公路沥青路面施工技术规范讲座.pptx

沥青混合料的施工规范,湖 南 省 公 路 学 会,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,湖 南 省 公 路 学 会,公路沥青路面施工技术规范,目 录,一、,沥青混合料基础理论,二、,公路沥青路面常用材料,三、,热拌沥青混合料路面,四、,透层、粘层,五、,沥青路面使用性能气候分区,六、,热拌沥青混合料配合比设计方法,七、,S,型嵌挤级配的理论判别方法介绍,八、,SMA,混合料及配合比设计方法,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.1,应用流变力学、断裂力学、和能量平衡理论的观点和方法来进行研究和分析沥青混合料的路用性能,1.1.1,高温稳定性：抵抗永久变形的能力（弹性层状体系理论）：室内车辙试验行高温评价,1.1.2,低温抗裂性：抵抗低温收缩裂缩的能力（粘弹断裂力学的有关理论）：梁的弯曲蠕变试验进行低温评价,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.1.3,疲劳性能：在反复荷载作用下抵抗破坏的能力，采用疲劳曲线及有关断裂力学原理研究疲劳裂缝的发展规律，以确定材料的疲劳性质,1.2,沥青混合料的基本力学特征：,沥青混合料是一种典型的弹、粘、塑性综合体，其基本力学特征是颗粒性和粘弹性,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.2.1,颗粒性材料具有以下三个特点,1.2.1.1,材料由颗粒组成,1.2.1.2,颗粒的自身强度远大于其联结强度,1.2.1.3,受外力作用，颗粒间发生错位与移动后，从而导致结构变形和破坏,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.2.2,颗粒性力学特征主要表现为四个方面,1.2.2.1,材料的力学性能与其压实度有关，随着压实度的增加，材料的强度和刚度均相应增加,1.2.2.2,材料的力学性能与三轴实验的围压有关，材料厂的强度与刚度随围压的增加而相应的增加,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.2.2.3,颗粒性材料具有非均质连续性，其抗压强度一般要大于抗拉强度。轮压使材料延展令集料颗粒易呈扁平定向，比击法成型的试件更具有明显的各向异性,1.2.2.4,温度较高时，沥青混合料的矿料骨架嵌挤作用贡献较大，温度较低时，沥青混合料的颗粒性作用贡献较小,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.2.3,沥青混合料的粘弹性特征,1.2.3.1,材料的力学特征与加载速率有关，速率越大，材料所表现出来的破坏极限强度和刚度均会增大,1.2.3.2,材料的力学特征对温度十分敏感，温度越高，材料的物理特征表现为变软，强度和刚度会变小,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.2.3.3,材料有十分明显的徐变和松驰实验现象,1.2.4,蠕变与松驰,1.2.4.1,蠕变：是当应力为一恒定值时，应变随持荷时间逐渐增加的现象,1.2.4.2,应力松驰：是当应力为恒定值时，应力随持荷时间而衰减的过程,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3,沥青、改性沥青及其混合料的流变性能,1.3.1,流变学：是研究物质流动及同时发生形变规律的一门科学，它包括材料的塑性、弹性、粘性和形变等内容。,1.3.2,研究对象：应力、应变、温度、分子结构、和界面性质对材料力学性质的影响,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.3,对沥青材料而言：,1.3.3.1,低于玻璃化温度时，材料呈弹性态（,-37,-35 ,平均为,-27,）,采用弹性模量指标,1.3.3.2,在高温的粘流态采用粘度指标,1.3.3.3,在路面使用期的大多数温度下,路面呈粘弹塑性状态,采用劲度模量指标,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.4,基本概念,1.3.4.1,弹性,:,是指沥青及其混合料荷载作用时间很短或温度很低时，应力与应变呈直线关系（符合虎克定律），弹性模量是一个常数,1.3.4.2,塑性：是指沥青混合料受外力作用后不可回复的变形，沥青混合料产生剪切变形但并不断裂，与塑性有关的有脆性、延性和韧性,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.4.2.1,脆性：是指材料在外力作用下直至破坏仍不出现塑性变形的性质。