沥青混合料的技术性质和技术标准
沥青混合料的技术性质
施工和易性 高温稳定性 低温抗裂性
耐久性
抗滑性
沥青混合料的技术标准
概念
施工和易性
沥青混合料在施工过程中容易拌和、摊铺和压 实的性能。它与矿料级配、沥青品种及用量、施工 条件以及混合料性质有关。
沥青混合料施工温度要求
沥青种类
沥青加热温度(℃) 混合料出厂温度(℃) 150~170 140~165
LS-30
LS-25 LS-20 LS-15 LS-10 LS-5
30
25 20 15 10 5 15 20
细粒式
抗滑表层
第二节
热拌热铺沥青混合料
组成结构和强度形成原理
沥青混合料的组成结构 沥青混合料的组成结构类型 沥青混合料的强度形成原理 影响沥青混合料抗剪强度的因素 沥青混合料组成材料的技术要求 沥青混合料的技术性质和技术标准 沥青混合料~110,不低于75 不低于50 路面冷却后
高温稳定性
概念
夏季高温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。
评定高温稳定性的方法
马歇尔试验；沥青混合料单轴压缩试验；沥青 混合料三轴压缩试验；沥青混合料车辙试验。
提高温度稳定性的措施
用高稠度沥青提高抵抗变形的能力；用最佳级 配矿料可提高温度稳定性；用碱性岩石可以增加沥 青与矿料的粘结力；用碱性矿粉可增强高温稳定性。
沥青与矿料的化学吸附
沥青酸与矿料金属阳离子产生化学反应，在矿 料表面构成的单分子化学吸附层。特点：粘结力强， 可保证水稳定性。
沥青与矿料间的吸附作用对(τ)的影响
结构 沥 青 结 构沥 青 自由 沥 青
矿料
矿料
矿料
矿料
结构沥青特点
观看动画
化学组分重新排列，沥青粘度提高；在碱性矿 料表面发育厚，酸性矿料表面发育薄；沥青粘聚力 增加，矿料间产生刚性联结。
影响沥青混合料抗剪强度(τ)的因素
内因
沥青粘度(η )对抗剪强度(τ )的影响 沥青与矿料间的吸附作用对(τ )的影响 矿料的级配类型及表面状态对(τ )的影响 矿料比面对(τ )的影响 沥青用量对(τ )的影响
外因
试验温度(T)对(τ )的影响 加荷速度( d ε / d t )对(τ )的影响
自由沥青特点
沥青保持原有粘度；沥青与矿料间粘聚力较小。
矿料级配类型及表面状态对(τ)的影响
矿料的级配类型对(τ )的影响
密级配c↑、φ ↓； 开级配c↓、φ ↑； 间断级配c↑、φ ↑。
矿料的表面状态对(τ )的影响
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，混合料的抗剪 强度高。
加荷速度( dε / d t )对(τ)的影响
加荷速度的影响
随加荷速度增加，粘聚力显著增加，内摩擦角 变化不大。
沥青混合料组成材料的技术要求
沥青材料的选用
宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类 型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等，结 合当地的使用经验，经技术论证后确定。 对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续 时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、 汽车荷载剪应力大的层次，采用稠度大、60℃粘度大 的沥青，也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青 等级；对冬季寒冷地区或交通量小的公路、旅游公路 宜选用稠度小、低温延度大的沥青；对温度日温差、 年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。当 高温要求与低温要求发生矛盾时，应优先考虑满足高 温性能的要求。
密级配沥青混凝土马歇尔试验技术标准 沥青稳定碎石马歇尔试验技术标准 SMA混合料马歇尔试验技术要求 OGFC混合料技术要求 沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求 沥青混合料水稳定性检验技术要求 沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求 沥青混合料试件渗水系数技术要求
设计任务
沥青混合料的组成设计
确定粗集料、细集料、矿粉的最优用量比例； 确定最佳沥青用量。
AC-25
中粒式 AC-20 AC-16 AC-13 AC-10 砂粒式 AC-5 AK-13 AK-16
AM-25
AM-20 AM-16 AM-13 AM-10 AM-5 -
26.5
19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 13.2 16.0
LH-30
LH-25 LH-20 LH-15 LH-10 LH-5 LH-15 LH-20
沥青用量少，不能形成结构沥青的膜层来粘 结矿料；沥青用量适当，结构沥青数量多，胶浆具 有最优粘聚力；沥青用量过多，形成自由沥青粘 结，胶浆粘聚力随自由沥青含量的增加而降低，内 摩擦角也降低。
