瀝青混合料課件

瀝青混合料瀝青混合料瀝青混合料的優(yōu)點?瀝青路面越來越多地被應用于不同等級的公路，其原因何在？地方道路高速公路城市道路1．瀝青混合料是一種粘彈性材料，具有良好的力學性能，鋪筑的路面平整無縫，振動小，噪音低，行車舒適。2．路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，無強烈反光，有利于行車安全。3．施工方便，施工時不需要養(yǎng)護，能及時開通交通。4．維修簡單，舊瀝青混合料可再生利用。1．瀝青路面容易老化。2．溫度穩(wěn)定性差。

但是！瀝青混合料的優(yōu)點?瀝青路面越來越多地被應用于不同等級的公路，在長期的大氣因素作用下，因瀝青塑性降低，脆性增強，粘聚力減小，導致路面表面產生松散，引起路面破壞。瀝青路面老化現象老化定義？夏季高溫瀝青易軟化，路面易產生車轍、波浪；冬季低溫時易脆裂，在車輛重復作用下易產生開裂。溫度穩(wěn)定性差的表現：在長期的大氣因素作用下，因瀝青塑性降低，脆性增強，粘車轍波浪泛油車轍波浪泛油（1）瀝青路面：所有以瀝青結合料來粘結礦料鋪筑而成的不同路面結構均為瀝青路面。（2）瀝青路面分類：主要有瀝青表面處治、瀝青貫入式、瀝青碎石、瀝青混凝土等路面結構形式。

瀝青表處和瀝青貫入式：次高級路面，礦料級配沒有嚴格要求，一般以現場進行礦料攤鋪并灑熱瀝青后進行碾壓成型的。

瀝青碎石：次高級路面，有廠拌和路拌之分，前者質量與性能穩(wěn)定。瀝青碎石中礦料級配有一定要求，但沒有瀝青混凝土的嚴格，其中沒有或較少使用礦粉，孔隙率較大。

瀝青混凝土組成特點是：級配要求嚴格、使用礦粉（填料）較多、一般拌和要求嚴格（廠拌）。其級配有連續(xù)級配、間斷級配之分，近年來瀝青路面中出現了許多新的結構形式：如SMA、OGFC、SUPERPAVE等。本課程主要介紹常規(guī)瀝青混合料的性能、結構、強度特性和配合比設計等。（1）瀝青路面：所有以瀝青結合料來粘結礦料鋪筑而成的不同路面（3）瀝青路面的優(yōu)缺點主要優(yōu)點：①優(yōu)良的結構力學性能和表面功能特性：一般瀝青路面均具有良好的受力特性；路面平整、無裂縫或接縫、柔韌舒適、貨物損失率低、噪音小等優(yōu)點②表面抗滑性能好：瀝青路面平整、表面粗糙，有一定的粗、細紋理構造，能保證車輛高速安全行駛③施工方便：瀝青路面可以集中拌和（廠拌）、機械化施工（攤鋪、碾壓等），完全可以實現大面積施工，質量能夠得以保障，開放交通早④經濟耐久性好：與水泥路面相比，瀝青路面一次性投資要低得多，但其使用壽命一般在高速公路和機場到面中以15年計，實際使用中只要施工質量好、養(yǎng)護保養(yǎng)及時有的可以使用20年⑤便于再生利用：瀝青再生利用已成為發(fā)達國家一項熱門的可持續(xù)發(fā)展和能源再生利用的新型課題，我國目前也在進行這方面的研究和技術開發(fā)；可以有利于分期修建⑥其它：如抗震性好、日照下不反射引起眩光、晴天無揚塵、雨后不泥濘等主要缺點：①瀝青易老化：瀝青是多組分有機材料，隨著使用期的延長，瀝青的膠體結構和組成成分發(fā)生變化，使瀝青粘性變差、塑性降低、瀝青路面易表面松散、整體性降低，從而導致結構破壞；②溫度敏感性較差：夏季高溫易流淌，高溫穩(wěn)定性差；低溫易發(fā)脆，抗裂性能差?？刹捎脙?yōu)質瀝青或采取改性措施等。（3）瀝青路面的優(yōu)缺點第一節(jié)瀝青混合料的技術性質

第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計第四節(jié)常溫瀝青混合料

第三節(jié)間斷級配——SMA混合料第五節(jié)其他瀝青混合料

第一節(jié)瀝青混合料的技術性質第二節(jié)普目前公路與城市道路路面多采用復合類的瀝青混合料，如AC-16F既屬于熱拌瀝青混合料、又屬于密級配的、中粒式瀝青混合料。材料級配組成及空隙率大小分材料組成及結構分制造工藝分公稱最大粒徑分1.特粗式瀝青混合料2.粗粒式瀝青混合料3.中粒式瀝青混合料4.細粒式瀝青混合料5.砂粒式瀝青混合料1.連續(xù)級配瀝青混合料2.間斷級配瀝青混合料1.密級配瀝青混合料2.半開級配瀝青混合料3.開級配瀝青混合料1.熱拌瀝青混合料2.冷拌瀝青混合料3.再生瀝青混合料瀝青混合料一、瀝青混合料的類型及組成結構第一節(jié)瀝青混合料的技術性質目前公路與城市道路路面多采用復合類的瀝青混合料，如A熱拌瀝青混合料種類第一節(jié)瀝青混合料的技術性質熱拌瀝青混合料種類第一節(jié)瀝青混合料的技術性質1、瀝青混合料的組成結構的現代理論第一節(jié)瀝青混合料的技術性質1、瀝青混合料的組成結構的現代理論第一節(jié)瀝青混合料的2、瀝青混合料結構類型由于材料組成分布、礦料與礦料及礦料與瀝青間的相互作用、剩余空隙率的大小等不同，混合料可分為懸浮密實結構、骨架空隙結構、骨架密實結構三大類。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質2、瀝青混合料結構類型由于材料組成分布、礦料與礦料及礦2、瀝青混合料結構類型（1）