沥青材料在快速降温及快速加载时常表现为脆性破坏,1.3.4.2.2,延性：与脆性相反，是指材料在破坏前承受塑性变形的能力,1.3.4.2.3,韧性：是指材料塑性变形过程中吸收能量的能力,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.4.3,粘性：,1.3.4.3.1,是指沥青及其混合料受力后产生不可瞬时的回复性，粘性是对流变特性的一种度量,1.3.4.3.2,反映流体发生流动时内部分子间摩阻力的大小,1.3.4.3.3,是在给定的温度及剪变率条件下，剪应力与剪变率之比,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.4.3.4,沥青材料在很高的温度下施工时，接近牛顿流体粘性是牛顿粘性，剪应力与剪变率之比为常数,1.3.4.3.5,多数情况下，沥青表现为不服从牛顿定律而为非牛顿流体,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.4.3.6,动力粘度：沥青试样处于牛顿粘性体的流动状态时，层与层之间产生的阻力（剪应力）与层间相互离开的速度（剪变率）的比例（以,PaS,表示）,1.3.4.3.7,运动粘度：动力粘度与试件的密度比值（以,m,2,/s,表示,）,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.4.4,粘弹性：是指沥青混合料在外力作用下，既产生弹性变形又产生粘性流力的性质，沥青混合料在使用期内既是综合的粘弹性体,1.3.4.5,劲度模量：是一定时间,(t),和温度,(T),条件下应力与总应变的比值,S,（,t,，,T,）,=,（,/,）,t,T,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.5,沥青及改性沥青粘度与温度的关系,1.3.5.1,当沥青为牛顿流体时，粘温特性方程式为：,=Ae,E/RT,式中：,粘度,A,材料常数,R,气体常数,E,牛顿液体的活化能,T,绝对温度,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.5.2,当沥青为非牛顿流体时，其表观粘度,a,依赖于剪应力水平或剪变率研究表明，随着温度的降低，剪应力一定状况下的活化能，远远大于剪应变一定下的活化能，非牛顿流动性变得十分明显,1.3.5.3,改性沥青的粘温关系,1.3.5.3.1,改性沥青的粘温关系也遵循上述粘温特性方程式，但改性沥青的粘流活化能均大于基质沥青。,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.5.3.2,改性沥青的粘度远大于基质沥青的粘度，但当,150,之后，二者粘度的差距逐渐减小，至,190,时，它们的粘度值已很接近。这一特性有利于改性沥青及其混合料的生产，也有利于施工,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.6,沥青、改性沥青粘度与剪变率的关系,1.3.6.1,沥青材料的拟（伪）塑性和触变性,1.3.6.1.1,拟塑性：液体沥青在振动或搅拌时的剪切变形作用下，粘性变小，流动性增加。当外力去除后，其表观粘度（结构粘度）又迅速恢复的流变特性,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.6.1.2,触变性：当外力除去后流体表观粘度需经过一段时间又恢复或部分恢复的特性,剪变率对表观粘度的影响可用下式表示,a=,C-1,a,为表观粘度,剪变率,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.6.1.3,试验证明：无论是基质沥青还是改性沥青，均有剪稀效应,1.3.6.1.4,对于同一类改性沥青，随着改性剂剂量的增加，其,C,值整体呈减小趋势，但当剂量大到使其改性剂自身形成网络成为一种连续相结构，改性沥青的物理力学性质发生突变时，,C,值又有所增大，随后再次呈下降趋势,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.6.1.5,研究表明，随着温度上升，流体的拟塑性增强,1.3.6.2,粘度与剪切对路面的影响,1.3.6.2.1,沥青路面在高温重载作用下，轮胎对沥青材料的反复揉压剪切作用，使得沥青产生拟塑性和触变性,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.3.6.2.2,沥青的流动性在遇到沥青含量太高或空隙太小时，会使得行车道上的轮迹处易出现油斑和泛油现象，粘度的降低使得抗剪强度下降，造成行车道上轮迹处出现车辙问题,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.4,矿质混合料级配理论,1.4.1,级配：指矿料（含矿粉在内的集料）的各种粒径范围颗粒重量的分配比例,1.4.1.1,按各种粒径范围的连续或中断，分为连续级配和间断级配,1.4.1.2,按混合料成型后空隙率的大小分为开级配和密级配,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.4.2,级配理论,1.4.2.1,最大密度曲线理论：是,W.B,富勒根据实验提出的一种理论级配，认为“矿质混合料的颗粒级配曲线愈接近抛物线，则其密度越大”。