瀝青路面施工材料幻燈片.ppt

1、第十五章 瀝青路面施工,第十五章 瀝青路面施工,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 瀝青路面材料 第三節(jié) 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì) 第四節(jié) 瀝青混凝土面層施工 第五節(jié) 其它瀝青面層施工 第六節(jié) 透層、粘層與封層 第七節(jié) 施工質(zhì)量管理與檢查驗(yàn)收,第一節(jié) 概述,一、瀝青路面的使用條件 瀝青路面在使用中承受著各種車輛荷載和環(huán)境因素的直接作用。 作用在路面上的行車荷載是比較復(fù)雜的。從荷載作用的方向來(lái)看，有垂直荷載和水平荷載； 就荷載的動(dòng)力性質(zhì)而言，有靜荷載與動(dòng)荷載。 荷載作用的時(shí)間和頻率不僅有較長(zhǎng)時(shí)間的作用，而且有瞬時(shí)間隙的多次反復(fù)作用等。,在環(huán)境因素方面，瀝青路面的使用溫度可分為: 冬季低溫:（大部分地區(qū)約為010以

2、下）在低溫季節(jié)，瀝青混合料質(zhì)地脆硬，抵抗變形的能力較差，瀝青混合料的降溫收縮成為主要問(wèn)題，溫度裂縫在許多地方發(fā)生。 夏季高溫:（2530以上）在高溫季節(jié)，瀝青路面“軟化”，并在車輪荷載的重復(fù)作用下，塑性變形逐步積累，導(dǎo)致產(chǎn)生永久變形或車轍，從而使路面平整度降低。這對(duì)于渠化交通的高等級(jí)道路尤其重要。 常溫季節(jié)(中間溫度域)在常溫季節(jié)，瀝青路面在車輪垂直荷載的作用下，當(dāng)基層的整體強(qiáng)度較低（這一季節(jié)常伴隨著春融或多雨）時(shí)，將產(chǎn)生較大的彎拉應(yīng)力與彎拉應(yīng)變，在車輪荷載的反復(fù)作用下，當(dāng)應(yīng)力或應(yīng)變超過(guò)瀝青混合料的疲勞極限時(shí)，則產(chǎn)生裂縫。,各種自然因素對(duì)瀝青路面的物理、力學(xué)性質(zhì)有直接的影響，尤其是溫度和水這兩

3、個(gè)因素對(duì)瀝青路面具有重要的影響。,1溫度的影響 瀝青的勁度（或粘度）受溫度的影響極大，即隨著溫度的升高，其勁度（或粘度）下降，由低溫時(shí)的硬脆固體，到常溫下的粘彈性體，以及高溫時(shí)軟化呈流動(dòng)狀態(tài)。相同的，瀝青混合料的強(qiáng)度及剛度受溫度的影響也很大。當(dāng)溫度高于脆化點(diǎn)溫度時(shí)，瀝青混合料的強(qiáng)度隨著溫度的下降而急劇增大；當(dāng)溫度低于脆化點(diǎn)溫度以后，瀝青混合料的強(qiáng)度則隨著溫度的降低有所減小。雖然在低溫時(shí)瀝青混合料有較高的強(qiáng)度，但其抵抗變形的能力卻顯著降低。因而在冬季低溫期間，瀝青路面常由于面層本身的收縮量超過(guò)其極限拉應(yīng)變而導(dǎo)致開(kāi)裂。,2水的影響 水對(duì)瀝青路面的影響主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面： 瀝青路面在水的作用下會(huì)

4、使瀝青與礦料剝離，還會(huì)將瀝青中某些可溶性物質(zhì)溶解并沖掉，尤其是當(dāng)水中含有易溶鹽時(shí)會(huì)發(fā)生乳化作用，從而加劇了溶蝕作用； 瀝青路面長(zhǎng)時(shí)間浸水后會(huì)因含水量增加而發(fā)生體積膨脹，強(qiáng)度降低。瀝青路面受水影響的程度取決于礦料品種與性質(zhì)、表面粗糙度，當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文情況，路表的排水能力，路面的滲水性，以及瀝青路面本身的水穩(wěn)定性。,3使用過(guò)程中的老化 瀝青路面在使用過(guò)程中，在陽(yáng)光、溫度、空氣等大氣因素的作用下，瀝青中的輕質(zhì)組分逐漸揮發(fā)，并不斷發(fā)生氧化聚合反應(yīng)，使瀝青中的油分、樹(shù)脂逐漸減少，瀝青質(zhì)相對(duì)增多，且因?yàn)闉r青質(zhì)部分地轉(zhuǎn)化為瀝青碳，致使瀝青混合料粘塑性降低，路面干澀、裂縫、松散相繼出現(xiàn)，即發(fā)生瀝青路面的“老

