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1、第第1111章章 沥青路面沥青路面 在各类基层上铺筑沥青混合料面层后得到的路在各类基层上铺筑沥青混合料面层后得到的路面结构称为沥青路面，与水泥混凝土路面相比，沥面结构称为沥青路面，与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适；耐磨、青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适；耐磨、振动小、噪声低，施工期短、养护维修方便等优点，振动小、噪声低，施工期短、养护维修方便等优点，因此广泛应用于各级公路。因此广泛应用于各级公路。11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.1 11.1.1 基本特性基本特性1 1、面层抗拉强度低。其强度和整体稳定性取决于土、面层抗拉
2、强度低。其强度和整体稳定性取决于土基和基层的特性。基和基层的特性。2 2、透水性小。土基和基层的水份难以排出。、透水性小。土基和基层的水份难以排出。3 3、低温抗变形能力差。、低温抗变形能力差。4 4、对交通量较大的路段，为使沥青路面具有较强的、对交通量较大的路段，为使沥青路面具有较强的抗拉和抗疲劳性能，宜设置相对较厚的面层。面层抗拉和抗疲劳性能，宜设置相对较厚的面层。面层较薄时，应加强粘结。较薄时，应加强粘结。11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.2 11.1.2 沥青路面的分类沥青路面的分类（1 1）层铺法：）层铺法：将沥青分层洒布、矿料分层撒铺、碾压形
3、成沥青路面结将沥青分层洒布、矿料分层撒铺、碾压形成沥青路面结构的方法。构的方法。优点：设备和工艺简单、效率高、进度快、造价低优点：设备和工艺简单、效率高、进度快、造价低缺点：结构强度低、使用寿命短、路面成型期长（需要缺点：结构强度低、使用寿命短、路面成型期长（需要经过炎热季节行车碾压成型）经过炎热季节行车碾压成型）代表结构类型：沥青表面处治、沥青贯入式路面代表结构类型：沥青表面处治、沥青贯入式路面11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.2 11.1.2 沥青路面的分类沥青路面的分类沥青表处：用沥青和集料按层铺法（或拌和法）铺筑而成的沥青表处：用沥青和集料按层铺
4、法（或拌和法）铺筑而成的厚度不超过厚度不超过3 3公分的沥青面层。公分的沥青面层。适用条件：沥青表处适用于三级及三级以下公路的面层，旧适用条件：沥青表处适用于三级及三级以下公路的面层，旧沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。强度型成原理：嵌挤型强度型成原理：嵌挤型施工方法：层铺法、拌和法施工方法：层铺法、拌和法特点：由于处治层很薄，一般不起提高强度的作用，其主要特点：由于处治层很薄，一般不起提高强度的作用，其主要作用是抵抗行车的磨耗，增强防水性，提高平整度，改善行作用是抵抗行车的磨耗，增强防水性，提高平整度，改善行车条件（摩擦系数大、表面构造深度大、抗低温
5、开裂性能好）车条件（摩擦系数大、表面构造深度大、抗低温开裂性能好）。11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.2 11.1.2 沥青路面的分类沥青路面的分类沥青贯入式：在初步压实的碎石上分层浇洒沥青，撒布嵌缝沥青贯入式：在初步压实的碎石上分层浇洒沥青，撒布嵌缝料或再在上部铺筑热拌沥青混合料封层经压实而成的沥青面料或再在上部铺筑热拌沥青混合料封层经压实而成的沥青面层（上拌下贯）。厚度一般为层（上拌下贯）。厚度一般为4 48 8，但用乳沥青时，厚度，但用乳沥青时，厚度不宜超过不宜超过5 5，沥青贯入式路面上部加铺热拌沥青混合料面，沥青贯入式路面上部加铺热拌沥青混合料
6、面层时，其中拌和层厚度不小于层时，其中拌和层厚度不小于1.51.5。适用条件：沥青贯入式碎石适用于三级及三级以下公路的沥适用条件：沥青贯入式碎石适用于三级及三级以下公路的沥青面层，也可以作为沥青混凝土路面的联结层或基层。青面层，也可以作为沥青混凝土路面的联结层或基层。强度形成原理：嵌挤型强度形成原理：嵌挤型施工方法：层铺法，拌和法（拌和层）施工方法：层铺法，拌和法（拌和层）特点：沥青贯入式路面具有较高的强度和稳定性，由于贯入特点：沥青贯入式路面具有较高的强度和稳定性，由于贯入式路面是一种多孔隙结构，为了防止路表水的浸入和增强路式路面是一种多孔隙结构，为了防止路表水的浸入和增强路面的水稳定性，其
