沥青路面越来越多地被应用于不同等级的公路，其原因何在？高速公路高速公路城市道路城市道路1 1沥青混合料是一种粘弹塑性材料，具有良好的力学性能，沥青混合料是一种粘弹塑性材料，具有良好的力学性能，铺筑的路面平整无缝，振动小，噪音低，行车舒适。铺筑的路面平整无缝，振动小，噪音低，行车舒适。2 2路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，无强烈反光，路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，无强烈反光，有利于行车有利于行车安全。安全。3施工方便，施工时不需要养护，能及时开通交通。施工方便，施工时不需要养护，能及时开通交通。4 4维修简单，旧沥青混合料可再生利用。维修简单，旧沥青混合料可再生利用。1 1沥青路面容易沥青路面容易老化老化。2 2温度稳定性差温度稳定性差。 但是但是！第五章第五章 沥青混合料沥青混合料老化定义？老化定义？在长期的大气因素作用下，因沥青塑性降在长期的大气因素作用下，因沥青塑性降低，脆性增强，粘聚力减小，导致路面表低，脆性增强，粘聚力减小，导致路面表面产生松散，引起路面破坏。面产生松散，引起路面破坏。沥青路面老化现象沥青路面老化现象夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波浪；冬季低温时易脆裂，在车辆重复作用下浪；冬季低温时易脆裂，在车辆重复作用下易产生开裂。易产生开裂。波浪波浪车辙车辙泛油泛油温度稳定性差的表现：温度稳定性差的表现：温度稳定性差的表现：温度稳定性差的表现：一、定义一、定义 沥青混合料是将经合理级配组成的矿质混合料（如碎石、砂、矿沥青混合料是将经合理级配组成的矿质混合料（如碎石、砂、矿沥青混合料是将经合理级配组成的矿质混合料（如碎石、砂、矿沥青混合料是将经合理级配组成的矿质混合料（如碎石、砂、矿粉等），与适量的沥青材料在一定温度下经拌和所组成的混合物。将粉等），与适量的沥青材料在一定温度下经拌和所组成的混合物。将粉等），与适量的沥青材料在一定温度下经拌和所组成的混合物。将粉等），与适量的沥青材料在一定温度下经拌和所组成的混合物。将沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合料路面。沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合料路面。沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合料路面。沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合料路面。沥青混凝土：沥青混凝土： 结构是粗集料较多、细集料和矿粉也较多。结构是粗集料较多、细集料和矿粉也较多。 特点：对级配要求严格、密实度大、空隙率特点：对级配要求严格、密实度大、空隙率10%，抗渗性好。，抗渗性好。沥青碎石：沥青碎石： 结构是粗集料较多，没有矿粉或矿粉含量较少。结构是粗集料较多，没有矿粉或矿粉含量较少。 特点：对级配要求不很严格，不密实，空隙率特点：对级配要求不很严格，不密实，空隙率10%，热稳定性好。，热稳定性好。沥青沥青 混合料混合料矿料级配组成及空隙率大小矿质混合料的级配类型 制造工 艺分公称最大粒径1.1.特粗式沥青混合料特粗式沥青混合料2.2.粗粒式沥青混合料粗粒式沥青混合料3.3.中粒式沥青混合料中粒式沥青混合料4.4.细粒式沥青混合料细粒式沥青混合料5.5.砂粒式沥青混合料砂粒式沥青混合料1.1.连续级配沥青混合料连续级配沥青混合料2.2.间断级配沥青混合料间断级配沥青混合料1.1.密级配沥青混合料密级配沥青混合料2.2.半开级配沥青混合半开级配沥青混合 料料3.3.开级配沥青混合料开级配沥青混合料1.1.热拌沥青混合料热拌沥青混合料2.2.冷拌沥青混合料冷拌沥青混合料3.3.再生沥青混合料再生沥青混合料热拌沥青混合料热拌沥青混合料定义：热拌沥青混合料是经人工组配的矿质混合料与粘稠沥青定义：热拌沥青混合料是经人工组配的矿质混合料与粘稠沥青 在专门设备中加热拌和而成，并在热态下进行摊铺和压在专门设备中加热拌和而成，并在热态下进行摊铺和压 实的混合料，也称为：热拌热铺沥青混合料。实的混合料，也称为：热拌热铺沥青混合料。一、热拌沥青混合料的组成结构及强度理论一、热拌沥青混合料的组成结构及强度理论1 1组成结构理论组成结构理论表面理论：矿料形成矿质骨架，沥青作为胶结材料。