泰波认为富勒曲线是一种理想曲线，实际矿料的级配应允许有一定的波动范围，应将富勒曲线改为,n,次幂的通式表示,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.4.2.1.1,泰波公式,P=100(d/D),n,式中,:P,欲计算的某级粒径,d,（,mm,）的矿料,通过百分率，,%,D,矿质混合料的最大粒径,d,欲计算的某级矿质混合料的粒径,mm,n,试验指数，当,n=0.5,时为富勒的理想,曲线，通常,n,在,0.30.7,之间,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.4.2.1.2,同济大学,i,法级配公式,P=100i,x-1,P,第,x,级通过百分率,x,级数，,x=1,时，对应最大粒径,D,；,x=2,时，对应粒径,D/2,，粒径按,1/2,递减,i=0.70.8,是合理范围，大于,0.8,抗车辙差；小于,0.7,易透水，等于,0.75,最佳,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.4.3,魏矛斯粒子干涉理论：为了达到最大密度，前一级颗粒之间的空隙，应由次一级颗粒所填充，其所余空间又由再次小颗粒所填充，但填隙颗粒的粒径不得大于其间隙之距离，否则大小颗粒之间必发生干涉现象,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5,沥青混合料的组成结构和强度特性,1.5.1,沥青混合料组成结构理论,1.5.1.1,表面理论：沥青混合料是由粗、细和填料按一定比例组成密实级配的矿质骨架结构，稠度较稀的沥青作为胶结材料并分布于其表面，将它们胶成一个具有强度的整体,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,SHRP,研究的成果表明：,沥青对于高温车辙的贡献率为,29%,对于疲劳的贡献率为,52%,对于温度裂缝的贡献率为,87%,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.1.2,胶浆理论：沥青混合料是一种具有空间网络结构的多相分散体系。它是以粗集料为分散相而分散在沥青砂浆的介质中的一种粗分散系；同样，砂浆是以细集料为分散相而分散在沥青胶浆介质中的一种细分散系；而胶浆又是以填料为分散雅致而分散在高稠度的沥青介质中的一种微分散系，这三级分散系以沥青胶浆形成的内聚力最为重要,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.1.2.1,该理论注重强调：,矿粉的性质和粗、细度,胶浆的物理、化学和力学性质,合理的粉油比,较高稠度、较大的沥青用量,断级配沥青混合料,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.1.2.2,试验表明，普通沥青混凝土改为改性沥青混凝土后：,动稳定度能够提高,1.76,倍,改性,SMA,结构后动稳定度提高了,0.74,倍,改善沥青胶浆性能有助于提高高温稳定性,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.2,沥青混合料组成结构的类型,1.5.2.1,悬浮密实结构：连续级配沥青混合料，由于前级密排粗集料受次级集料的干涉，前级集料被次级集料挤开，不能直接靠拢形成骨架，有如悬浮于次级集料和沥青胶浆之间，这种结构的混合料具有较高的密实度，较高的粘聚力，但摩擦角较小，因此防水性能好但抗高温性能较差,。,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.2.2,骨架空隙结构：同悬浮结构相左，骨架结构的粗集料较高，且相互接触形成骨架，但细集料数量较小，不足以填充粗集料形成的空隙，形成开级配骨架空隙结构。摩阻力较大但粘聚力低，高温稳定性较好，适合于透水性路面,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.2.3,骨架密实结构：兼备骨架空隙和悬浮密实两种结构的特点，不仅粗集料数量较高，相互接触形成骨架，且因断去了中间尺寸的集料，故而有相当数量的细集料填密骨架的空隙，形成了间断型骨架密实结构。