7、面层的最上层必须加铺封层（采用上拌下面的水稳定性，其面层的最上层必须加铺封层（采用上拌下贯时可不加铺封层料）。贯时可不加铺封层料）。11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.2 11.1.2 沥青路面的分类沥青路面的分类碎石封层：按碎石撒铺工艺的不同，分异步碎石封层碎石封层：按碎石撒铺工艺的不同，分异步碎石封层和同步碎石封层。异步碎石封层是先由沥青洒布机撒和同步碎石封层。异步碎石封层是先由沥青洒布机撒布沥青，再由碎石撒布机撒布石料，两工序间隔时间布沥青，再由碎石撒布机撒布石料，两工序间隔时间10min10min左右，同步封层则两道工序由同一台设备完成，左右，同步
8、封层则两道工序由同一台设备完成，间隔几秒种，能够保证沥青高温时撒面石料，粘结良间隔几秒种，能够保证沥青高温时撒面石料，粘结良好。好。同步碎石封层车同步碎石封层沥青碎石同步封层车 撒布沥青石屑撒布机是采用层铺法铺筑沥青路面的专用机械之石屑撒布机是采用层铺法铺筑沥青路面的专用机械之一。主要用途是在洒好沥青的路基上均匀地撒布一层一。主要用途是在洒好沥青的路基上均匀地撒布一层粒径范围一定的石屑，以修筑表面处治沥青路面，贯粒径范围一定的石屑，以修筑表面处治沥青路面，贯入式沥青路面施工，路面联结层铺设和各种防水层铺入式沥青路面施工，路面联结层铺设和各种防水层铺设，在养护作业中可以用于改善磨耗层的摩阻性能和
9、设，在养护作业中可以用于改善磨耗层的摩阻性能和防水性能。防水性能。11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.2 11.1.2 沥青路面的分类沥青路面的分类（2 2）路拌法）路拌法在路面上用人工或机械将矿料和沥青就地拌和、摊在路面上用人工或机械将矿料和沥青就地拌和、摊铺、碾压成形的沥青路面结构。铺、碾压成形的沥青路面结构。代表结构类型：乳化沥青碎石代表结构类型：乳化沥青碎石11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.2 11.1.2 沥青路面的分类沥青路面的分类冷拌沥青碎石：采用乳化沥青或液体沥青与矿料在常温状冷拌沥青碎石：采用乳化沥
10、青或液体沥青与矿料在常温状态下拌和而成的常温沥青混合料。冷拌沥青混合料宜采用态下拌和而成的常温沥青混合料。冷拌沥青混合料宜采用密级配沥青混合料，当采用半开级配的冷拌沥青碎石时应密级配沥青混合料，当采用半开级配的冷拌沥青碎石时应铺筑上封层。铺筑上封层。适用条件：冷拌沥青混合料适用于三级及三级以下公路的适用条件：冷拌沥青混合料适用于三级及三级以下公路的沥青面层，二级公路养护罩面以及各级公路的基层、联结沥青面层，二级公路养护罩面以及各级公路的基层、联结层或整平层。层或整平层。强度形成强理：密实型或嵌挤型强度形成强理：密实型或嵌挤型施工方法：厂拌法，无条件时也可采用路拌法或工人摊铺。施工方法：厂拌法，
11、无条件时也可采用路拌法或工人摊铺。特点：常温施工，工艺简单，成本低，污染小、成型期短、特点：常温施工，工艺简单，成本低，污染小、成型期短、但耐久性差。但耐久性差。11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.2 11.1.2 沥青路面的分类沥青路面的分类（3 3）厂拌法）厂拌法用不同粒径的碎石、砂、矿粉等和沥青按一定比例用不同粒径的碎石、砂、矿粉等和沥青按一定比例混合，在一定温度下热拌所得的沥青混和料，在规混合，在一定温度下热拌所得的沥青混和料，在规定的温度内运到工地摊铺、碾压密实后成型的沥青定的温度内运到工地摊铺、碾压密实后成型的沥青混合料。混合料。按强度形成原理
12、、材料组成及结构、矿料级配和空按强度形成原理、材料组成及结构、矿料级配和空隙率、公称最大粒径等分为以下几类：隙率、公称最大粒径等分为以下几类：代表结构类型：热拌沥青混合料（代表结构类型：热拌沥青混合料（HMA)HMA)）11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.2 11.1.2 沥青路面的分类沥青路面的分类1 1、沥青混凝土（、沥青混凝土（ACAC）：设计空隙率）：设计空隙率3 35%5%、连续密级配，适、连续密级配，适用于各级公路沥青面层的任何层次，我国公路沥青路面施用于各级公路沥青面层的任何层次，我国公路沥青路面施工技术规范规定：高速公路及一级公路的表面层、