5、化”。隨著老化現(xiàn)象的發(fā)展，瀝青路面的抗變形能力降低，在行車荷載和冰凍的作用下，極易產(chǎn)生裂縫，最終形成龜裂而導(dǎo)致路面的破壞。 由于我國(guó)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的基本受力模式是常溫條件下的疲勞破壞模式。對(duì)高溫及低溫條件下的路面破壞，設(shè)計(jì)規(guī)范還沒(méi)有規(guī)定相應(yīng)的成熟的方法。目前，主要是依靠施工中對(duì)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的高溫性能檢驗(yàn)和低溫抗裂性能檢驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。,二、瀝青路面的氣候分區(qū) 瀝青路面的物理力學(xué)性質(zhì)與使用環(huán)境如氣候、溫度和濕度關(guān)系密切，因此，在選擇瀝青材料、進(jìn)行瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)瀝青混合料的使用性能時(shí)，應(yīng)考慮瀝青路面工程所處的環(huán)境因素，尤其是溫度和濕度因素。所以，應(yīng)按照不同氣候分區(qū)特點(diǎn)對(duì)瀝青及瀝

6、青混合料的技術(shù)性能提出相應(yīng)要求。 我國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)氣候相差很大，因此對(duì)瀝青與瀝青混合料的使用性能要求也各不相同，各地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)對(duì)瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分區(qū)，并以此作為瀝青混合料組成設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)。在大量的氣候要素中選擇能夠較好地表征我國(guó)氣候特點(diǎn)對(duì)瀝青路面使用性能影響的指標(biāo)：高溫、低溫和雨量指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，提出了我國(guó)瀝青路面使用性能氣候分區(qū)指標(biāo)及相應(yīng)的分區(qū)圖，見(jiàn)教材圖151和圖152。,1氣候分區(qū)指標(biāo) （1）設(shè)計(jì)高溫分區(qū)指標(biāo)：采用工程所在地最近30年內(nèi)年最熱月份平均最高氣溫的平均值，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)。全年

7、高于30的積溫及連續(xù)高溫的持續(xù)時(shí)間可作為輔助參考值。 （2）設(shè)計(jì)低溫分區(qū)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)。降溫速率、冰凍指數(shù)可作為輔助參考值。,（3）設(shè)計(jì)雨量分區(qū)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)。雨日數(shù)可作為輔助參考值。 2氣候分區(qū)的確定 瀝青路面的適用性能氣候分區(qū)由一、二、三級(jí)區(qū)劃組合而成，綜合反映該地區(qū)的氣候特征，見(jiàn)課本P342表15-1） （1）瀝青材料的氣候分區(qū)（瀝青材料的氣候分區(qū)見(jiàn)P342表15-2)。 （2）瀝青混合

8、料的氣候分區(qū)(瀝青混合料的氣候分區(qū)見(jiàn)課本P343表15-3)。,第二節(jié) 瀝青路面材料,一、瀝青 瀝青材料是由一些極其復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锖瓦@些碳?xì)浠衔锏姆墙饘伲ㄑ?、硫、氮）衍行生物所組成的有機(jī)混合物。 （一）石油瀝青的技術(shù)性質(zhì) 1粘滯性： 瀝青的粘滯性是指瀝青材料在外力作用下，瀝青粒子產(chǎn)生相互位移時(shí)抵抗剪切變形的能力。它隨瀝青的組分和溫度而定，瀝青質(zhì)含量高粘性大，隨溫度升高粘性降低。瀝青的粘性與瀝青路面的路用性能有密切的關(guān)系，在重軸載的交通條件下，為防止高溫時(shí)路面出現(xiàn)車轍及過(guò)大的變形，瀝青粘度是一個(gè)很重要的控制指標(biāo)，該指標(biāo)也是目前我國(guó)進(jìn)行瀝青標(biāo)號(hào)劃分的依據(jù)。,粘度的大小反映瀝青抵抗流動(dòng)的能

9、力，粘度越大，瀝青抵抗路面抗車轍的能力越強(qiáng)。很多國(guó)家瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，就將瀝青60粘度作為一個(gè)高溫指標(biāo)。為了滿足瀝青路面高溫性能，要求瀝青60粘度不小于一定值。但為了保證瀝青混合料的正常生產(chǎn)，便于瀝青的泵送和瀝青混合料的拌和，瀝青在施工溫度下（135）粘度不能過(guò)大。 由于瀝青是一種典型的感溫性材料，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的粘滯性，通常以表觀粘度表示其粘滯性。粘度的表達(dá)和測(cè)定方法分為絕對(duì)粘度和條件粘度兩大類，實(shí)際工作中大多采用經(jīng)驗(yàn)方法，通過(guò)測(cè)定瀝青的相對(duì)條件粘度來(lái)表示瀝青的粘滯性。,（1）絕對(duì)粘度：瀝青運(yùn)動(dòng)粘度試驗(yàn)（毛細(xì)管法） ；瀝青動(dòng)力粘度試驗(yàn)（真空減壓毛細(xì)管法）；瀝青標(biāo)準(zhǔn)粘度試驗(yàn)（標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)法

10、） ；瀝青恩格拉粘度試驗(yàn)（恩格拉粘度計(jì)法） ；瀝青賽波特粘度試驗(yàn)（賽波特重質(zhì)油粘度計(jì)） ；瀝青布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn)（布洛克菲爾德粘度計(jì)法） 。 （2）瀝青的條件粘度針入度 針入度是表征粘稠瀝青條件粘度一種的指標(biāo)。在表示瀝青粘稠度大小的同時(shí)，針入度還用于瀝青標(biāo)號(hào)的劃分。針入度值是在規(guī)定的溫度條件下，以規(guī)定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)針經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間貫入瀝青試樣的深度，以0.1mm計(jì)。通常我國(guó)將這些試驗(yàn)條件規(guī)定為：溫度25、標(biāo)準(zhǔn)針質(zhì)量l00g、貫入時(shí)間5s。,（3）瀝青的軟化點(diǎn) 瀝青材料是一種非晶質(zhì)有機(jī)高分子材料，它由液態(tài)凝結(jié)為固態(tài)，或由固態(tài)熔化為液態(tài)時(shí)，沒(méi)有明確的固化點(diǎn)或液化點(diǎn)，通常采用條件的硬化點(diǎn)和滴落點(diǎn)來(lái)表示其狀

