《道路工程》第六章第三四五節(jié)知識(shí)點(diǎn)全套

《道路工程》第六章第三四五節(jié)知識(shí)點(diǎn)第三節(jié)瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)要求1.1瀝青混合料概述1.瀝青混合料是礦料（包括碎石、石屑、砂和填料）與瀝青結(jié)合料經(jīng)混合拌制而成的混合料的總稱(chēng)，其中粗細(xì)集料起骨架作用，瀝青與填料起膠結(jié)填充作用。2.瀝青混合料的分類(lèi)，按瀝青類(lèi)型分類(lèi)：石油瀝青混合料，焦油瀝青混合料；按施工溫度分類(lèi)：熱拌熱鋪瀝青混合料，常溫瀝青混合料，溫拌瀝青混合料；按空隙率大小分類(lèi)：密實(shí)型瀝青混合料，多孔透水瀝青混合料，瀝青碎石混合料；按礦質(zhì)集料級(jí)配類(lèi)型分類(lèi)：連續(xù)級(jí)配瀝青混合料，間斷級(jí)配混合料，開(kāi)級(jí)配瀝青混合料；按礦料的最大粒徑分類(lèi)：特粗式瀝青混合料（礦料公稱(chēng)最大粒徑為37.5mm），粗粒式瀝青混合料（26.5mm和31.5mm）、中粒式瀝青混合料（16mm和19mm），細(xì)粒式瀝青混合料（9.5mm和13.2mm），砂粒式瀝青混合料（4.75mm）3.目前，我國(guó)在瀝青路面中采用最多的類(lèi)型是以石油瀝青作為結(jié)合料，采用連續(xù)級(jí)配、空隙率在3%~6%的密實(shí)式熱拌熱鋪型瀝青混凝土。4.瀝青混合料結(jié)構(gòu)類(lèi)型：懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)、骨架空隙結(jié)構(gòu)、骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)。5.懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)：采用連續(xù)密級(jí)配礦料組成的瀝青混合料時(shí)。特點(diǎn)：具有水穩(wěn)定性好、低溫抗裂性和耐久性好。6.骨架空隙結(jié)構(gòu)：采用連續(xù)開(kāi)級(jí)配礦料與瀝青組成的瀝青混合料時(shí)。依靠粗集料的骨架結(jié)構(gòu)，能夠有效地防止高溫季節(jié)瀝青混合料的變形，減緩瀝青路面車(chē)轍的形成，因而具有較好的高溫穩(wěn)定性。7.骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)：采用間斷級(jí)配礦料與瀝青組成的瀝青混合料時(shí)。不僅很好地提高了瀝青混合料的抗老化性，而且在一定程度上還能減緩瀝青混合料在冬季低溫時(shí)的開(kāi)裂現(xiàn)象。1.2瀝青混合料路用性能1.瀝青混合料高溫穩(wěn)定性：瀝青混合料是一種典型的黏-彈-塑性材料，它的承載能力或模量隨著溫度的變化而改變。溫度升高，承載力下降，特別是在高溫條件下或長(zhǎng)時(shí)間承受荷載作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的變形，變形中的一些不可恢復(fù)的部分累積成為車(chē)轍，或以波浪和擁包的形式表現(xiàn)在路面上。2.瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指在高溫條件下，瀝青混合料能夠抵抗車(chē)輛反復(fù)作用，不會(huì)產(chǎn)生顯著永久變形，保證瀝青路面平整的特性。目前主要通過(guò)車(chē)轍試驗(yàn)法進(jìn)行測(cè)定，以動(dòng)穩(wěn)定度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。馬歇爾試驗(yàn)和馬歇爾穩(wěn)定度也曾作為高溫穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法及其評(píng)價(jià)指標(biāo)。3.車(chē)轍試驗(yàn)：采用規(guī)定試驗(yàn)方法，模擬車(chē)輪在路面上行駛時(shí)產(chǎn)生的碾壓深度，對(duì)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)的試驗(yàn)方法。4.馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)：該試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定瀝青混合料試件在一定條件下，承受破壞荷載能力的大小和承載時(shí)變形量的多少，評(píng)價(jià)瀝青混合料的性能。5.影響瀝青混合料的因素眾多，從組成材料的內(nèi)因上看，主要取決于礦料顆粒的嵌擠作用和瀝青的黏滯性。6.