13、中面层、工技术规范规定：高速公路及一级公路的表面层、中面层、下面层应采用沥青混凝土，二级公路的表面层宜用沥青混凝下面层应采用沥青混凝土，二级公路的表面层宜用沥青混凝土（土（ACAC5 52525）。）。2 2、沥青稳定碎石混合料基层（、沥青稳定碎石混合料基层（ATBATB）：设计空隙率为）：设计空隙率为3 36%6%、连续密级配，粗粒式及特粗式，适用于基层。（连续密级配，粗粒式及特粗式，适用于基层。（ATBATB25254040）3 3、沥青玛蹄脂碎石混合料（、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMASMA）：设计空隙率为）：设计空隙率为3 34%4%、间断密级配，适用于铺筑新建公路的表面层或旧路面加铺磨
14、间断密级配，适用于铺筑新建公路的表面层或旧路面加铺磨耗层。耗层。11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.2 11.1.2 沥青路面的分类沥青路面的分类4 4、沥青碎石混合料（、沥青碎石混合料（AMAM）:设计空隙率设计空隙率6 612%12%、半开级配，、半开级配，仅适用于三级及三级以下公路、乡村公路、且沥青混合料拌仅适用于三级及三级以下公路、乡村公路、且沥青混合料拌合设备缺乏添加矿粉装置和人工炒拌的情况（合设备缺乏添加矿粉装置和人工炒拌的情况（AMAM10104040）。）。5 5、排水式沥青稳定碎石混合料（、排水式沥青稳定碎石混合料（OGFCOGFC）:设
15、计空隙率大于设计空隙率大于18%18%，细粒式，适用于高速行车、多雨潮湿、不易被尘土污染、，细粒式，适用于高速行车、多雨潮湿、不易被尘土污染、非冰冻地区铺筑排水式沥青磨耗层（非冰冻地区铺筑排水式沥青磨耗层（OGFCOGFC10101616）。）。6 6、排水式沥青碎石混合料（、排水式沥青碎石混合料（ATPBATPB）:设计空隙率大于设计空隙率大于18%18%，粗，粗粒式及特粗式，适用于排水基层，且下卧层应具有排水和抗粒式及特粗式，适用于排水基层，且下卧层应具有排水和抗冲刷能力（冲刷能力（ATPBATPB25254040）。）。11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11
16、.1.3 11.1.3 沥青路面的选择与应用沥青路面的选择与应用特粗式沥青混合料适用于基层，特粗式沥青混合料适用于基层，粗粒式沥青混合料适用于下面层或基层，粗粒式沥青混合料适用于下面层或基层，中粒式沥青混合料适用于中面层和表面层，中粒式沥青混合料适用于中面层和表面层，细料式沥青混合料适用于表面层和薄层罩面，细料式沥青混合料适用于表面层和薄层罩面，砂粒式沥青混合料适用于非机动车道或人行道。砂粒式沥青混合料适用于非机动车道或人行道。11.1 11.1 沥青路面基本特性及分类沥青路面基本特性及分类11.1.3 11.1.3 沥青路面的选择与应用沥青路面的选择与应用（1 1）表面层功能：高温抗车撤、低
17、温抗裂、密水、抗滑、）表面层功能：高温抗车撤、低温抗裂、密水、抗滑、耐磨耐磨（2 2）中下面层功能：高温抗车撤、抗疲劳、抗裂）中下面层功能：高温抗车撤、抗疲劳、抗裂（3 3）除排水式功能层外，均考虑密水性，渗水性结构的层）除排水式功能层外，均考虑密水性，渗水性结构的层间或层底应采取防渗或排水措施间或层底应采取防渗或排水措施（4 4）沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并与）沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并与压实层厚度相匹配。压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的压实层厚度相匹配。压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2 2倍。倍。（5 5）沥青路面一般不宜铺在纵坡大于）沥青路面一般不
18、宜铺在纵坡大于6%6%的路段，在纵坡大的路段，在纵坡大于于3%3%的路段应考虑抗滑措施。的路段应考虑抗滑措施。11.2 11.2 沥青混合料的力学性质沥青混合料的力学性质11.2.1 11.2.1 强度特性强度特性1 1、抗剪强度：、抗剪强度：沥青路面的抗剪强度与集料级配、形状和表面特性有关，沥青路面的抗剪强度与集料级配、形状和表面特性有关，与沥青的粘结力和用量有关。要通过直剪和三轴压缩试验与沥青的粘结力和用量有关。要通过直剪和三轴压缩试验得到。得到。沥青混合料的粘结力取决于下列因素：沥青混合料的粘结力取决于下列因素：（1 1）沥青的粘度：粘度越高，粘结力越大）沥青的粘度：粘度越高，粘结力越大