表面理论：矿料形成矿质骨架，沥青作为胶结材料。起主导作用的是：矿料的强度及其级配的密实度。起主导作用的是：矿料的强度及其级配的密实度。胶浆理论：指沥青混合料是多级空间网络状结构的多级分散系。胶浆理论：指沥青混合料是多级空间网络状结构的多级分散系。 以集料为分散相，分散在沥青砂浆的介质中以集料为分散相，分散在沥青砂浆的介质中起主导作用的是：沥青与填料之间的关系。起主导作用的是：沥青与填料之间的关系。分为：微分散系、细分散系、粗分散系分为：微分散系、细分散系、粗分散系 2.2.沥青混合料组成结构类型沥青混合料组成结构类型1 1）悬浮）悬浮- -密实结构：属于连续型密级配，密实结构：属于连续型密级配， 细集料较多，粗集料较少细集料较多，粗集料较少 特点：粘聚力大，内摩阻角小，高温稳定性差。强度主要来源于沥青的特点：粘聚力大，内摩阻角小，高温稳定性差。强度主要来源于沥青的 粘结力。粘结力。 沥青路面中，要求至少有一层是密级配沥青混合料。沥青路面中，要求至少有一层是密级配沥青混合料。 2 2）骨架）骨架- -空隙结构：属于连续开级配，粗集料多，细集料少空隙结构：属于连续开级配，粗集料多，细集料少 特点：沥青与矿料间的粘聚力差，空隙率大，耐久性差，但热稳定性特点：沥青与矿料间的粘聚力差，空隙率大，耐久性差，但热稳定性 好，内摩阻力大，强度主要来源于粗集料间的摩擦力。好，内摩阻力大，强度主要来源于粗集料间的摩擦力。 使用这种混合料时，面层下面必须作下封层。使用这种混合料时，面层下面必须作下封层。3 3）骨架）骨架- -密实结构：是一种理想结构，它既有一定的粗集料形成骨架，又有密实结构：是一种理想结构，它既有一定的粗集料形成骨架，又有足够的细集料充填空隙，既有较高的粘聚力，又有较高的内摩阻角。足够的细集料充填空隙，既有较高的粘聚力，又有较高的内摩阻角。3.3.沥青混合料的强度理论沥青混合料的强度理论沥青混合料铺筑的路面产生破坏的主要原因：沥青混合料铺筑的路面产生破坏的主要原因： 夏季高温时的抗剪强度不足导致变形过大产生推挤、拥包等现象夏季高温时的抗剪强度不足导致变形过大产生推挤、拥包等现象 冬季低温时抵抗变形能力过差导致裂缝的产生冬季低温时抵抗变形能力过差导致裂缝的产生要求沥青混合料必须具备抗剪强度和抵抗变形的能力，一般采用库伦内摩要求沥青混合料必须具备抗剪强度和抵抗变形的能力，一般采用库伦内摩擦理论，三个参数：抗剪强度擦理论，三个参数：抗剪强度,黏聚力黏聚力c c和内摩阻角和内摩阻角有如下关系式有如下关系式: :内因：内因：1.1.沥青黏度的影响沥青黏度的影响 通常沥青的黏度越高，沥青混合料的抗剪强度越高。通常沥青的黏度越高，沥青混合料的抗剪强度越高。 黏聚力黏聚力c c随着沥青黏度的提高而增加，略有上升随着沥青黏度的提高而增加，略有上升2.2.沥青与矿料的吸附作用沥青与矿料的吸附作用 物理吸附物理吸附 矿料与沥青间的分子力吸附，与沥青表面活性物质含量有关，且只矿料与沥青间的分子力吸附，与沥青表面活性物质含量有关，且只有在干燥状态下才具有一定的黏附力。有在干燥状态下才具有一定的黏附力。 化学吸附化学吸附4.4.影响沥青混合料抗剪强度的因素影响沥青混合料抗剪强度的因素沥青在沥青混合料中以两种形式存在，一种为结构沥青，一种为自由沥青。沥青在沥青混合料中以两种形式存在，一种为结构沥青，一种为自由沥青。 沥青与矿料交互作用后，沥青在矿料表面形成一层扩散结构膜如下沥青与矿料交互作用后，沥青在矿料表面形成一层扩散结构膜如下图所示，在结构膜以内的称为结构沥青，在结构膜以外的称为自由沥青。图所示，在结构膜以内的称为结构沥青，在结构膜以外的称为自由沥青。当矿粉的用量一定时，当矿粉的用量一定时， 沥青用量过少：不足以包裹矿料表面，使得沥青混合料的强度低；沥青用量过少：不足以包裹矿料表面，使得沥青混合料的强度低； 随着沥青的增加，完全包裹在矿料表面，逐渐形成结构沥青，使得随着沥青的增加，完全包裹在矿料表面，逐渐形成结构沥青，使得沥青与矿料间的黏结力随沥青用量的增加而增加；沥青与矿料间的黏结力随沥青用量的增加而增加； 但沥青用量过多，使得未与矿粉相互作用的自由沥青含量增加，沥但沥青用量过多，使得未与矿粉相互作用的自由沥青含量增加，沥青胶结物的粘聚力随自由沥青含量的增加而降低。同时，内摩擦角也降青胶结物的粘聚力随自由沥青含量的增加而降低。同时，内摩擦角也降低。低。3.3.沥青与矿粉用量比例沥青与矿粉用量比例当沥青的用量一定时，当沥青的用量一定时， 矿粉量越多，能提高结构沥青的比例，沥青和矿料的黏结力就高。矿粉量越多，能提高结构沥青的比例，沥青和矿料的黏结力就高。