第十一章--沥青路面课件.pptx

第一节第一节概述概述u沥青路面的基本特性沥青路面的基本特性定义定义:在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料面层的路面结构合料面层的路面结构。优缺点：优缺点：（与普通水泥混凝土路面相比）：（与普通水泥混凝土路面相比）：优点：平整无接缝；结构柔，振动小；噪音低、行车较舒适；优点：平整无接缝；结构柔，振动小；噪音低、行车较舒适；施工、成型快、周期短；维修方便。施工、成型快、周期短；维修方便。缺点：缺点：因其抗弯拉强度低（相对于水泥混凝土），要求其因其抗弯拉强度低（相对于水泥混凝土），要求其基层应具有足够的强度和水稳性；基层应具有足够的强度和水稳性；沥青路面温度稳定性较差，夏天易出现车辙、推移、沥青路面温度稳定性较差，夏天易出现车辙、推移、波浪等破坏；波浪等破坏；低温时，沥青材料变脆而导致路面开裂；低温时，沥青材料变脆而导致路面开裂；透水性小，使土基和基层的水分难以排出，在潮湿路透水性小，使土基和基层的水分难以排出，在潮湿路段易发生土基和基层变软而导致路面破坏；段易发生土基和基层变软而导致路面破坏；受施工季节和气候的影响较大。受施工季节和气候的影响较大。u沥青路面分类沥青路面分类密实类密实类按强度构成原理按强度构成原理嵌挤类嵌挤类采用颗粒尺寸较为均一的矿料，路面的强度和采用颗粒尺寸较为均一的矿料，路面的强度和稳定性主要依靠骨料颗粒之间相互嵌挤所产生稳定性主要依靠骨料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩擦力，粘聚力起次要作用。的内摩擦力，粘聚力起次要作用。特点：按嵌挤原则修筑的沥青路面，其热稳定特点：按嵌挤原则修筑的沥青路面，其热稳定性较好，但因空隙率较大、易渗水，因而耐久性较好，但因空隙率较大、易渗水，因而耐久性较差。性较差。按最大密实原则设计，其强度和稳定性主按最大密实原则设计，其强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩擦力。要取决于混合料的粘聚力和内摩擦力。按施工工艺的不同按施工工艺的不同层铺法层铺法:分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑;优点：工艺和设备简便、功率较高、施工进度快、造优点：工艺和设备简便、功率较高、施工进度快、造价较低价较低缺点：路面成型期较长，需要经过炎热季节行车碾压之缺点：路面成型期较长，需要经过炎热季节行车碾压之后路面方能成型后路面方能成型类型：沥青表面处治和沥青贯入式类型：沥青表面处治和沥青贯入式厂拌法厂拌法:一定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备一定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备加热拌和，然后送到工地摊铺碾压而成的沥青路面。加热拌和，然后送到工地摊铺碾压而成的沥青路面。路拌法路拌法:在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压密实而成的沥青面层碾压密实而成的沥青面层;优点：就地拌和，沥青材料在矿料中分布比层铺法均匀，优点：就地拌和，沥青材料在矿料中分布比层铺法均匀，可以缩短路面的成型期。可以缩短路面的成型期。缺点：需使用粘稠度较低的沥青材料，故混合料的强度缺点：需使用粘稠度较低的沥青材料，故混合料的强度较低较低。该法正逐步被淘汰该法正逐步被淘汰优点：混合料质量高，使用寿命长优点：混合料质量高，使用寿命长缺点：修建费用高缺点：修建费用高按沥青路面的技术特性按沥青路面的技术特性沥青表处沥青表处：用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚：用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超过度不超过3cm的沥青路面；的沥青路面；层铺法可分为单层、双层、三层。单层表面处治的厚度为层铺法可分为单层、双层、三层。单层表面处治的厚度为1.01.5cm，双层厚度为，双层厚度为1.52.5cm，三层厚度为，三层厚度为2.53.0cm。