19、（2 2）沥青用量：最佳沥青用量，粘结力最大）沥青用量：最佳沥青用量，粘结力最大（3 3）温度与剪切速率：温度升高、剪切速率下降，粘结）温度与剪切速率：温度升高、剪切速率下降，粘结力下降力下降（4 4）细料：细料含量多，粘结力提高）细料：细料含量多，粘结力提高11.2 11.2 沥青混合料的力学性质沥青混合料的力学性质11.2.1 11.2.1 强度特性强度特性2 2、抗拉强度、抗拉强度沥青混合料的抗拉强度由混合料中沥青的粘结力提供，沥青混合料的抗拉强度由混合料中沥青的粘结力提供，可采用直接拉伸或劈裂试验，由所测得的应力应变可采用直接拉伸或劈裂试验，由所测得的应力应变曲线上的最高应力值确定。曲
20、线上的最高应力值确定。直接拉伸试验：将混合料做成圆柱形试件（马歇尔直直接拉伸试验：将混合料做成圆柱形试件（马歇尔直径径高高101.6*63.5mm101.6*63.5mm），其两端用环氧树脂粘于金），其两端用环氧树脂粘于金属盖帽上，通过安置在试件上的变形传感器，测定在属盖帽上，通过安置在试件上的变形传感器，测定在各级拉力下的应变值，应力应变曲线中的最大值即是。各级拉力下的应变值，应力应变曲线中的最大值即是。直拉试验劈裂试验弯拉试验金属盖帽金属压条钢板11.2 11.2 沥青混合料的力学性质沥青混合料的力学性质11.2.1 11.2.1 强度特性强度特性劈裂试验：将混合料试件两侧沿直径方向按一定
21、速劈裂试验：将混合料试件两侧沿直径方向按一定速率施加压力，直到试件开裂破坏。率施加压力，直到试件开裂破坏。沥青混合料受条形荷载作用时大都沿垂直于直径的沥青混合料受条形荷载作用时大都沿垂直于直径的平面劈裂破坏，混合料的极限抗拉强度为：平面劈裂破坏，混合料的极限抗拉强度为：（1 1）沥青粘度大，含量高则抗拉强度高）沥青粘度大，含量高则抗拉强度高（2 2）密级配优于开级配）密级配优于开级配（3 3）在低温下混合料的强度随温度降低而提高，形）在低温下混合料的强度随温度降低而提高，形成峰会值（脆化点）后强度下降。成峰会值（脆化点）后强度下降。（4 4）我国现行规范采用劈裂强度作为沥青混合料的）我国现行规
22、范采用劈裂强度作为沥青混合料的抗拉强度。抗拉强度。11.2 11.2 沥青混合料的力学性质沥青混合料的力学性质11.2.1 11.2.1 强度特性强度特性 3 3、抗弯拉强度、抗弯拉强度沥青混合料的抗弯拉强度在室内用梁式试件沥青混合料的抗弯拉强度在室内用梁式试件（L*b*hL*b*h250*30*35mm250*30*35mm，温度，温度1515）在简支受力下，）在简支受力下，采用三分点加载使梁中部处于纯弯拉状态。采用三分点加载使梁中部处于纯弯拉状态。沥青混合料的抗弯拉强度取决于材料的性质及沥青混合料的抗弯拉强度取决于材料的性质及结构破坏过程的加荷状况，试验时的温度对抗弯拉结构破坏过程的加荷状
23、况，试验时的温度对抗弯拉强度也有很大影响。强度也有很大影响。11.2 11.2 沥青混合料的力学性质沥青混合料的力学性质11.2.2 11.2.2 应力应变特征应力应变特征1 1、弹粘塑性质：沥青混合料在受力较小，受荷时、弹粘塑性质：沥青混合料在受力较小，受荷时间短时，基本上处于弹性状态兼有粘弹性的性质，当混间短时，基本上处于弹性状态兼有粘弹性的性质，当混合料受荷达到一定值，受荷时间较长时，不仅出现弹性合料受荷达到一定值，受荷时间较长时，不仅出现弹性应变，而且还有随时间而发展的粘塑性应变，混合料表应变，而且还有随时间而发展的粘塑性应变，混合料表现出弹粘塑性质。现出弹粘塑性质。11.2 11.2
24、 沥青混合料的力学性质沥青混合料的力学性质11.2.2 11.2.2 应力应变特征应力应变特征2、应力松驰特性：、应力松驰特性：沥青混合料的应力松驰时间取沥青混合料的应力松驰时间取决于粘滞度，且随温度变化而变化。因此沥青混合决于粘滞度，且随温度变化而变化。因此沥青混合料的应力应变特性不仅同荷载大小和时间有关，还料的应力应变特性不仅同荷载大小和时间有关，还与材料的温度有关。与材料的温度有关。应力松驰是变形物体在恒定应变下，应力随时间应力松驰是变形物体在恒定应变下，应力随时间而自动降低的过程，为使物体保持变形的状态，随而自动降低的过程，为使物体保持变形的状态，随着时间的推移，所需的力愈来愈小，使应