但矿粉量也不能太多，否则使沥青混合料结团成型，不易施工。但矿粉量也不能太多，否则使沥青混合料结团成型，不易施工。故存在着最佳沥青用量故存在着最佳沥青用量4.4.矿料级配类型及表面性质的影响矿料级配类型及表面性质的影响矿料的级配类型：密级配矿料的级配类型：密级配cc、 ；开级配；开级配cc、 ；间断；间断 级配级配cc、 。矿料的表面状态：集料颗粒具有棱角、近似正方体、表面有矿料的表面状态：集料颗粒具有棱角、近似正方体、表面有 明显的粗糙度时，具有很大的内摩擦角（明显的粗糙度时，具有很大的内摩擦角（ ），混合料），混合料的的 抗剪强度高（抗剪强度高（ ）。）。5.5.温度及形变速率产生的影响温度及形变速率产生的影响温度升高：沥青易变形，黏聚力温度升高：沥青易变形，黏聚力C C下降，强度降低；下降，强度降低；温度降低：黏聚力温度降低：黏聚力C C升高，内摩擦角变化不大，故抗剪强度升高，内摩擦角变化不大，故抗剪强度 增加，变形能力降低，所以温度过低使沥青混增加，变形能力降低，所以温度过低使沥青混 合料路面开裂。合料路面开裂。 加荷频率高，产生不可恢复的永久变形。随着形变速率加荷频率高，产生不可恢复的永久变形。随着形变速率的增加，黏聚力的增加，黏聚力c c显著提高，内磨擦角变化很小，故强度增加。显著提高，内磨擦角变化很小，故强度增加。外因：外因：二、沥青混合料的技术性质和技术标准二、沥青混合料的技术性质和技术标准沥青路面使用性能的气候分区沥青路面使用性能的气候分区（3） 耐久性（二）技术性质（二）技术性质马歇尔试验稳定度 车辙试验动稳定度 （1）高温稳定性（2）低温抗裂性低温弯曲试验水稳性耐老化性耐疲劳性浸水马歇尔试验残留稳定度（%）冻融劈裂试验残留强度比（%）（4） 抗滑性（5）施工和易性1.1.高温稳定性高温稳定性 指沥青混合料在夏季高温条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产指沥青混合料在夏季高温条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能。生车辙和波浪等病害的性能。评定高温稳定性的方法：评定高温稳定性的方法：目前我国普遍采用的是马歇尔试验，通过测定沥青混合料稳定度（目前我国普遍采用的是马歇尔试验，通过测定沥青混合料稳定度（KNKN）和）和流值（以流值（以0.1mm0.1mm计）两项指标，反映沥青混合料的高温稳定性。此外，对于路计）两项指标，反映沥青混合料的高温稳定性。此外，对于路面性能要求较高的还应通过车辙试验（次面性能要求较高的还应通过车辙试验（次/mm/mm）测定其抗车辙能力。）测定其抗车辙能力。提高温度稳定性的措施：提高温度稳定性的措施：提高粘聚力：采用高稠度沥青；提高粘聚力：采用高稠度沥青； 控制沥青最佳用量控制沥青最佳用量 采用碱性矿粉；采用碱性矿粉；提高内摩租角：增加粗集料用量提高内摩租角：增加粗集料用量 采用表面粗糙有棱角的集料等采用表面粗糙有棱角的集料等 2.2.低温抗裂性低温抗裂性 沥青混合料随温度的降低，变形能力下降，路面由于低温而收缩以沥青混合料随温度的降低，变形能力下降，路面由于低温而收缩以及行车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝，从而影响道路的正常使用。及行车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝，从而影响道路的正常使用。 低温裂缝引起的原因：混合料低温脆化、低温缩裂、温度疲劳引起的；低温裂缝引起的原因：混合料低温脆化、低温缩裂、温度疲劳引起的； 低温脆化是指其在低温条件下，变形能力降低。低温缩裂通常是由低温脆化是指其在低温条件下，变形能力降低。低温缩裂通常是由于材料本身的抗拉强度不足而造成的。温度疲劳，由于多次温度循环而于材料本身的抗拉强度不足而造成的。温度疲劳，由于多次温度循环而造成的疲劳破坏。造成的疲劳破坏。措施：设计时选择沥青要稠度较低、温度敏感性低、抗老化能力强措施：设计时选择沥青要稠度较低、温度敏感性低、抗老化能力强 指在长期的荷载作用和自然因素影响下，保持正常使用状态而不指在长期的荷载作用和自然因素影响下，保持正常使用状态而不出现剥落和松散等损坏的能力。出现剥落和松散等损坏的能力。3.3.耐久性耐久性影响因素：沥青的化学性质、矿料的矿物成分、混合料的组成结构等；影响因素：沥青的化学性质、矿料的矿物成分、混合料的组成结构等；针对混合料的组成结构：针对混合料的组成结构：混合料的空隙率混合料的空隙率 空隙率尽可能小空隙率尽可能小 但仍要留一定的空隙率，规定混合料中应残留但仍要留一定的空隙率，规定混合料中应残留3%3%的空隙率的空隙率沥青的用量沥青的用量 沥青的用量低于最佳用量时，残留空隙率增大，耐久性下降。