这种结构密实度好、粘聚力强、内摩擦角高，高、低温性能都较好,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3,沥青混合料强度形成原理,1.5.3.1,沥青混合料抗剪强度,1.5.3.1.1,沥青混凝土路面产生破坏的主要原因,1.5.3.1.1.1,夏季高温时因抗剪强度不足或塑性变形过大而引起的高温变形,1.5.3.1.1.2,冬季低温时抗拉强度不足或应力松驰模量降低太慢而抵抗变形能力较差引起的温度开裂,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.1.1.3,车辆荷载的重复作用以及沥青性能的老化，引起结构性的疲劳开裂,1.5.3.1.1.4,抵抗低温变形能力主要取决于沥青胶浆的性质,1.5.3.1.1.5,提高沥青路面高温抗剪切能力，是减少路面永久破坏的关键,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.1.1.6,沥青混凝路面抗剪强度，是指其对于外载荷产生的剪应力的极限抵抗能力，当沥青路面中某点由外力产生的剪应力达到其抗剪强度，剪切破坏是强度破坏的重要特点，其抗剪强度,通过三轴试验的方法,应用莫尔,为库仑理论来计算：,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,=C+tg,式中：,沥青混合料在某一平面上产生,的剪切力,C,沥青混合料的粘结力，,MPa,沥青混合料的内摩擦角,正应力,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.2,影响沥青混合料抗剪强度的因素,1.5.3.2.1,沥青的性质及用量,1.5.3.2.1.1,沥青混合料的抗剪强度不但和粒料的级配有关，而且和沥青粘结力及用量有关,1.5.3.2.1.2,沥青的粘结力既把矿料胶结成为一个整体，又有利于发挥矿料的嵌挤作用，构成沥青混合料的抗剪强度,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.2.1.3,沥青的粘度是影响粘结力的重要因素，沥青 的粘度越大，结构沥青膜越厚，则抗剪强度越强,1.5.3.2.1.4,改性沥青有使矿料界面上的极性吸附和化学吸附的量增大，同时，改性剂微粒通过自身的界面层与沥青吸附膜的扩散层的交迭，增大 了结构沥青的交迭面积，减少了自由沥青的比例，提高了改性沥青和矿料界面的粘结力,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.2.2,矿料的形状和级配,1.5.3.2.2.1,矿料的级配、形状、大小和表面特征等对沥青混合料内摩阻力均产生影响,1.5.3.2.2.2,颗粒的棱角形状、表面粗糙度、良好的级配以及适当的空隙率的前堤下，颗粒的粒径越大，内摩阻力愈大，增大集料的粒径是提高内摩阻力和抗剪强度的有效途径,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.2.3,矿料表面性质的影响,1.5.3.2.3.1,矿料表面的矿粉对裹覆在周围的沥青分子相互有吸附作用，使贴近矿料的沥青组分重新排列，粘度变高，越贴近矿料界面的粘度越高，形成一层一定厚度的扩散结构膜,1.5.3.2.3.2,此膜之内的为“结构沥青”，其粘度较高，具有较强的粘结力,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.2.3.3,此膜之外的沥青为“自由沥青”，粘结力降低,1.5.3.2.3.4,沥青表面的相互作用，对沥青混合料的粘结力大小有重要的影响,1.5.3.2.3.5,矿料与沥青的成分不同会产生不同的效果,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.2.3.6,石油沥青与碱性石料裹覆则产生较多结构沥青,有较好的粘附性,1.5.3.2.3.7,石油沥青与酸性石料将产生较少结构沥青,其粘附性较差,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.2.4,矿料比表面的影响,1.5.3.2.4.1,结构沥青形成的主要原因是矿料与沥青的交互作用，引起沥青化学组分在矿料表面的重分布，故在相同沥青用量的条件下，与沥青产生交互作用的矿料表面积越大，则形成的沥青膜越薄，结构沥青所占比例越大，沥青结合料的粘结力越高,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.2.4.2,矿粉的主要机理之一是矿粉表面沥青膜的结构化，故矿粉的性质和用量对沥青混合料的抗剪强度影响很大,湖 南 省 公 路 学 会,一、沥青混合料基础理论,1.5.3.2.5,温度和剪切速率的影响,1.5.3.2.5.1,随温度的升高和剪切速率的增大，沥青混合料的粘结力减少，抗剪强度降低。