25、力下降到着时间的推移，所需的力愈来愈小，使应力下降到初始数值的持续时间，叫应力松驰时间。初始数值的持续时间，叫应力松驰时间。11.2 11.2 沥青混合料的力学性质沥青混合料的力学性质11.2.2 11.2.2 应力应变特征应力应变特征流体在流动时，相邻流体层间存在着相对运动，则该两流流体在流动时，相邻流体层间存在着相对运动，则该两流体层间会产生摩擦阻力，称为粘滞力。粘度是用来衡量粘体层间会产生摩擦阻力，称为粘滞力。粘度是用来衡量粘滞力大小的一个物理数据。粘度通常分为绝对粘度滞力大小的一个物理数据。粘度通常分为绝对粘度(动力粘动力粘度度)、运动粘度和条件粘度。、运动粘度和条件粘度。绝对粘度绝对
26、粘度(又称动力粘度又称动力粘度)是指当两个面积为是指当两个面积为1m1m2 2，垂直距离，垂直距离为为1m1m的相邻液层，以的相邻液层，以1m.s1m.s-1-1的速度作相对运动时所产生的的速度作相对运动时所产生的内摩擦力，常用内摩擦力，常用表示。当内摩擦力为表示。当内摩擦力为1N1N时，则该液体的时，则该液体的粘度为粘度为1 1，其法定计量单位为，其法定计量单位为Pa.s(Pa.s(即即-2-2)。在温度。在温度tt时的时的绝对粘度用绝对粘度用t t表示。表示。沥青混合料在冬季低温时具有很高的粘滞度，应力松驰时沥青混合料在冬季低温时具有很高的粘滞度，应力松驰时间较长，具有弹性体的变形特征，夏
27、季高温时，混合料的间较长，具有弹性体的变形特征，夏季高温时，混合料的粘滞度迅速降低，应力松驰时间大大缩短，在临界状态下粘滞度迅速降低，应力松驰时间大大缩短，在临界状态下产生塑性变形。产生塑性变形。11.2 11.2 沥青混合料的力学性质沥青混合料的力学性质11.2.2 11.2.2 应力应变特征应力应变特征 我们用劲度模量作为表征弹我们用劲度模量作为表征弹-粘粘-塑性材料的性质塑性材料的性质指标。所谓劲度模量，就是材料在给定的荷载作用指标。所谓劲度模量，就是材料在给定的荷载作用时间和温度条件下应力与应变的比值。时间和温度条件下应力与应变的比值。11.2 11.2 沥青混合料的力学性质沥青混合料
28、的力学性质11.2.2 11.2.2 应力应变特征应力应变特征沥青的弹沥青的弹-粘粘-塑性可用蠕变试验来描述塑性可用蠕变试验来描述设在沥青试件上施以拉应力设在沥青试件上施以拉应力0 0并保持不变，其应并保持不变，其应变变随时间随时间t t增加，这种现象称蠕变，当时间为增加，这种现象称蠕变，当时间为t t时，时，总应变总应变瞬时弹性模量瞬时弹性模量E E，延迟复回模量，延迟复回模量D D，劲度模量，劲度模量S Sb b3 3/t/t。11.2 11.2 沥青混合料的力学性质沥青混合料的力学性质11.2.3 11.2.3 疲劳特性疲劳特性疲劳破坏：疲劳破坏：疲劳寿命：疲劳寿命：沥青混合料的疲劳试验
29、研究：沥青混合料的疲劳试验研究：真实荷载试验：真实荷载试验：足尺寸模拟试验：足尺寸模拟试验：室内小型试件疲劳试验：室内小型试件疲劳试验：纯弯曲梁实验装置及弯矩图 多功能电测实验装置 沥青混合料的弯曲试验是对规沥青混合料的弯曲试验是对规定尺寸的标准梁式试件，在跨中施定尺寸的标准梁式试件，在跨中施加集中荷载至断裂，由破坏时的最加集中荷载至断裂，由破坏时的最大荷载求试件的抗弯强度，由破坏大荷载求试件的抗弯强度，由破坏时的跨中挠度求混合料的破坏弯拉时的跨中挠度求混合料的破坏弯拉应变。两者之比为弯曲劲度模量应变。两者之比为弯曲劲度模量。11.2 11.2 沥青混合料的力学性质沥青混合料的力学性质11.2
30、.3 11.2.3 疲劳特性疲劳特性 以中性轴为以中性轴为Z Z轴，轴，y y轴向下为正，设弯曲后中性轴曲率轴向下为正，设弯曲后中性轴曲率半径为半径为，则距中性轴为，则距中性轴为y y处的纵向线应变为处的纵向线应变为y/y/11.3 11.3 沥青路面对材料的基本要求沥青路面对材料的基本要求11.3.1 11.3.1 沥青沥青道路用沥青有有石油沥青、煤沥青、乳化沥青等。道路用沥青有有石油沥青、煤沥青、乳化沥青等。高树脂、少石蜡的石油是炼制道路沥青的最好原料。高树脂、少石蜡的石油是炼制道路沥青的最好原料。（石蜡基、中间基、环烷基）（石蜡基、中间基、环烷基）1 1、道路石油沥青的适用范围、道路石油
31、沥青的适用范围 A A级：各个等级的公路，适用于任何场次和层次级：各个等级的公路，适用于任何场次和层次B B级：高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，级：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。二级及二级以下公路的各个层次。C C级：三级及三级以下公路的各个层次。级：三级及三级以下公路的各个层次。11.3 11.3 沥青路面对材料的基本要求沥青路面对材料的基本要求11.3.1 11.3.1 沥青沥青对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时对高速公路、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、服务区停间长、重载交通、山区及丘陵区