沥青的用量低于最佳用量时，残留空隙率增大，耐久性下降。沥青与矿料间的作用沥青与矿料间的作用 尽量提高结构沥青的比例，提高混合料的粘聚力，防止路面剥落。尽量提高结构沥青的比例，提高混合料的粘聚力，防止路面剥落。F空隙率（残留空隙率）：空隙率（残留空隙率）：评价沥青混合料压实程度的指标。评价沥青混合料压实程度的指标。 压实后，空隙的体积占沥青混合料总体积的百分率。压实后，空隙的体积占沥青混合料总体积的百分率。F沥青饱和度（即沥青的填隙率）沥青饱和度（即沥青的填隙率） 沥青体积占矿料间隙体积的百分率沥青体积占矿料间隙体积的百分率 饱和度过小，沥青难以充分裹覆矿料，粘聚性下降，空隙饱和度过小，沥青难以充分裹覆矿料，粘聚性下降，空隙 率也增大。所以耐久性下降；饱和度过大，夏季引起路面泛率也增大。所以耐久性下降；饱和度过大，夏季引起路面泛 油，降低了面层的高温稳定性。而且自由沥青多，粘聚力下降。油，降低了面层的高温稳定性。而且自由沥青多，粘聚力下降。 饱和度要适中。饱和度要适中。 一般采用马歇尔试验测定沥青混合料试件的空隙率、饱和度一般采用马歇尔试验测定沥青混合料试件的空隙率、饱和度和残留稳定度等指标，来评价沥青混合料的耐久性。和残留稳定度等指标，来评价沥青混合料的耐久性。F残留稳定度残留稳定度 残留稳定度是反映沥青混合料受水损害时抵抗剥落的能力。残留稳定度是反映沥青混合料受水损害时抵抗剥落的能力。 浸水后的稳定度与标准马歇尔稳定度的百分比即为残留稳定度。浸水后的稳定度与标准马歇尔稳定度的百分比即为残留稳定度。4.4.抗滑性抗滑性 随着公路等级的提高和车辆行驶速度的加快，路面的抗滑性显随着公路等级的提高和车辆行驶速度的加快，路面的抗滑性显得尤为重要。路面的抗滑能力与沥青混合料的粗糙度、级配组成、得尤为重要。路面的抗滑能力与沥青混合料的粗糙度、级配组成、沥青用量和矿质集料的微表面性质等因素有关。面层集料应选用质沥青用量和矿质集料的微表面性质等因素有关。面层集料应选用质地坚硬具有棱角的碎石，采取适当增大集料粒径，适当减少一些沥地坚硬具有棱角的碎石，采取适当增大集料粒径，适当减少一些沥青用量及严格控制沥青的含蜡量等措施，均可提高路面的抗滑性。青用量及严格控制沥青的含蜡量等措施，均可提高路面的抗滑性。5.5.施工和易性施工和易性影响因素：影响因素：矿料级配：不易离析现象矿料级配：不易离析现象沥青用量沥青用量 沥青用量多，容易结块，不容易摊铺。沥青用量多，容易结块，不容易摊铺。 沥青用量少，混合料较松散，不易压实。沥青用量少，混合料较松散，不易压实。 故沥青用量要适量故沥青用量要适量 另外，气候情况，机械性能，施工能力等外部条件也会不同程度地另外，气候情况，机械性能，施工能力等外部条件也会不同程度地影响施工和易性影响施工和易性目前，评价施工和易性还没有一个定量的指标，只能凭经验来目估。目前，评价施工和易性还没有一个定量的指标，只能凭经验来目估。 沥青混合料在施工过程中是否容易拌和、摊铺、压实的性能。沥青混合料在施工过程中是否容易拌和、摊铺、压实的性能。（三）热拌沥青混合料的技术标准（三）热拌沥青混合料的技术标准 按热拌沥青混合料马歇尔试验指标要求，按热拌沥青混合料马歇尔试验指标要求，参照参照公路沥青路面施工技术规范公路沥青路面施工技术规范技术标准。技术标准。沥青混合料的拌合沥青混合料的拌合沥青混合料的拌合沥青混合料的拌合沥青混合料的运输沥青混合料的运输沥青混合料的运输沥青混合料的运输沥青混合料的摊铺沥青混合料的摊铺沥青混合料的摊铺沥青混合料的摊铺沥青混合料的碾压沥青混合料的碾压沥青混合料的碾压沥青混合料的碾压这就是建材课程要解决的问题这就是建材课程要解决的问题这是路面施工要解决的问题沥青材料沥青材料沥青混合料组成材料沥青混合料组成材料 粗集料粗集料细集料细集料填料填料基质沥青改性沥青各种粒径的碎石（方孔筛）天然砂机制砂石屑矿粉最好都是碱性材料（1 1）沥青材料）沥青材料 不同型号的沥青材料，具有不同的技术指标，适用不同型号的沥青材料，具有不同的技术指标，适用于不同等级、不同类型的路面，在选择沥青材料的时候，于不同等级、不同类型的路面，在选择沥青材料的时候，要考虑到气候条件、交通量、施工方法等情况。要考虑到气候条件、交通量、施工方法等情况。 寒冷地区宜选用稠度较小，延度较大的沥青，以免寒冷地区宜选用稠度较小，延度较大的沥青，以免冬季裂缝；较热地区选用稠度较大，软化点高的沥青，冬季裂缝；较热地区选用稠度较大，软化点高的沥青，以免夏季泛油、发软。