适用条件适用条件：适用于三级及三级以下公路的面层、各级施工便：适用于三级及三级以下公路的面层、各级施工便道以及在旧路面层上加铺罩面层或抗滑层或磨耗层等道以及在旧路面层上加铺罩面层或抗滑层或磨耗层等沥青贯入：用沥青和集料按层铺法铺筑而成，厚度一般为沥青贯入：用沥青和集料按层铺法铺筑而成，厚度一般为48cm的沥青路面的沥青路面；特点特点：是一种多孔的结构，它的强度主要依靠碎石之间的：是一种多孔的结构，它的强度主要依靠碎石之间的嵌挤作用，沥青只起粘结碎石的作用。嵌挤作用，沥青只起粘结碎石的作用。优点优点：具有强度高、稳定性好、施工简便和不易产生裂缝：具有强度高、稳定性好、施工简便和不易产生裂缝，温度稳定性较好，抗滑性也好，温度稳定性较好，抗滑性也好缺点缺点：强度不够均匀：强度不够均匀，耐久性差，耐久性差热拌沥青碎石：以沥青和嵌挤结构集料热拌铺筑的路面；热拌沥青碎石：以沥青和嵌挤结构集料热拌铺筑的路面；乳化沥青碎石：常温状态下拌和而成，压实后剩余孔隙率乳化沥青碎石：常温状态下拌和而成，压实后剩余孔隙率在在10%以上的常温沥青混合料，以上的常温沥青混合料，优点优点：热稳定性较好，抗滑性高，低温不易开裂：热稳定性较好，抗滑性高，低温不易开裂缺点：缺点：透水性大，强度与耐久性透水性大，强度与耐久性差差适用条件适用条件：三级及三级以下公路的沥青面层、二级公：三级及三级以下公路的沥青面层、二级公路的罩面层施工，以及各级道路沥青路面的联接层或路的罩面层施工，以及各级道路沥青路面的联接层或整平层。整平层。沥青混凝土：以沥青和密实结构集料热拌铺筑而成的路面沥青混凝土：以沥青和密实结构集料热拌铺筑而成的路面沥青玛蹄脂碎石路面：是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂沥青玛蹄脂碎石路面：是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂碎石结合料，填充于间断级配的矿料骨组成的沥青玛蹄脂碎石结合料，填充于间断级配的矿料骨架中，所形成的沥青混合料，经拌和、摊铺、压实而成的架中，所形成的沥青混合料，经拌和、摊铺、压实而成的一种构造深度较大的抗滑面层。一种构造深度较大的抗滑面层。适用条件适用条件：沥青混凝土适用于高速公路和一级公路沥青面：沥青混凝土适用于高速公路和一级公路沥青面层的上面层及下面层层的上面层及下面层优点优点：承受繁重交通；耐久性好，使用寿命长。：承受繁重交通；耐久性好，使用寿命长。缺点缺点：热稳定性就较差，抗滑性也不好：热稳定性就较差，抗滑性也不好优点优点：抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲劳、高温抗车辙、低温：抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲劳、高温抗车辙、低温抗开裂抗开裂适用条件适用条件：高速公路、一级公路和其它重要公路的表面层。：高速公路、一级公路和其它重要公路的表面层。其厚度宜为其厚度宜为3.54cmu沥青路面类型的选择沥青路面类型的选择选择依据：选择依据：任务要求（道路的等级、交通量、使用年限、修建费用）和任务要求（道路的等级、交通量、使用年限、修建费用）和工程特点（施工季节、施工期限、基层状况等）工程特点（施工季节、施工期限、基层状况等）考虑材料供应情况、施工机具、劳力和施工技术条件等因素考虑材料供应情况、施工机具、劳力和施工技术条件等因素第二节第二节沥青路面的强度及稳定性沥青路面的强度及稳定性表征沥青混合料力学强度的参数有表征沥青混合料力学强度的参数有：抗压强度、抗剪强度和抗：抗压强度、抗剪强度和抗拉（包括抗弯拉）强度拉（包括抗弯拉）强度一般沥青混合料均具有较高的抗压强度，而抗剪和抗拉强度则一般沥青混合料均具有较高的抗压强度，而抗剪和抗拉强度则较低。因此，沥青路面的损坏，往往是由拉裂或滑移开始而逐较低。因此，沥青路面的损坏，往往是由拉裂或滑移开始而逐渐扩展。渐扩展。u沥青混合料的强度特性沥青混合料的强度特性沥青混合料的沥青混合料的抗剪强度主要取决于抗剪强度主要取决于沥青与矿料相互作用而产生沥青与矿料相互作用而产生的的粘结力粘结力，以及矿料在沥青混合料中相互嵌挤而产生的，以及矿料在沥青混合料中相互嵌挤而产生的内摩内摩阻力。阻力。粘结力取决于粘结力取决于：沥青的粘滞度，沥青含量与矿粉含量的比值，沥青的粘滞度，沥青含量与矿粉含量的比值，以及沥青与集料相互作用的特性。以及沥青与集料相互作用的特性。沥青的粘滞度越高，粘结力就越大，沥青的粘滞度越高，粘结力就越大，沥青含量增加，粘结力下降沥青含量增加，粘结力下降矿料颗粒越小，比面积越大，包覆矿料的沥青膜越薄，粘结矿料颗粒越小，比面积越大，包覆矿料的沥青膜越薄，粘结力就越大。力就越大。