11、態(tài)的轉(zhuǎn)變。 由于軟化點(diǎn)的高低反映了瀝青在一定溫度條件下的物理狀態(tài)，所以軟化點(diǎn)高的瀝青，說(shuō)明該瀝青在溫度較高的條件下，軟化變形的程度低；而對(duì)于軟化點(diǎn)低的瀝青，表明這種瀝青在溫度升高時(shí)，易發(fā)生軟化變形，所以將軟化點(diǎn)當(dāng)作瀝青材料熱穩(wěn)定性的指標(biāo)。 另一方面，試驗(yàn)研究表明，許多瀝青在軟化點(diǎn)時(shí)的針入度值一般為800（0.1mm）單位，因此可以認(rèn)為軟化點(diǎn)是瀝青呈現(xiàn)相同粘度時(shí)所要達(dá)到的溫度即“等粘溫度”，這樣一來(lái)將表示瀝青熱穩(wěn)定性的軟化點(diǎn)指標(biāo)就與瀝青的粘度指標(biāo)產(chǎn)生了聯(lián)系。因此，軟化點(diǎn)既是反映瀝青材料熱穩(wěn)定性的一個(gè)指標(biāo)，也是瀝青條件粘度的一種表示方式。,2瀝青的可塑性延度 瀝青的延度是指當(dāng)其受到外力的拉伸作用時(shí)

12、，所能承受的塑性變形的總能力，是表示瀝青內(nèi)部凝聚力內(nèi)聚力的一種量度。 通常采用延度作為瀝青的可塑性指標(biāo)，并通過(guò)延度試驗(yàn)測(cè)定相應(yīng)的延度值。延度在一定程度上反映了瀝青在某一條件下的變形能力。 研究發(fā)現(xiàn)，較低溫度時(shí)的延度（10、5等）大小與瀝青在低溫時(shí)的抗裂性有一定關(guān)系。低溫延度值大，低溫環(huán)境下瀝青的開(kāi)裂性相對(duì)較小。,3瀝青感溫性 在不同溫度條件下，瀝青粘度隨溫度的改變而產(chǎn)生一定的改變，呈現(xiàn)出明顯的狀態(tài)變化，這種隨溫度的改變產(chǎn)生粘度變化的特點(diǎn)稱為瀝青的感溫性。對(duì)于路用瀝青，溫度和粘度的關(guān)系是瀝青的一項(xiàng)極其重要的性能。表示瀝青這種感溫性常用的指標(biāo)是針入度指數(shù)（PI）。 針入度指數(shù)（PI）是應(yīng)用針入度和

13、軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)表征瀝青感溫性的一種指標(biāo)，它表示軟化點(diǎn)之下的瀝青感溫性，可采用下式通過(guò)計(jì)算獲得。,針入度指數(shù)愈大，表明瀝青對(duì)溫度的敏感性愈小，也就是說(shuō)在溫度升高時(shí)，瀝青狀態(tài)改變的程度較小。表現(xiàn)為夏季高溫時(shí)瀝青不易變軟，有一定的抗車轍變形能力；但另一方面冬季瀝青較硬，開(kāi)裂的可能性增加。 所以瀝青PI2時(shí)，瀝青的溫度敏感性大； PI2時(shí)，溫度敏感性較低。 為了兼顧高低溫要求，一般宜選用針入度指數(shù)PI為11的瀝青作為路用瀝青。,4粘附性 瀝青克服外界不利影響因素（如環(huán)境對(duì)瀝青的老化、水對(duì)瀝青膜的剝離等）在集料表面的附著能力稱為瀝青的粘附性。粘附性直接影響瀝青路面的使用質(zhì)量和耐久性，是評(píng)價(jià)瀝青技術(shù)性能

14、的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 目前瀝青與集料之間粘附性好壞的常規(guī)評(píng)價(jià)方法是水煮法或水浸法，通過(guò)一定條件下考察集料表面的瀝青膜抵御水的剝離能力來(lái)確定瀝青粘附性的好壞。,5耐久性 道路瀝青在儲(chǔ)運(yùn)、加熱、拌和、攤鋪、碾壓、交通荷載和自然因素的作用下，會(huì)產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)變化，從而使瀝青逐漸改變其原有性能而變硬變脆，使瀝青的路用性能明顯變差，這種變化稱為瀝青的老化。修筑高等級(jí)瀝青路面，其設(shè)計(jì)壽命要長(zhǎng)達(dá)十年以上，要求瀝青材料具有較好的抗老化性，即良好的耐久性是瀝青路用性能的又一重要指標(biāo)。 目前評(píng)價(jià)瀝青抗老化能力的試驗(yàn)方法大多是模擬瀝青在拌和過(guò)程中加熱條件下產(chǎn)生的老化效果。具體方法有：瀝青薄膜烘箱加熱試驗(yàn)（或旋轉(zhuǎn)薄