冬季低溫時(shí)瀝青混合料將產(chǎn)生體積收縮，但在周?chē)牧系募s束下，瀝青混合料不能自由收縮變形，從而在結(jié)構(gòu)層內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力。7.目前用于研究和評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫性能的方法可以分為三類(lèi)：預(yù)估瀝青混合料的開(kāi)裂溫度、評(píng)價(jià)瀝青混合料抗斷裂能和評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫變形能力或應(yīng)力松弛能力。8.耐久性：指瀝青混合料在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中，抵抗環(huán)境不利因素以及承受行車(chē)荷載反復(fù)作用的能力，主要包括瀝青混合料的抗老化性、水穩(wěn)定性、抗疲勞性等幾個(gè)方面。9.瀝青混合料的老化主要是指瀝青受到空氣中氧、水、紫外線(xiàn)等因素的作用，產(chǎn)生多種復(fù)雜的物理化學(xué)變化后，逐漸使瀝青混合料變硬、發(fā)脆，最終導(dǎo)致瀝青混合料老化，產(chǎn)生裂紋或裂縫的病害現(xiàn)象。10.影響瀝青混合料耐久性的因素很多，一個(gè)很重要的因素是瀝青混合料的空隙率。11.空隙率的大小取決于礦料的級(jí)配、瀝青材料的用量以及壓實(shí)程度等多個(gè)方面。12.抗滑性是保證公路交通安全的一個(gè)很重要因素，特別是行駛速度很高的高速公路，確保瀝青路面的抗滑性要求顯得尤為重要。13.影響瀝青路面抗滑性的因素主要取決于礦料自身特點(diǎn)，即礦料顆粒形狀與尺寸、抗磨光性、級(jí)配形成的表面構(gòu)造深度等。14.影響瀝青混合料施工和易性的因素首先是材料組成。1.3熱拌瀝青混合料的技術(shù)要求和體積參數(shù)1.熱拌瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)道路等級(jí)、交通荷載和氣候狀況等因素提出不同的指標(biāo)，其中包括穩(wěn)定度、流值、空隙率、礦料間隙率和瀝青飽和度等。2.瀝青混合料密度：瀝青混合料的密度是指（壓實(shí)）瀝青混合料單位體積里的質(zhì)量。針對(duì)密度指標(biāo)中涉及的質(zhì)量和體積內(nèi)容的不同，又有不同的密度形式。3.瀝青混合料理論最大（相對(duì)）密度——該密度是假設(shè)瀝青混合料被壓實(shí)完全至完全密實(shí)，沒(méi)有任何空隙的理想狀態(tài)下的最大密度，即壓實(shí)瀝青混合料試件全部被礦料（包括礦料內(nèi)部孔隙）和瀝青所占有，且空隙率為零的（相對(duì)）密度。第四節(jié)瀝青混合料試驗(yàn)檢測(cè)方法1.1瀝青混合料取樣1.試驗(yàn)?zāi)康模河糜诎韬蛷S及道路施工現(xiàn)場(chǎng)采集熱拌瀝青混合料或常溫混合料試樣，供施工過(guò)程中質(zhì)量檢驗(yàn)或指導(dǎo)施工配合比的調(diào)整，以及室內(nèi)進(jìn)行瀝青混合料的各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)的檢測(cè)。2.試驗(yàn)儀器：鐵鍬、手鏟、搪瓷盤(pán)或其他金屬盛樣容器，編織袋、溫度計(jì)、其他（標(biāo)簽、溶劑汽油、棉紗等）。1.2瀝青混合料試件制作方法1.試驗(yàn)方法一：擊實(shí)法2.試驗(yàn)?zāi)康暮瓦m用范圍：采用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法或大型擊實(shí)法制作瀝青混合料試件，用于進(jìn)行室內(nèi)馬歇爾穩(wěn)定度、水穩(wěn)定性和劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)。3.試驗(yàn)方法二：輪碾法4.試驗(yàn)?zāi)康暮瓦m用范圍：采用輪碾方式成型瀝青混合料試件，常見(jiàn)尺寸為300mm×300mm×50mm試件，用于室內(nèi)瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)、力學(xué)以及其他試驗(yàn)。1.3壓實(shí)瀝青混合料密度試驗(yàn)1.試驗(yàn)方法一：表干法——瀝青混合料毛體積密度測(cè)定2.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：采用馬歇爾試件，測(cè)定吸水率不大于2%的瀝青混合料試件的毛體積相對(duì)密度及毛體積密度，并用于計(jì)算瀝青混合料試件的空隙率、飽和度和礦料間隙率等各項(xiàng)體積指標(biāo)。3.試驗(yàn)儀器：浸水天平或電子秤（當(dāng)最大稱(chēng)量在3kg以下時(shí)，感量不大于0.1g，以上時(shí)，感量不大于0.5g；最大稱(chēng)量10kg以上時(shí)，感量5g）、稱(chēng)重裝置（包括網(wǎng)籃、溢流水箱、試件懸吊裝置等）、其他（秒表、毛巾、電風(fēng)扇或烘箱等）。