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1、关于关于沥青混合料青混合料第一页，本课件共有30页教学提纲教学提纲 教学要求教学要求 1 1 概述概述 2 2 沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构 3 3 沥青混合料的强度形成理论沥青混合料的强度形成理论 4 4 沥青混合料的技术性质沥青混合料的技术性质 5 5 沥青混合料的配合比设计沥青混合料的配合比设计 第二页，本课件共有30页教学要求教学要求1.1.基本要求与基本知识点基本要求与基本知识点 掌握沥青混合料的组成与技术性质，了解沥青混合料配掌握沥青混合料的组成与技术性质，了解沥青混合料配合比设计的基本要求及方法。合比设计的基本要求及方法。2.2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理要求
2、学生掌握的基本概念、理论、原理 掌握稳定度、流值、高温稳定性、低温抗裂性、耐久掌握稳定度、流值、高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性、施工和易性等概念，熟悉沥青混合料的组性、抗滑性、施工和易性等概念，熟悉沥青混合料的组成材料与技术性质，了解配合比设计的基本要求及方法。成材料与技术性质，了解配合比设计的基本要求及方法。3.3.教学重点与难点教学重点与难点 重点重点:沥青混合料的组成材料与技术性质。沥青混合料的组成材料与技术性质。第三页，本课件共有30页1.1.概述概述 什么是什么是“沥青混合料沥青混合料”沥青混合料的分类沥青混合料的分类 沥青混合料的特点沥青混合料的特点第四页，本课件共有30页
3、什么是沥青混合料什么是沥青混合料 沥青混合料是由矿物与沥青拌和而成的沥青混凝土混合料与沥青碎石混合料的总称。由适当比例的粗集料、细集料及填料与沥青拌和、压实，剩余空隙小于10%的混合料，简称沥青混凝土混合料；剩余空隙率在10%以上的混合料，简称沥青碎石混合料。沥青沥青矿质集料矿质集料沥青混凝土沥青混凝土沥青混合料沥青混合料摊铺摊铺压实压实第五页，本课件共有30页沥青混合料的分类沥青混合料的分类按照沥青种类分为：石油沥青混合料和煤沥青混合料按施工工艺分为热拌热铺、热拌冷铺和冷拌冷铺按最大粒径分为：特粗式，粗粒式，中粒式和细粒式。按矿料级配分为：连续式和间断式 按混合料密实度或压实后剩余空隙率分为
4、三类：密级配，半开级配和开级配第六页，本课件共有30页沥青混合料的特点沥青混合料的特点F沥青混合料粘-弹-塑性好，力学性质优良，有高温稳定性和低温柔性。具有施工方便、可再生利用的特点。F沥青混合料最广泛的用途是用来修筑道路，用其修筑的路面具有平整性好、行车平稳舒适、噪音低、经济耐用等优点。第七页，本课件共有30页2.2.沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构沥青混合料组成结构理论沥青混合料组成结构类型 第八页，本课件共有30页组成结构理论组成结构理论表面理论：表面理论：(传统理论传统理论)表面理论认为沥青混合料是由粗、细骨料和填料经人工组配成密实的级配矿质骨架，此矿物骨架由稠度较稀的沥青混合
5、料分布其表面，而将它们胶结成为一个具有强度的整体。分布其间沥青混合料胶浆理论：胶浆理论：(现代理论现代理论)沥青混合料可以看成是多级分散体系，粗集料分散在沥青砂浆中；沥青砂浆由细集料分散在沥青胶浆中；沥青胶浆由填料分散在沥青中。第九页，本课件共有30页沥青混合料的组成结构类型沥青混合料的组成结构类型 a、悬浮-密实结构 b、骨架-空隙结构c、密实-骨架结构图图2.1 2.1 沥青混合料的类型沥青混合料的类型通常沥青-集料混合料按其组成结构可分为下列三类（见下图所示）第十页，本课件共有30页表表2.1 2.1 沥青混合料的类型和特点沥青混合料的类型和特点类型类型示意图示意图特点特点混合料混合料名
6、称名称密实悬浮型密实悬浮型aVV中、中、小小连续型密级配连续型密级配骨架空隙型骨架空隙型bC小、小、VV大、大、中中连续型开级配连续型开级配密实骨架型密实骨架型cC大、大、VV小、小、大大间断型密级配间断型密级配注：注：VV试件空隙率试件空隙率 内摩阻角内摩阻角 C-粘聚力粘聚力第十一页，本课件共有30页3.3.沥青混合料的强度形成原理沥青混合料的强度形成原理沥青混合料的抗剪强度强度的材料参数影响沥青混合料强度的因素第十二页，本课件共有30页沥青混合料的抗剪强度强度的材料参数沥青混合料的抗剪强度强度的材料参数沥青混合料的强度由矿物间嵌锁力（内摩擦阻力，用内摩擦角表示）及沥青与矿料交互作用产生的
7、黏聚力C构成。沥青混合料的抗剪强度通过三轴试验方法，应用莫尔-库仑包络线方程按下式求得：式中式中 沥青混合料的抗剪强度，MPa；C 沥青混合料的黏聚力，MPa；正应力，MPa；内摩擦角，rad；沥青混合料的抗剪强度主要取决于黏聚力C 和内摩擦角两个参数。第十三页，本课件共有30页影响沥青混合料强度的因素影响沥青混合料强度的因素1）影响沥青混合料强度的内因（1）沥青黏度 沥青粘度粘聚力C抗剪强度（2）沥青与矿物化学性质 矿粉对涂敷于周围的沥青分子有吸附作用靠近界面处粘度 膜内结构沥青：粘度高 C大 膜外自由沥青：粘度小 C小 第十四页，本课件共有30页图图 2.2 2.2 沥青和矿粉相互作用的结