这就是夏季高温天气，高速公路连续重载渠化交通或易急刹车，转弯路口路段容易产生车辙的原因,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.1,沥青及其基本特性,:,沥青是一种有机胶结材料,是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物及碳氢化合物与氧、氮硫的衍生物所组成的混合料。沥青在常温下随温度的变化表现为弹、粘塑性体。沥青不溶于水，能溶于二硫化碳，四氯化碳、三氯甲烷等有机溶剂中,2.1.1,道路石油沥青的化学组成结构,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,组分名称,外观特征,相对密度,平均分子量,对沥青性质的影响,饱和分,相当油分,无色粘稠液体,1.0,3001000,赋予沥青流动性,芳香分,茶色粘稠液体,胶质（即树脂）,红褐色至黑褐色粘稠半固体,1.0,5001000,赋予胶体稳定性，提高粘附性及可塑性，也带给感温性,沥青质,深棕色至黑色的固体粉未,1.0,200010000,提高热稳定性和粘滞性,蜡（石蜡和地蜡）,白色结晶,1.0,3001000,破坏沥青结构的均匀性，降低塑性,地沥青酸、酐,与 胶 质 大 致 相 同,碳沥青似碳物,黑色固体微粒,1.0,10000,以上,增在脆性、降低粘附性,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.1.2,胶体理论：认为构成沥青组分的沥青质与油分是互不相溶的物质，沥青质总浮在油分中，是一种不稳定的混合物，容易集聚絮凝，失去均匀分散特性。树脂则是一种“两亲物质”，既可与油分亲溶，又可与沥青质亲溶。树脂裹覆吸附在沥青质的表面，形成胶团分散在油分中，使沥青成为稳定的胶体,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.1.3,胶体结构：沥青各组分的的化学结构和含量不一样，形成的胶体结构类型也不同,2.1.3.1,溶胶结构,:,当沥青油分和胶质组分数量较多,沥青质较少时,胶团全部分散,能在分散介质粘度许可范围内自由运动,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.1.3.2,凝胶结构,:,当沥青质含量多，有一定的胶质,而分散介质较少时,胶团互相接触，形成不,规则的空间网络结构，胶团移动比较困难,2.1.3.3,溶凝胶结构：沥青质含量没有凝胶结构多，部分胶团相互接触有一定吸引作用,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.1.4,改性沥青：是指“掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青及沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料,2.1.5,对道路石油沥青及改性沥青的技术要求,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,道路石油沥青及聚合物改性沥青技术要求,(JTG F40-2004),指标,单位,聚合物改性沥青,道路石油沥青,试验方法,SBS,类（,类）,SBR,类（,类）,EVA,、,PE,类（,类）,-A,-B,-C,-D,-A,-,B,-C,-A,-B,-C,-D,90,#,70,#,针入度,(25,，,5S,，,100g),0.1mm,100,80,100,60,80,40,60,100,80,100,60,80,80,60,80,40,60,30,40,80100,6080,T0604,针入度指数,PI,，不小于,-1.2,-0.8,-0.4,0,-1.0,-0.8,-0.6,-1.0,-0.8,-0.6,-0.4,-1.81.0,-1.81.0,T0604,延度,5,，,5cm,，不小于,cm,50,40,30,20,60,50,40,T0605,延度,10,不小于,cm,15,10,T0605,延度,15,不小于,cm,50,40,T0605,软化点,T,R&B,不小于,45,50,55,60,45,48,50,48,52,56,60,42,43,T0606,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,指标,单位,聚合物改性沥青,道路石油沥青,试验方法,SBS,类（,类）,SBR,类（,类）,EVA,、,PE,类（,类）,-A,-B,-C,-D,-A,-,B,-C,-A,-B,-C,-D,90,#,70,#,60,动力粘度，不小于,Pa.S,160,180,T0620,运动粘度,135,不大于,Pa.S,3,T0625,T0619,蜡含量（蒸馏法）不大于,%,3,3,T0615,闪点，不大于,230,245,260,T0611,溶解度，不小于,%,99,99,