懸浮密實結構組成的基本特點：采用連續(xù)級配，礦料顆粒連續(xù)存在，而且細集料含量較多，將較大顆粒擠開，使大顆粒不能形成骨架，而較小顆粒與瀝青膠漿比較充分，將空隙填充密實，使大顆粒懸浮于較小顆粒與瀝青膠漿之間，形成“懸浮-密實”結構。代表類型：按照連續(xù)密級配原理設計的DAC型瀝青混合料是典型的這種懸浮密實結構。力學特點：大顆粒未形成骨架，內摩阻力ф值較??；小顆粒與瀝青膠漿含量充分，粘結力C值較大。路用性能特點：由于壓實后密實度大，該類混合料水穩(wěn)定性、低溫抗裂性和耐久性較好；但其高溫性能對瀝青的品質依賴性較大，由于瀝青粘度降低，往往導致混合料高溫穩(wěn)定性變差。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質2、瀝青混合料結構類型（1）

懸浮密實結構第一節(jié)（2）

骨架空隙結構組成的基本特點：采用連續(xù)開級配，粗集料含量高，彼此相互接觸形成骨架；但細集料含量很少，不能充分填充粗集料件的空隙，形成所謂的“骨架-空隙”結構。代表類型：瀝青碎石AM和開級配磨耗層瀝青混合料OGFC等。力學特點：大顆粒形成骨架，內摩阻力ф值較大；小顆粒與瀝青膠漿含量不充分，粘結力C值較低。路用性能特點：粗集料的骨架作用，使之高溫穩(wěn)定性好；由于細集料含量少，空隙未能充分填充，耐水害、抗疲勞和耐久性能較差，所以一般要求采用高粘稠瀝青，以防止瀝青老化和剝落。（3）

骨架密實結構組成特點：采用間斷級配，粗、細集料含量較高，中間料含量很少，使得粗集料能形成骨架，細集料和瀝青膠漿又能充分填充骨架間的空隙，形成“骨架-密實”結構。代表類型：瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA。力學性能特點：粗集料的骨架作用，內摩阻力ф值較大；小顆粒與瀝青膠漿含量充分，粘結力C值也較大，綜合力學性能較優(yōu)。路用性能特點：該類混合料高低溫性能均較好，具有較強的疲勞耐久特性；但間斷級配在施工拌合過程中易產生離析現象，施工質量難以保證，使得混合料很難形成“骨架-密實”結構。隨著施工技術的發(fā)展，這類結構得以普遍使用，但一定防止混合料拌合生產、運輸和攤鋪等施工過程中防止混合料產生離析。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質（2）

骨架空隙結構（3）

骨架密實結構第一節(jié)1、瀝青混合料的強度形成原理瀝青混合料在常溫和較高溫度下，由于瀝青的粘結力不足而產生變形或由于抗剪切強度不足而破壞，一般采用庫侖理論來分析其強度和穩(wěn)定性。二、瀝青混合料的結構強度及其影響因素路面破壞原因分析：高溫時，由于瀝青混合料抗剪強度不足，引起塑性變形過大（塑性變形為不可恢復變形，隨著時間產生累積），使路面產生波浪、車轍、擁包與推移等高溫變形破壞。低溫時，抗拉強度或抗變性能力不足，由于混合料收縮受阻產生的拉應力超過了混合料的抗拉強度，而在混合料內產生裂縫。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質1、瀝青混合料的強度形成原理二、瀝青混合料的結構強度及其影響2．瀝青混合料結構強度的影響因素（1）瀝青結合料的粘度瀝青結合料的粘度反映瀝青自身的內聚力。瀝青粘度增大，瀝青混合料粘結力明顯增大，內摩阻角稍有增加。（2）礦質混合料性能的影響礦料的巖石種類、級配組成、顆粒形狀和表面粗糙度等特性對瀝青混合料的嵌鎖力或內摩阻角影響較大。（3）瀝青與礦料在界面上的交互作用

堿性石料的瀝青混合料強度和穩(wěn)定性比酸性石料的好。（4）礦料比面和瀝青用量的影響混合料強度取決于：嵌擠密實的礦料骨架，高粘度的瀝青結合料，適宜的瀝青用量，采用能產生化學吸附作用的活性礦料。（5）使用條件的影響

環(huán)境溫度和荷載作用特性對混合料的強度影響也較大。溫度升高，瀝青粘度降低，混合料的粘結力也下降，混合料整體強度都下降。荷載作用體現在荷載作用時間或變形速率上，一般變形速率增加，瀝青混合料的粘結力也增大，整體強大則增高。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質2．瀝青混合料結構強度的影響因素第一節(jié)瀝青混合料的技三、瀝青混合料的路用性能1、高溫穩(wěn)定性高溫穩(wěn)定性是指瀝青混合料在高溫條件下，能夠抵抗車輛荷載的反復作用，不發(fā)生顯著永久變形，保證路面平整度的特性。這種特性是導致瀝青路面產生車轍、波浪及擁包等病害的主要原因。在交通量大、重車比例和經常變速路段的瀝青路面上，車轍是最嚴重、最有危害的破壞形式之一。⑴高溫穩(wěn)定性的評價方法及指標①馬歇爾穩(wěn)定度試驗馬歇爾穩(wěn)定度試驗方法迄今已經歷了半個多世紀。馬歇爾試驗設備簡單、操作方便，被世界上許多國家所采用，是目前我國評價瀝青混合料的高溫性能的主要試驗之一。②車轍試驗目前我國的車轍試驗是采用標準方法成型的瀝青混合料板塊狀試件，在規(guī)定的溫度條件下，試驗輪以42±1次/min的頻率，沿著試件表面同一軌跡上反復行走，測試試件表面在試驗輪反復作用下所形成車轍深度第一節(jié)瀝青混合料的技術性質三、瀝青混合料的路用性能1、高溫穩(wěn)定性第一節(jié)瀝青混合料（2）