沥青的表面活性越强，矿料对沥青的亲和性越好，吸附作用沥青的表面活性越强，矿料对沥青的亲和性越好，吸附作用就越强烈，粘结力就越大。就越强烈，粘结力就越大。碱性的矿料与沥青粘结时，粘结力较高。碱性的矿料与沥青粘结时，粘结力较高。抗剪强度抗剪强度内摩阻力取决于内摩阻力取决于：矿料的级配、颗粒的形状和表面特性矿料的级配、颗粒的形状和表面特性。随着颗粒尺寸的增大，内摩阻力也就增大。随着颗粒尺寸的增大，内摩阻力也就增大。颗粒表面粗糙、棱角尖锐的混合料，由于颗粒相互嵌紧，其颗粒表面粗糙、棱角尖锐的混合料，由于颗粒相互嵌紧，其内摩阻力要比圆滑颗粒的混合料大得多。内摩阻力要比圆滑颗粒的混合料大得多。沥青含量过多时，内摩阻力显著降低，沥青含量过多时，内摩阻力显著降低，冬季气温下降，特别是急骤降温时，沥青混合料发生收缩，冬季气温下降，特别是急骤降温时，沥青混合料发生收缩，如果收缩受阻，就会产生拉应力，该应力超过沥青混合料的如果收缩受阻，就会产生拉应力，该应力超过沥青混合料的抗拉强度，路面就会产生开裂。抗拉强度，路面就会产生开裂。影响因素：影响因素：沥青的性质、沥青含量、矿质混合料的级配、测试沥青的性质、沥青含量、矿质混合料的级配、测试时的温度。时的温度。沥青的粘滞度大，或沥青含量较大，沥青混合料具有较高的沥青的粘滞度大，或沥青含量较大，沥青混合料具有较高的抗拉强度。抗拉强度。密级配混合料的抗拉强度较开级配混合料高，密级配混合料的抗拉强度较开级配混合料高，在低温下沥青混合料的抗拉强度随温度降低而提高，形成一在低温下沥青混合料的抗拉强度随温度降低而提高，形成一个峰值（脆化点），低于脆化点后则强度下降。个峰值（脆化点），低于脆化点后则强度下降。抗拉强度抗拉强度沥青混合料在行车重复荷载作用下，往往因路面弯曲而产生开沥青混合料在行车重复荷载作用下，往往因路面弯曲而产生开裂破坏，裂破坏，影响因素：影响因素：取决于所用取决于所用材料的性质材料的性质（沥青的性质、沥青的用量、矿料的性（沥青的性质、沥青的用量、矿料的性质、混合料的均匀性）及质、混合料的均匀性）及结构破坏过程的加荷状况结构破坏过程的加荷状况（重复次（重复次数、应力增长速度等）、计算时期的数、应力增长速度等）、计算时期的温度状况温度状况。抗弯拉强度抗弯拉强度应力应变特性与荷载大小、作用时间、材料温度有关。应力应变特性与荷载大小、作用时间、材料温度有关。评价指标：评价指标：劲度模量劲度模量定义：材料在给定的荷载作用时间和温度条件下应力与总应变定义：材料在给定的荷载作用时间和温度条件下应力与总应变的比值。的比值。应力应变特性应力应变特性疲劳特性疲劳特性疲劳破坏疲劳破坏路面材料在低于极限抗拉强度下经受重复拉路面材料在低于极限抗拉强度下经受重复拉应力或拉应变而最终导致破坏，称为疲劳破坏。应力或拉应变而最终导致破坏，称为疲劳破坏。疲劳寿命疲劳寿命导致路面材料最终破坏（即开始疲劳开裂）导致路面材料最终破坏（即开始疲劳开裂）的荷载作用次数，称为疲劳寿命。的荷载作用次数，称为疲劳寿命。影响因素影响因素 材料的性质（矿料种类、集料级配、沥青种类和用量材料的性质（矿料种类、集料级配、沥青种类和用量 环境因素（温度、湿度、混合料的压实程度和空隙率等）环境因素（温度、湿度、混合料的压实程度和空隙率等）沥青混合料的劲度沥青混合料的劲度加荷方式（试验的温度、加荷速度和应力级加荷方式（试验的温度、加荷速度和应力级）评价指标评价指标：动稳定度：动稳定度弯拉弯拉弯拉弯拉疲劳疲劳疲劳疲劳剪切剪切剪切剪切疲劳疲劳疲劳疲劳沥青混合料在高温季节在车辆荷载作用下抵抗变形的能力。沥青混合料在高温季节在车辆荷载作用下抵抗变形的能力。u沥青路面的温度稳定性沥青路面的温度稳定性温度温度（）平均抗压强度平均抗压强度（MPaMPa）501.02.0202.55.008.013.01010.017.03518.030.0沥青混凝土抗压强度随温度的变化沥青混凝土抗压强度随温度的变化高温稳定性高温稳定性图表显示图表显示沥青混合料的强度随温度的升降而产生沥青混合料的强度随温度的升降而产生变化。变化。温度升高时，沥青的粘滞度降低，矿料之间的粘结力削弱，温度升高时，沥青的粘滞度降低，矿料之间的粘结力削弱，导致强度降低；导致强度降低；温度降低时恰好相反，温度降低时恰好相反，强度随温度而变化的幅度很大，相强度随温度而变化的幅度很大，相差几倍甚至几十倍。差几倍甚至几十倍。在较大水平作用力（在较大水平作用力（0.60.8MPa0.60.8MPa）的反复作用下，若沥青）的反复作用下，若沥青混合料的高温稳定性不足，路面就会产生较大的剪切变形。混合料的高温稳定性不足，路面就会产生较大的剪切变形。