一般路面的上层宜用较稠的沥青，以免夏季泛油、发软。一般路面的上层宜用较稠的沥青，下层和联结层宜用较稀的沥青。下层和联结层宜用较稀的沥青。（2 2）粗集料）粗集料 要求洁净、干燥、无风化、无杂质，并且具有足够的强要求洁净、干燥、无风化、无杂质，并且具有足够的强度和耐磨性。一般选用高强、碱性的岩石轧制成接近于立方度和耐磨性。一般选用高强、碱性的岩石轧制成接近于立方体、表面粗糙、具有棱角的颗粒。体、表面粗糙、具有棱角的颗粒。 沥青混合料对粗集料的级配不单独提出要求，只要求它沥青混合料对粗集料的级配不单独提出要求，只要求它与细集料、矿粉组成的矿质混合料能符合相应的沥青混合料与细集料、矿粉组成的矿质混合料能符合相应的沥青混合料的矿料级配范围。每种混合料按空隙率分为的矿料级配范围。每种混合料按空隙率分为I I型型 ( (空隙率为空隙率为 ) )和和 IIII型（空隙率为型（空隙率为6 61010）两种。）两种。（3 3）细集料）细集料 沥青混合料的细集料可根据当地条件及混合料级配沥青混合料的细集料可根据当地条件及混合料级配要求选用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也可用石要求选用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也可用石屑代替。但对于高等级公路的面层或抗滑表层，石屑的屑代替。但对于高等级公路的面层或抗滑表层，石屑的用量不宜超过砂的用量。一种细集料不能满足级配要求用量不宜超过砂的用量。一种细集料不能满足级配要求时，可用两种以上、不同级配的细集料掺合使用。时，可用两种以上、不同级配的细集料掺合使用。（4 4）矿粉）矿粉 矿粉是由石灰岩或岩浆岩中的碱性岩石磨制而成的，矿粉是由石灰岩或岩浆岩中的碱性岩石磨制而成的，也可以利用工业粉末、废料、粉煤灰等代替，但用量不宜也可以利用工业粉末、废料、粉煤灰等代替，但用量不宜超过矿料总量的。其中粉煤灰的用量不宜超过填料总超过矿料总量的。其中粉煤灰的用量不宜超过填料总量的量的5050。矿粉应干燥、不含泥土杂质和石块，含水量应。矿粉应干燥、不含泥土杂质和石块，含水量应不大于。不大于。沥青材料沥青材料针入度 针入度指数 软化点延度 蜡含量 闪点 溶解度 密度压碎值 磨耗值 表观相对密度吸水率 坚固性 针片状颗粒含量0.075mm颗粒含量 软尽弱颗粒含量磨光值 粘附性 破碎面要求粗集料粗集料细集料细集料填填 料料表观密度 含水量 粒径范围 外观亲水系数 塑性指数 加热安定性原材料名称原材料名称技术指标技术指标执行标准执行标准1.公路工程集料试验规程JTG E42-20052.公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004 公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ 052-2000 原材料的原材料的技术要求技术要求 表观相对密度 坚固性含泥量 砂当量 亚申蓝值 棱角性目标配合比设计阶段生产配合比设计阶段生产配合比验证阶段矿质混合料的组成设计最佳沥青用量确定矿料的配合比设计确定级配范围马歇尔试验结果分析确定沥青混合料的类型物理、力学指标的测定预估沥青用量制备试样，沥青混合料的配合比设计沥青混合料的配合比设计HMA HMA 热拌沥青混合料，热拌沥青混合料，A A 普通道路石油沥青普通道路石油沥青 ，T T 道路煤沥青道路煤沥青AH AH 重交通量道路用石油沥青重交通量道路用石油沥青( (重交通道路沥青重交通道路沥青) )PC PC 喷洒型阳离子乳化沥青喷洒型阳离子乳化沥青；BC BC 拌和型阳离子乳化沥青拌和型阳离子乳化沥青PA PA 喷洒型阴离子乳化沥青喷洒型阴离子乳化沥青；BA BA 拌和型阴离子乳化沥青拌和型阴离子乳化沥青ALAL（R R） 快凝液体石油沥青快凝液体石油沥青ALAL（M M） 中凝液体石油沥青中凝液体石油沥青ALAL（S S） 慢凝液体石油沥青慢凝液体石油沥青AC AC 沥青混凝土混合料沥青混凝土混合料；LH LH 沥青混凝土混合料（采用圆孔筛时）沥青混凝土混合料（采用圆孔筛时）AM AM 沥青碎石混合料沥青碎石混合料；LS LS 沥青碎石混合料（采用圆孔筛时）沥青碎石混合料（采用圆孔筛时）AK AK 抗滑表层沥青混合料抗滑表层沥青混合料LK LK 抗滑表层沥青混合料（采用圆孔筛时）抗滑表层沥青混合料（采用圆孔筛时）OAC OAC 