影響高溫穩(wěn)性的主要因素分析提高瀝青的高溫粘度：瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的形成主要來源于礦質集料顆粒間的嵌鎖作用及瀝青的高溫粘度。

瀝青的高溫粘度越大，與集料的粘附性越好，相應的瀝青混合料的抗高溫變形能力就越強?？梢允褂煤线m的改性劑來提高瀝青的高溫粘度，降低感溫性，提高瀝青混合料的粘結力，從而改善了瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。碎石集料：在瀝青混合料的組成材料中，礦料性質對瀝青混合料高溫性能影響是至關重要的。采用表面粗糙、多棱角、顆粒接近立方體的碎石集料。集料結構：粗集料嵌鎖骨架結構。

瀝青用量的影響：隨著瀝青用量的增加，瀝青膜增厚，自由瀝青比例增加，在高溫條件下，易發(fā)生明顯的流動變形，從而導致瀝青混合料抗高溫變形能力降低。隨著瀝青膜厚度的增加，車轍深度隨之增加。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質（2）

影響高溫穩(wěn)性的主要因素分析第一節(jié)瀝青混合2、低溫抗裂性低溫收縮開裂主要有兩種形式：材料低溫收縮、低溫收縮疲勞裂縫⑴低溫抗裂性的評價方法和評價指標評價方法可以分為三類：預估瀝青混合料的開裂溫度；評價瀝青混合料的低溫變形能力或應力松馳能力；評價瀝青混合料斷裂能①預估瀝青混合料的開裂溫度②低溫蠕變試驗蠕變變形曲線可分為三個階段，第一階段為蠕變遷移階段，第二階段為蠕變穩(wěn)定階段，第三階段為蠕變破壞階段。蠕變速率越大，瀝青混合料在低溫下的變形能力越大，松弛能力越強，低溫抗裂性能越好。③低溫彎曲試驗在試驗溫度-10℃±0.5℃的條件下，以50mm/min速率，對瀝青混合料小梁試件跨中施加集中荷載至斷裂破壞，記錄試件跨中荷載與撓度的關系曲線。瀝青混合料在低溫下破壞彎拉應變越大，低溫柔韌性越好，抗裂性越好。④約束試件的溫度應力試驗測定在降溫冷卻過程中試件內部的溫度應力變化曲線，直至試件斷裂破壞。凍斷溫度與瀝青性能、瀝青路面抗裂性能的相關性最好，凍斷強度也有較好的相關性。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質2、低溫抗裂性第一節(jié)瀝青混合料的技術性質（2）

影響瀝青混合料低溫性能的主要因素

瀝青的低溫勁度的影響，取決于瀝青粘度和溫度敏感性。在寒冷地區(qū)，可采用稠度較低、勁度較低的瀝青，或選擇松弛性能較好的橡膠類改性瀝青來提高瀝青混合料的低溫抗裂性。

級配的影響：密級配的低溫抗拉強度高于開級配的瀝青混合料，但是粒徑大、空隙率大的瀝青混合料內部微空隙發(fā)達，應力松弛能力略強，溫度應力有所減小，兩方面的影響相互抵消，故級配類型與瀝青路面開裂程度之間沒有顯著關系。同時環(huán)境因素對瀝青混合料的開裂也有一定影響。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質（2）

影響瀝青混合料低溫性能的主要因素3、瀝青混合料的耐久性定義：耐久性是指瀝青混合料在使用過程中抵抗環(huán)境因素及行車和在反復作用的能力，它包括瀝青混合料的抗老化性、抗疲勞性等綜合性制。（1）

瀝青混合料的抗老化性老化原因：在瀝青混合料使用過程中，受到空氣中氧、水、紫外線等介質的作用，促使瀝青發(fā)生諸多復雜的物理化學變化，逐漸老化或硬化，致使瀝青混合料變脆易裂，從而導致瀝青路面出現各種與瀝青老化有關的裂紋或裂縫。影響因素：瀝青的老化程度、外界環(huán)境因素和壓實空隙率等。在氣候溫暖、日照時間較長的地區(qū)，瀝青的老化速度快，而在氣溫較低、日照時間短的地區(qū)，瀝青的老化速率相對較慢。瀝青混合料的空隙率越大，環(huán)境介質對瀝青的作用就越強烈，其老化程度也越高。壓實空隙率的增大，回收瀝青針入度減小，老化程度增加。道路中部車輛作用次數較高，對路面的壓密作用較大，中部的瀝青比邊緣部位瀝青的老化程度輕些。