因此提高沥青混合料在高温下的抗剪切能力，就是提高其因此提高沥青混合料在高温下的抗剪切能力，就是提高其温度稳定性。温度稳定性。现象：车辙、推挤、拥抱、泛油现象：车辙、推挤、拥抱、泛油路面沿基层滑动 剪切变形剪切变形 Z一种是面层很薄，或者面一种是面层很薄，或者面层与基层之间的粘结力很差层与基层之间的粘结力很差时，面层将沿着基层顶面滑时，面层将沿着基层顶面滑动，如图动，如图a a 所示；所示；剪切变形剪切变形 Z另一种是面层很厚，或者另一种是面层很厚，或者面层与基层之间的粘结力很面层与基层之间的粘结力很大时，则整个面层内部发生大时，则整个面层内部发生推挤移动，如图推挤移动，如图b b所示。所示。路面内部上下各层相互滑动推挤 试验方法试验方法马歇尔稳定度马歇尔稳定度无侧限抗压强度无侧限抗压强度车辙试验等试验方法车辙试验等试验方法车辙车辙是路面结构及土基在行车荷载作用下的补充压是路面结构及土基在行车荷载作用下的补充压实，以及结构层中材料的侧向位移产生的累积永久变形。实，以及结构层中材料的侧向位移产生的累积永久变形。这种变形出现在行车轮带处，即形成路面的纵向带状凹这种变形出现在行车轮带处，即形成路面的纵向带状凹陷。陷。车辙是高级沥青路面的主要破坏型式。车辙是高级沥青路面的主要破坏型式。沥青混凝土的热稳性主要表现在夏季路面是否在车辆荷沥青混凝土的热稳性主要表现在夏季路面是否在车辆荷载的作用下逐渐形成车辙。载的作用下逐渐形成车辙。车辙试验车辙试验是在规定尺寸的板块状压实沥青混合料试是在规定尺寸的板块状压实沥青混合料试件上，用固定荷载的橡胶轮反复行走后，测定其在变形稳件上，用固定荷载的橡胶轮反复行走后，测定其在变形稳定期每增加变形定期每增加变形1mm1mm的碾压次数，即的碾压次数，即动稳定度动稳定度，以次，以次/mm/mm表表示。示。车辙试验的试验温度与轮压是动稳定度的重要试验影响车辙试验的试验温度与轮压是动稳定度的重要试验影响因素，一般情况下，试验温度为因素，一般情况下，试验温度为6060，轮压为，轮压为0.7MPa0.7MPa，在，在寒冷地区也可采用寒冷地区也可采用4545或其它温度。或其它温度。计算动稳定度的时间原则上为试验开始后计算动稳定度的时间原则上为试验开始后4560min4560min之间。之间。轮碾成型机碾压成型的试件尺寸为轮碾成型机碾压成型的试件尺寸为300mm300mm，宽，宽300mm300mm，厚，厚50mm50mm。也可用现场切割制作长。也可用现场切割制作长300mm300mm，宽，宽150mm150mm，厚，厚50mm50mm的的板块状试件。板块状试件。研究表明，处于研究表明，处于45 45 以上的沥青嗄面受交通荷载的作用以上的沥青嗄面受交通荷载的作用最易造成较大的车辙。车辙的年增加量与沥青的软化点、最易造成较大的车辙。车辙的年增加量与沥青的软化点、6060的粘度、沥青混合料的动稳定度有很显著的相关性。的粘度、沥青混合料的动稳定度有很显著的相关性。影响车辙的因素：影响车辙的因素：沥青混合料的抗剪切强度、车辆荷载沥青混合料的抗剪切强度、车辆荷载和外界环境因素的影响、路面结构的组合等。和外界环境因素的影响、路面结构的组合等。抗剪切强度取决于抗剪切强度取决于沥青混合料的粘结力和内摩擦角。沥青混合料的粘结力和内摩擦角。影响粘结力因素影响粘结力因素：沥青的稠度和性质、沥青和矿粉比例：沥青的稠度和性质、沥青和矿粉比例及其间的相互作用能力及其间的相互作用能力影响摩擦角的因素影响摩擦角的因素：矿料的性质、级配等。：矿料的性质、级配等。影响因素影响因素因素变化因素变化车辙深度车辙深度集料集料表面纹理表面纹理光滑光滑粗糙粗糙减小减小形状形状圆角圆角砾砾减小减小尺寸尺寸最大粒径增加最大粒径增加减小减小结合料结合料劲度劲度增加增加减小减小用量用量增加增加增加增加粘度粘度增加增加减小减小混合料混合料空隙率空隙率增加增加增加增加VMA增加增加增加增加荷载荷载大小大小增加增加增加增加作用次数作用次数增加增加增加增加环境环境条件条件温度温度增加增加增加增加湿度湿度增加增加一般增加一般增加影响高温稳定性的因素影响高温稳定性的因素采取措施：采取措施：在混合料中增加粗矿料含量，或限制剩余空隙率，使粗矿在混合料中增加粗矿料含量，或限制剩余空隙率，使粗矿料形成空间骨架结构，就能提高混合料的内摩阻力；料形成空间骨架结构，就能提高混合料的内摩阻力；适当地提高沥青材料的粘稠度，控制沥青与矿粉的比值，严适当地提高沥青材料的粘稠度，控制沥青与矿粉的比值，严格控制沥青用量，采用具有活性的矿粉，以改善沥青与矿粉格控制沥青用量，采用具有活性的矿粉，以改善沥青与矿粉的相互作用，就能提高混合料的粘结力。