T0607,密度（,15,）,g/m,3,T0603,弹性恢复,25,，不小于,%,55,60,65,75,T0662,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,指标,单位,聚合物改性沥青,道路石油沥青,试验方法,SBS,类（,类）,SBR,类（,类）,EVA,、,PE,类（,类）,-A,-B,-C,-D,-A,-,B,-C,-A,-B,-C,-D,90,#,70,#,粘韧性，不小于,Nm,5,T0624,韧性，不小于,Nm,2.5,T0624,贮存稳定性离析，,48h,软化点差，不大于,2.5,无改性剂明显析出、凝聚,T0661,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,指标,单位,聚合物改性沥青,道路石油沥青,试验方法,SBS,类（,类）,SBR,类（,类）,EVA,、,PE,类（,类）,-A,-B,-C,-D,-A,-,B,-C,-A,-B,-C,-D,90,#,70,#,TFOT,（或,RTFOT,）后残留物,质量变化，不大于,%,1.0,0.8,T0610,或,T0609,残留针入度比,25,，不小于,%,50,55,60,65,50,55,60,50,55,58,60,54,58,T0604,残留延度,5,，不小于,cm,30,25,20,15,30,20,10,T0605,残留延度,10,，不小于,cm,6,4,T0605,残留延度,15,，不小于,cm,20,15,T0605,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,橡胶沥青技术指标,(,交通部公路研究所建议稿,),指标项目,指标,试验方法,180,旋转粘度,(PaS),1.04.0,25,针入度,(0.1mm),4080,软化点,47,弹性恢复,(%),55,5,延度,(cm),10,薄膜烘箱老化后,质量损失,(%),0.4,25,针入度比,(%),80,软化点比,(%),110,5,延度比,(%),40,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.1.6,乳化沥青：是将沥青加热到一定的温度，经过机械的作用使沥青以细小的微滴状态分散在含有乳化剂的水溶液中，形成水包油状的沥青乳液,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.2,天然石料：,天然石料是将岩石开采后，经加工或未加工所得的不同尺寸和形状的石料,2.2.1,公路工程中常用的岩石,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,岩 类,成 因,常岩石种类,结 构,构 造,特 征,用 途,岩,浆,岩,深成岩,熔燃岩浆,由地壳内,部上升，,冷却而成,花岗岩、闪长,岩、辉长岩等,矿物全部,结晶,块状构,造较致密,抗压强度高，,容重大、孔隙,小、吸水性小、,耐磨。,道路、桥梁、基础、,石坝、骨料等,喷出岩,玄武岩、辉绿,岩、安山岩等,结晶不完,全，有玻璃,质结构,气孔状,熔点高，抗压强,度较高，不易磨,损，有孔隙形成,铸石原料、混凝土骨,料、路面用石料等,火山岩,火山灰、火山,砂、浮石等,非晶结构，,玻璃质结构,多孔,孔隙率大，,具有化学活性,水泥原料，,轻混凝土骨料,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,岩 类,成 因,常岩石种类,结 构,构 造,特 征,用 途,沉,积,岩,机械沉积岩,山原来母岩风化后，经搬运，沉积和再造岩作用而形成,砂岩、页岩等,石英晶屑,块状构造,一般都具有较多孔隙，强度较低，,耐久性差,基础、墙身、人行道、骨料等,化学沉积岩,白云岩,细品结构,粒状构造,做一般建筑材料、,碎石等,有机沉积岩,石灰岩,粒状结晶、隐晶质、介壳质结构,层状构造,做道路建筑材料，制造石灰、水泥的原料、混凝土骨料等,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,岩 类,成 因,常岩石种类,结 构,构 造,特 征,用 途,变,质,岩,山岩浆岩形成的,石英岩,(,硅质砂岩变质而来,),片麻岩,(,花岗岩变质而来,),等粒或斑品结构,片麻状或带状构造,碎石、块石、人行道、石板等,大理岩,(,石灰岩变质而来,),致密结晶结构,块状构造,装饰材料,由沉积岩形成的,细粒结晶结构,块状构造,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.3,集料,2.3.1,粗集料：沥青层用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等，但高速公路和一级公路不得使用筛选砾石和矿渣。