解決措施：選擇耐老化瀝青，有足量的瀝青含量。施工過程中，應控制拌合加熱溫度，并保證瀝青路面的壓實密度。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質3、瀝青混合料的耐久性第一節(jié)瀝青混合料的技術性質（2）水穩(wěn)定性水穩(wěn)定性是瀝青混合料抵抗由于水侵蝕而逐漸產生瀝青膜剝離、松散、坑散等破壞的能力。水穩(wěn)定性差的瀝青混合料在有水存在的情況下，會發(fā)生瀝青與礦料顆粒表面的局部分離，同時在車輛荷載作用下加劇瀝青和礦料的剝落，形成松散薄弱塊，飛轉的車輪帶走局部剝離的礦?；驗r青，從而造成路面的缺失，并逐漸形成坑槽，即所謂的瀝青路面“水損害”。當瀝青混合料的壓實空隙率較大，路面排水系統(tǒng)不完善時，會加速瀝青路面的“水損害”。水穩(wěn)定性的評價方法與評價指標：①瀝青與集料的粘附性試驗：水煮法、水浸法、光電比色法及攪動水凈吸附法等。②浸水試驗：浸水馬歇爾試驗、浸水車轍試驗、浸水劈裂強度試驗和浸水抗壓強度試驗等。以浸水前后的馬歇爾穩(wěn)定度比值、車轍深度比值、劈裂強度比值和抗壓強度比值的大小評價瀝青混合料的水穩(wěn)定性。③凍融劈裂試驗第一節(jié)瀝青混合料的技術性質（2）水穩(wěn)定性第一節(jié)瀝青混合料的技術性質④水穩(wěn)定性的影響因素瀝青路面的水損壞通常與瀝青的剝落有關，而剝落的發(fā)生與瀝青和集料的粘附性有關。瀝青與集料的粘附性在很大的程度上取決于集料的化學組成，SiO2含量較高的花崗巖集料與瀝青的粘附性明顯低于堿性集料石灰?guī)r與瀝青的粘附性，也明顯低于中性集料玄武巖與瀝青的粘附性，通過摻加剝落劑可以顯著改善酸性集料或中性集料與瀝青的粘附性。瀝青混合料的水穩(wěn)定性除了與瀝青的粘附性有關外，還受瀝青混合料壓實空隙率大小及瀝青膜厚度的影響。成型溫度與壓實度對瀝青混合料的抗水損害性能也有較大影響。氣溫低、濕度大甚至有降水時鋪筑的瀝青混合料路面水穩(wěn)定性較差。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質④水穩(wěn)定性的影響因素第一節(jié)瀝青混合料的技術性質4、抗滑性瀝青路面的抗滑性與所用礦料的表面構造深度、顆粒形狀與尺寸，抗磨光性有著密切的關系。瀝青路面的抗滑性除了取決于礦料自身的表面構造外，還取決于礦料級配所確定的表面構造深度，前者通常稱為微觀構造，用集料的磨光值表征；后者稱為宏觀構造，由壓實后路表的構造深度或磨擦系數試驗評價。構造深度測定方法主要有排水測定法、激光構造儀法和鋪砂法，其中鋪砂法最常用。磨擦系數可采用制動距離法、減速度法、拖車法和擺式儀法測定，常采用擺式儀法檢測。

測定路面抗滑性的指標有路面摩擦系數和構造深度。摩擦系數和構造深度越大，說明路面的抗滑性越好。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質4、抗滑性第一節(jié)瀝青混合料的技術性質5、施工和易性影響瀝青混合料施工和易性的因素很多，諸如瀝青混合料組成材料的技術品質、用量比例、以及施工條件等。⑴組成材料的影響當組成材料確定后，瀝青混合料和易性的主要影響因素是礦料級配和瀝青用量。⑵施工條件的影響瀝青混合料應在一定的溫度下進行施工，以使瀝青結合料能夠達到要求的流動性，在拌和過程中能夠充分均勻地粘附在礦料顆粒表面；在壓實期間，礦料顆粒能夠克服瀝青的粘滯力及自身內摩阻力相互移動就位，達到規(guī)定的壓實密度。第一節(jié)瀝青混合料的技術性質5、施工和易性第一節(jié)瀝青混合料的技術性質（3）耐久性1.技術性質2.技術標準馬歇爾試驗—穩(wěn)定度（0.1mm）車轍試驗—動穩(wěn)定度（次／mm）（1）高溫穩(wěn)定性（2）低溫抗裂性低溫彎曲試驗水穩(wěn)性耐老化性耐疲勞性浸水馬歇爾試驗—殘留穩(wěn)定度（%）凍融劈裂試驗—殘留強度比（%）（4）抗滑性（5）施工和易性《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTGF40-2004就是馬歇爾試驗指標要求參考規(guī)范第一節(jié)瀝青混合料的技術性質（3）耐久性1.技術性質2.技術標準馬歇爾試驗—穩(wěn)定度（0第一節(jié)瀝青混合料的技術性質

第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計

第四節(jié)常溫瀝青混合料

第三節(jié)間斷級配——SMA混合料第五節(jié)其他瀝青混合料

第一節(jié)瀝青混合料的技術性質第二節(jié)普1．氣候分區(qū)指標采用工程所在地最近30年內最熱月份平均最高氣溫的平均值，作為反映高溫和重載條件下出現車轍等流動變形的氣候因子，并最為氣候分區(qū)的一級指標，劃分為3個區(qū)。采用工程所在地最近30年內的極端最低氣溫，作為反映溫度收縮產生裂縫的氣候因子，并作為氣候分區(qū)的二級指標，劃分為4個區(qū)。采用工程所在地最近30年的年降雨量的平均值，作為受雨水影響的氣候因子，并作為氣候區(qū)劃的三級指標，劃分為4個區(qū)。了解瀝青路面分區(qū)指標（高溫、低溫、降雨量）和我國瀝青路面的氣候分區(qū)狀況。一、瀝青路面使用性能的氣候分區(qū)第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計1．氣候分區(qū)指標了解瀝青路面分區(qū)指標（高溫、2．氣候分區(qū)的確定瀝青路面使用性能氣候分區(qū)由一、二、三級區(qū)劃組合而成，以綜合反映該地區(qū)的氣候特征。每級區(qū)的數值越小，表明該氣候因子對路面的影響越惡劣。