的相互作用，就能提高混合料的粘结力。在沥青混合料中使用掺入聚合物（如天然橡胶、合成橡胶、在沥青混合料中使用掺入聚合物（如天然橡胶、合成橡胶、聚异丁烯、聚乙烯等）改性的沥青，也能取得比较满意的效聚异丁烯、聚乙烯等）改性的沥青，也能取得比较满意的效果。果。尽量采用具有一定粗糙度的机制砂作为细集料尽量采用具有一定粗糙度的机制砂作为细集料在保证混合料中碎石不被压坏的条件下，采用较高的压实度。在保证混合料中碎石不被压坏的条件下，采用较高的压实度。使用使用SMA级配类型级配类型低温缩裂类型：低温缩裂类型：一类是温度下降而造成路面的开裂，它与沥青混合料的体积一类是温度下降而造成路面的开裂，它与沥青混合料的体积收缩有关，这种裂缝是由表面开始发裂而逐渐发展成为裂缝；收缩有关，这种裂缝是由表面开始发裂而逐渐发展成为裂缝；裂缝一般为等间距裂缝一般为等间距。另一类是属于路基或基层收缩与冰冻共同作用而产生的裂缝，另一类是属于路基或基层收缩与冰冻共同作用而产生的裂缝，这类裂缝是从基层开始逐渐反映到沥青面层开裂。这类裂缝是从基层开始逐渐反映到沥青面层开裂。主要形式主要形式：由于气温骤降造成面层温度收缩，在有约束的沥青面层内产由于气温骤降造成面层温度收缩，在有约束的沥青面层内产生的温度应力超过沥青混合料的抗拉强度而形成的低温开裂生的温度应力超过沥青混合料的抗拉强度而形成的低温开裂由于一年四季气候的变化，使沥青面层产生温度劈裂裂缝。由于一年四季气候的变化，使沥青面层产生温度劈裂裂缝。低温稳定性低温稳定性反射裂缝反射裂缝影响低温开裂的因素影响低温开裂的因素混合料的沥青含量混合料的沥青含量混合料的剩余空隙率混合料的剩余空隙率混合料的级配与矿料品种混合料的级配与矿料品种混合料中沥青的性质混合料中沥青的性质沥青低温延度及针入度越大，其开裂温度就越低，其中低温沥青低温延度及针入度越大，其开裂温度就越低，其中低温延度比针入度对开裂温度的影响更为显著。延度比针入度对开裂温度的影响更为显著。在马歇尔实验最佳用量在马歇尔实验最佳用量-1%+0.5%-1%+0.5%范围内，不明显影响路面的范围内，不明显影响路面的横缝产生频率横缝产生频率 剩余空隙率越大，沥青混合料的劲度越小，低温收缩越小剩余空隙率越大，沥青混合料的劲度越小，低温收缩越小连续、密实的级配低温开例较小，矿料品种对低温开例影响不连续、密实的级配低温开例较小，矿料品种对低温开例影响不明显明显沥青面层相同情况下，在沙土路基上的沥青路面的裂缝比粘土沥青面层相同情况下，在沙土路基上的沥青路面的裂缝比粘土路基上的沥青路面的裂缝要密路基上的沥青路面的裂缝要密 基础情况基础情况收缩明显的半刚性基层常常使沥青面层产生较多的低温裂缝和收缩明显的半刚性基层常常使沥青面层产生较多的低温裂缝和反射裂缝反射裂缝基层情况基层情况沥青层的厚度沥青层的厚度较厚的沥青层能限制和约束收缩裂纹的发展较厚的沥青层能限制和约束收缩裂纹的发展采取措施采取措施使用稠度较低、温度敏感性低的沥青，可以减少或延缓路面使用稠度较低、温度敏感性低的沥青，可以减少或延缓路面的开裂。的开裂。沥青材料的老化，对低温更为敏感，使路面产生开裂的可能沥青材料的老化，对低温更为敏感，使路面产生开裂的可能性增大，性增大，增加沥青面层的厚度可以减少或延缓路面的开裂，但是不能增加沥青面层的厚度可以减少或延缓路面的开裂，但是不能根除。根除。加入改性剂。加入改性剂。用用SMA级配类型。级配类型。检验水稳定性条件：检验水稳定性条件：高速公路、一级公路、二级公路的沥青混高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土。凝土。试验方法：试验方法：浸水马歇尔试验和沥青与矿料的粘附性试验。浸水马歇尔试验和沥青与矿料的粘附性试验。对年最低气温低于对年最低气温低于-21.5的寒冷地区，应增加沥青混合料冻的寒冷地区，应增加沥青混合料冻融劈裂残留强度试验。融劈裂残留强度试验。试验步骤：试验步骤：用两面击实用两面击实50次的马歇尔试件，在常温下浸水次的马歇尔试件，在常温下浸水20min，0.09Mpa浸入，抽真空浸入，抽真空15min后，在后，在-18冰箱中冷冰箱中冷冻冻16h，在，在60水浴中放置水浴中放置24h完成一次冻融循环，再在完成一次冻融循环，再在25水中浸泡水中浸泡2h后测试劈裂强度比。后测试劈裂强度比。改善水稳定性的措施：改善水稳定性的措施：使用水泥或消石灰处理集料表面，加入使用水泥或消石灰处理集料表面，加入抗剥落剂。抗剥落剂。