15、膜烘箱加熱試驗(yàn)）。該試驗(yàn)的基本原理都是采用一定的加熱試驗(yàn)條件，通過(guò)不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)考察經(jīng)歷加熱后瀝青性能狀態(tài)的變化程度。,6與施工有關(guān)的性質(zhì) （1）瀝青密度：瀝青密度或相對(duì)密度與瀝青道路性能并無(wú)直接關(guān)系。測(cè)定瀝青密度的主要目的是為計(jì)算瀝青混合料最大理論密度供配合比設(shè)計(jì)和瀝青貯存中的體積與質(zhì)量換算。 （2）瀝青閃點(diǎn)：瀝青材料在使用時(shí)必須加熱，當(dāng)加熱至一定溫度時(shí)，瀝青材料中揮發(fā)的油分蒸氣與周圍空氣組成混合氣體，此混合氣體遇火焰則易發(fā)生閃火。若繼續(xù)加熱，油分蒸氣的飽和度增加，此種蒸氣與空氣組成的混合氣體遇火極易燃燒，而引起溶油車間發(fā)生火災(zāi)或使瀝青燒壞產(chǎn)生損失。因此為了保證生產(chǎn)施工安全，必須測(cè)定瀝青閃點(diǎn)

16、。閃點(diǎn)是保證瀝青加熱質(zhì)量和施工安全的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 （3）瀝青溶解度：瀝青溶解度指標(biāo)是為測(cè)試瀝青產(chǎn)品的純凈程度，即含雜質(zhì)情況。,（二）我國(guó)道路石油瀝青的技術(shù)要求 我國(guó)道路石油瀝青目前仍采用針入度指標(biāo)對(duì)瀝青進(jìn)行等級(jí)劃分，瀝青等級(jí)劃分除了根據(jù)針入度的大小以外，還要以瀝青路面使用的氣候條件為依據(jù)，在同一氣候分區(qū)內(nèi)根據(jù)道路等級(jí)和交通特點(diǎn)，并根據(jù)我國(guó)的瀝青使用和生產(chǎn)水平將瀝青劃分為A、B、C三個(gè)不同的等級(jí)(我國(guó)道路石油瀝青的技術(shù)要求可參照課本P348表15-4)。道路石油瀝青適用范圍如表15-5.,道路石油瀝青適用范圍 表15-5,（三）其它品種瀝青的技術(shù)要求 1改性瀝青:改性瀝青是指“摻加橡膠、樹(shù)脂、

17、高分子聚合物、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑（改性劑），或采取對(duì)瀝青輕度氧化加工等措施，使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善而制成的瀝青結(jié)合料”。(各類聚合物改性瀝青的技術(shù)要求見(jiàn)課本P350表15-6) 2乳化石油瀝青：乳化石油瀝青適用于冷拌瀝青混合料路面、瀝青貫入式路面及瀝青表面處治路面，也可用于澆灑透層和粘層油，并可用于對(duì)現(xiàn)有道路的養(yǎng)護(hù)與維修工程。 3液體石油瀝青:適用于透層、粘層及拌制冷拌瀝青混合料，根據(jù)使用目的和場(chǎng)所，可選用快凝、中凝、慢凝的液體石油瀝青。(液體石油瀝青的技術(shù)要求見(jiàn)課本P352表15-7) 4煤瀝青:煤瀝青是煤經(jīng)干餾后得到的煤焦油再經(jīng)加工后得到的產(chǎn)品，適宜于澆灑瀝青路面的透

18、層及粘層油。(煤瀝青的技術(shù)要求見(jiàn)課本P354表15-9）。,二、集料 瀝青混合料的集料包括粗集料、細(xì)集料及礦質(zhì)填充料等三種。 1粗集料 粗集料形成瀝青混合料的主骨架，對(duì)瀝青混合料的強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性影響很大。潔凈、干燥、表面粗糙、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，具有足夠的強(qiáng)度和耐磨耗能力，與瀝青有良好的粘附性能(瀝青混合料用粗集料規(guī)格見(jiàn)課本P355表15-10 、瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求見(jiàn)課本P355表15-11)。 高等級(jí)道路瀝青路面的表面層（或磨耗層）的粗集料得磨光值應(yīng)符合表15-12的要求。,粗集料與瀝青的粘附性、磨光值的技術(shù)要求 表1512,2細(xì)集料 細(xì)集料指粒徑小于2.36mm的天然砂、機(jī)制砂、

19、石屑 。潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配。 天然砂包括河砂、山砂、海砂，其規(guī)格和細(xì)度模數(shù)應(yīng)符合課本P356表1513的技術(shù)要求。 石屑是采石場(chǎng)碎石加工后粒徑為2.364.75的篩下部分，其規(guī)格（s15、s16）應(yīng)符合表15-14的要求。 瀝青混合料用機(jī)制砂或石屑規(guī)格 表15-14,細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配，與瀝青有良好的黏附能力，質(zhì)量符合表15-15得技術(shù)要求。,瀝青混合料用細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)要求 表1515,注:堅(jiān)固性檢驗(yàn)根據(jù)需要進(jìn)行。,3填充料 在瀝青混合料中，礦質(zhì)填料通常是指礦粉，瀝青混合料用礦粉質(zhì)量技術(shù)要求見(jiàn)表15-16. 瀝青混合料用礦粉質(zhì)量技