第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計2．氣候分區(qū)的確定第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計瀝青瀝青混合料組成材料粗集料細集料填料基質瀝青改性瀝青各種粒徑的碎石（方孔篩）天然砂機制砂石屑礦粉最好都是堿性材料二、瀝青混合料組成材料的技術要求第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計瀝青瀝青混合料組成材料瀝青材料針入度針入度指數軟化點延度蠟含量閃點溶解度密度壓碎值磨耗值表觀相對密度吸水率堅固性針片狀顆粒含量＜0.075mm顆粒含量軟盡弱顆粒含量磨光值粘附性破碎面要求粗集料細集料填料表觀密度含水量粒徑范圍外觀親水系數塑性指數加熱安定性原材料名稱技術指標執(zhí)行標準1.《公路工程集料試驗規(guī)程》JTGE42-20052.《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTGF40-2004《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000原材料的

技術要求

表觀相對密度堅固性含泥量砂當量亞申藍值棱角性第九章瀝青混合料原材料技術要求第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計瀝青材料針入度針入度指數軟化點壓碎值磨耗值1．瀝青

選擇依據：瀝青應根據氣候條件和瀝青混合料類型、道路等級、交通性質、路面類型施工方法以及當地使用經驗等，經技術論證后確定。

選擇原則：粘度較大的粘稠瀝青混合料具有較高的力學強度和穩(wěn)定性，但粘度過高，則混合料的低溫變形能力較差，路面易開裂。反之粘度較低的瀝青的混合料在低溫時變形能力較好，但在高溫時往往會產生較大的高溫變形。一般來說，可根據當地瀝青路面氣候分區(qū)的溫度水平選擇瀝青。

在夏季溫度高或高溫持續(xù)時間長的地區(qū)，應采用粘度高的瀝青；而在冬季寒冷地區(qū)，則宜采用稠度低、氣溫進度較小的瀝青。對于日溫較大的地區(qū)還應考慮選擇針入度指數較大、感溫性較低的瀝青。對于重載交通路段、高速公路更實行渠化交通的路段、山區(qū)及丘陵區(qū)上坡路段、服務區(qū)、停車場等行車速度慢的路段，應選用稠度大的瀝青。對于交通量小、公路等級低的路段可選用稠度略小的瀝青。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計1．瀝青第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計2.粗集料選擇原則： ①粗料集料可采用碎石、破碎礫石、篩選礫石、礦渣等。 ②用于高速公路、一級公路、城市快速公路、主干路瀝青路面表層用粗集料應選用堅硬、耐磨、抗沖擊型號的碎石或破碎礫石，不得使用篩選礫石、礦渣及軟質集料，該類粗集料應符合對磨光值和粘附性的要求。 ③當堅硬石料來源缺乏時，允許摻加一定比例較小粒徑的普通粗集料，摻加比例根據試驗確定。在以骨架原則設計的瀝青混合料中不得摻加其他粗集料。 粗集料與瀝青的粘附性應符合要求，當使用不符合要求的粗集料時，宜摻加消石灰、水泥或用飽和石灰水處理后使用，必要時可同時在瀝青中摻加耐熱、耐水、長期性能好的抗剝落劑。也可采用改性瀝青的措施，使瀝青混合料的水穩(wěn)定性檢驗達到要求。 篩選礫石僅適用于三級及三級以下公路的瀝青表面處治路面。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計2.粗集料第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計3.細集料選擇原則：

①可以采用天然砂、機制砂或石屑。 ②應潔凈、干燥、無風化、不含雜質，并有適當的級配范圍。 ③與瀝青有良好的粘結能力，在高速公路、一級公路、城市快速路、主干路瀝青面層用瀝青粘結性能差的天然砂或用花崗巖、石英巖等酸性巖石破碎的人工砂及石屑時，應采取前述粗集料的抗剝離措施對細集料進行處理。 在高速公路、一級公路、城市快速路、主干路瀝青路面面層及抗滑磨耗層中，所用石屑總量不宜超過天然砂或機制砂的用量。 細集料的級配在瀝青混合料中的適用性，應將其與粗集料及填料配制成礦質混合料后，再判定其是否符合礦料設計級配的要求再做決定。當一種細集料不能滿足級配要求時，可采用兩種或兩種以上的細集料摻合使用。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計3.細集料第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計4．填料 填料最好采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經磨細得到的礦粉，生產礦粉的原石料中泥土雜質應清除。礦粉要求干燥、潔凈，能自由地從石粉倉中流出，其質量應符合要求。 在拌合廠采用干法除塵回收的粉塵可以代替一部分礦粉的使用，濕法除塵的應經過干燥粉碎處理，且不得含有雜質。用量不得超過填料總量的25%，塑性指數不得大于4%，其余質量要求與礦粉相同。 粉煤灰燒失量應小于12%，與礦粉混合后的塑性值數應小于4%，其余質量要求與礦粉相同。粉煤灰的用量不宜超過填料總量的50%，與瀝青粘結力好，且水穩(wěn)性應滿足要求。高速公路、一級公路和城市快速路、主干路不宜采用粉煤灰做填料。 為改善水穩(wěn)定性，可采用干燥的磨細生石灰粉、消石灰分或水泥作為填料，用量不宜超過礦料總量的1%~2%。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計4．填料第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計三、熱拌瀝青混合料配合比設計標準1、瀝青混合料類型選擇混合料類型應根據道路等級與所處位置的功能要求進行選擇。礦料的最大粒徑宜從上至下逐漸增大，并與結構層的設計厚度相匹配。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計三、熱拌瀝青混合料配合比設計標準1、瀝青混合料類型選擇第二節(jié)2．馬歇爾試驗配合設計技術標準1）瀝青混合料的體積特征參數

