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第十三章 沥青路面 §13-1 概述一、沥青路面及构造组合方式1、沥青路面：由沥青作为结合料，粘结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面构造2、沥青路面构造组合 ①松散粒料做基层〔面层薄时易疲劳破坏，可有效控制松散料下半刚性层反射裂痕〕 ②无机结合料稳定资料做基层〔易出现基层及面层收缩裂痕，及基层裂痕反射裂痕〕 ③沥青类资料做基层〔耐久性好，对裂痕防治效果好〕 ④水泥砼板做基层〔新建水泥路面+沥青面层，易出现反射裂痕，旧路面那么旧板的病害很容易反映到面层〕 根据不同基层资料构造沥青路面可组合成三种典型路面构造类型1〕半刚性基层沥青路面──半刚性基层或底基层沥青路面构造2〕柔性路面──各构造层由沥青混合料，或沥青贯入碎石、或冷拌沥青混合料、级配碎石、砂砾等柔性资料组成的构造3〕复合式路面──采用贫混凝土、混凝土等刚性基层的沥青路面构造路面各构造层的功能路面各构造层的功能二、沥青路面的工程特点①优良的力学性能－变形性能与强度；②良好的抗滑性－雨天行驶平安性；③施工方便－强度构成速度快和便于维修；④经济耐久－运用寿命；⑤有利于分期建筑；三、沥青路面的优缺陷〔与普通水泥路面相比〕〔1〕外表平整无接缝、行车较温馨；〔2〕构造较柔，振动小，行车稳定性好；〔3〕路面视觉效果好；〔4〕施工期短、施工成型快，可以迅速交付运用〔在机场跑道、高速公路上尤其需求〕 ；〔5〕易于维修，可再利用；〔6〕强度和稳定性受基层、土基影响较大；〔7〕沥青混合料力学性能受温度影响大；〔8〕沥青会老化，沥青构造层易出现老化破坏。

&1〕裂痕四、沥青路面损坏类型及成因Ø横向裂痕：荷载型和非荷载型两类，非荷载型又分为沥青面层缩裂和基层反射裂痕荷载型因拉应力超越资料疲劳极限引起，从下向上开展；非荷载型沥青面层缩裂因冬季沥青资料收缩产生的应力大于资料强度引起，反射裂痕因基层收缩开裂向面层延伸引起Ø纵向裂痕：路面分幅摊铺时，接缝未处置好；路基缘由等引起失稳Ø网裂：上述裂痕未及时处置，水渗入所致；构造强度缺乏；沥青老化等纵向裂痕 longitudinal cracking 纵向裂痕图纵向裂痕龟裂横向裂痕Transverse cracking 横向裂痕 块裂及网裂Net Cracking 龟裂&2〕车辙 rutØ定义：路面构造及路基在行车荷载作用下的补充压实，或构造层及路基中资料的侧向位移产生的累积永久变形。

车辙还包括轮胎磨耗引起资料缺省车辙是高级沥青路面主要破坏型式 ，对于半刚性基层沥青路面，车辙主要发生在中上面层或沥青表层Ø缘由：Ø1〕沥青混合料高温稳定性缺乏，塑性变形累积；Ø2〕路面构造及路基资料变形累积；Ø3〕车辆渠化交通轮胎磨耗－磨耗型车辙 危害：当车辙到达一定深度后，辙槽积水，影响行车平安，易导致交通事故；辙槽位置处会出现微裂痕，随着辙槽开展裂痕会越来越大，并向下开展车辙图片车辙图片车辙图片车辙图片&3〕松散剥落&定义：沥青从矿料外表零落，在荷载作用下面层呈现松散景象沥青层出现松散剥落将会继而出现坑槽破坏缘由：& 1〕沥青与矿料黏附性差〔沥青粘性差、集料粘附等级低、集料潮湿、沥青老化后性能下降、冻融等〕；& 2〕水的作用；& 3〕沥青在施工中过度加热老化松散剥落图片&4〕外表抗滑缺乏&定义：沥青路面在运用过程中，外表集料被逐渐磨光，或者出现沥青层泛油，使沥青层表现出光滑缘由：& 1〕集料脆弱，宏观纹理和微观构造小；& 2〕粗集料抵抗磨光的才干差；& 3〕级配不当，粗料少、细料多；& 4〕用油量偏大，或出现水损害；& 5〕沥青稠度太低；& 6〕车轮磨耗太严重。

外表抗滑缺乏及泛油图片外表抗滑缺乏及泛油图片&5〕其它病害&包括泛油、坑洞、波浪、拥包、啃边等五、沥青路面的根本要求1、高温稳定性：保证沥青路面高温季节在行车荷载反复作用下不致产生诸如波浪、推移、车辙、泛油、粘轮等病害，确保高温期有足够强度与刚度2、低温抗裂性：低温时沥青路面变形才干差所以要求沥青路面在低温时劲度模量低，抗变性才干好3、耐久性：抵抗温度、阳光、空气和水的作用4、抗滑性能：保证道路行车平安5、防渗才干：会影响沥青与集料的粘附性，影响基层甚至土基强度与稳定性，浸透性与空隙率有关六、六、沥青路面运用性能的气候分区青路面运用性能的气候分区①①分区目的：全国各地域气候条件差分区目的：全国各地域气候条件差别很大，很大，对沥青提出青提出的要求也不尽一的要求也不尽一样，，为保保证沥青路面青路面对气候的气候的顺应性，性，提出了提出了沥青及青及沥青路面的气候分区青路面的气候分区②②分区方法：根据高温分区方法：根据高温- -低温低温- -雨量三个主要要素雨量三个主要要素3030年气候年气候统计资料来划分即：料来划分即： 〔〔1 1〕〕沥青路面分区：高、低温目的及降雨目的青路面分区：高、低温目的及降雨目的。