20、要求 表1516,4纖維穩(wěn)定劑 宜選用木質(zhì)素纖維、礦物纖維等，木質(zhì)纖維素的質(zhì)量技術(shù)要求見(jiàn)表15-17.,木質(zhì)纖維素的質(zhì)量技術(shù)要求 表1517,三、瀝青混合料 瀝青混合料是由集料（包括碎石、石屑、砂等）和填料（礦粉）與瀝青結(jié)合料經(jīng)混合拌制而成的混合料的總稱。其中集料起骨架作用，瀝青與填料起膠結(jié)填充作用。瀝青混合料經(jīng)攤鋪、壓實(shí)成型后成為瀝青路面。瀝青混合料是現(xiàn)代道路路面結(jié)構(gòu)材料的主要形式之一，它具有優(yōu)良的力學(xué)性能，良好的耐久性和抗滑性等特點(diǎn)，并便于分期修筑及再生利用，且修成的路面具有減振吸聲、行車舒適等多方面的優(yōu)點(diǎn)。 （一）瀝青混合料的類型 1按集料級(jí)配類型和設(shè)計(jì)空隙率分：連續(xù)密級(jí)配 、間斷級(jí)配

21、、開(kāi)級(jí)配 、半開(kāi)級(jí)配瀝青混合料。 2按集料的公稱最大粒徑分：特粗式 、粗粒式 、中粒式 、細(xì)粒式 、砂粒式瀝青混合料 。各類瀝青混合料類型匯總見(jiàn)課本P359表15-18）,（二）瀝青混合料結(jié)構(gòu)類型 由于各組成材料用量比例的不同，壓實(shí)后瀝青混合料內(nèi)部的礦料顆粒分布狀態(tài)、剩余空隙率也會(huì)呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，形成不同的組成結(jié)構(gòu)：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)，三種結(jié)構(gòu)圖示如圖15-1所示：,（三）瀝青混合料的路用性能 1高溫穩(wěn)定性：通過(guò)馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)方法和車轍試驗(yàn)法進(jìn)行測(cè)定和評(píng)價(jià),（1）馬歇爾試驗(yàn)穩(wěn)定度指標(biāo) （2）車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)。 2低溫抗裂性:瀝青混合料應(yīng)具備一定的低溫抗裂性能，即要

22、求瀝青混合料具有較高的低溫強(qiáng)度或較大的低溫變形能力。 3耐久性及水穩(wěn)性 4抗滑性:抗滑性是保障道路交通安全的一個(gè)很重要因素，特別是行駛速度很高的高速公路及城市快速路，確保瀝青路面的抗滑性要求顯得尤為重要。,5防滲能力:瀝青路面的防滲能力，不僅影響到瀝青面層本身的水穩(wěn)定性，而且還會(huì)影響到基層的穩(wěn)定性。滯留在基層表面的水將使基層表面的半剛性基層材料產(chǎn)生唧漿、軟化，并導(dǎo)致承載能力降低。瀝青路面的防滲能力主要取決于瀝青混合料的水密性，瀝青混合料的空隙越大，其抗?jié)B能力就越差。 6施工和易性:影響瀝青混合料施工和易性的因素首先是材料組成。另一個(gè)影響和易性的因素是施工條件，例如施工時(shí)的溫度控制。,（四）熱拌

23、瀝青混合料的體積參數(shù) 1瀝青混合料密度 瀝青混合料的密度是指壓實(shí)瀝青混合料試件單位體積的質(zhì)量。 2瀝青混合料的空隙率VV 式中： 瀝青混合料試件的表觀密度或毛體積密度， ； t瀝青混合料試件理論最大密度， 。,3瀝青混合料的瀝青體積百分率VA 采用油石比計(jì)算： 采用瀝青含量計(jì)算： 以上式中： 瀝青的相對(duì)密度； 常溫水的密度， 。 瀝青混合料試件的表觀密度, ； 4瀝青混合料的礦料間隙率VMA 5瀝青混合料的瀝青飽和度VFA 或,（五）熱拌瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1熱拌瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)課本P364表15-20） 2瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性指標(biāo)：對(duì)用于高速公路、一級(jí)公路和城市快速路、主

24、干路瀝青路面上面層和中面層的瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行車轍試驗(yàn)檢驗(yàn)。具體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表15-21.,瀝青混合料車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度技術(shù)要求 表1521,3瀝青混合料的低溫抗裂性指標(biāo)：為了提高瀝青路面的低溫抗裂性，應(yīng)對(duì)瀝青混合料進(jìn)行低溫彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度為10，加載速度為50mm/min。其中瀝青混合料的破壞應(yīng)變應(yīng)滿足表1522的要求。,瀝青混合料低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變（）技術(shù)要求 表1522,4瀝青混合料的水穩(wěn)定性指標(biāo)：在規(guī)定條件下進(jìn)行瀝青混合料的浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)（技術(shù)要求見(jiàn)課本P366表15-23)。 5滲水系數(shù)檢驗(yàn)指標(biāo)，瀝青路面表面滲水系數(shù)要在路面成型后立即測(cè)定，滲水系數(shù)檢驗(yàn)