32、上坡路段、服务区停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的层次，宜采用稠度大、的层次，宜采用稠度大、6060度粘度大的沥青；度粘度大的沥青；对冬季寒冷地区或交通量小的公路宜选用稠度小、对冬季寒冷地区或交通量小的公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青，低温延度大的沥青，对温度日温差、年温差大的工区宜选用针入度指数对温度日温差、年温差大的工区宜选用针入度指数大的沥青，大的沥青，当高温要求与低温要求发生矛盾时优先满足高温性当高温要求与低温要求发生矛盾时优先满足高温性能要求。能要求。11.3 11.3 沥青路面对材料的基本要求沥青路面对材料的基本要求1
33、1.3.1 11.3.1 沥青沥青2 2、道路石油沥青的技术标准。、道路石油沥青的技术标准。目前，在世界范围内具有代表性的道路沥青的评价体系目前，在世界范围内具有代表性的道路沥青的评价体系有三种，即针入度分级体系、粘度分级体系和有三种，即针入度分级体系、粘度分级体系和PGPG分级体分级体系。系。道路沥青的针入度分级体系是根据沥青针入度的大小确道路沥青的针入度分级体系是根据沥青针入度的大小确定沥青所适应的气候条件和载荷条件。针入度分级体系定沥青所适应的气候条件和载荷条件。针入度分级体系的主体是人们所熟悉的的主体是人们所熟悉的拉（延度）、扎（针入度）、落拉（延度）、扎（针入度）、落（软化点），（软
34、化点），辅以辅以沥青安全性指标闪点，沥青安全性指标闪点，沥青纯度指标溶解度，沥青纯度指标溶解度，沥青抗老化性能指标薄膜烘箱试验，沥青抗老化性能指标薄膜烘箱试验，原油约束指标蜡含量等，构成了沥青的针入度分级原油约束指标蜡含量等，构成了沥青的针入度分级体系。体系。11.3 11.3 沥青路面对材料的基本要求沥青路面对材料的基本要求11.3.1 11.3.1 沥青沥青粘度分级体系是根据沥青或薄膜烘箱后的沥青在粘度分级体系是根据沥青或薄膜烘箱后的沥青在6060时时的粘度值确定沥青的使用环境和使用条件的。的粘度值确定沥青的使用环境和使用条件的。PGPG分级体系的是美国联邦公路局历经分级体系的是美国联邦公
35、路局历经5 5年的研究所进行的年的研究所进行的美国战略公路计划（简称美国战略公路计划（简称SHRPSHRP）中有关沥青分级体系的）中有关沥青分级体系的研究成果，研究成果，在在PGPG分级体系中，用路面最高设计温度下的动态剪切模分级体系中，用路面最高设计温度下的动态剪切模量表征沥青的高温性能，用最低路面设计温度下的劲度量表征沥青的高温性能，用最低路面设计温度下的劲度和劲度随变形的变化速率表征沥青的低温性能，用疲劳和劲度随变形的变化速率表征沥青的低温性能，用疲劳温度下的动态剪切模量表征沥青的抗疲劳性能，用旋转温度下的动态剪切模量表征沥青的抗疲劳性能，用旋转薄膜烘箱试验和压力老化试验分别表征沥青的短
36、期老化薄膜烘箱试验和压力老化试验分别表征沥青的短期老化和长期老化性能。和长期老化性能。11.3 11.3 沥青路面对材料的基本要求沥青路面对材料的基本要求11.3.1 11.3.1 沥青沥青包括：针入度、适用的气候分区、针入度指数包括：针入度、适用的气候分区、针入度指数PIPI、软、软化点、化点、6060度动力粘度、度动力粘度、1010度延度、度延度、1515度延度、蜡含量、度延度、蜡含量、闪点、溶解度、密度、老化试验后的质量损失、残留闪点、溶解度、密度、老化试验后的质量损失、残留针入度比、残留延度等。针入度比、残留延度等。其中其中30#30#沥青仅适用于沥青稳定基层，沥青仅适用于沥青稳定基层
37、，130#130#、160#160#沥青沥青除寒冷地区可直接在中低级公路上使用外，通常作乳除寒冷地区可直接在中低级公路上使用外，通常作乳化沥青、稀释沥青、改性沥青的基质沥青。化沥青、稀释沥青、改性沥青的基质沥青。高温分区指标：一级区划分为3个区低温分区指标：二级区划4个区雨量分区指标：三级区划4个区11.3 11.3 沥青路面对材料的基本要求沥青路面对材料的基本要求11.3.1 11.3.1 沥青沥青以以B B级级90#90#沥青为例：沥青为例：针入度针入度8080100100（0.1mm0.1mm）（25C,0.1mm，5s），针入度指数：针入度指数：1.81.8+1.0+1.0，软化点：软