沥青混合料的最佳沥青用量，沥青混合料的最佳沥青用量，MS MS 马歇尔稳定度马歇尔稳定度，FL FL 马歇尔试验的流值马歇尔试验的流值VV VV 沥青混合料中的空隙率沥青混合料中的空隙率VMA VMA 沥青混合料中的矿料间隙率，沥青混合料中的矿料间隙率，VFA VFA 沥青混合料中的沥青饱和度，沥青混合料中的沥青饱和度，DS DS 沥青混合料车辙试验的动稳定度，沥青混合料车辙试验的动稳定度，COC COC 沥青的克利夫兰杯开工式闪点，沥青的克利夫兰杯开工式闪点，TOC TOC 沥青的泰格杯开式闪点，沥青的泰格杯开式闪点，PSV PSV 石料的磨光值，石料的磨光值，TFOT TFOT 沥青的薄腊加热试验，沥青的薄腊加热试验，PI PI 沥青的针入度指数沥青的针入度指数 确定沥青混合料类型确定沥青混合料类型 根据道路等级、路面类型、结构层位来选择沥青混合料根据道路等级、路面类型、结构层位来选择沥青混合料的类型；的类型；确定矿质混合料的级配范围确定矿质混合料的级配范围 参照参照公路沥青路面施工技术规范公路沥青路面施工技术规范推荐的级配作为沥推荐的级配作为沥青混合料的设计级配，见书中表青混合料的设计级配，见书中表5-145-14；1.1.矿质混合料的配合组成设计矿质混合料的配合组成设计 目的：选配一个具有足够密实度，并且有较高内摩阻力的目的：选配一个具有足够密实度，并且有较高内摩阻力的 矿质混合料矿质混合料配合比设计配合比设计组成材料的原始数据测定：取样、筛分、测密度组成材料的原始数据测定：取样、筛分、测密度计算组成材料的配合比：试算法、图解法计算组成材料的配合比：试算法、图解法调整配合比调整配合比a a：一般情况下合成级配曲线应尽量接近设计级配中值，尤：一般情况下合成级配曲线应尽量接近设计级配中值，尤其是其是0.0750.075、2.362.36、4.75mm4.75mm三个筛孔的通过量尽量接近设三个筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中值计级配范围的中值b b：高等级公路偏下（粗）限：高等级公路偏下（粗）限 一般公路偏上（细）限一般公路偏上（细）限c c：合成级配，合理适用：合成级配，合理适用2.2.确定最佳沥青用量（确定最佳沥青用量（OACOAC） 采用马歇尔试验法来确定沥青最佳用量。采用马歇尔试验法来确定沥青最佳用量。按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组按规按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组按规范推荐的沥青用量范围加入适量沥青，并按范推荐的沥青用量范围加入适量沥青，并按0.5%0.5%的间隔的间隔递增，拌合均匀制成马歇尔试件，进行试验，测出试件递增，拌合均匀制成马歇尔试件，进行试验，测出试件的密实度、稳定度和流值等；的密实度、稳定度和流值等；绘制沥青用量与物理绘制沥青用量与物理- -力学指标关系图，确定出最佳沥力学指标关系图，确定出最佳沥青用量。青用量。最佳沥青用量确定最佳沥青用量确定（1 1）将不同油石比（沥青用量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：将不同油石比（沥青用量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：毛体积相对密度(%)油石比稳定度(KN)(%)油石比规范要求5KNa1=5.9%a2=5.28%空隙率(%)(%)油石比流值(mm)油石比(%)规范要求24.5mm 规范要求36%a3=5.32%饱和度油石比(%)(%)间隙率(%)(%)油石比规范要求7085%规范要求14% 从上述图上找出毛体积密度最大值对应沥青用量从上述图上找出毛体积密度最大值对应沥青用量a a1 1、稳定度最大值对、稳定度最大值对应沥青用量应沥青用量a a2 2、目标空隙率（或中值）对应沥青用量、目标空隙率（或中值）对应沥青用量a a3 3、沥青饱和度范围、沥青饱和度范围内的中值对应沥青用量内的中值对应沥青用量a a4 4计算：计算：OACOAC1 1= =（a a1 1+a+a2 2+a+a3 3+a+a4 4）4 4a a1 1=5.9%=5.9%； a a2 2=5.28%=5.28%； a a3 3=5.32%=5.32%； a a4 4无法确定无法确定如果所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围，只取a1、a2、a3计算OACOAC1 1= =（a a1 1+a+a2 2+a+a3 3）3 3（2 2）确定）确定OACOAC1 1（3 3）确定）确定OACOAC2 2从上述图上找出符合规范要求的各技术指标的用油量，绘于下图，找出从上述图上找出符合规范要求的各技术指标的用油量，绘于下图，找出满足所有指标的公共沥青用量范围，并查出最大值满足所有指标的公共沥青用量范围，并查出最大值OACOACmaxmax和最小值和最小值OACOACminmin。