〔〔2 2〕〕沥青及青及沥青混合料分区：高、低温及降雨目的青混合料分区：高、低温及降雨目的高温目的：最近30年设计周期的最热月平均日最高温度平均值低温目的：最近30年的极端最低气温的最小值 ③分区目的：降雨目的：最近30年平均降雨量平均值 气候型气候型型型 号号温度温度(C)七月平均最高气温七月平均最高气温年极端最低气温年极端最低气温1-11-21-31-4夏炎热，冬寒夏炎热，冬寒夏炎热，冬寒夏炎热，冬寒夏炎热，冬冷夏炎热，冬冷夏炎热，冬温夏炎热，冬温>30<-37-37～～-21.5-21.5～～-9>-92-12-22-32-4夏热，冬寒夏热，冬寒夏热，冬寒夏热，冬寒夏热，冬冷夏热，冬冷夏热，冬温夏热，冬温20～～30<-37-37～～-21.5-21.5～～-9>-93-2夏凉，冬寒夏凉，冬寒<20-37～～-21.5沥青路面气候分区〔P308-309〕七、沥青路面的分类七、沥青路面的分类〔一〕按强度构成原理〔一〕按强度构成原理1 1、密实类：矿料按照最大密度原那么设计〔即矿料即有、密实类：矿料按照最大密度原那么设计〔即矿料即有粗集料，也有细集料〕，其强度和稳定性取决于混合料粗集料，也有细集料〕，其强度和稳定性取决于混合料粘聚力和内摩阻力。

粘聚力和内摩阻力2 2、嵌挤类：采用颗粒尺寸较为均一矿料；强度和稳定性、嵌挤类：采用颗粒尺寸较为均一矿料；强度和稳定性主要依托内摩阻力，粘聚力次要；热稳定性好，不宜出主要依托内摩阻力，粘聚力次要；热稳定性好，不宜出现车辙；孔隙率较大，易渗水，耐久性差现车辙；孔隙率较大，易渗水，耐久性差〔二〕按施工工艺1、层铺法：Ⅰ、定义：用分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑Ⅱ、特点：优点：工艺和设备简便、效果较高、施工进度快、造价较低；缺陷：路面成型期较长Ⅲ、路面类型：沥青外表处治和沥青贯入式2、路拌法：Ⅰ、定义：是在路上用机械将矿料和沥青资料就地拌和摊铺碾压密实而成型的沥青面层Ⅱ、路面类型：沥青碎石；沥青土3、厂拌法：Ⅰ、定义：将规定级配矿料和沥青资料在工厂用公用设备加热拌和，然后到工地摊铺碾压而成的沥青路面Ⅱ、路面类型：厂拌沥青碎石〔没有矿粉〕和沥青混凝土Ⅲ、按铺筑温度分类：按铺筑温度不同分为热拌热铺和热拌冷铺Ⅳ、特点：优点：采用的是较粘稠的沥青资料，矿料精选，混合料质量高，运用寿命长缺陷：建筑费用较高〔三〕按沥青路面技术特性1、沥青外表处治路面Ⅰ、定义：用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超越3cm的沥青路面。

Ⅱ、厚度：1.0-3.0cmⅢ、施工方法：层铺法施工，可分为单层、双层、三层Ⅳ、用途：适用于三级、四级公路面层、旧沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等2、沥青贯入式路面Ⅰ、定义：用沥青贯入碎(砾)石作面层的路面Ⅱ、厚度：4-8cmⅢ、用途：二级及二级以下公路沥青面层3、沥青碎石路面：用沥青碎石做路面道路；沥青碎石也可用作结合层4、沥青混凝土路面：单层或双层或三层沥青混合料组成；作高等级公路面层5、乳化沥青碎石：三级、四级公路的沥青面层、二级公路养护罩面以及各级公路的调平层6、沥青玛蹄脂碎石路面〔SMA〕Ⅰ、定义：沥青玛蹄脂碎石混合料(简称SMA)是以延续级配为骨架，用改性沥青、矿粉及木质纤维素组成沥青玛蹄脂为结合料，经拌和、摊铺、压实而构成的一种构造深度较大的抗滑面层Ⅱ、特点：抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲劳、高温抗车辙、低温抗开裂的优点；缺陷是造价高Ⅲ、用途：高速公路、一级公路和其他重要公路外表层八、沥青路面类型选择 一方面要根据义务要求〔道路等级、交通量、运用年限、建筑费用、环境情况〕和工程特点〔施工季节、施工期限、路基及基层情况〕；另一方面应思索资料供应情况、施工机具、劳力和施工技术条件等要素。

 §13-2 沥青路面资料的构造与力学特性一、三项体系与压实功能1、沥青混合料的体积参数关系2、沥青混合料的压实性能1〕沥青混合料压实度及其控制：沥青混合料压实度直接决议着其成型后的强度，在一定范围之内〔没有出现过压时〕，压实度越大越好2〕压实度表征的三种方式与实践控制方法：〔1〕实际密度的压实度；〔2〕马歇尔密度的压实度；〔3〕实验段密度的压实度区别：分母不一样，分别是：真密度、马歇尔试件密度和实验段取芯试件密度3〕沥青混合料压实影响要素：压实温度、压实速度、压实应力〔功〕、沥青用量等沥青混合料压实可行性区域 二、二、沥青混合料力学特性青混合料力学特性〔一〕〔一〕沥青混合料构造形状青混合料构造形状1 1、密、密实悬浮构造浮构造〔〔1 1〕〕级配：采用延配：采用延续型密型密级配含有大量配含有大量细集料，而粗集料，而粗颗粒数量粒数量较少，且相互之少，且相互之间没有接触，不能构成骨架，没有接触，不能构成骨架，粗粗颗粒犹如粒犹如““悬浮〞在浮〞在细颗粒中〔〔2 2〕特点：粘〕特点：粘结力高，内摩阻力小力高，内摩阻力小这种混合料修筑路种混合料修筑路面，面，稳定性差。