4.試驗(yàn)方法二：水中重法——瀝青混合料表觀密度的測(cè)定5.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：用于測(cè)定幾乎不吸水的密級(jí)配瀝青混合料試件的表觀相對(duì)密度及表觀密度。6.試驗(yàn)方法三：蠟封法——瀝青混合料毛體積密度的測(cè)定7.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：用于測(cè)定吸水率大于2%的瀝青混合料試件的毛體積相對(duì)密度及毛體積密度。8.試驗(yàn)方法四：體積法9.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：用于測(cè)定空隙率很高（往往在18%以上），不適宜采用上述方法的瀝青混合料的毛體積相對(duì)密度及毛體積密度，用于瀝青混合料體積參數(shù)的計(jì)算。10.試驗(yàn)儀器：電子天平（最大稱(chēng)量在3kg以下時(shí)，感量不大于0.1g；最大稱(chēng)量在3kg以上時(shí)，感量不大于0.5kg）、卡尺。1.4瀝青混合料理論最大相對(duì)密度測(cè)定（真空法）1.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：采用真空法測(cè)定瀝青混合料理論最大相對(duì)密度，用于配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中瀝青混合料空隙率的計(jì)算、路礦況調(diào)查中的壓實(shí)度計(jì)算等目的。適用于集料的吸水率不大于3%的非改性瀝青混合料。2.試驗(yàn)儀器：負(fù)壓容器、真空負(fù)壓裝置、天平（稱(chēng)量5kg以上，感量不大于0.1g；稱(chēng)量2kg以下，感量不大于0.05g）、恒溫水槽、溫度計(jì)、其他（玻璃板、平底盤(pán)、鏟子等）。3.真空法進(jìn)行的密度測(cè)定操作，主要適用于非改性瀝青混合料。4.為有助于抽真空的效果，可在真空容器的水中添加少量無(wú)泡類(lèi)表面活性劑。1.5瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)1.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：用于馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)和浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)，以進(jìn)行瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)或?yàn)r青路面施工質(zhì)量檢驗(yàn)。2.實(shí)驗(yàn)儀器：瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀、恒溫水箱、真空飽水容器、烘箱、天平（感量不大于0.1g）、溫度計(jì)、卡尺、其他（棉紗、黃油等）。3.從恒溫水槽中取出試件至測(cè)出最大荷載值的時(shí)間，不得超過(guò)30s。1.6瀝青路面芯樣馬歇爾試驗(yàn)1.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：用于從瀝青路面鉆取的芯樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，供評(píng)定瀝青路面施工質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求或進(jìn)行路況調(diào)查。2.試驗(yàn)儀器同瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)相同。1.7瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)1.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：用于測(cè)定瀝青混合料的高溫抗車(chē)轍能力，供瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)使用。2.試驗(yàn)基本要求在規(guī)定溫度條件下（通常為60℃），用一塊碾壓成型的板塊試件（通常尺寸為300mm×300mm×50mm），以輪壓0.7MPa的實(shí)心橡膠輪胎在其上往復(fù)碾壓行走，測(cè)定試件在變形穩(wěn)定期時(shí)，每增加1mm變形需要碾壓行走的次數(shù)，以此作為瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)結(jié)果，稱(chēng)為動(dòng)穩(wěn)定度，以次/mm表示。3.