公共沥青用量中公共沥青用量中OACmax=5.78%OACmin=5.37%计算计算OACOAC2 2= =（OACOACmaxmax + + OACOACminmin）2 2（4 4）最佳沥青用量）最佳沥青用量OAC=OAC=（OACOAC1 1+OAC+OAC2 2）2 2（5 5）检查图中所对应于）检查图中所对应于OACOAC的各项指标是否均符合马歇的各项指标是否均符合马歇 尔试验技术标准尔试验技术标准 此时，还应包括矿料间隙率此时，还应包括矿料间隙率VMAVMA的检验。的检验。（6 6）调整沥青的最佳用量）调整沥青的最佳用量u对热区公路以及重交通的高速公路、一级公路，山区公路对热区公路以及重交通的高速公路、一级公路，山区公路 的长大坡度路段，预计有可能造成较大车辙的情况下，将的长大坡度路段，预计有可能造成较大车辙的情况下，将 沥青最佳用量减少沥青最佳用量减少0.1%-0.5% 0.1%-0.5% 作为设计沥青用量。作为设计沥青用量。u对寒区公路及其它等级公路，旅游公路、交通量很少的公对寒区公路及其它等级公路，旅游公路、交通量很少的公 路，最佳用量可在路，最佳用量可在OACOAC的基础上增加的基础上增加0.1%-0.3%0.1%-0.3%，但不得降，但不得降 低压实度的要求。低压实度的要求。（7 7）检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度）检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度 3.3.配合比的设计检验配合比的设计检验高温稳定性检验：对于公称最大粒径等于或小于高温稳定性检验：对于公称最大粒径等于或小于19mm的混的混合料，必须按最佳沥青用量制作试件进行车辙试验。合料，必须按最佳沥青用量制作试件进行车辙试验。水稳定性检验：测定浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比水稳定性检验：测定浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比低温抗裂性检验低温抗裂性检验渗水系数检验渗水系数检验多碎石沥青多碎石沥青混凝土混凝土其他沥青混合料其他沥青混合料再生沥青再生沥青混凝土混凝土沥青稀浆封层沥青稀浆封层混合料混合料沥青玛蹄脂沥青玛蹄脂碎石碎石(SMA)冷拌沥青混合料冷拌沥青混合料多孔隙沥青混凝多孔隙沥青混凝土表面层土表面层桥面铺装材料桥面铺装材料 SMASMA是沥青玛蹄脂碎石的缩写，是一种沥青结合料与少是沥青玛蹄脂碎石的缩写，是一种沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多的填料（矿粉）组成的沥量的纤维稳定剂、细集料以及较多的填料（矿粉）组成的沥青玛蹄脂填充于间断级配的粗集料骨架间隙中，所形成的沥青玛蹄脂填充于间断级配的粗集料骨架间隙中，所形成的沥青混合料，简称青混合料，简称SMASMA。沥青玛蹄脂碎石混合料沥青玛蹄脂碎石混合料1.1.抗车辙能力高抗车辙能力高2.2.优良的抗裂性能优良的抗裂性能 在低温条件下，由于在低温条件下，由于SMASMA混合料中有着相当数量的沥混合料中有着相当数量的沥 青玛蹄脂，当温度下降时，沥青玛蹄脂具有较高的粘结能青玛蹄脂，当温度下降时，沥青玛蹄脂具有较高的粘结能 力，它的韧性和柔性使得混合料具有良好的低温变形能力。力，它的韧性和柔性使得混合料具有良好的低温变形能力。3.3.较好的抗滑性能较好的抗滑性能 采用间断级配的矿料，压实后表面形成的构造深度采用间断级配的矿料，压实后表面形成的构造深度 大，一般超过大，一般超过1mm1mm，这是得沥青面层具有良好的抗滑性和耐，这是得沥青面层具有良好的抗滑性和耐 磨性能，还能减少溅水，减少噪声，提高道路行驶质量。磨性能，还能减少溅水，减少噪声，提高道路行驶质量。 SMASMA的技术性质的技术性质4.4.