定性差2、骨架空隙构造〔1〕级配：采用延续开级配粗集料较多，而细集料少，因此，混合料虽然能构成骨架，但剩余空隙很大〔2〕特点：内摩阻力较大，粘结力较小稳定性好，但易透水，耐久性差3、密实骨架构造〔1〕级配：是综合以上两种类型组成构造混合料即有一定数量粗集料构成骨架，又根据剩余空隙多少参与细料，从而构成较高密实度〔2〕特点：具有较高粘聚力和内摩擦力强度来源两个方面，沥青胶浆提供粘结力，集料产生摩擦力〔二〕沥青混合料力学参数实验1〕三轴实验〔摩尔库仑实际〕如何求沥青混合料的粘结力C和内摩擦角？建立极限平衡条件建立极限平衡条件 采用采用圆圆柱形柱形试试件，件，试试件直径件直径应应大于大于矿矿料最大粒径的料最大粒径的4 4倍，倍，试试件高与直径比大于件高与直径比大于2 2；；矿矿料料最大粒径小于最大粒径小于25mm25mm时时，，试试件直径件直径10cm10cm，高，高20cm20cm；将一；将一组试组试件分件分别别在不同在不同侧压侧压力下以一力下以一定加定加载载速度施加垂直速度施加垂直压压力到力到试试件破坏，此件破坏，此时该时该垂直垂直压压力力为为最大主最大主应应力，力，侧压侧压力力为为最小主最小主应应力。

力三轴紧缩实验原理三轴紧缩实验原理3〕直剪实验确定：经过测定不同正压力下的抗剪强度确定2〕简单拉压实验确定：经过简单抗拉强度实验和间接抗拉实验确定三、沥青混合料的粘弹性性质与力学模型三、沥青混合料的粘弹性性质与力学模型1 1、粘弹性资料的根本性质、粘弹性资料的根本性质: :〔〔1 1〕应力〕应力- -应变曲线性及其不可逆性；应变曲线性及其不可逆性；〔〔2 2〕对加载速度和实验温度的依赖性；〕对加载速度和实验温度的依赖性；〔〔3 3〕具有十清楚显的蠕变和应力松弛特性；〕具有十清楚显的蠕变和应力松弛特性；〔〔4 4〕服从线性叠加原理和复数模量原理〕服从线性叠加原理和复数模量原理 常温下的应力应变曲线如以下图所示常温下的应力应变曲线如以下图所示2 2、蠕变与松弛特性、蠕变与松弛特性〔〔1 1〕蠕变：当应力为一恒定值，应变随时间逐渐添加的景象，〕蠕变：当应力为一恒定值，应变随时间逐渐添加的景象，如以下图所示如以下图所示〔〔2 2〕应力松弛：当应变为一恒定值，应力随时间而衰减的过〕应力松弛：当应变为一恒定值，应力随时间而衰减的过程，如以下图所示程，如以下图所示 常温下的应力应变曲线 应力蠕变与应力恢复图应力松弛与应力消除图四、沥青与沥青混合料的劲度模量四、沥青与沥青混合料的劲度模量 沥青与沥青混合料兼有虎克弹性与牛顿粘性沥青与沥青混合料兼有虎克弹性与牛顿粘性的双重性质、力学性质均应作为温度与时间函的双重性质、力学性质均应作为温度与时间函数。

数1 1、沥青劲度模量、沥青劲度模量 劲度模量是一定时间和温度下，应力与总应变的比值总应变包括弹性应变、延迟弹性应变与剩余应变在施加荷载的瞬间，产生弹性应变，随时间增长，延迟弹性变形与粘塑性变形增大，变形速率逐渐趋于稳定卸载后，弹性变形瞬间恢复，延迟弹性变形逐渐恢复 沥青劲度是温度与时间函数当温度降低，荷载作用下，劲度模量趋于弹性模量；长期荷载作用时，劲度随时间急剧下降随着温度上升，沥青稠度降低，劲度模量随之减小2、沥青混合料的劲度模量：研讨阐明，沥青中随着集料掺入，沥青混合料劲度模量不断增大五、沥青混合料的强度 强度是指资料到达极限形状或出现破坏时所能接受的最大荷载〔或应力〕构成公路路面各构造层的资料，普通都具有较高的抗压强度，而抗拉或抗剪强度较弱〔这在颗粒资料中或结合料粘结力较低的构造中尤为突出〕控制路面资料极限破坏形状的往往不是抗压强度，能够出现的强度破坏通常为：〔1〕因剪切应力过大而在资料层内部出现沿某一滑动面的滑移或相对变位；〔2〕因拉应力或弯拉应力过大而引起的断裂 1〕抗剪强度－影响沥青混合料抗剪强度的要素：矿料特性酸碱性：决议了石料与沥青的粘附性，由差到好：花岗岩、片麻岩、玄武岩、安山岩、砂岩、石英岩、石灰岩的粘结力由小到大。