注意：同一瀝青混合料或同一路段的路面，至少平行試驗(yàn)3個(gè)試件，當(dāng)3個(gè)試件動(dòng)穩(wěn)定度變異系數(shù)小于20%時(shí)，取其平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。變異系數(shù)大于20%時(shí)應(yīng)分析原因，并追加試驗(yàn)。如計(jì)算動(dòng)穩(wěn)定度值大于6000次/min時(shí)，記作：＞6000次/min。4.試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)注明試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)輪接地壓強(qiáng)、試件密度、空隙率及試件制作方法等。1.8瀝青與礦料黏附性試驗(yàn)1.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：用于測(cè)定瀝青與礦料黏附性，掌握集料的抗水剝離能力，以間接評(píng)價(jià)瀝青混合料水穩(wěn)定性。2.根據(jù)瀝青混合料中礦料的最大粒徑，對(duì)于大于13.2mm及小于（或等于13.2mm）13.2mm的集料分別選用水煮法和水浸法進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)同一種原料既有大于又小于13.2mm不同粒徑的集料時(shí)，取大于13.2mm的水煮法試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)，對(duì)細(xì)粒式瀝青混合料以水浸法試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。3.儀器：天平（稱(chēng)量500g，感量不大于0.01g）、恒溫水槽（控溫在80℃±1℃）、拌和用小型容器（5L）、燒杯（100ml）、標(biāo)準(zhǔn)篩（9.5/13.2/19mm各一個(gè)）、烘箱、電爐、試驗(yàn)架、其他（細(xì)線(xiàn)、玻璃板、搪瓷盤(pán)、拌和鏟、石棉網(wǎng)、紗布、手套等）。4.試驗(yàn)方法一：水煮法（適用于大于13.2mm粒徑的粗集料）5.試驗(yàn)方法二：水浸法（適用于小于13.2mm粒徑的集料）1.9瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)1.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：通過(guò)凍融循環(huán)，測(cè)定瀝青混合料在瘦到水損害前后劈裂破壞的強(qiáng)度比，以評(píng)價(jià)瀝青混合料水穩(wěn)定性。2.試驗(yàn)用試件為圓柱形馬歇爾試件，擊實(shí)次數(shù)為雙面各50次，集料最大粒徑不超過(guò)26.5mm。3.儀器設(shè)備：馬歇爾試驗(yàn)機(jī)、恒溫冰箱（控溫-18℃）、恒溫水箱劈裂試驗(yàn)夾具、其他（塑料袋、卡尺、天平等。）2.0瀝青混合料瀝青含量試驗(yàn)1.試驗(yàn)方法一：離心分離法2.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：該試驗(yàn)既可用于熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工時(shí)的瀝青用量檢測(cè)，以評(píng)定拌和廠產(chǎn)品質(zhì)量，也適用于舊路調(diào)查時(shí)檢測(cè)瀝青混合料的瀝青用量，用此法抽提的瀝青溶液可用于回收瀝青，以評(píng)定瀝青的老化程度。3.儀器：離心抽提儀、圓環(huán)形濾紙、回收瓶（容量1700ml以上）、壓力過(guò)濾裝置、天平（感量不大于0.01g，1mg的天平各一臺(tái)）、量筒（最小分度1ml）、電烘箱、三氯乙烯、碳酸銨飽和溶液、其他（小鏟、金屬盤(pán)、大燒杯等）。4.試驗(yàn)方法二：燃燒爐法5.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：原理是在一定條件下利用高溫將瀝青混合料中的瀝青燃燒分解為氣體，在通過(guò)相應(yīng)礦料的質(zhì)量修正，測(cè)出混合料中的瀝青含量。同時(shí)也可對(duì)燃燒后的瀝青混合料礦料組成進(jìn)行篩分試驗(yàn)，以把握瀝青混合料級(jí)配狀態(tài)。適用于針對(duì)熱拌瀝青混合料施工過(guò)程中的質(zhì)量控制，或針對(duì)路面現(xiàn)場(chǎng)鉆芯、切割得到的瀝青混合料試樣的質(zhì)量評(píng)定。6.儀器：燃燒爐、稱(chēng)量裝置（內(nèi)置天平，感量0.1g，能夠稱(chēng)量至少3500g的試樣）、試樣籃、烘箱（溫度應(yīng)控制在設(shè)定值±5℃）、天平、托盤(pán)、其他（平底盤(pán)、刮刀、盆、鋼絲刷等）。7.