良好的耐久性良好的耐久性 在在SMASMA混合料中，粗集料骨架空隙被富含沥青的玛蹄脂混合料中，粗集料骨架空隙被富含沥青的玛蹄脂 密实填充，并将集料颗粒粘结在一起，沥青在集料表面形密实填充，并将集料颗粒粘结在一起，沥青在集料表面形 成较厚的沥青膜。此外，成较厚的沥青膜。此外，SMASMA混合料空隙率较小，沥青于水混合料空隙率较小，沥青于水 或空气的接触较少，因而或空气的接触较少，因而SMASMA混合料的水稳定性和抗老化性混合料的水稳定性和抗老化性 较普通沥青混合料为好；又由于较普通沥青混合料为好；又由于SMASMA混合料及本事不透水混合料及本事不透水 的，对中、下面层和基层有着较好的保护作用和隔水作的，对中、下面层和基层有着较好的保护作用和隔水作 用，使沥青路面保持较高的整体强度和稳定性。用，使沥青路面保持较高的整体强度和稳定性。5.5.摊铺和压实性好摊铺和压实性好6.6.能见度好能见度好7.7.降低噪音降低噪音( (二二)SMA)SMA的组成材料要求的组成材料要求1.1.沥青沥青 在在SMASMA混合料中，要求沥青具有较高的粘度，与集料混合料中，要求沥青具有较高的粘度，与集料有良好的粘附性。有良好的粘附性。SMASMA所用沥青质量必须符合我国所用沥青质量必须符合我国“重交通重交通道路沥青技术要求道路沥青技术要求”，并应采用比当地常用热拌沥青混合，并应采用比当地常用热拌沥青混合料所用沥青硬一级的沥青。南方炎热地区可以采用料所用沥青硬一级的沥青。南方炎热地区可以采用AH-70,AH-70,寒冷地区用寒冷地区用AH-70 AH-70 或或AH-90AH-90。 对于高速公路、承受繁重交通的重大工程道路、夏对于高速公路、承受繁重交通的重大工程道路、夏季特别炎热活冬季特别寒冷地区的道路，最好采用改性沥季特别炎热活冬季特别寒冷地区的道路，最好采用改性沥青配制青配制SMASMA混合料。混合料。2.2.集料集料 用于用于SMASMA混合料中的粗集料应是高质量的轧制碎石，混合料中的粗集料应是高质量的轧制碎石，其岩石应坚韧，具有较高的强度和刚度，应严格控制集料其岩石应坚韧，具有较高的强度和刚度，应严格控制集料中的针状颗粒含量，集料的力学性质要高于沥青混凝土的中的针状颗粒含量，集料的力学性质要高于沥青混凝土的要求，还要尽量选择碱性集料。要求，还要尽量选择碱性集料。 细集料最好使用坚硬的机制砂，当采用普通石屑作细集料最好使用坚硬的机制砂，当采用普通石屑作为细集料时，宜采用石灰岩石屑，石屑中不得含有泥土类为细集料时，宜采用石灰岩石屑，石屑中不得含有泥土类杂物。当与天然砂混用时，天然砂的含量不宜超过机制砂杂物。当与天然砂混用时，天然砂的含量不宜超过机制砂或石屑的比例。细集料质量除了满足普通热拌沥青混合料或石屑的比例。细集料质量除了满足普通热拌沥青混合料对细集料的要求外，棱角性最好大于对细集料的要求外，棱角性最好大于45%45%。3.3.稳定剂稳定剂纤维纤维 主要作用：一是稳定沥青，二是增加沥青混合料的抗主要作用：一是稳定沥青，二是增加沥青混合料的抗拉强度和抗滑能力。拉强度和抗滑能力。 无稳定剂时易产生流淌、离析无稳定剂时易产生流淌、离析 稳定剂可用纤维和聚合物稳定剂可用纤维和聚合物( (三三)SMA)SMA的应用的应用矿料通过皮带输入拌和楼干燥筒加热振动筛二次筛分热料提升到拌和楼热料仓根据目标配合比的OAC、OAC0.3%三组沥青用量根据热料比例确定生产配合比最佳沥青用量OAC图解法确定热料比例生产配合比生产配合比目标配合比目标配合比图解法确定冷料比例确定目标配合比最佳沥青用量OAC取样冷料筛分根据冷料比例成型5组马歇尔试件通过调整控制室皮带转速达到设计比例青用量确定提供标准为生产配合比最佳沥热料比例与最佳沥青用量输入控制室计算机生产沥青混合料沥青混合料热料筛分取分级目标配合比与生产配合比设计关系图目标配合比与生产配合比设计关系图成型3组马歇尔试件生产配合比设计一、矿料组成设计1取样各种集料，此处取样的集料为热料，是经热料仓2筛分分级热料（水洗法）3取筛分后的通过率用图解法确定热料的组成比例 进行试验确定最佳沥青用量（同目标配合比的方法 1根据上述方法确定的热料比例，按照目标配合比的OAC、 OAC0.3%三组沥青用量成型马歇尔试件（同目标配合比冷料确定方法 一样）。振动筛二次筛分后的分级热料。二、最佳沥青用量确定2检验最佳沥青时的粉胶比和有效沥青膜厚度（与目标配合比一样）一样）。生产配合比验证车辙试验浸水马歇尔试验冻融劈裂试验低温弯曲试验渗水试验高温稳定性检验水稳定性检验低温抗裂性检验渗水系数检验一、沥青混合料的技术性能检验钢渣活性检验二、沥青混合料的施工工艺确定通过铺筑试验路段，确定机械组合、压实方式、施工工艺等。通过试验确定