比外表积：能与沥青相互作用面积越大那么粘结力越大颗粒越小，比外表积越大，所以决议于混合料的矿粉含量级配、颗粒外形：决议内摩阻力大小沥青特性用油量：决议沥青膜厚度及自在沥青含量，存在最正确含量粘滞度：越大，粘结力也越大 2〕抗拉强度：在气候冰冷地域，冬季气温下降，特别是急骤降温时，沥青混合料发生收缩，假设收缩受阻，就会产生拉应力；车辆紧急制动后轮下混合料外表出现拉应力；沥青混合料底面由于车辆荷载、基层裂痕导致的拉应力当拉应力超越沥青混合料抗拉强度时，路面就会产生抗拉缺乏开裂 抗拉强度主要由混合料中结合料粘结力提供，其大小可采用直接拉伸或间接拉伸实验确定劈裂实验传送荷载的两端垫条，对试件中的应力分布和极限强度有显著影响，通常垫条宽为12.7mm，大试件为19mm直接拉伸直接拉伸间接拉伸实验间接拉伸实验Ø3〕影响沥青混合料抗拉强度要素Ø沥青混合料的抗拉强度同沥青的性质、沥青含量、矿质混合料级配、测试时的温度、加载速度等要素有关实验阐明：Ø1〕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；Ø2〕密级配混合料抗拉强度较开级配混合料高；Ø3〕随施荷速率增大而添加，随温度添加而下降； 4〕抗弯拉强度实验方法－小梁弯曲实验：梁式试件的高和宽应不小于矿料最大粒径的四倍，梁的跨径为高的三倍。

最大粒径达3.5cm的粗粒式沥青混合料、稳定类资料和水泥混凝土的实验：150×150×550mm的大梁，跨径为450mm；最大粒径为2.5cm的稳定类资料或者中、细粒式沥青混合料：100×100×400mm的中梁，跨径为300mm；石灰(或水泥)稳定土或者砂质沥青混合料：50×50×240mm的小梁，跨径为150mm； 影响沥青混合料抗弯拉强度的要素：沥青的性质、沥青用量、矿料性质、混合料均匀性、荷载反复次数、加载速度、温度情况等 4 4〕抗弯拉〕抗弯拉强度：度：< <沥青及青及沥青混合料青混合料实验规程程>JTJ053-2000>JTJ053-2000规范弯曲范弯曲实验试件件为250mm×30mm×35mm250mm×30mm×35mm棱柱体小梁，跨径棱柱体小梁，跨径2002000.5mm0.5mm实验温度采用温度采用15150.5℃0.5℃，，评价低温拉价低温拉伸性能伸性能时，宜采用，宜采用-10-100.5℃0.5℃ 弯曲实验弯曲实验有切口的弯曲实验有切口的弯曲实验1、沥青路面的高温稳定性高温稳定性缺乏有车辙、推移、拥包、搓板、泛油等病害〔1〕车辙的类型Ø失稳性车辙Ø构造性车辙Ø磨耗性车辙〔2〕车辙的构成过程Ø初始阶段的压密过程Ø沥青混合料的侧向流动Ø集料的重新分布及集料骨架的破坏〔3〕影响车辙的主要要素沥青路面构造层在车轮荷载作用下，内部资料流动，产生横向位移，在轮迹处出现变形路面构造在交通荷载作用下产生整体路面构造在交通荷载作用下产生整体永久变形主要是由于路基变形传送到面层引起永久变形主要是由于路基变形传送到面层引起路面构造顶层资料在车轮磨耗和自然环境路面构造顶层资料在车轮磨耗和自然环境要素作用下不断损失而构成的永久变形要素作用下不断损失而构成的永久变形 §13-3 沥青路面的稳定性与耐久性〔4〕沥青混合料高温评价方法①现场实验路实验：AASHTO实验路，WestTrack环道实验②大型足尺实验：室内环道、室内直道、反复加载实验〔ALF〕、重车加载实验等；③室内小型实验：单轴紧缩实验－测定高温抗压强度及软化系数；马歇尔实验：马歇尔稳定度、流值；蠕变实验：蠕变实验：单轴单轴三轴三轴静载静载反复加载〔动载〕反复加载〔动载〕延续动态加载延续动态加载间歇反复加载间歇反复加载静载静载反复加载〔动载〕反复加载〔动载〕延续动态加载延续动态加载间歇反复加载间歇反复加载简单剪切实验：简单剪切实验：轮辙实验：轮辙实验： ④轮辙实验：模拟实践车轮荷载在路面上行走而构成车辙的实验方法，室内代表性实验为车辙实验。

车辙实验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，测定其在变形稳定期每添加变形1mm的碾压次数，即动稳定度，以次/mm表示我国规范规定，普通情况下，实验温度为60℃，轮压为0.7MPa；计算动稳定度的时间原那么上为实验开场后45—60min之间；板试件尺寸为300mm，宽300mm，厚50mm实验可以三大目的：恣意时辰总变形即车辙深度；动稳定度DS；变形速率RD；⑤简单剪切实验：试件尺寸根据混合料最大粒径选定；实验温度为4 ℃ ，20 ℃ ，40℃〔5〕高温稳定性技术规范开展历程：开展历程：路基顶面允许竖向压应变路基顶面允许竖向压应变沥青层允许永久变形沥青层允许永久变形路面允许车辙深度路面允许车辙深度1〕沥青路面允许车辙深度2〕轮辙实验动稳定度规范〔6〕提高沥青路面高温稳定性措施我国普通采用半刚性基层沥青面层，基层强度高，普通不出现构造性车辙；面层集料普通采用玄武岩，因此磨耗性车辙也少见；所以普通为失稳性车辙，因此必需提高沥青混合料高温稳定性，即提高粘结力和内摩阻力i)集料：集料破碎面多，石质巩固，具有良好的外表纹理和粗糙度；集料级配良好，有足够数量粗集料构成空间骨架构造；配合比设计合理，注重压实；ii)沥青：用高黏度改性沥青或添加纤维提高沥青资料粘稠度；控制沥青与矿粉的比值，严厉控制沥青用量。