水稳定性水稳定性坑槽坑槽混合料松散混合料松散基层翻浆基层翻浆下层排水情况下层排水情况影响因素：影响因素：混合料中矿料与沥青的粘附性混合料中矿料与沥青的粘附性混合料空隙率混合料空隙率第三节第三节沥青路面的抗滑问题沥青路面的抗滑问题抗滑力不足现象：抗滑力不足现象：抗滑能力不足，汽车起动时，会发生空转打滑现象；抗滑能力不足，汽车起动时，会发生空转打滑现象；汽车在弯道上行驶，会产生横向滑移；汽车在弯道上行驶，会产生横向滑移；交通事故约交通事故约80%以上与路面滑溜有关，以上与路面滑溜有关，路面摩擦系数较低。沥青路面所用沥青材料含蜡量高，热稳定路面摩擦系数较低。沥青路面所用沥青材料含蜡量高，热稳定差，若施工不当，易使路表面形成光面，抗滑能力大大降低。差，若施工不当，易使路表面形成光面，抗滑能力大大降低。影响摩擦系数因素：影响摩擦系数因素：路面粗糙度路面粗糙度干湿状态、温度、车速干湿状态、温度、车速面层结合料、集料面层结合料、集料路面上结冰、积雪及其它状态路面上结冰、积雪及其它状态评价标准评价标准摩擦系数摩擦系数石料磨光值石料磨光值构造深度构造深度防滑措施防滑措施：选择适宜的沥青标号与沥青用量选择适宜的沥青标号与沥青用量注意选择坚硬耐磨、有棱角、表面粗糙的集料，并注意选择坚硬耐磨、有棱角、表面粗糙的集料，并注意集料的级配组成，一般开级配集料组成比密级注意集料的级配组成，一般开级配集料组成比密级配好。配好。修筑抗滑表层修筑抗滑表层第四节第四节对沥青路面材料的要求对沥青路面材料的要求沥沥青混合青混合料料组组成成材料材料沥沥青青粗集料粗集料纤维稳纤维稳定定剂剂填料填料细细集料集料最好都是碱性材料按产源按产源沥沥青青焦油沥青焦油沥青地沥青地沥青石油沥青石油沥青天然沥青天然沥青煤沥青等煤沥青等粘稠石油粘稠石油沥青沥青液体石油液体石油沥青沥青页岩沥青页岩沥青木沥青木沥青（一）材料的分类（一）材料的分类（二）道路石油沥青的分类及适用范围（二）道路石油沥青的分类及适用范围 A A级沥青级沥青-各等级公路，适用于任何场合和层次各等级公路，适用于任何场合和层次 B B级沥青级沥青-高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及二级以下公路的各个层次，用做改性沥青、乳化次，二级及二级以下公路的各个层次，用做改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。C C级沥青级沥青-三级及三级以下公路的各个层次。三级及三级以下公路的各个层次。（三）技术指标：针入度（三）技术指标：针入度延度延度软化点软化点针入度指数针入度指数针入度针入度 penetrationpenetration 针人度定义针人度定义：表征粘稠沥青条件粘度一种的指标，在表示沥青：表征粘稠沥青条件粘度一种的指标，在表示沥青粘稠度大小的同时，针人度还用于沥青标号的划分。粘稠度大小的同时，针人度还用于沥青标号的划分。针入度值针入度值：在规定的温度条件下，以规定质量的标准针经过规：在规定的温度条件下，以规定质量的标准针经过规定的时间贯入沥青试样的深度，以定的时间贯入沥青试样的深度，以0.1mm0.1mm计。计。表示方法：表示方法：P P T T，m m，t t P P为针入度，为针入度，T T为试验温度为试验温度 m m为荷载重，为荷载重，t t为贯入时间为贯入时间 标准试验条件：标准试验条件：T=5T=5、1515、2525、或、或3535 m=100g t=5s m=100g t=5s P P单位为单位为0.1mm0.1mm针入度试验针入度试验一、试验目的一、试验目的掌握不同沥青的粘稠性以及进行沥青标号的划分描述沥青的温度敏感性掌握不同沥青的粘稠性以及进行沥青标号的划分描述沥青的温度敏感性针人针人度指数。用以评价沥青的高温稳定性和沥青的低温抗裂性能。度指数。用以评价沥青的高温稳定性和沥青的低温抗裂性能。二、试验仪器与材料二、试验仪器与材料针人度仪针人度仪:精确度精确度0.1mm0.1mm，针和针连杆组合件总质量为，针和针连杆组合件总质量为50g0.05g50g0.05g，另附，另附50g0.05g50g0.05g砝码一只，试验时总质量为砝码一只，试验时总质量为100g0.05g100g0.05g。标准针标准针：由硬化回火的不锈钢制成，针及针杆总质量：由硬化回火的不锈钢制成，针及针杆总质量2.5g0.05g2.5g0.05g，盛样皿盛样皿：小盛样皿的内径：小盛样皿的内径55mm55mm，深，深35mm(35mm(适用于针人度小于适用于针人度小于200200个单位的试样个单位的试样)；大盛样皿内径；大盛样皿内径70mm70mm，深，深45mm(45mm(适用于针人度适用于针人度200200一一350350个单位的试样个单位的试样)；对；对针人度大于针人度大于350350的试样需使用特殊盛样皿，其深度不小于的试样需使用特殊盛样皿，其深度不小于60mm60mm，试样体积不，试样体积不少于少于125mL125mL。