38、化点：42424343，6060动力粘度动力粘度Pa.sPa.s：不要求，：不要求，延度延度1010：151530cm30cm，1515：100cm100cm，蜡含量：蒸馏法蜡含量：蒸馏法33，闪点：闪点：245245，溶解度：溶解度：99.5%99.5%（三氯乙烯），（三氯乙烯），1515密度：实测，密度：实测，TFOTTFOT或或RTFOTRTFOT后质量变化后质量变化0.80.8（163163，5h5h，3.2mm3.2mm），），残留针入度比：残留针入度比：5454，残留延度残留延度106cm106cm，1515残留延度：残留延度：20cm20cm。SYD2801D型沥青针入度仪型沥青
39、针入度仪 主要技术参数：主要技术参数：(1)标准针和连杆重量：50g(2)时间选定：5S60S,(3)测量范围：50mm(500针入度),(4)带恒温浴数字显示25 SYD-2801I 针入度自动试验器针入度是沥青试样在规定温度针入度是沥青试样在规定温度下以规定荷载的标准针，经历下以规定荷载的标准针，经历规定的时间贯入沥青试样中的规定的时间贯入沥青试样中的深度。针入度是反映特定温度深度。针入度是反映特定温度下沥青的粘度指标。下沥青的粘度指标。针入度指数是一种沥青结合料的温度感应性指标，反映针针入度指数是一种沥青结合料的温度感应性指标，反映针入度随温度而变化的程度，由不同温度的针入度按规定方法入
40、度随温度而变化的程度，由不同温度的针入度按规定方法计算得到。计算得到。沥青的感温性是采用粘度随温度而变化的行为来表达，针沥青的感温性是采用粘度随温度而变化的行为来表达，针入度指数入度指数PIPI赿大，表示沥青的感温性赿低，沥青针入度指数赿大，表示沥青的感温性赿低，沥青针入度指数的提高，可增加沥青路面的抗车辙能力，但是沥青的高温抗的提高，可增加沥青路面的抗车辙能力，但是沥青的高温抗变形能力与低温抗裂能力往往是互相矛盾的。变形能力与低温抗裂能力往往是互相矛盾的。SYD2806E型电脑沥青软化点侧定仪 SYD-2806H 全自动沥青软化点试验器 软化点是沥青试样在规定尺寸和质量软化点是沥青试样在规定
41、尺寸和质量的钢球（直径为的钢球（直径为9.5 mm9.5 mm重为重为3.5g3.5g，），），放于水或苷油中，以规定的速度（起放于水或苷油中，以规定的速度（起始温度始温度5C5C或或32C,32C,以以5C/min5C/min）加热至）加热至钢球下沉达到规定距离时的温度，以钢球下沉达到规定距离时的温度，以CC表示。软化点既是反映沥青材料感表示。软化点既是反映沥青材料感温性的一个指标，也是沥青粘度的一温性的一个指标，也是沥青粘度的一种量度。种量度。SYD0620沥青动沥青动力粘度计力粘度计(真空减压真空减压毛细管法毛细管法)SYD0621沥青标准粘沥青标准粘度计度计 动力粘度是沥青试样处于动力
42、粘度是沥青试样处于牛顿粘性体的流动状态时，牛顿粘性体的流动状态时，试样内部层与层之间产生试样内部层与层之间产生的阻力（剪应力）与层间的阻力（剪应力）与层间相互离开的速度（剪变率）相互离开的速度（剪变率）的比例，称为动力粘度，的比例，称为动力粘度，以以pa.spa.s表示。表示。SY1.5(2)B型低温型低温双数显沥青延度仪双数显沥青延度仪（齿条式）（齿条式）SY1.5(2)C型低型低温双数显沥青延度温双数显沥青延度仪仪(双丝杆式双丝杆式)延度是规定形态的沥青延度是规定形态的沥青试样，在规定温度下以试样，在规定温度下以一定速度受拉伸至断开一定速度受拉伸至断开时的长度，以时的长度，以cmcm表示。
43、表示。延度表示沥青的塑性。延度表示沥青的塑性。所谓塑性是沥青在外力所谓塑性是沥青在外力作用下发生变形而不破作用下发生变形而不破坏的能力。坏的能力。WSY10型石油沥青蜡含量测定仪型石油沥青蜡含量测定仪 石油沥青中的蜡含量的测定石油沥青中的蜡含量的测定是个比较复杂的问题，它是是个比较复杂的问题，它是以蒸馏法馏出油分后，在规以蒸馏法馏出油分后，在规定的溶剂及低温下结晶析出定的溶剂及低温下结晶析出的蜡含量，以质量的蜡含量，以质量%表示。表示。最新的论点认为蜡对沥青质最新的论点认为蜡对沥青质量的影响不仅决定于蜡的数量的影响不仅决定于蜡的数量，而且更重要的是决定于量，而且更重要的是决定于蜡在沥青中的存在
44、状态。蜡在沥青中的存在状态。SYD-3536克利夫兰开口闪点仪克利夫兰开口闪点仪 SYD-3536 克利夫兰开口闪点试验器 闪点是沥青试样在规定的盛样器内按规定的升温速度受热时所蒸发的气体以规定的方法与试焰接触，初次发生一瞬即灭的火焰时的试样温度，以C表示 溶解度是沥青试验在规定溶剂中可溶物的含量，以溶解度是沥青试验在规定溶剂中可溶物的含量，以质量百分率表示。质量百分率表示。85型沥青旋转薄膜烘箱型沥青旋转薄膜烘箱 旋转薄膜烘箱试验，是对沥青薄膜样品进行烘烤试验，通过烘烤前和烘烤后测定沥青的粘度、针入度、延度来确定沥青样品的老化特性（163，75min）11.3 11.3 沥青路面对材料的基本