,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.3.1.1,集料的酸、碱性及其对沥青路面的影响,:,石料的化学性质主要以岩石化学组成中,SiQ2,含量的多少来划分：通常将,SiQ2,含量大于,65%,的石料称为酸性石料，,SiQ2,含量为,52%-65%,的石料称为中性石料，,SiQ2,含量小于,52%,的石料称之为碱性石料,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.3.1.2,用碱性石料拌制的沥青混合料，在其它条件相同的情况下，因石料与沥青的粘附能力较强，沥青混合料强度较高，中性石料次之；而酸性石料较差,2.3.1.3,对粗集料的技术要求,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,沥青混合料用粗集料质量要求,指标,单位,高速公路及一级公路,其他等级公路,试验方法,表面层,其他层次,石料压碎值，不大于,%,26,28,30,T0316,洛杉矶磨耗损失，不大于,%,28,30,35,T0317,表观相对密度，不小于,-,2.60,2.50,2.45,T0304,吸水率，不大于,%,2.0,3.0,3.0,T0304,坚固性，不大于,%,12,12,-,T0314,针片状颗粒含量（混合料），不大于,其中粒径大于,9.5mm,，不大于,其中粒径小于,9.5mm,，不大于,%,%,%,15,12,18,18,15,20,20,-,-,T0312,水洗法,1000,1000500,500250,0.3MM,部分,),不小于,%,12,-,T0340,含泥量,(,小于,0.075MM,的含量,),不大于,%,3,5,T0333,砂当量,不小于,%,60,50,T0334,亚甲蓝值,不大于,g/kg,25,-,T0349,棱角性,(,流动时间,),不小于,S,30,-,T0345,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,表,4.9.4,沥青混合料用机制砂或石屑规格,规格,公称粒径,(mm),水洗法通过各筛孔的质量百分比,%,9.5,4.75,2.36,1.18,0.6,0.3,0.15,0.075,S15,05,100,90100,6090,4075,2055,740,220,010,S16,03,-,100,80100,5080,2560,845,025,015,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.3.3,填料：矿粉：沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细后得的矿粉,2.3.3.1,对填料的技术要求,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,表,4.10.1,混合料用矿粉质量要求,项目,单位,高速公路,一级公路,其他等级公路,试验方法,表观密度,不小于,T/M,3,2.50,2.45,T0352,含水量,不大于,%,1,1,T0103,烘干法,粒度范围,0.6MM,0.15MM,0.075MM,%,%,%,100,90100,75100,100,90100,70100,T0351,外观,-,无团粒结块,-,亲水系数,-,1,T0353,塑性指数,%,4,T0354,加热安定性,-,实测记录,T0355,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,2.4,纤维稳定剂：,在沥青混合料中掺加天然稳定剂宜选用本质素纤维、矿物纤维等,2.4.1,纤维的作用：具有分散、吸附沥青、稳定、增粘等作用,2.4.2,采用,SMA,时必须采用纤维稳定剂，如果没有纤维，过多的矿粉和沥青结合料将会成团，施工时不能分散开，将会形成许多油斑,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,表,4.11.1,木质素纤维质量技术标准,项目,单位,指 标,试验方法,纤维长度，不大于,mm,6,水溶液用显微镜观测,灰分含量,%,1,85,高温,590-60,0,燃烧后测定残留物,PH,值,-,7.5,1.0,水溶液用,PH,试纸或,PH,计测定,吸油率不小于,-,纤维质量的,5,倍,用煤油浸泡后放在筛上轻振敲后称量,含水率（以质量计），不大于,%,5,10,5,烘箱烘,2H,后冷却称重,2.4.3,对纤维稳定剂的技术要求,湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,表,412,木质素纤维质量标准,试验,指标,筛分析,:,方法,A:,冲气筛分析 纤维长度,通过,0.15mm,筛,方法,B:,普通筛分析 