2、沥青路面低温抗裂性 沥青路面低温时强度增大，但变形才干降低急骤降温产生温度梯度，面层遭到下部约束产生拉应力，降温也使得沥青混合料劲度添加，导致混合料拉应力大于抗拉强度而开裂沥青路面存在两类低温开裂方式：〔1〕低温缩裂：降温时沥青混合料体积收缩，温度应力超越混合料极限抗拉强度，裂痕由上而下开展；〔2〕温度疲劳裂痕：路面在低于极限抗拉强度温度应力反复作用下开裂，发生在温度频繁变化的地域；Ø1〕低温开裂机理Ø 把沥青混合料假设为一根弹性梁，由于降温而产生的累计应力为：Ø累计温度应力与极限抗拉强度相等时温度，为开裂温度 2〕沥青混合料低温抗裂评价①间接拉伸实验－低温劈裂实验：试件〔  101.60.25mm、高63.5  1.3mm〕，0 ℃或更低，加载速率1mm/min②直接拉伸实验：试件38.1mm×38.1mm×101.6mm，T可变，缓慢拉伸速率； 弯曲实验弯曲实验③约束试件应力实验仪TSRST实验：50mm×50mm×250mm试件，降温速率10 ℃ /h，是SHRP引荐的评价沥青混合料低温抗裂性能方法 ④应力松弛实验：直接应力松弛实验；弯曲应力松弛实验等。

3〕沥青路面低温开裂的预防措施 影响要素：沥青的性质、气温情况、沥青老化程度、路基的种类和路面层次的厚度、面层与基层的粘结情况、基层所用资料的特性、行车的情况等 可采取的预防措施：1〕运用稠度较低、温度敏感性低的沥青；2〕运用含腊量低应力松弛性能好的改性沥青；3〕掺加纤维；4〕运用较细混合料类型，设置应力吸收层 3 3、、沥沥青路面水青路面水稳稳定性定性 水水损损害是害是沥沥青路面在水或青路面在水或冻冻融循融循环环作用下，由于汽作用下，由于汽车车车轮动态车轮动态荷荷载载的作用，的作用，进进入路面空隙中的水不断入路面空隙中的水不断产产生生动动水水压压力或真空力或真空负压负压抽吸的反复循抽吸的反复循环环作用，水份逐作用，水份逐渐进渐进入入沥沥青青与集料界面上，使与集料界面上，使沥沥青粘附性降低并逐青粘附性降低并逐渐丧渐丧失粘失粘结结力，力，沥沥青膜从集料外表剥离，青膜从集料外表剥离，沥沥青混合料松散青混合料松散导导致路面松散、剥致路面松散、剥落、坑槽病害落、坑槽病害1 1〕水〕水稳稳定性作用机理－粘附定性作用机理－粘附实际实际：水降低了：水降低了沥沥青的粘附青的粘附性、性、对沥对沥青构成冲刷，水青构成冲刷，水进进入入沥沥青与集料青与集料间间、隔离了、隔离了沥沥青青与集料的粘与集料的粘结结；；沥青与集料剥离表示图沥青与集料剥离表示图Ø2〕沥青路面水稳定性评价方法Ø①煮沸实验：评价沥青与粗集料的粘附性；Ø②浸水马歇尔实验：两组马歇尔试件，一组在60℃恒温水槽中保养30min～40min，另一组在60℃恒温水槽中保温48h，测马歇尔稳定度的比值。

Ø③冻融劈裂实验：将马歇尔试件以规范的饱水实验方法真空饱水，放入塑料袋中参与约10ml水，扎紧袋口，将试件放入-18℃的冰箱坚持16h，后撤去塑料袋，放入60℃恒温水槽中坚持24h，再将试件浸入温度25℃恒温水槽中至少2h，测试劈裂强度比〔最低气温低于-21.5℃冰冷地域〕④浸水车辙实验：浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验的水稳定性规范4、沥青路面抗疲劳性能：沥青路面的变形和破坏，不仅与荷载应力大小有关，而且同荷载作用次数有很大关系1〕沥青混合料疲劳力学模型①景象学模型：反复荷载作用下沥青混合料强度衰减累积引起的破坏〔传统疲劳实际〕；可建立沥青路面层底拉应力与反复荷载作用次数的关系；②断裂力学模型：疲劳是资料初始裂痕在荷载作用下扩展至破坏的过程； 研讨了资料开裂机理及分散规律；③能耗模型：混合料在应力应变作用下吸收能量引起的疲劳损伤；可建立能量与反复荷载作用次数的关系Ø2〕沥青混合料疲劳实验方法Ø①现场疲劳破坏实验：AASHTO、WESTTRACK实验路；Ø②足尺构造模拟破坏实验：大型环道、直道实验；Ø③室内小型试件实验：三分点小梁实验、中点加载小梁实验、悬臂梯形梁实验等ØⅠ、应力控制：每次对试件施加的荷载为常量，随着荷载作用次数增多，试件不断遭到损伤，劲度随之而降低，实践的弯曲应变那么不断增大；ØⅡ、应变控制：测试过程中坚持每次荷载下应变值不变，那么应力随施加荷载次数的添加而不断减小。

— 取决于沥青混合料组成和特性的系数； — 坡度要素通常 ，对大多数沥青混合料 =5～6 Ø3〕沥青混合料疲劳方程英国诺丁汉大学疲劳方程 SHRP疲劳方程 Ø4〕沥青路面疲劳性能影响要素Ø1〕加载条件：加载大小、加载方式、加载速度、加载间隔、加载波形；Ø2〕资料性质：影响沥青混合料劲度的要素〔沥青种类、沥青用量，集料级配类型、性质〕，混合料孔隙率、压实度等；Ø3〕环境温度： 5、沥青路面的耐老化性能1〕主要影响要素：沥青性能、环境情况〔光，氧，水，荷载〕、混合料形状〔空隙率等〕2〕沥青的老化过程：沥青老化是指沥青在储存、运输、加工、施工及运用过程中在空气、热、光照和碾压作用下产生性能下降的景象 分施工中的短期老化和运用中的长期老化3〕老化缘由：胶质、芳香芬和饱和芬〔挥发〕含量减小，沥青质含量添加；空气的氧化作用，使沥青组分发生变化；沥青分子构造硬化4〕老化实验及评价①沥青：旋转薄膜烘箱实验(RTFOT) 〔短期〕、压力容器老化实验(PAV)〔长期〕；②沥青混合料短期老化：针对松散混合料，采取烘箱老化法、延时拌和法、微波加热法；③沥青混合料长期老化：针对压实成型试件，采取加压氧化法、延时烘箱法、红外/紫外线处置。