25、應(yīng)采用利用輪碾成型的車轍試件，脫模架起進(jìn)行滲水試驗(yàn)，并符合表1524的要求。,瀝青混合料試件滲水系數(shù)（ml/min）技術(shù)要求 表1524,第三節(jié) 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì),一、瀝青及瀝青混合料類型的選擇 要鋪筑高質(zhì)量的瀝青路面，除使用質(zhì)量符合要求的瀝青和礦料外，必須進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)，確定瀝青混合料的最佳組成，設(shè)計(jì)結(jié)果作為控制瀝青路面施工質(zhì)量的依據(jù)。（瀝青路面混合料類型選擇及最小壓實(shí)度厚度關(guān)系見(jiàn)課本P368表15-25） （一）瀝青的選擇 采用的瀝青標(biāo)號(hào)，應(yīng)按照道路等級(jí)、氣候條件、交通條件、等，結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖褂媒?jīng)驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)論證后確定。,（二）瀝青混合料類型的選擇 （1）瀝青面層集料的最大粒徑宜從上

26、至下逐漸增大,并與壓實(shí)層厚度相匹配。 (2)瀝青面層一般應(yīng)采用雙層或三層式結(jié)構(gòu)，各層之間應(yīng)聯(lián)結(jié)成為整體，為此在瀝青層下必須澆灑透層油，瀝青層與瀝青層之間必須噴灑粘層油。 (3)瀝青路面應(yīng)滿足耐久性、抗車轍、抗裂、密水、抗滑等多方面性能要求，便于施工，并應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械、工程造價(jià)等實(shí)際情況選擇瀝青混合料的種類。,(4)可對(duì)上面層或中面層瀝青結(jié)合料采取改性措施，或采用SMA等特殊的礦料級(jí)配。 （5）保證各層的組合不致發(fā)生早期破壞，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)先或側(cè)重考慮各層的服務(wù)功能做出選擇。 （6）高速公路的緊急停車帶（硬路肩）瀝青面層應(yīng)采用與車行通相同的結(jié)構(gòu)，但表面層一般應(yīng)采用密級(jí)配瀝青混凝士混合料鋪筑。 （

27、7）各層瀝青混合料應(yīng)滿足所在層位的功能性要求，便于施工，不容易離析。各層應(yīng)連續(xù)施工并連結(jié)成為一個(gè)整體。當(dāng)發(fā)現(xiàn)混合料結(jié)構(gòu)組合及級(jí)配類型的設(shè)計(jì)不合理時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修改、調(diào)整，以確保瀝青路面的使用性能。,二、瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì) （一）設(shè)計(jì)級(jí)配范圍的確定原則 應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)規(guī)定的級(jí)配范圍 ；考慮不同層位的功能需要 ；按工程設(shè)計(jì)文件或招標(biāo)文件的規(guī)定執(zhí)行（瀝青混合料礦料級(jí)配范圍可參考課本P370表15-27）。 密級(jí)配瀝青混合料應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、氣候及交通條件，按表1526選擇采用粗型（C型）或細(xì)型（F型）混合料,粗型和細(xì)型密級(jí)配瀝青混凝土的關(guān)鍵性篩孔通過(guò)率 表1526,（二）設(shè)計(jì)級(jí)配范圍的調(diào)整原則 （1）根據(jù)

28、道路等級(jí)和施工設(shè)備的控制水平確定設(shè)計(jì)級(jí)配范圍上限和下限的差值。 （2）根據(jù)施工地區(qū)的氣候特點(diǎn)，確定采用粗型（C型）或細(xì)型（F型）的混合料。 （3）高溫要求和低溫要求發(fā)生嚴(yán)重矛盾時(shí)，應(yīng)以提高高溫抗車轍能力為主，兼顧提高低溫抗裂性能的需要。 （4）在雨水、冰雪融化水對(duì)路面有嚴(yán)重危險(xiǎn)的地區(qū)，還應(yīng)重視密水性的需要。 （5）對(duì)等級(jí)較高的道路，瀝青層厚度較厚時(shí)，可采用較粗的級(jí)配范圍；反之，可采用較細(xì)的級(jí)配范圍。,四、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法 瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)通過(guò)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三個(gè)階段，確定瀝青混合料的材料品種及配合比、礦料級(jí)配、最佳瀝青用量。 我國(guó)瀝青混合料的配合比

29、設(shè)計(jì)是采用馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)方法。 （一）目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)流程 (密級(jí)配瀝青混合料的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)流程圖如圖15-2所示），混合料的拌和溫度和試件制作成型溫度應(yīng)通過(guò)在135及175條件下測(cè)定的粘度溫度曲線按表1528的規(guī)定確定。,確定瀝青混合料拌和及壓實(shí)成型溫度的適宜粘度 表1528,（二）材料選擇與準(zhǔn)備 配合比設(shè)計(jì)的各種礦料必須按現(xiàn)行集料試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的方法，從工程實(shí)際使用的材料中取代表性樣品。進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)時(shí)，取樣至少應(yīng)在干拌5次以后進(jìn)行。 配合比設(shè)計(jì)所用的各種材料必須符合氣候和交通條件的需要。其質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求。當(dāng)單一規(guī)格的集料某項(xiàng)指標(biāo)不合格，但不同粒徑規(guī)格的材料按級(jí)配組成