體積特征參數有密度、空隙率、礦料間隙率和飽和度等指標表征。（1）瀝青混合料的密度

密度是指壓實混合料試件單位體積的干質量。在實際使用中，密度（或相對密度）的測試方法非常重要又有一定難度，常用的密度計算或測試方法如下。①瀝青混合料的理論最大密度

理論最大密度是假設瀝青混合料試件被壓實至完全密實，沒有空襲的理想狀態(tài)下，即壓實瀝青混合料試件全部為礦料（包括礦料內部空隙）和瀝青所占有，空隙率為零時的最大密度。瀝青混合料理論最大密度可以通過實測法或計算法確定，實測法有真空法和溶劑法

②瀝青混合料試件的表觀密度

表觀密度是在規(guī)定的條件下，瀝青混合料試件的單位表觀體積（瀝青混合料實體體積與不吸收水分的內部閉口空隙體積之和）的干質量，又稱視密度。對于幾乎不吸水的密級配瀝青混合料試件，可以采用水中重法測定計算。③

瀝青混合料毛體積密度

毛體積密度是指單位毛體積（含瀝青混合料實體礦物成分體積、不吸收水分的內口孔隙、能吸收水分的開口孔隙等顆粒表面輪廓所包圍的全部毛體積）的干密度?；旌狭系拿w積可選用表干法、蠟封法或體積法測定。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計2．馬歇爾試驗配合設計技術標準第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組（2）瀝青混合料試件的空隙率

空隙率是指壓實狀態(tài)下瀝青混合料內礦料與瀝青實體之外的空隙（不包含礦料本身或表面已被瀝青封閉的孔隙）的體積占試件總體積的百分率（3）瀝青混合料的體積百分率

瀝青體積百分率是指壓實瀝青混合料試件中瀝青實體的體積占試件總體積的百分比。（4）瀝青混合料礦料間隙率

礦料間隙率(VMA)是指壓實瀝青混合料試件中礦料實體以外的空間體積占試件總體積的百分率，它是試件空隙率與瀝青體積百分率之和。（5）瀝青混合料試件的瀝青飽和度

瀝青飽和度(VFA)是指壓實瀝青混合料試件中瀝青實體體積占礦料骨架實體以外的空間體積的百分率，又稱為瀝青填隙率。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計（2）瀝青混合料試件的空隙率第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成2）馬歇爾試驗技術標準普通熱拌瀝青混合料采用馬歇爾試驗方法進行配合比設計，在進行配合比設計時，瀝青混合料馬歇爾試件的體積特征參數、穩(wěn)定度與流值試驗結果應符合表3-16與表3-17的技術要求。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計2）馬歇爾試驗技術標準第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計3．瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性指標對于高速公路、一級公路和城市快速路、主干路瀝青路面上面層和中面層的瀝青混合料進行配合比設計時，應進行車轍試驗檢驗。瀝青混合料的動穩(wěn)定度應符合表3-18的要求。對于交通量特別大，超載車輛特別多的運煤專線、廠礦道路，可以通過提高氣候分區(qū)等級來提高對動穩(wěn)定度的要求。對于輕交通為主的旅游區(qū)道路，可以根據情況適當降低要求。4．瀝青混合料的低溫抗裂性指標為提高瀝青路面低溫抗裂性，應對瀝青混合料進行低溫彎曲試驗，試驗溫度-10℃，加載速度為50mm/min?；旌狭系钠茐膽儜獫M足表3-19的要求。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計3．瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性指標4．瀝青混合料的低溫抗裂性指標5．瀝青混合料的水穩(wěn)定性指標在進行瀝青混合料配合比設計及性能評價時，除了對瀝青與石料的粘附性等級進行檢驗外，還應在規(guī)定條件下進行瀝青混合料的浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗，殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強度比應滿足表3-20的要求。改性瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強度比均不得小于80%。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計5．瀝青混合料的水穩(wěn)定性指標第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成目標配合比設計階段生產配合比設計階段生產配合比驗證階段礦料的組成設計最佳瀝青用量確定圖解法或試算法集料篩分（水洗法）馬歇爾試驗確定工程級配范圍預估計算瀝青用量瀝青與集料相對密度測定配合比設計三個階段四、密級配熱拌瀝青混合料配合比設計方法目標配合比與生產配合比都是兩方面的設計，二者有何區(qū)別？第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計目標配合比生產配合比生產配合比礦料的最佳瀝青圖解法集料篩分馬礦料通過皮帶輸入拌和樓干燥筒加熱振動篩二次篩分熱料提升到拌和樓熱料倉根據目標配合比的OAC、OAC±0.3%三組瀝青用量根據熱料比例確定生產配合比最佳瀝青用量OAC圖解法確定熱料比例生產配合比目標配合比圖解法確定冷料比例確定目標配合比最佳瀝青用量OAC取樣冷料篩分根據冷料比例成型5組馬歇爾試件通過調整控制室皮帶轉速達到設計比例青用量確定提供標準為生產配合比最佳瀝熱料比例與最佳瀝青用量輸入控制室計算機生產瀝青混合料熱料篩分取分級目標配合比與生產配合比設計關系圖成型3組馬歇爾試件第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計礦料通過皮帶輸入振動篩二提升到拌和樓熱料倉根據目標配合比的根

全過程配合比設計過程：三個階段：目標配合比設計階段、生產配合比設計階段和生產配合比驗證，即試驗路試鋪階段，后兩個階段是目標配合比的基礎上進行的，需借助施工單位的拌和設備、攤鋪和碾壓設備完成。