纤维长度,通过,0.85mm,筛,通过,0.42mm,筛,通过,0.106mm,筛,6mm,70,(10%),6mm,85(10%),65(10%),30,(10%),灰分含量,18,(5%),无挥发物,PH,值,7.,5(1.0),吸油率,纤维质量的,5.,01.0,倍,含水率,5%(,以质量计,),湖 南 省 公 路 学 会,二、公路沥青路面常用材料,表,413,矿物纤维质量标准,试验,指标,筛分析,:,纤维长度,纤维厚度,球状颗粒含量：通过,0.25MM,筛,通过,0.063MM,筛,6MM,18,18,612,-,-,湖 南 省 公 路 学 会,三、热拌沥青混合料路面,3.1.1,集料粒径和最小层厚关系,表,5-1,集料粒径和最小层厚的关系,混合料公称名称,10,13,16,20,25,公称最大粒径（,mm,）,9.5,13.2,16,19,26.5,最大粒径（,mm,）,13.2,16(19*),19(22.4*),26.5,37.5,3,倍公称最大粒径的最小层厚（,mm,）,28.5,40,48,57,80,2,倍最大粒径的最小层厚（,mm,）,26,32(38*),38(45*),53,75,2.5,倍公称最大粒径的最小层厚（,mm,）,24,33,40,47.5,66,湖 南 省 公 路 学 会,三、热拌沥青混合料路面,3.2,施工温度,表,5.2.2-2,热拌沥青混合料的施工温度,(),施工工序,石油沥青的标号,50,号,70,号,90,号,110,号,沥青加热温度,160170,155165,150160,145155,矿料加热温度,间隙式拌和机,集料加热温度比沥青温度高,1030,连续式拌和机,矿料加热温度比沥青温度高,510,沥青混合料出料温度,150170,145165,140160,135155,混合料贮料仓贮存温度,贮料过程中温度降低不超过,10,混合料废弃温度，高于,200,195,190,185,运输到现场温度，不低于,150,145,140,135,湖 南 省 公 路 学 会,三、热拌沥青混合料路面,施工工序,石油沥青的标号,50,号,70,号,90,号,110,号,混合料摊铺温度，不低于,正常施工,140,135,130,125,低温施工,160,150,140,135,开始碾压的混合料内部温度，不低于,正常施工,135,130,125,120,低温施工,150,145,135,130,碾压终了的表面温度，不低于,钢轮压路机,80,70,65,60,轮胎压路机,85,80,75,70,振动压路机,75,70,60,55,开放交通的路表温度，不高于,50,50,50,45,湖 南 省 公 路 学 会,三、热拌沥青混合料路面,表,5.2.2-3,聚合物改性沥青混合料的正常施工温度范围,(),工序,聚合物改性沥青品种,SBS,类,SBR,胶乳类,EVA,、,PE,类,沥青加热温度,160165,改性沥青现场制作温度,165170,-,165170,成品改性沥青加热温度，不大于,175,-,175,集料加热温度,190220,200210,185195,改性沥青,SMA,混合料出厂温度,170185,160180,165180,混合料最高温度（废弃温度）,195,混合料贮存温度,拌和出料后降低不超过,10,摊铺温度，不低于,160,初压开始温度，不低于,150,碾压终了的表面温度，不低于,90,开放交通时的路表温度，不高于,50,湖 南 省 公 路 学 会,三、热拌沥青混合料路面,表,5-6b SMA,路面的正常施工温度范围,(),工序,不使用改,性沥青,使用改性沥青,测量部位,SBS,类,SBR,胶乳类,EVA,、,PE,类,沥青加热温度,150160,160165,沥青加热罐,改性沥青现场制作温度,-,165170,-,165170,改性沥青车,改性沥青加工最高温度,-,175,-,175,改性沥青车,集料加热温度,185190,190200,200210,185195,热料提升斗,SMA,混合料出厂温度,155170,170185,160180,165180,运料车,湖 南 省 公 路 学 会,三、热拌沥青混合料路面,表,5.3.2-1,粗型和细型密级配沥青混凝土的关键性筛孔通过率,混合料,类型,公称最,大料径,（,mm,）,用以分类的关,键性筛孔,（,mm,）,粗型密级配,细型密级配,名称,关键性筛,孔通过率,（,%,）,名称,关键性筛,孔通过率,（,%,）,AC-25,26.5,4.75,AC-25C,40,AC-20,19,4.75,AC-20C,45,AC-16,16,2.36,AC-16C,38,AC-13,13.2,2.36,AC-13C,40,AC-10,9.5,2.36,AC-10C,45,湖 南 省 公 路 学 会,三、热拌沥青混合料路面,3.3,配合比设计：,3.3.1,沥青混合料必须在对同类公路配合比设计和使用情况调查研究的基础上，充分借鉴成功的经验，选用符合要求的材料，进行配合比设计。并确保配合比设计的材料与施工时采用的材料一致,湖 南 省 公 路 学 会,三、热拌沥青混合料路面,3.3.2,沥青混合料的级