 §13-4 沥青路面的资料要求 一、一、沥青青资料料1 1、石油、石油沥青：青：沥青路面普通采用道路石油青路面普通采用道路石油沥青，或青，或经过乳乳化、稀化、稀释、、调和、改性等工和、改性等工艺处置石油置石油沥青作青作为结合料〔〔1 1〕我国石油〕我国石油沥青青标号与等号与等级：以：以针入度入度为目的分目的分为7 7个个标号，每一个号，每一个标号的号的沥青分青分为3 3个个级别，分，分别适用于不同地适用于不同地域、不同等域、不同等级、不同路面构造、不同路面构造层次见表表13—1113—11〔〔2 2〕〕标号与等号与等级选择思索要素思索要素ⅠⅠ、夏季温度高、高温、夏季温度高、高温继续时间长地域，宜用稠度大地域，宜用稠度大沥青；青；ⅡⅡ、冬季冰冷地域，宜、冬季冰冷地域，宜选用稠度低，低温延度大的用稠度低，低温延度大的沥青；青；Ⅲ、日温差、年温差大的地域宜选用针入度指数大的沥青；Ⅳ、重交通路段、山区及丘陵上坡路段、停车场等行车速度低的地方，宜用稠度大的沥青；Ⅴ、交通量小的公路用稠度低的沥青；Ⅵ、根据路面类型与施工工艺选择沥青标号与等级2、乳化石油沥青〔1〕特点：可以在常温下施工〔节约能源、维护环境、简化施工工艺〕；流动性好；粘度小。

〔2〕用途：主要用做透层、粘层、稀浆封层；改性乳化沥青适用于交通量较大或重要道路、桥面铺装的粘层，外表处治，冷拌沥青混合料，改性稀浆封层等 3、改性沥青选用1〕用道路石油沥青拌制的沥青混合料技术目的达不到高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能目的要求时；2〕对交通量繁重、重载车较多公路，外表层宜选用改性沥青；并视实践情况中面层也可选用改性沥青或稠度低一号的沥青；3〕温差变化较大，高温或低温继续时间较长的严酷气候条件的公路；4〕铺筑特殊构造的外表层，如开级配抗滑层，沥青玛蹄脂碎石，超薄罩面层，排水路面，彩色路面等；5〕道路线形处于延续长纵坡、陡坡及半径较小匝道，制动、起动频繁、停车场等路段以及有特殊要求的公路二、粗集料1、指集料中粒径大于4.75mm〔方孔〕或2.36mm〔圆孔〕的资料，包括碎石、挑选砾石、破碎砾石、矿渣等2、要求：〔1〕碎石匀质、干净、巩固、无风化，碎石具有足够的强度和耐磨性能，质量要求见表13-18；〔2〕磨光值满足表13-19的要求；〔3〕具有良好的粘附性，见表13-19三、细集料1、细集料是指集料中粒径小于4.75mm〔方孔〕或2.36mm〔圆孔〕的资料， 细集料可采用天然砂、机制砂及石屑。

2、要求：〔1〕细集料应干净、枯燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其质量符合表13-20的要求〔2〕对于高等级公路最好采用机制砂四、填料1、粒径小于0.075mm是沥青胶浆主要组成部分所以填料必需采用石灰岩或岩浆岩中强基性基岩等憎水性石料经磨细而成，要求枯燥、干净，质量符合表13-23的要求 §13-5 沥青混合料组成设计一、沥青混合料分类一、沥青混合料分类1 1、密级配沥青混凝土〔、密级配沥青混凝土〔ACAC〕，各级公路沥青面层〕，各级公路沥青面层2 2、沥青玛蹄脂碎石混合料〔、沥青玛蹄脂碎石混合料〔SMASMA〕：是一种由沥青、纤维稳定〕：是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉以及少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充延续级配粗剂、矿粉以及少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充延续级配粗集料骨架间隙组成混合料特点是：矿料是延续级配；粗集集料骨架间隙组成混合料特点是：矿料是延续级配；粗集料占的比例大，料占的比例大， 70 70％以上，粗集料有良好的嵌挤作用；运％以上，粗集料有良好的嵌挤作用；运用矿粉较多，用矿粉较多，8 8％～％～1212％；沥青较多，％；沥青较多，5.75.7％～％～6.56.5％；还有％；还有纤维做稳定剂。

适宜于外表层、中面层与加铺磨耗层纤维做稳定剂适宜于外表层、中面层与加铺磨耗层3 3、、AMAM：半开级配沥青碎石混合料不宜做面层，主要用于调：半开级配沥青碎石混合料不宜做面层，主要用于调平层5、ATB：密级配沥青稳定碎石混合料，设计孔隙率3％～6％也称为大粒径沥青碎石混合料，适用于基层6、ATPB：排水式沥青稳定碎石混合料，设计孔隙率大于18％适用于排水基层7、OGFC：排水式开级配磨耗层，设计孔隙率18～24％适用于降雨量大于800mm的地域，可显著提高雨天行车平安性，也适用于减少噪音影响的路段二、沥青混合料选用遵照的原那么1、沥青面层与沥青碎石基层为多层构造时，层间应喷洒粘层油，以加强层间联接2、满足耐久、稳定、密实、平安等功能要求，且便于施工3、上面层应具有良好外表功能、密水、耐久、抗车辙、抗裂、抗滑4、矿料选择当地阅历：参考同类公路配合比设计自创胜利阅历，选用符合要求的资料，进展配合比设计密级配沥青混合料级配范围见〔表13-27，p356〕；设计级配范围〔通常情况不宜超出规范级配范围〕；其他类型的混合料宜直接以表13-28～表13-32，p356作为工程设计级配范围 5、公称最大粒径与厚度的关系1〕沥青面层集料最大粒径宜从上至下逐渐增大，并应与压实层厚度相匹配。