設計目的和任務：確定瀝青混合料中組成材料品種、礦質集料級配和瀝青用量。本節(jié)主要介紹瀝青混合料的目標配合比設計過程，其設計流程圖見圖3-21。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計全過程配合比設計過程：三個階段：目標配合比設1．礦質混合料的組成設計（1）瀝青混合料類型和礦料級配得確定根據道路等級、路面結構層位等選擇使用的瀝青混合料類型，并按照表3-14確定相應的礦質混合料級配范圍，也可以根據試驗路研究成果選擇其他類型的瀝青混合料類型及相應的級配范圍，經技術經濟認證后確定。（2）礦質混合料配合比計算①組成材料的原始數據測定按照規(guī)定方法對實際工程使用的材料進行取樣，測試粗集料、細集料及礦粉的密度，并進行篩分試驗，確定各種規(guī)格集料的級配組成。②確定各檔集料的用量比例根據各檔集料的篩分結果，采用計算法或圖解法，確定的各檔集料的用量比例。礦質混合料的合成級配曲線要求：①必須符合設計級配范圍的要求，不得有過多的犬牙交錯。當經過反復調整仍有兩個以上的篩孔超出設計級配范圍時，必須對原材料進行調整或更換原材料重新設計。②合成級配曲線宜盡量接近設計級配中值，尤其應使0.075mm、2.36mm、4.75mm等篩孔的通過量盡量接近設計級配范圍的中限。對于交通量大、軸栽重的道路，合成級配可以考慮偏向級配范圍的下限，而對于中、輕交通量或人行道路等，合成級配宜于偏向級配范圍上限。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計1．礦質混合料的組成設計第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計2．瀝青混合料馬歇爾試驗目的是確定最佳瀝青用量，用OAC表示。通常采用馬歇爾試驗確定瀝青混合料中的最佳瀝青用量，基本過程：（1）制備試樣 ①按確定的礦質混合料配合比，計算各種規(guī)格集料的用量。 ②根據經驗估計一個適宜的瀝青用量（或油石比）。以估計的瀝青用量為中值，按0.5%間隔變化，取五個不同的瀝青用量，拌制瀝青混合料，并按表3-17規(guī)定的擊實次數成型馬歇爾試件。（2）測定試件的物理力學指標

測定瀝青混合料試件的密度，并計算試件的空隙率、瀝青飽和度、礦料間隙率，粗集料間隙率等體積參數。在馬歇爾試驗儀上，測定試件的馬歇爾穩(wěn)定度和流值。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計2．瀝青混合料馬歇爾試驗第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計馬歇爾試驗儀第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計馬歇爾試驗儀第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計3、最佳瀝青用量的確定礦料間隙率——VMA瀝青飽和度——VFA第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計3、最佳瀝青用量的確定礦料間隙率——VMA第二節(jié)普通熱拌瀝4、瀝青混合料的性能檢驗（1）瀝青混合料的水穩(wěn)定性檢驗按最佳瀝青用量OAC制作馬歇爾試件進行浸水馬歇爾試驗活凍融劈裂試驗，檢驗試件的殘留穩(wěn)定度或凍融劈裂強度比是否滿足要求。（2）瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性檢驗按最佳瀝青用量OAC制作車轍試驗試件，在規(guī)定的條件下進行車轍試驗，檢驗設計瀝青混合料的高溫抗車轍能力，當其動穩(wěn)定度不符合規(guī)定時，應對礦料級配或瀝青用量進行配合比設計。（3）瀝青混合料低溫抗裂性檢驗對改性瀝青混合料，應按照最佳瀝青用量OAC制成車轍試驗試件，再用切割機將試件鋸成規(guī)定尺寸的棱柱體試件，按照規(guī)定方法進行低溫彎曲試驗，檢驗其破壞應變是否符合規(guī)范要求，否則應對礦料級配或瀝青用量進行調整，必要是更換改性瀝青品種重新進行配合比設計。當最佳瀝青用量OAC與兩個初始值OAC1及OAC2相差甚大時，宜按OAC與OAC1（或OAC2）分別制成試件，進行上述性能檢驗，并根據試驗結果對OAC進行適當調整。第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計4、瀝青混合料的性能檢驗第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計第一節(jié)瀝青混合料的技術性質

第二節(jié)普通熱拌瀝青混合料的組成設計第四節(jié)常溫瀝青混合料

第三節(jié)間斷級配——SMA混合料

第五節(jié)其他瀝青混合料

第一節(jié)瀝青混合料的技術性質第二節(jié)普

SMA是瀝青瑪蹄脂碎石（StoneMatrixAsphalt）的縮寫，是一種毅力情結合料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細集料以及較多的填料（礦粉）組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級配的粗集料骨架間隙中組成議題所形成的瀝青混合料，簡稱SMA。