30、的集料混合料指標(biāo)能符合要求時(shí)，允許使用。,（三）礦料配合比設(shè)計(jì) 礦料級(jí)配曲線示例如圖：,（四）馬歇爾試驗(yàn),馬歇爾試驗(yàn),1馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 2瀝青混合料試件的制作溫度（普通瀝青混合料如缺乏粘溫曲線時(shí)可參照表15-31執(zhí)行，改性瀝青混合料的成型溫度在此基礎(chǔ)上再提高10-20） 3確定礦料混合料體積參數(shù) 4取不同的油石比分別成型馬歇爾試件 5測(cè)定瀝青混合料試件的毛體積相對(duì)密度和吸水率 6確定瀝青混合料的最大理論相對(duì)密度 7計(jì)算瀝青混合料試件的體積指標(biāo) 8進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，測(cè)定馬歇爾穩(wěn)定度及流值。,熱拌普通瀝青混合料試件的制作溫度（） 表1531,（五）確定最佳瀝青用量（或油石比） 1繪制馬歇爾試驗(yàn)結(jié)

31、果圖 以油石比或?yàn)r青用量為橫坐標(biāo)，以馬歇爾試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)為縱坐標(biāo)，將試驗(yàn)結(jié)果點(diǎn)入圖中，連成圓滑的曲線：,2初步確定最佳瀝青用量OAC 3調(diào)整確定最佳瀝青用量OAC 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和公路等級(jí)、氣候條件、交通情況，調(diào)整確定最佳瀝青用量OAC。 4檢驗(yàn)最佳瀝青用量 （六）配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn) 1高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn) 2水穩(wěn)定性檢驗(yàn) 3低溫抗裂性能檢驗(yàn) 4滲水系數(shù)檢驗(yàn) 5鋼渣活性檢驗(yàn) 6改變?cè)囼?yàn)條件的檢驗(yàn) （七）配合比設(shè)計(jì)報(bào)告,第四節(jié) 瀝青混凝土面層施工,一、施工準(zhǔn)備與施工溫度控制 1鋪筑試驗(yàn)路段：對(duì)高速公路、一級(jí)公路和城市快速路、主干路這工程來(lái)說(shuō)，鋪筑試驗(yàn)段是不可缺少的步驟，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，現(xiàn)在已經(jīng)成了習(xí)慣。 2施

32、工溫度控制：石油瀝青加工及瀝青混合料施工溫度應(yīng)根據(jù)瀝青標(biāo)號(hào)及粘度、氣候條件、鋪裝層的厚度確定。（缺乏粘溫曲線數(shù)據(jù)時(shí)，可參照課本P382表15-33進(jìn)行瀝青混合料施工溫度的選擇，SMA路面的正常施工溫度見(jiàn)課本P383表15-34） 二、瀝青混合料拌和 瀝青混合料必須在瀝青拌和廠（場(chǎng)、站）采用拌和機(jī)械拌制。集料與瀝青混合料取樣應(yīng)符合現(xiàn)行試驗(yàn)規(guī)程的要求。瀝青混合料拌和時(shí)間根據(jù)具體情況經(jīng)試拌確定，以瀝青均勻裹覆集料為度。 三、瀝青混合料運(yùn)輸 熱拌瀝青混合料應(yīng)采用較大噸位的運(yùn)料車運(yùn)輸，運(yùn)料車每次使用前后必須清掃干凈，攤鋪過(guò)程中運(yùn)料車應(yīng)在攤輔機(jī)前100300mm處停住，空擋等候。,四、瀝青混合料攤鋪 熱拌

33、瀝青混合料應(yīng)采用瀝青攤鋪機(jī)攤鋪，攤鋪機(jī)必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備?，?yīng)采用自動(dòng)找平方式，瀝青混合料的攤鋪應(yīng)滿足攤鋪溫度的要求，具體要求見(jiàn)課本P386表15-35) 五、瀝青路面的壓實(shí)及成型 1、瀝青路面壓實(shí)成型的關(guān)鍵在于，保證滿足壓實(shí)度及平整度的技術(shù)要求。在瀝青路面施工工序中，壓實(shí)度、厚度和平整度是三個(gè)最重要的指標(biāo)，在壓實(shí)及成型過(guò)程中一定要得以保證。 2、提高路面平整度的關(guān)鍵及正確措施包括：從基層做起。保證充分供料，攤鋪機(jī)均勻、連續(xù)地?cái)備?。采用比較長(zhǎng)的平衡梁控制方式的自動(dòng)找平裝置?？刂茢備亴挾??？茖W(xué)地安排壓路機(jī)注意接縫避免攤鋪后人工修正。不能在未冷卻結(jié)硬的路面上停留。 3、初壓，復(fù)壓，終壓

34、,壓路機(jī)碾壓速度（km/h） 表1536,六、接縫處理及其他注意事項(xiàng) （一）接縫處理 瀝青路面的施工必須接縫緊密、連接平順，不得產(chǎn)生明顯的接縫離析 1縱向接縫 2橫向接縫：橫向接縫常用平接縫與斜接縫兩種形式 如圖 圖15-3 橫向接縫的幾種形式 a)斜接縫;b)階梯形接縫;c)平接縫,第五節(jié) 其它瀝青面層施工,一、冷拌瀝青混合料路面 冷拌瀝青混合料是用乳化瀝青與一定級(jí)配的集料拌和而成的瀝青混合料。 1拌和：采用拌和廠機(jī)械拌和及瀝青攤鋪機(jī)攤鋪的方式。 2攤鋪：采用瀝青混合料攤鋪機(jī)。 3碾壓：混合料攤鋪完畢，厚度、平整度、路拱橫坡等符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，即可進(jìn)行碾壓。 4冷補(bǔ)瀝青混合料：用于修補(bǔ)瀝青