8、构示意图沥青和矿粉相互作用的结构示意图第十五页，本课件共有30页（3）矿物比表面积 矿料比面积（单位质量矿料的表面积）影响:沥青用量一定，矿料比面积结构沥青多C（4）沥青用量的影响：当沥青和矿料用量规定时，沥青与矿料的比例是影响沥青混合料抗剪强度的重要因素。第十六页，本课件共有30页（5）矿物的级配类型、粒度、表面性质级配：连续级配 黏聚力C及内摩阻角均小 间断级配 黏聚力C及内摩阻角均大粒径:粒径D内摩阻角粒形及粗糙度:近似正方形且粗糙有棱角C及大大第十七页，本课件共有30页2）影响沥青混合料强度的外因（1）温度的影响 温度 ，C，对影响小（2）形变速率的影响 变形速率C，对影响小第十八页，
9、本课件共有30页技术性质技术性质 高温稳定性 低温抗裂性 耐久性 抗滑性 施工和易性第十九页，本课件共有30页高温稳定性高温稳定性F定义：定义：沥青混合料在高温条件下，承受多次重复荷载不产生过大的累积塑性变形的性质。经长期荷载作用不产生车辙、波浪等现象的性质。F影响因素影响因素：沥青粘度、沥青与石料相互作用特征、矿料性质。第二十页，本课件共有30页低温抗裂性低温抗裂性k 定义定义：温度较低时沥青混合料抵抗收缩变形，不产生开裂的性质。温度较低时沥青混合料抵抗收缩变形，不产生开裂的性质。k 沥青路面裂纹原因：沥青路面裂纹原因：重复荷载重复荷载 疲劳开裂疲劳开裂 低温脆化低温脆化 变形能力变形能力开
10、裂开裂 低温收缩低温收缩第二十一页，本课件共有30页耐久性耐久性k 定定 义义:沥青混合料抵抗长时间的大气因素的反复作用和行车荷载作用的能力。k 影响因素影响因素:沥青的化学性质矿料成分沥青混合料的组成结构沥青用量第二十二页，本课件共有30页抗滑性抗滑性影响因素：影响因素：矿料表面结构、级配、混合料组成及沥青用量。改善措施改善措施：F选用耐磨石料，对磨耗率及冲击值有一定要求。注意：硬质石料往往属于酸性石料，需加抗剥离剂。F 控制沥青用量：沥青用量q表面平滑 抗滑性 第二十三页，本课件共有30页施工和易性施工和易性沥青混合料的施工和易性取决于沥青混合料的施工和易性取决于:矿料级配：适当级配不易产
11、生离析现象沥青粘度及用量气温及施工条件第二十四页，本课件共有30页相关技术指标相关技术指标F稳定度稳定度(Sm)：评价高温稳定性的指标。评价高温稳定性的指标。定义：60保温30min以上，以505mm/min的速度加荷，试件破坏时的最大荷载（N）即为稳定度。F流值流值(fm)(fm)：表示抵抗塑性变形的能力。：表示抵抗塑性变形的能力。测试Sm的同时测定试件流动变形，达到最大荷载瞬间的压缩变形值（1/100cm）。F空隙率空隙率(Vv)(Vv)：表示沥青混合料密实度的指标表示沥青混合料密实度的指标Vv热稳定性及抗滑性,耐久性第二十五页，本课件共有30页沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计沥青
12、混合料配合比设计主要包括矿质混合料配合组成设计和沥青最佳用量确定两部分。1.矿质混合料的配合组成设计 确定沥青混合料类型 确定矿质混合料的级配类型 矿质混合料配合比例计算2.确定沥青混合料的最佳沥青用量第二十六页，本课件共有30页矿质混合料的配合组成设计矿质混合料的配合组成设计常用的方法有常用的方法有试算法和图解法和电算法等，此处试算法和图解法和电算法等，此处详细介绍试算法：详细介绍试算法：k试算法的基本原理试算法的基本原理 首先假设混合料中某种粒径的颗粒，是由对这一粒径占优势的一种集料组成，其他集料不含这一粒径。据此分别试探各种级料的大致比例，不合适再进行调整，逐步接近，最终达到符合要求的集
13、料的配合比。第二十七页，本课件共有30页试算法步骤及方法试算法步骤及方法求X：选取A料占优势的粒径(mm)，令mbi=mci=0则 X=Mi/mai求Z:选取C料占优势的粒径j(mm)，令mai=mbi=0则Z=Mi/mci 求Y:Y=100-X-Z 核对：按 maiX+mbiY+mciZ=Mi，逐级核对。不符合要求，应对X、Y、Z比例进行适当的调整，直到组成的集料满足混合矿料的级配要求。第二十八页，本课件共有30页沥青最佳用量的确定沥青最佳用量的确定沥青最佳用量一般通过马歇尔试验确定，具体作沥青最佳用量一般通过马歇尔试验确定，具体作法如下：法如下：根据规范推荐的沥青的用量范围，每隔根据规范推荐的沥青的用量范围，每隔0.5%0.5%为一组，选用为一组，选用5 5个以上个以上的沥青用量，各制备马歇尔试件一组。的沥青用量，各制备马歇尔试件一组。测定各组试件的技术指标（测定各组试件的技术指标（空隙率、稳定度、流值等）。空隙率、稳定度、流值等）。建立沥青用量建立沥青用量-技术指标关系曲线。技术指标关系曲线。根据标准要求，在各关系曲线上确定性能合格的沥青用量范围，根据标准要求，在各关系曲线上确定性能合格的沥青用量范围，取其中值为沥青最佳用量。取其中值为沥青最佳用量。第二十九页，本课件共有30页感感谢谢大大家家观观看看第三十页，本课件共有30页