施施工工技技术术水水平平等等选选择择原原材材料料、确确定定混混合合料类型、矿料级配类型和最佳沥青用量。料类型、矿料级配类型和最佳沥青用量。设设计计流流程程确确定定混混合合料料类类型型（混混合合料料类类型型由由矿矿料料公公称称最最大大粒粒径径确确定定）；原原材材料料选选择择；确确定定工工程程设设计计级级配配范范围围（要要考考虑虑的的因因素素见见P355P355）；矿矿料料配配合合比

50、比设设计计（符符合合表表13-2713-3213-2713-32规规定定）；马马歇歇尔尔试试验验（以以预预估估的的沥沥青青用用量量为为中中值值，按按一一定定间间隔隔取取5 5个个或或以以上上不不同同的的沥沥青青用用量量分分别别制制作作马马歇歇尔尔试试件件，进进行行马马歇歇尔尔试试验验）；确确定定最最佳佳沥沥青青用用量量（以沥青用量为横坐标，（以沥青用量为横坐标，第三十三页，本课件共有41页第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面以以马马歇歇尔尔试试验验的的各各项项指指标标为为纵纵坐坐标标，将将试试验验结结果果绘绘入入图图中中并并连连成成曲曲线线，确确定定沥沥青青用用量