結(jié)果精度：瀝青用量的重復(fù)性試驗(yàn)允許誤差為0.11%，再現(xiàn)性試驗(yàn)的允許誤差為0.17%。2.1瀝青混合料的礦料級(jí)配檢測(cè)方法1.試驗(yàn)?zāi)康呐c適用范圍：用于測(cè)定瀝青路面施工過(guò)程中瀝青混合料的礦料級(jí)配，供評(píng)定瀝青路面的施工質(zhì)量時(shí)使用。2.實(shí)驗(yàn)儀器：標(biāo)準(zhǔn)篩、天平（感量不大于0.1g）、搖篩機(jī)、烘箱、其他（樣品盤(pán)、毛刷等）。3.同一混合料至少取兩個(gè)試樣平行篩分試驗(yàn)兩次，取平均值作為每號(hào)篩上的篩余量的試驗(yàn)結(jié)果，報(bào)告礦料級(jí)配通過(guò)百分率及級(jí)配曲線(xiàn)。第五節(jié)熱拌瀝青混合料配合比組成設(shè)計(jì)1.1瀝青路面使用性能的氣候分區(qū)1.熱拌（石油）瀝青混合料時(shí)目前我國(guó)修筑瀝青路面最常用的混合料類(lèi)型。2.瀝青混合料的物理力學(xué)性質(zhì)與使用環(huán)境，如氣候溫度和降雨量關(guān)系密切。3.氣候分區(qū)的高溫指標(biāo)：采用工程所在地最近30年內(nèi)，每年最熱月份平均日最高氣溫的平均值，作為反映瀝青路面在高溫和重載條件下出現(xiàn)車(chē)轍等流動(dòng)變形的氣候因子，并作為氣候分區(qū)的一級(jí)指標(biāo)。一級(jí)區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)。4.氣候分區(qū)的低溫指標(biāo)：采用工程所在地最近30年內(nèi)的極端最低氣溫，作為反映瀝青路面由于溫度收縮產(chǎn)生裂縫的氣候因子，并作為氣候分區(qū)的二級(jí)指標(biāo)。4個(gè)區(qū)。5.氣候分區(qū)的雨量指標(biāo)：采用工程所在地最近30年內(nèi)的年降雨量的平均值，作為反映瀝青路面受水影響的氣候因子，并作為氣候分區(qū)的三級(jí)指標(biāo)。4個(gè)區(qū)。6.瀝青路面使用性能氣候分區(qū)由一、二、三級(jí)區(qū)劃組合而成，以綜合反映該地區(qū)的氣候特征。每個(gè)氣候分區(qū)用3個(gè)數(shù)字表示：第一個(gè)數(shù)字代表高溫分區(qū)，第二個(gè)數(shù)字代表低溫分區(qū)，第三個(gè)數(shù)字代表雨量分區(qū)，每個(gè)數(shù)字越小，表示氣候因素對(duì)瀝青路面的影響越嚴(yán)重。1.2瀝青混合料組成材料技術(shù)要求1.瀝青混合料的性能表現(xiàn)取決于組成材料的性質(zhì)、合適的組成配合比例以及合理的拌和施工工藝，其中組成材料自身質(zhì)量是瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)保證的基礎(chǔ)。2.瀝青路面所用瀝青標(biāo)號(hào)應(yīng)根據(jù)氣候條件和瀝青混合料類(lèi)型、道路等級(jí)、交通性質(zhì)、路面類(lèi)型、施工方法以及當(dāng)?shù)厥褂媒?jīng)驗(yàn)等因素，經(jīng)技術(shù)論證后確定。3.通常在氣溫較高的地區(qū)，繁重的交通情況下，使用細(xì)粒式或砂粒式的混合料時(shí)，應(yīng)選用稠度較高即標(biāo)號(hào)較低的瀝青。4.瀝青混合料用粗集料，可以采用碎石、破碎礫石、篩選礫石、礦渣等。5.高速公路、一級(jí)公路、城市快速道路、主干路瀝青路面表層所用粗集料應(yīng)該選用堅(jiān)硬、耐磨、抗沖擊性好的碎石或破碎礫石，不得使用篩選礫石、礦渣及軟質(zhì)集料。6.瀝青混合料用粗集料應(yīng)該潔凈、干燥、表面粗糙、形狀接近立方體，且無(wú)風(fēng)化、不含雜質(zhì)，并具有足夠多的強(qiáng)度、耐磨耗性。7.破碎礫石采用粒徑大于50mm的顆粒軋制，破碎前必須清洗，含泥量不得大于1%。8.當(dāng)粗集料用于高速公路、一級(jí)公路和城市快速路、主干路時(shí)，多孔玄武巖的視密度可放寬至2.45t/m3，吸水率可放寬到3%，但須得到主管部門(mén)的批準(zhǔn)。9.工程中常用的抗剝落方法包括使用高黏度瀝青；在瀝青中摻加抗剝落劑；用干燥的生石灰、消石灰粉或水泥作為填料的一部分；或?qū)⒋旨嫌檬覞{裹覆處理后使用等。10.用于拌制瀝青混合料的細(xì)集料，可以采用天然砂、機(jī)制砂或石屑。11.細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、不含雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)募?jí)配范圍。12.在高速公路、一級(jí)公路、城市快速路、主干路瀝青路面面層及抗滑磨耗層中，所用石屑總量不宜超過(guò)天然砂或機(jī)制砂的用量。13.天然砂：宜采用河砂或海砂，當(dāng)使用山砂時(shí)應(yīng)經(jīng)過(guò)清洗。14.石屑：采