恒温水槽恒温水槽 平底玻璃皿平底玻璃皿 温度计温度计 秒表秒表 盛样皿盖溶剂盛样皿盖溶剂:三氯乙烯等三氯乙烯等其他其他:电炉或砂浴、石棉网、金属锅或瓷柄柑祸等电炉或砂浴、石棉网、金属锅或瓷柄柑祸等针入度仪针入度仪电脑针入度仪电脑针入度仪试验步骤准备工作将试样注入将试样注入盛样皿，试件盛样皿，试件高度超过预计高度超过预计针入度值针入度值10mm1530室温中冷却室温中冷却大样皿：大样皿：1.52h小样皿：小样皿：11.5h特殊样皿：特殊样皿：22.5放入规定试验温度放入规定试验温度0.1恒温水槽恒温水槽大样皿：大样皿：1.52h小样皿：小样皿：11.5h特殊样皿：特殊样皿：22.5调调整整针针入入度度仪仪水水平平测试过程测试过程 测定针人度指数测定针人度指数PIPI时，按同样的方法分别在时，按同样的方法分别在1515、2525、30(30(或或 5)35)3个温度条件下分别测定沥青的针人度个温度条件下分别测定沥青的针人度 试验结果确定和计算试验结果确定和计算 同一试样同一试样3 3次平行试验结果的最大值和最小值之差在下次平行试验结果的最大值和最小值之差在下列允许偏差范围内时，计算列允许偏差范围内时，计算3 3次试验结果的平均值，并次试验结果的平均值，并取至整数作为针人度试验结果，单位取至整数作为针人度试验结果，单位0.1mm0.1mm。说明与注意问题说明与注意问题(1)(1)针入度试验的三项关键性条件分别是温度、测试时间和针针入度试验的三项关键性条件分别是温度、测试时间和针的质量，如这三项试验条件控制不准，将严重影响试验结果的质量，如这三项试验条件控制不准，将严重影响试验结果的准确性。三项条件最常见的状态是的准确性。三项条件最常见的状态是:温度温度2525针的质量针的质量 100g,100g,测试时间测试时间5s5s。(2)(2)测定针人度值大于测定针人度值大于200200的沥青试样时，至少用的沥青试样时，至少用3 3支标准针，支标准针，每次试验后将针留在试样中，直至每次试验后将针留在试样中，直至3 3次平行试验完成后，才次平行试验完成后，才能将标准针取出。能将标准针取出。(3)(3)当试验结果小于当试验结果小于50(0.lmm)50(0.lmm)时，重复性试验的允许差为时，重复性试验的允许差为2(0.lmm)2(0.lmm)，复现性试验的允许差为，复现性试验的允许差为4(0.lmm);4(0.lmm);当试验结果等当试验结果等于或大于于或大于50(0.lmm)50(0.lmm)时，重复性试验的允许差为平均值的时，重复性试验的允许差为平均值的4%,4%,复现性试验的允许差为平均值的复现性试验的允许差为平均值的8%8%。软化点软化点 软化点试验软化点试验：是测量沥青在一定外力（钢球）作用下开始产生：是测量沥青在一定外力（钢球）作用下开始产生流动并达到一定变形时的温度，可以认为软化点是一种人为的流动并达到一定变形时的温度，可以认为软化点是一种人为的“等粘温度等粘温度”。环球与法环球与法：将沥青浇注在规定的金属环中，上置规定质量的将沥青浇注在规定的金属环中，上置规定质量的钢球，在规定的加热升温速度钢球，在规定的加热升温速度(通常通常5/min)5/min)和环境条件下进和环境条件下进行加热。随着温度的不断升高，沥青试样逐渐软化，直至在钢行加热。随着温度的不断升高，沥青试样逐渐软化，直至在钢球荷重作用下，沥青产生规定的下垂距离，此时对应的温度就球荷重作用下，沥青产生规定的下垂距离，此时对应的温度就是软化点。是软化点。特点特点：由软化点高的沥青，在温度较高的条件下，软化变形的：由软化点高的沥青，在温度较高的条件下，软化变形的程度低程度低;软化点低的沥青，在温度升高时，易发生软化变形。软化点低的沥青，在温度升高时，易发生软化变形。针入度针入度是在规定温度下测定沥青的是在规定温度下测定沥青的条件粘度条件粘度，而，而软化点软化点则是沥则是沥青达到青达到规定条件粘度时的温度规定条件粘度时的温度。所以软化点既是反映沥青材料。所以软化点既是反映沥青材料热稳定性的一个指标，也是沥青条件粘度的一种量度。热稳定性的一个指标，也是沥青条件粘度的一种量度。软化点试验软化点试验一、试验目的一、试验目的 沥青软化点是试样在规定尺寸得金属环内，上置规定尺寸和沥青软化点是试样在规定尺寸得金属环内，上置规定尺寸和重量得钢球，放入重量得钢球，放入55水中，以每分钟水中，以每分钟55的速度加热。