45、要求沥青路面对材料的基本要求11.3.1 11.3.1 沥青沥青3 3、乳化石油沥青、乳化石油沥青乳化沥青是将粘稠沥青加热至流动态，经机械力作用，乳化沥青是将粘稠沥青加热至流动态，经机械力作用，将沥青形成微滴分散在有乳化剂将沥青形成微滴分散在有乳化剂稳定剂的水中，形稳定剂的水中，形成均匀稳定的乳状液。成均匀稳定的乳状液。乳化石油沥青适用于沥青表面处治路面、沥青贯入式乳化石油沥青适用于沥青表面处治路面、沥青贯入式路面、冷拌沥青混合料路面，也可用于浇洒透层和粘路面、冷拌沥青混合料路面，也可用于浇洒透层和粘层。层。阳离子乳化沥青适用于酸性、潮湿的石料和施工温度阳离子乳化沥青适用于酸性、潮湿的石料和施
46、工温度较低的环境，阴离子乳化沥青适用于碱性、干燥的石较低的环境，阴离子乳化沥青适用于碱性、干燥的石料，可与水泥、石灰或粉煤灰共同使用。料，可与水泥、石灰或粉煤灰共同使用。11.3 11.3 沥青路面对材料的基本要求沥青路面对材料的基本要求11.3.1 11.3.1 沥青沥青4 4、液体石油沥青与煤沥青、液体石油沥青与煤沥青用轻质油分将沥青稀释后得到液体石油沥青，通常用用轻质油分将沥青稀释后得到液体石油沥青，通常用于浇洒透层和粘层，也可用于常温沥青混合料路面及于浇洒透层和粘层，也可用于常温沥青混合料路面及沥青路面的养护与维修。沥青路面的养护与维修。路用煤沥青主要是由炼焦或制造煤气得到的高温焦油路
47、用煤沥青主要是由炼焦或制造煤气得到的高温焦油加工而得。加工而得。适宜于浇洒沥青路面的透层及粘层，也可用于三级及适宜于浇洒沥青路面的透层及粘层，也可用于三级及三级以下的公路的面层。因污染环境而很少使用。三级以下的公路的面层。因污染环境而很少使用。11.3 11.3 沥青路面对材料的基本要求沥青路面对材料的基本要求11.3.1 11.3.1 沥青沥青5 5、改性沥青、改性沥青目前，国内用于沥青改性的聚合物品种繁多，归纳起来，大目前，国内用于沥青改性的聚合物品种繁多，归纳起来，大致可分为三种类型：致可分为三种类型：(1)(1)橡胶改性类：如天然橡胶（橡胶改性类：如天然橡胶（NRNR）、丁苯橡胶（）、
48、丁苯橡胶（SBRSBR）、氯）、氯丁橡胶（丁橡胶（CRCR）、丁二烯橡胶（）、丁二烯橡胶（BRBR）、乙丙橡胶（）、乙丙橡胶（EPDMEPDM）、废）、废旧的汽车轮胎等；旧的汽车轮胎等；(2)(2)热塑性弹性体：如苯乙烯热塑性弹性体：如苯乙烯-丁二烯丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物苯乙烯嵌段共聚物（SBSSBS）、苯乙烯）、苯乙烯-异二烯异二烯-苯乙烯嵌段共聚物（苯乙烯嵌段共聚物（SISSIS）；）；SBSSBS是一种热塑性弹性橡胶，在沥青中主要起到改性作用，提是一种热塑性弹性橡胶，在沥青中主要起到改性作用，提高沥青的耐老化性能。高沥青的耐老化性能。(3)(3)树脂类：包括热塑性树脂与热固性树脂。前者
49、有聚乙烯树脂类：包括热塑性树脂与热固性树脂。前者有聚乙烯（PEPE）、乙烯）、乙烯-醋酸醋酸-乙烯共聚物（乙烯共聚物（EVAEVA）、聚乙氯烯（）、聚乙氯烯（PVCPVC），），后者有近年来国外（美国）广泛用作正交异性钢桥面铺装的后者有近年来国外（美国）广泛用作正交异性钢桥面铺装的环氧树脂（环氧树脂（EPEP）（国内首次使用在正交异性钢桥上的工程案）（国内首次使用在正交异性钢桥上的工程案例为南京长江二桥）。例为南京长江二桥）。11.3 11.3 沥青路面对材料的基本要求沥青路面对材料的基本要求11.3.2 11.3.2 粗集料粗集料1 1、沥青混合料用粗集料技术：、沥青混合料用粗集料技术：（1
50、 1）压碎值）压碎值（2 2）洛杉矶磨耗损失）洛杉矶磨耗损失（3 3）表观相对密度）表观相对密度（4 4）吸水率）吸水率（5 5）针片状含量）针片状含量（6 6）水洗）水洗0.075mm0.075mm颗粒含量颗粒含量（7 7）软石含量）软石含量（8 8）粘附性）粘附性（9 9）磨光值）磨光值11.3 11.3 沥青路面对材料的基本要求沥青路面对材料的基本要求11.3.2 11.3.2 粗集料粗集料（1 1）压碎值：）压碎值：26-28%26-28%，将，将121216mm16mm试样三分法装入试样三分法装入标准容器中每次夯标准容器中每次夯2525次，在次，在10min10min内加压至内加压至