35、路面坑槽的冷補(bǔ)瀝青混合料應(yīng)采用適宜的改性瀝青結(jié)合料，并具有良好的耐水性。 冷補(bǔ)瀝青混合料的礦料級(jí)配可參照表1537的要求執(zhí)行。,冷補(bǔ)瀝青混合料的礦料級(jí)配 表1537,注:粘聚性試驗(yàn)方法:將冷補(bǔ)材料800g裝入馬歇爾試模中,放入4恒溫室中23 h,取出后雙面各擊實(shí)5次,制作試件,脫模后放在標(biāo)準(zhǔn)篩上,將其直立并使試件沿篩框來(lái)回滾動(dòng)20次,破損率不得大于40%。 冷補(bǔ)瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)方法:稱混合料1180g在常溫下裝入試模中,雙面各擊實(shí)50次,連同試模一起以側(cè)面豎立方式置110烘箱中養(yǎng)生24h,取出后再雙面各擊實(shí)25次,再連同試模在室溫中豎立放置24h,脫模后在60恒溫水槽中養(yǎng)生30min,進(jìn)行

36、馬歇爾試驗(yàn)。,二、瀝青表面處治路面 （一）瀝青表面處治路面的適用條件 定義：用拌和法或?qū)愉伔ㄊ┕さ穆访姹?，主要用于改善行車條件，厚度不大于3cm，適用于較低等級(jí)的瀝青路面的面層，也可作為舊瀝青路面的罩面和防滑磨耗層。 （二）材料規(guī)格和用量 瀝青表面處治面層可采用道路石油瀝青、煤瀝青或乳化瀝青作結(jié)合料。 瀝青表面處治路面所用集料的最大粒徑與處治層厚度相等。,（三）施工方法及要點(diǎn) 1、在清掃干凈的碎（礫）石路面上鋪筑瀝青表面處治時(shí)，應(yīng)噴灑透層油。 2、層鋪法瀝青表面處治路面應(yīng)采用瀝青灑布車及集料撒布機(jī)聯(lián)合作業(yè)。 3、瀝青表面處治在碾壓結(jié)束后即可開(kāi)放交通。 4、瀝青表面處治應(yīng)注意初期養(yǎng)護(hù)。,三、瀝

37、青貫入式路面 （一）瀝青貫入式路面的適用條件 定義：在初步壓實(shí)的碎石(礫石)層上，分層澆灑瀝青、撒布嵌縫料后經(jīng)壓實(shí)而成的路面。 滲水性較大，且瀝青用量也大，尤其是施工質(zhì)量管理較困難，一般作為簡(jiǎn)易路面看待。 （二）材料規(guī)格和用量 集料應(yīng)選擇有棱角、嵌擠性好的堅(jiān)硬石料 ，主層集料最大粒徑應(yīng)與貫入層厚度相當(dāng)；瀝青貫入式路面的結(jié)合料可采用道路石油瀝青、煤瀝青或乳化瀝青在規(guī)定范圍內(nèi)選用（瀝青貫入式路面的材料規(guī)格和用量可參照課本P394表15-39),（三）瀝青貫入式路面施工 1施工準(zhǔn)備: 2施工方法。,四、其他瀝青鋪裝工程 1、行人及非機(jī)動(dòng)車道路 2、重型車停車場(chǎng)、公共汽車站 3、水泥混凝土橋面的瀝青鋪

38、裝層 4、鋼橋面鋪裝 5、鋼橋面鋪裝 6、路緣石與攔水帶,第六節(jié) 透層、粘層與封層,一、透層 定義：為了使路面瀝青層與非瀝青材料層結(jié)合良好而在非瀝青材料層上澆灑乳化瀝青、煤瀝青或液體石油瀝青后形成的透入基層表面的薄瀝青層。 作用：透層油要滲透入基層并能起到固結(jié)、穩(wěn)定、聯(lián)結(jié)、防水等作用。 根據(jù)基層類型選擇滲透性好的液體瀝青、乳化瀝青、煤瀝青作透層油。 透層油可采用瀝青灑布車一次噴灑均勻 ，噴灑透層油前應(yīng)清掃路面。 養(yǎng)生時(shí)間隨透層油的品種和氣候條件由試驗(yàn)確定 透層油的用量應(yīng)根據(jù)基層類型，通過(guò)試灑確定，不得超出表1542要求的范圍。,瀝青路面透層及粘層材料的規(guī)格與用量 表1542,注:表中用量是指包括稀釋劑和水分在內(nèi)的液體瀝青、乳化瀝青的總量。乳化瀝青中的殘留物含量以50%為基準(zhǔn)。,二、粘層 作用：使上、下瀝青層或?yàn)r青層與構(gòu)造物完全粘結(jié)成一體。 國(guó)外規(guī)范一般規(guī)定層與層之間必須灑