主要優(yōu)點：屬于骨架密實結構，具有耐磨抗滑、密實耐久、抗疲勞、抗高溫車者、減少低溫開裂等優(yōu)點，適用于高等級道路瀝青路面的上面層使用。本節(jié)介紹SMA混合料的技術特性、組成材料及配合比設計方法。該種結構六十年代的德國。三多一少：粗集料多、礦粉多、瀝青多、細集料少。第三節(jié)間斷級配——SMA混合料SMA是瀝青瑪蹄脂碎石（StoneMatri1、美國于1990；（修建較多的國家）2、1991年，加拿大安大略省3、我國（1）1992開始研究；（2）1993年交通部公路科研所結合歐美的研究和使用狀況，對SMA混合料進行了試驗研究；（3）1994年吉林省交通科研所對未改性瀝青SMA混合料進行了室內室外研究，1994年9月在202線上梅河口市出口處鋪筑了長200m、寬12m的試驗路。（4）江蘇省連云港市于1995年10月在德國專家指導下，在南京至連云港一級公路連云港段，鋪筑了長300m、寬11.2m的試驗段；（5）1996年北京首都國際機場東跑道和八達嶺高速公路；（6）1996年9月，遼寧省交通科研所在沈陽至本溪高速公路小堡段鋪筑了單幅2km的試驗段；第三節(jié)間斷級配——SMA混合料1、美國于1990；（修建較多的國家）第三節(jié)間斷級配——S1．高溫穩(wěn)定性主要特點：（1）粗集料骨架和瀝青瑪蹄脂兩個部分組成；（2）粒徑≥4.75mm的粗集料高達70%~80%，礦粉用量為10%左右，細集料較少；（3）因骨架作用，抵抗荷載變形能力較強，高溫條件下，有著較強的高溫抗車轍能力。SMA混合料尤其改性瀝青SMA混合料的動穩(wěn)定度較AC混合料要高得多。2．低溫抗裂性在低溫條件下，由于SMA混合料中有著相當數量的瀝青瑪蹄脂，當溫度下降時，瀝青瑪蹄脂具有較高的粘結能力，它的韌性和柔性使得混合料具有良好的低溫變形能力。SMA混合料在低溫下變形能力增大，有利于提高瀝青路面抗裂性。一、SMA混合料的技術特性第三節(jié)間斷級配——SMA混合料1．高溫穩(wěn)定性一、SMA混合料的技術特性第三節(jié)間斷級配——3．耐久性在SMA混合料中，粗集料骨架空隙被富含瀝青的瑪蹄脂密實填充，并將集料顆粒粘結在一起，瀝青在集料表面形成較厚的瀝青膜。此外，SMA混合料空隙率較小，瀝青于水或空氣的接觸較少，因而SMA混合料的水穩(wěn)定性和抗老化性較普通瀝青混合料為好；又由于SMA混合料及本事不透水的，對中、下面層和基層有著較好的保護作用和隔水作用，使瀝青路面保持較高的整體強度和穩(wěn)定性。4、表面特征SMA混合料一方面要求使用堅硬、粗糙、耐磨的高質量碎石，另一方面采用間斷級配的礦料，壓實后表面形成的構造深度大，一般超過1mm，這使得瀝青面層具有良好的抗滑性和耐磨性能，還能減少濺水，減少噪聲，提高道路行駛質量。第三節(jié)間斷級配——SMA混合料3．耐久性第三節(jié)間斷級配——SMA混合料1、瀝青結合料在SMA混合料中，要求瀝青具有較高的粘度，與集料有良好的粘附性。SMA所用瀝青質量必須符合我國“重交通道路瀝青技術要求”，并應采用比當地常用熱拌瀝青混合料所用瀝青硬一級的瀝青。南方炎熱地區(qū)可以采用AH-70，寒冷地區(qū)用AH-70或AH-90。對于高速公路、承受繁重交通的重大工程道路、夏季特別炎熱活冬季特別寒冷地區(qū)的道路，最好采用改性瀝青配制SMA混合料。由于改性瀝青的基質瀝青質量必須符合我國“重交通道路瀝青技術要求”，所配制的聚合物改性瀝青質量應符合（JTJ036-98）的技術要求。當以提高瀝青混合料抗車轍能力作為主要目標時，改性瀝青的軟化點最好高于當地年最高路面溫度。2、集料與填料用于SMA混合料中的粗集料應是高質量的軋制碎石，其巖石應堅韌，具有較高的強度和剛度，如玄武巖、砂巖、花崗巖等石料。應嚴格控制集料中的針狀顆粒含量，集料的顆粒形狀應接近立方體，富有棱角，紋理粗糙，必須采取有效的抗剝落措施。細集料最好使用堅硬的機制砂，也可以從潔凈的石屑中篩取粒徑范圍0.5~3mm部分作為制砂使用。當采用普通石屑作為細集料時，宜采用石灰?guī)r石屑，石屑中不得含有泥土類雜物。當與天然砂混用時，天然砂的含量不宜超過機制砂或石屑的比例。細集料質量除了滿足普通熱拌瀝青混合料對細集料的要求外，棱角性最好大于45%。二、SMA混合料的組成材料及其技術要求第三節(jié)間斷級配——SMA混合料1、瀝青結合料二、SMA混合料的組成材料及其技術要求第三節(jié)1.SMA混合料的配合比設計指標SMA混合料的最大粒徑應于面層結構設計厚度相匹配，結構設計厚度為集料的公稱最大粒徑的2~2.5倍。（1）SMA混合料礦料級配范圍

（2）SMA混合料的體積結構參數SMA混合料是石——石接觸的骨架嵌擠結構，瀝青瑪蹄脂填充于“骨架”間隙中，并將“骨架”膠結成整體，構成的混合料將具有較高的強度、柔韌性和耐久性。因此在SMA混合料中必須具有足夠數量的粗集料形成骨架嵌擠、互不干涉的體積結構，在進行配合比設計時，首先應考慮的因素是與集料級配有關的體積結構參數。

三、SMA混合料的配合比設計第三節(jié)間斷級配——SMA混合料1.SMA混合料的配合比設計指標三、SMA混合料的配合比設（3）SMA混合料的力學性能指標由于馬歇爾試驗的局限性，在相同的試驗下，與密級配AC性混合料相比，SMA混合料通常表現為馬歇爾穩(wěn)定低度，而流值高，試驗結果與這兩種混合料在實際路面中的表現不相符合，所以馬歇爾試驗的穩(wěn)定度和流值不是SMA混合料配合比設計的主要指標。馬歇爾試驗的目的是檢測試件的各項體積結構參數，以確定SMA混合料礦料級配。采用浸水試件的殘留穩(wěn)定度評價SMA混合料的水穩(wěn)定性。SMA混合料的高溫抗車轍能力通過車轍試驗進行檢測，動穩(wěn)定度