2〕对热拌热铺密级配沥青混合料，沥青层一层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5～3倍，对SMA和OGFC等嵌挤型混合料不宜小于公称最大粒径的2～2.5倍，以减少离析，便于压实 Super pave提出沥青层厚度宜为公称最大粒径的3倍3〕对SMA、OGFC等以嵌挤为主的沥青混合料，由于相对来说容易碾压，且不容易呵斥离析，此规范都作了放宽4〕澳大利亚规定沥青层厚度宜为公称最大粒径的2.5倍对SMA，公称最大粒径为7、10、14mm的适宜层厚分别定为20～30、25～35、35～50mm 6、级配 1〕对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内计算3组粗细不同的配比，绘制设计级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方设计合成级配不得有太多的锯齿形交错，且在0.3mm～0.6mm范围内不出现“驼峰〞 2〕根据当地的实际阅历选择适宜的沥青用量，分别制造几组级配的马歇尔试件，测定VMA，初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配 B3〕采用马歇尔实验配合比设计方法B4〕沥青混合料技术要求应符合表13-27－13-32的规定，并有良好的施工性能B5〕当采用其他方法设计沥青混合料时，应按本规范规定进展马歇尔实验及各项配合比设计检验，并报告不同设计方法各自的实验结果。

B6〕长大坡度的路段按重载交通路段思索三、沥青混合料的配合比设计三、沥青混合料的配合比设计 热拌沥青混合料配合比设计包括目的配合比设计阶段、热拌沥青混合料配合比设计包括目的配合比设计阶段、消费配合比设计阶段及消费配合比验证阶段经过配合比消费配合比设计阶段及消费配合比验证阶段经过配合比设计决议沥青混合料种类、矿料级配及沥青用量沥青混设计决议沥青混合料种类、矿料级配及沥青用量沥青混合料配合比设计采用马歇尔实验设计方法合料配合比设计采用马歇尔实验设计方法〔一〕沥青混合料实验室配合比设计阶段：矿质混合料组成〔一〕沥青混合料实验室配合比设计阶段：矿质混合料组成设计、沥青用量设计、沥青用量1 1、矿质集料混合料组成设计：选配具有足够密实度并且具、矿质集料混合料组成设计：选配具有足够密实度并且具有较高内摩阻力集料混合料，根据级配实际，计算出需求有较高内摩阻力集料混合料，根据级配实际，计算出需求矿质混合料的级配范围矿质混合料的级配范围l 矿质混合料组成设计步骤：l1〕确定沥青混合料类型： 道路等级、路面类型、所处构造层位，确定沥青混合料类型l2〕确定矿料最大粒径：Dmax/h(厚度)≤0.5l3〕矿质混合料级配范围按表13-27～表13-32选择。

l4〕矿质混合料配合比计算l①组成资料原始数据测定l 根据现场取样，对粗集料、细集料和矿粉进展筛分实验，按筛分结果分别给出各组成资料的筛分曲线l②计算组成资料的配合比：采用图解法或电算法，计算符合要求级配范围的各组成资料用量比例l③调整配合比：计算得合成级配应根据要求作必要的配合比调整l2、确定沥青混合料最正确沥青用量l①制备试样：按确定的矿质混合料配合比，计算各种矿质资料的用量估计适宜的沥青用量(或油石比)，普通5％左右l②测定物理、力学目的 以估计沥青用量为中值，0.5％间隔上下变化沥青用量制备5组试件，在规定实验温度及实验时间内用马歇尔仪测定稳定度和流值，同时计算毛体积密度、空隙率、饱和度及矿料间隙率 ③马歇尔实验结果分析a．绘制沥青用量与毛体积密度、空隙率、沥青饱和度、稳定度、流值和矿料间隙率物理与力学目的关系图〔如以下图〕b.求取相应于孔隙率要求范围中值或目的空隙率沥青用量a3，密度最大沥青用量a1及稳定度最大值对应沥青用量a2，求平均值作为最正确沥青用量初始值沥青用量OAC1 OAC1＝〔 a1 + a2+ a3 〕/3l 假设在选择沥青用量时，思索沥青饱和度，那么取沥青饱和度中值为a4， OAC1按下式计算。

l OAC1＝〔 a1 + a2+ a3 + a4 〕/4lc．各项目的均符合沥青混合料技术规范的沥青用量范围OACmin～ OACmax〔查表确定满足要求的范围〕，其中值为OAC2l OAC2＝〔 OACmin + OACmax 〕/2ld.沥青最正确用量取OAC1与OAC2的平均值l OAC＝〔 OAC1+ OAC2 〕/2l根据OAC1和OAC2综合确定沥青最正确用量(OAC)，按最正确沥青用量的初始值OAC1在图中求取相应的各项目的值，检查其能否符合表13-13～13-36规定的马歇尔设计配合比技术规范le．根据气候条件和交通特性调整最正确沥青用量，由OAC1和OAC2综合决议最正确沥青用量OAC时，还应根据实际阅历和道路等级、气候条件进展调整3、混合料检验：1〕用于高速公路和一级公路； 2〕车辙实验：符合表13-38的要求公称最大粒径等于或小于19mm的密级配沥青混合料(AC)及SMA、OGFC，不符要求沥青混合料，必需改换资料或重新进展配合比设计。

