【正文】 道路工程材料 第三章瀝青混合料 3．馬歇爾試驗配合設(shè)計技術(shù)標準 熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計標準 3 瀝青混合料的組成設(shè)計 瀝青混合料組成材料質(zhì)量與體積的關(guān)系見右圖，體積特征參數(shù)有密度、空隙率、礦料間隙率和飽和度等指標表征。礦粉要求干燥、潔凈，能自由地從石粉倉中流出，其質(zhì)量應(yīng)符合表 314的要求。對于交通量小、公路等級低 的路段可選用稠度略小的瀝青。 (3) 一般來說，可根據(jù)當?shù)貫r青路面氣候分區(qū)的溫度水平 參照 P61第二章表 27選擇瀝青。 瀝青路面使用性能的氣候分區(qū) 道路工程材料 第三章瀝青混合料 瀝青路面使用性能的氣候分區(qū) 道路工程材料 第三章瀝青混合料 瀝青混合料組成材料的技術(shù)要求 3 瀝青混合料的組成設(shè)計 瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)決定于組成材料的質(zhì)量品質(zhì)、用量 比例及瀝青混合料的制備工藝等因素，其中組成材料的質(zhì)量 是首先需要關(guān)注的問題。 作用： 作為受雨水影響的氣候因子。 區(qū)劃數(shù)目： 3個一級區(qū)（夏炎熱區(qū)、夏熱區(qū)、夏涼區(qū)）。 20 280177。瀝青混合料的拌和與壓實 溫度與瀝青粘度有關(guān)，應(yīng)根據(jù)瀝青粘度與溫度的關(guān)系曲線確定 施工和易性 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 （ 3）工地氣溫狀況 ，當?shù)貧鉁卦礁?，施工和易性越好? 在間斷級配的礦質(zhì)混合料中，粗細集料的顆粒尺寸相差過 大，中間尺寸顆粒缺乏，混合料容易離析。 抗滑性 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 道路工程材料 第三章瀝青混合料 抗滑性 影響因素： 礦料表面結(jié)構(gòu)、級配、混合料組成及瀝青用量。 瀝青路面水穩(wěn)定性 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 凍融劈裂試驗 將瀝青混合料試件分為二組，一組試件用于測定常規(guī)狀態(tài)下的劈裂強 度，另一組試件首先進行真空飽水，然后至于 18℃ 條件下冷凍 16h，再 在 60 ℃ 水中浸泡 24h，最后進行劈裂強度測試，在凍融過程中，瀝青混 合料劈裂強度降低。 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 道路工程材料 第三章瀝青混合料 瀝青路面水穩(wěn)定性 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 水穩(wěn)定性的評價實驗方法： 水煮法、靜態(tài)水浸法、光電比色法及攪動水凈吸附法等。 道路工程材料 第三章瀝青混合料 瀝青路面水穩(wěn)定性 瀝青路面水損害的處理手段 1. 路面結(jié)構(gòu)層均采用水穩(wěn)定性好的密實型瀝青混凝土。斷級配和開級配瀝青混合料粗顆粒較多，瀝青用量較少。 道路工程材料 第三章瀝青混合料 瀝青混合料路面疲勞破壞形成裂縫 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 水穩(wěn)定性不足：瀝青剝離，粘結(jié)強度降低，集料松散，易形成 坑槽，即 “水損壞”。 壓實空隙率的增大，回收瀝青針入度減小，老化程度增加。 道路工程材料 第三章瀝青混合料 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 耐久性 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(zhì)的作用， 促使瀝青發(fā)生諸多復(fù)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(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)各種與瀝青老化有關(guān)的裂紋或裂縫 。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(nèi)部微空隙發(fā)達，應(yīng)力松弛能力略強，溫度應(yīng)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(guān)系 。 相關(guān)的試驗主要包括：等應(yīng)變加載的破壞試驗，如間接拉伸試驗、直接拉伸試驗；低溫收縮試驗；低溫蠕變彎曲試驗（現(xiàn)規(guī)范推薦方法）；受限試件溫度應(yīng)力試驗；應(yīng)力松弛試驗等。 