试验温度(T)对(τ)的影响
试验温度的影响
随温度升高，粘聚力显著减小，变形能力增 强；随温度降低，粘聚力提高，内摩擦角变化不 大，抗剪强度增加。
沥青混合料的最佳沥青用量的确定
确定沥青混合料类型
沥青混合料的类型，根据道路等级、路面类型 及所处的结构层位，参照相关的设计规范选定。
确定工程设计的级配范围
按已确定的沥青混合料类型，查阅规范推荐的 矿质混合料级配范围表以确定所需的级配范围。密 级配沥青可选择粗型(C型)或细型(F型)混合料。夏 季温度高重载交通多的路段，选用粗型混合料(AC-C 型)和较高的设计空隙率。
粗集料
沥青混合料组成材料的技术要求
沥青混合料用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛 选砾石、钢渣、矿渣等，但高速公路和一级公路不得 使用筛选砾石和矿渣。 粗集料的技术要求
细集料的技术要求
细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有 适当的颗粒级配，其质量应符合规定要求。细集料 的洁净程度，天然砂以小于0.075㎜含量的百分数表 示，石屑和机制砂以砂当量（适用于0～4.75㎜）或 亚甲蓝值（适用于0～2.36㎜或0～0.15㎜）表示。
矿料比面对(τ)的影响
矿料比面概念
单位质量集料的总表面积。
矿料比面对(τ )的影响
粗集料比面为0.5 ~ 3 m2/ kg；矿粉的比面为 300 ~ 2000 m2/ kg ；在相同沥青用量情况下 ,矿粉的 比面大，结构沥青数量多，沥青混合料粘聚力高。
沥青用量的影响
沥青用量对(τ)的影响
观看动画
空隙率； 饱和度(沥青填隙率)； 残留稳定度。
抗滑性
表示路面抗滑性的三项指标
表面摩擦系数( f 0)； 表面构造深度(TD)； 石料磨光值(PSV)。
一般路段 磨擦系数 f0 52~55 47~50 ≥45 构造深度 TD(mm) 0.6~0.8 0.4~0.6 0.2~0.4 石料磨光值 PSV 42~45 37~40 ≥35 磨擦系数 f0 57~60 52~55 ≥50
热拌沥青混合料种类
特粗式 细粒式 粗粒式 砂粒式 中粒式
抗滑表层
沥青混合料筛孔径对比
混合料 类 别 特粗式 粗粒式 方孔筛系列 沥 青 混凝土 AC-30 沥青 碎石 AM-40 AM-30 集料最大 粒径(mm) 37.5 31.5 沥 青 混凝土 LH-40 或LH-35 LS-40 LS-35 对应的圆孔筛系列 沥青 碎石 集料最大 粒径(mm) 50 40 35
如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求 范围，按下式求取3者的平均值作为OAC1。
a1 a 2 a 3 OAC 1 3
对所选择试验的沥青用量范围，密度或稳定度没有出现峰 值(最大值经常在曲线的两端)时，可直接以目标空隙率所对应 的沥青用量a3作为OAC1，但OAC1必须介于OACmin ～OACmax 的范围内，否则应重新进行配合比设计。
组成结构和强度形成原理
沥青混合料组成结构理论
表面理论
粗集料、细集料和填料经人工组配成密实的级 配矿质骨架，由沥青分布其表面，将它们胶结成为 一个具有强度的整体。
胶浆理论
沥青混合料是一种多级空间网状结构的分散系， 由粗分散系、细分散系和微分散系三级分散体系组 成。
密实悬浮结构
沥青混合料的组成结构类型
沥青混合料组成材料的技术要求
矿粉的技术要求
干燥、洁净，泥土含量应小于3％；采用碱性 岩石磨制的矿粉；有足够的细度，小于0.075mm的 石粉大于80% ；可用水泥及部分消石灰粉代替部 分矿粉，代替数量不宜超过矿料总量的3%；粉煤 灰作为填料使用时，烧失量应小于12％，塑性指数 应小于4％；由粗集料、细集料、矿粉组成的矿质 混合料，级配应符合技术规范规定的级配范围要求。
沥青路面抗滑性的要求
路段分类 指标值
公路等级
环境不良路段 构造深度 TD(mm) 0.6~0.8 (1.0~1.2) 0.3~0.5 (1.0~1.2) 0.2~0.4 (1.0~1.2) 石料磨光值 PSV 47~50 42~45 ≥40
高速公路 一级公路 二级公路 三、四级 公 路
沥青混合料的技术标准 JTG F40-2004
概念
低温抗裂性
沥青混合料在低温条件下不产生裂缝的性能。
低温抗裂性所包含的内容
温度收缩系数； 抗拉强度； 劲度模量； 破坏应变。
影响因素
与沥青的性质及混合料的组成结构有关； 与矿料的级配、沥青用量及施工质量的控制有 关。
耐久性
影响因素
组成材料的性质； 沥青用量； 沥青混合料的组成结构； 空隙率。
马歇尔试验指标
石油沥青
140~160 125~160 130~150 120~150
煤沥青
100~130 90~120 80~120 80~110
施工现场温度(℃)
摊铺温度(℃) 碾压温度(℃) 碾压终了温度(℃) 开放交通温度(℃)
不低于120~150
不低于110~130 110~140,不低于110 不低于70 路面冷却后
沥青粘度(η)对抗剪强度(τ)的影响
随 随沥青粘度提高，混合料粘结力增大，内摩擦 角稍有提高。