至的速度加热。至钢球下沉达到规定距离（钢球下沉达到规定距离（25.4mm25.4mm）时的温度，它在一定程）时的温度，它在一定程度上表示沥青的温度稳定性。度上表示沥青的温度稳定性。二、试验设备二、试验设备 软化点试验仪软化点试验仪 金属支架金属支架 耐热玻璃烧杯耐热玻璃烧杯 温度计温度计 环夹环夹 装有温度调节作用的电炉装有温度调节作用的电炉 试样底板试样底板 恒温水槽恒温水槽 平直刮刀平直刮刀 甘油滑石粉隔离剂甘油滑石粉隔离剂 蒸馏水蒸馏水 石棉网石棉网试验步骤：试验步骤：第一步：将试样环放置在有隔离剂第一步：将试样环放置在有隔离剂(甘油和滑石粉的质量比甘油和滑石粉的质量比2 2：1 1）的金属板上。将准备好得试样注入式样环内至略高出环）的金属板上。将准备好得试样注入式样环内至略高出环面为止。冷却面为止。冷却3030分钟后将凸出部分刮平。分钟后将凸出部分刮平。冷却30分钟注入试样高出环将凸出部分刮平 第二步：将装有试样的试样环连同底板置于第二步：将装有试样的试样环连同底板置于50.550.5水的水的恒温水槽中至少恒温水槽中至少15min15min，同时将金属支架、钢球、钢球定位，同时将金属支架、钢球、钢球定位环置于相同水槽中。环置于相同水槽中。第三步：烧杯内注入新煮沸并冷却至第三步：烧杯内注入新煮沸并冷却至55的蒸馏水，将试样及的蒸馏水，将试样及环、环架放入烧杯并调整水面至深度标记，保持水温环、环架放入烧杯并调整水面至深度标记，保持水温50.550.5，插入温度计使端部测温头底部与试样环下面齐，插入温度计使端部测温头底部与试样环下面齐平。平。第四步：将盛有水和环架的烧杯放在有石棉网的电炉上，开始第四步：将盛有水和环架的烧杯放在有石棉网的电炉上，开始加热，使杯中的水温加热，使杯中的水温3min3min内调节至维持每分钟上升内调节至维持每分钟上升50.550.5。如超过此温度，试样作废。如超过此温度，试样作废。注意事项：注意事项：重复性试验允许差为重复性试验允许差为11，复现性实验允许差，复现性实验允许差44。第五步：试样受热软化逐渐开始下坠，至与底板接触时，立即第五步：试样受热软化逐渐开始下坠，至与底板接触时，立即读取温度，准确至读取温度，准确至0.50.5。延度延度定义定义：指当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的：指当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，是沥青的内聚力的衡量，通常是用延度作为条件延总能力，是沥青的内聚力的衡量，通常是用延度作为条件延性指标来表征。性指标来表征。延度试验方法延度试验方法：将沥青试样制成：将沥青试样制成8 8字形标准试件在规定拉伸速度字形标准试件在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，以和规定温度下拉断时的长度，以cmcm计，称为延度。计，称为延度。沥青延度试验沥青延度试验试验目的试验目的 当沥青受到外力的拉伸作用时，能够产生一定的塑性变形，当沥青受到外力的拉伸作用时，能够产生一定的塑性变形，通过延度试验测定沥青能够承受的塑性变形总能力。通过延度试验测定沥青能够承受的塑性变形总能力。试验仪器与材料试验仪器与材料 (1)(1)延度仪延度仪 (2)(2)试模：黄铜制试模：黄铜制 (3)(3)试模底板试模底板 (4)(4)恒温水槽恒温水槽 (5)(5)温度计温度计 (6)(6)砂浴或其他加热炉具。砂浴或其他加热炉具。(7)(7)甘油滑石粉隔离剂甘油滑石粉隔离剂(甘油与滑石粉的质量比甘油与滑石粉的质量比2:1)2:1)。(8)(8)其他：平刮刀、石棉网、酒精、食盐等。其他：平刮刀、石棉网、酒精、食盐等。试验方法步骤试验方法步骤沥青感温性沥青感温性定义定义:在不同温度条件下，沥青粘度随温度的改变而产生一在不同温度条件下，沥青粘度随温度的改变而产生一定的改变，呈现出明显的状态变化，这种随温度的改变产定的改变，呈现出明显的状态变化，这种随温度的改变产生粘度变化的特点为沥青的感温性。生粘度变化的特点为沥青的感温性。表示方法表示方法：针入度指数：针入度指数PIPI针入度指数针入度指数PIPI定义：应用针入度和软化点的试验结果来表征定义：应用针入度和软化点的试验结果来表征沥青感温性的一种指标。沥青感温性的一种指标。特点特点：针入度指数越大，表明沥青对温度得敏感性愈小。温针入度指数越大，表明沥青对温度得敏感性愈小。温度升高时，沥青状态改变程度小，夏季抗车辙能