道路工程材料 第三章瀝青混合料 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 低溫抗裂性 但當氣溫驟降時，所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力來不及松弛，當溫度應(yīng)力超過瀝青混合料的容許應(yīng)力值時，瀝青混合料被拉裂，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)裂縫造成路面的損壞。 細粒式和中粒式密級配瀝青混合料，適當減少瀝青用量有利于抗車轍能力的提高，當采用馬歇爾試驗進行瀝青混合料配合比設(shè)計時，瀝青用量應(yīng)選擇最佳瀝青用量范圍的下限。 （ 2）瀝青的影響 瀝青的高溫粘度越大，與集料的粘附性越好，相應(yīng)的瀝青混合料的抗高溫變形能力就越強。 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 高溫穩(wěn)定性 規(guī)定：對于 高速公路、一級公路和城市快速路、主干路瀝 青路面的上面層和中面層的瀝青混合料 ，在用馬歇爾試驗進行配合比設(shè)計時必須采用車轍試驗對瀝青混合料的抗車轍能力進行檢驗。試驗中一組試件需平行試件通常為 4個，必要時要增至 5~6個。試驗中一組試件需平行試件通常為 4個。 ② 流值 (FL)：達到最大破壞荷重時，試件的垂直變形，以 。 道路工程材料 第三章瀝青混合料 瀝青路面的高溫病害 道路工程材料 第三章瀝青混合料 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 高溫穩(wěn)定性 評價方法： 我國最常用評價方法是： 馬歇爾試驗 和 車轍試驗 。 定義： 瀝青混合料在高溫條件下，承受多次重復(fù)荷載不產(chǎn)生過大的累積塑性變形的性質(zhì)。溫度降低 ， 可使混合料粘聚力提高 ， 強度增加 ， 變形能力降低 。 礦料級配類型是影響瀝青混合料抗剪強度的因素之一 。 道路工程材料 第三章瀝青混合料 實驗方法 :三軸剪切試驗 τ — 抗剪強度 C — 粘聚力 σ — 剪切法向壓應(yīng)力 υ — 內(nèi)摩擦角 結(jié)論： 瀝青混合料抗剪強度 τ取決于粘聚力 C 和內(nèi)摩擦阻角 Ф。 骨架 — 密實結(jié)構(gòu) 是指礦質(zhì)集料具有較多數(shù)量的粗集料形成空間骨架 ， 同時又有足夠的細集料填滿骨架的空隙的混合料結(jié)構(gòu) （ 典型的 SMA型 ） 。 道路工程材料 第三章瀝青混合料 1 瀝青混合料的類型與組成結(jié)構(gòu) 瀝青混合料結(jié)構(gòu)理論 表面理論： 瀝青混合料是由粗、細集料和礦粉，大小不同粒徑組成 密實礦質(zhì)混合料的骨架，利用瀝青膠結(jié)料的粘聚力，在加 熱狀態(tài)下施工，使瀝青包裹在礦料的表面經(jīng)過壓實固結(jié) 后，將松散的礦質(zhì)顆粒膠結(jié)成具有一定強度的整體。 瀝青混合料的特點 道路工程材料 第三章瀝青混合料 按膠凝材料種類 （ 1）石油瀝青混合料 （ 2）煤瀝青混合料 按砂料最大粒徑可分為以下幾種 （ 1）特粗式 D= （ 2）粗粒式 D=、下面層 （ 3）中粒式 D=19/16mm 面層或下面層 （ 4）細粒式 D=（ 5）砂粒式 D= 磨耗層 1 瀝青混合料的類型與組成結(jié)構(gòu) 瀝青混合料分類 道路工程材料 第三章瀝青混合料 瀝青混合料分類 1 瀝青混合料的類型與組成結(jié)構(gòu) 按砂質(zhì)混合料級配類型分類 （ 1）連續(xù)級配 如瀝青混凝土混合料 （ 2）間斷級配 如 SMA (Stone Mastic Asphalt) 按連續(xù)級配密實度分 （ 1）密級配瀝青混合料 AC VV10% 其中： I型 3%~6% 。 可分期改造和再生利用。 道路工程材料 土木工程與建筑系 道路工程材料 第三章瀝青混合料 第三章 瀝青混合料 1 瀝青混合料的類型與組成結(jié)構(gòu) 2 瀝青混合料的技術(shù)性能 3 瀝青混合料的組成設(shè)計 4 其他類型的瀝青混合料 道路工程材料 第三章瀝青混合料 1 瀝青混合料的類型與組成結(jié)構(gòu) 定義 瀝青混合料是經(jīng) 人工合理選擇級配組成的礦質(zhì)混合料 與 適 量瀝青材料 ，在一定溫度下經(jīng)拌和而成的高等級路面材料。 施工方便，速度快，能夠及時開放交通。 溫度穩(wěn)定性差：高溫軟化，產(chǎn)生過分變形；低溫脆化，產(chǎn)生裂縫。 瀝青飽和度 VFA (Voids Filled with Asphalt) 瀝青結(jié)合料填充礦料間隙的程度，直接決定瀝青用量和路面性能。 骨架 — 空隙結(jié)構(gòu) 是指礦質(zhì)集料屬于連續(xù)型開級配的混合料結(jié)構(gòu) （ 典型的AM型和 OGFC型 ） 。 通過三軸剪切強度研究得出結(jié)論：瀝青混合料的抗剪強度 (τ)主要取決于瀝青與礦質(zhì)集料物理、化學交互作用而產(chǎn)生的粘聚力