3〕浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验：同时符合表13-39中的两个要求达不到要求时必需采取抗剥落措施，调整最正确沥青用量后再次实验4〕弯曲实验：密级配沥青混合料在温度-10℃、加载速率50mm/min的条件下进展，测定破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量，并根据应力应变曲线的外形，综合评价沥青混合料的低温抗裂性能破坏应变宜不小于表13-40的要求Ø5〕轮碾机成型试件渗水实验：符合表13-41的要求Ø6〕改性沥青混合料性能检验：〔1〕以提高高温抗车辙性能为主要目的时，低温性能可按普通沥青混合料的要求执行；〔2〕以提高低温抗裂性能为主要目的时，高温稳定性可按普通沥青混合料的要求执行 〔二〕消费配合比设计阶段：按实验室设计的配合比上料、烘干、筛分，然后取样筛分，与实验室配合比设计一样进展矿料级配计算得出不同料仓及矿料用量比例，按此比例进展马歇尔实验，规范规定实验油石比可取实验室配合比得出的最正确油石比及其±0.3％三档实验，从而得出最正确油石比，供试拌试铺运用〔三〕消费配合比验证阶段〔试拌试铺阶段〕施工单位进展试拌试铺时，应报告监理部门及业主，工程指挥部会同设计、监理、施工人员一同进展鉴别。

拌和机按照消费配合比结果进展试拌，用此混合料在实验段上试铺，进一步察看摊铺、碾压过程和成型混合料的外表情况，判别混合料的级配和油石比 试铺时，实验室应在现场取样进展抽提实验，再次检验实践油石比能否合格同时按照规范规定的实验段铺设要求，进展实验，当全部满足要求时，便可进入正常消费阶段1、预备任务1〕检查与清理基层：保证基层坚实、平整、干净枯燥；2〕预备和检查施工机具；3〕落实资料：施工前应对各种资料进展调查实验，经选择确定资料在施工过程中应坚持稳定，不得随意变卦；4〕备齐仪器器具：制定施工方案，安排好劳动力，进展施工放样等各项任务5)确定施工温度,并进展混合料组成设计 §13-6 §13-6 沥青路面的施工与青路面的施工与质量控制量控制  普通沥青热拌混合料的施工温度改性沥青热拌混合料的施工温度2、施工程序1〕安装路缘石：沥青路面的路缘石可根据要求和条件选用沥青混凝土或水泥混凝土预制块、条石、砖等2〕清扫基层：对有坑槽、不平整的路段应先修补和整平整体强度缺乏时，应给以补强3〕浇洒粘层或透层沥青4〕拌合与运输5〕摊铺：沥青混合料可用人工或机械摊铺，热拌沥青混合料应采用机械摊铺，摊铺必需均匀、缓慢、延续不断地进展。

沥青路面的摊铺温度6〕碾压：沥青混合料的碾压应按初压、复压、终压〔包括成型〕三个阶段进展碾压时应将驱动轮面向摊铺机在整个压实过程，压路机应以慢而均匀的速度碾压，压路机的碾压速度应符合下表要求 初压：使混合料初步成型，运用较轻型光轮压路机； 复压：主要压实阶段，使初步密实混合料逐渐压密到要求密实度，普通采用胶轮压路机或吨位较大的压路机； 终压：消除碾压轮迹阶段，保证外表平整，采用轻型压路机 *碾压组合各阶段遍数根据压实度调整 沥青路面的碾压速度要求7〕接缝处置： 纵向接缝施工：采用梯队作业纵缝采用热接缝；半幅施工不能采用热接缝，宜加设挡板或采用切刀切齐，铺另半幅前必需将缝边缘清扫干净，并涂洒少量粘层沥青 横向接缝的施工：对高速公路和一级公路，中下层横向接缝可采用斜接缝，在上面层应采用垂直平接缝其他等级公路各层均可采用斜接缝平接缝应做到严密粘结，充分压实，衔接平顺〔覆盖预热——摊铺碾压〕8〕开放交通：热拌沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却，混合料外表温度低于50℃(石油沥青)或45℃(煤沥青)后开放交通 2〕清扫基层1〕安装路缘石3〕浇洒粘层或透层沥青4〕拌合与运输5〕沥青混合料摊铺5〕沥青混合料摊铺6〕碾压：沥青摊铺机沥青摊铺机几种不同类型的振动式压路机 静力作用压实机械是利用机械本身重力产生的静滚压力作用，静力作用压实机械是利用机械本身重力产生的静滚压力作用，迫使被压实资料产生永久性变形而到达压实的目的。

迫使被压实资料产生永久性变形而到达压实的目的静力式光面滚压路机轮胎式压路机是利用充气轮胎的特性来进展压实的机械它除有垂直压实力外，还有程度压实力，这些程度压实力，不但沿行驶方有压实力的作用，而且沿机械的横向也有压实力的作用由于这些压实力能沿各个方向挪动资料粒子，所以可得到最大的密实度 碾压的方向和顺序碾压的方向和顺序〔从动轮面向摊铺机〕推力错误作法从动轮摊铺及碾压方向〔驱动轮面向摊铺机〕转动力驱动轮正确作法摊铺及碾压方向压路机的碾压方向压路机的碾压方向6〕碾压：已压实路面已压实路面新铺部分新铺部分10~15cm已压实路面已压实路面10~15cm新铺部分新铺部分(a)〔b〕 纵缝冷接缝的碾压纵缝冷接缝的碾压新铺部分新铺部分已压实路面已压实路面已压实路面已压实路面新铺部分新铺部分 斜接缝斜接缝 平接缝平接缝 横向接缝的两种型式横向接缝的两种型式7〕接缝处置。