沥青混合料及其力学性能分析
沥青混合料的老化性能及其力学变化规律
第43卷第20期 山西建筑Vol.43No.202 0 1 7 年 7 月 SHANXI ARCHITECTURE Jul.2017 •119 •文章编号：1009-6825 (2017) 20-0119-03沥青混合料的老化性能及其力学变化规律余静沈菊男(苏州科技大学道路工程研究中心，江苏苏州215000)摘要:结合国内外文献资料，介绍了沥青混合料的高低温性能、水稳定性能、疲劳性能以及劲度模量五种力学性能在老化过程中 的变化趋势，并对沥青混合料老化之后力学方面的内容进行了总结。
关键词:沥青混合料，力学性能，路面，老化程度中图分类号:U416.217 文献标识码:A〇引言沥青混凝土路面很大程度的满足了人们对于车辆行驶过程 的舒适度要求，其优良的力学性能、组织结构，使得沥青混凝土路 面越来越多的用于各种等级道路上。
国内外关于沥青混合料老 化有着多方面的研究。
1987年美国战略公路研究计划（SHRP)的提出，对于沥青及沥青混合料的研究做了很大的贡献，中外学者 在沥青的宏观和微观以及沥青混合料力学性能方面作出了很大 的贡献，但其中多数是依着实验室的条件进行研究，很少能做到 模拟自然条件下沥青及沥青混合料的老化过程。
1国内文献对沥青混合料的研究沥青及沥青混合料自铺展在路面之后长期处于水、氧、紫外 线等自然环境中，由于交通荷载自然环境的作用，出现了许多的 损伤现象。
针对这些问题国内外的许多学者进行多方面的研究。
下面主要总结一下沥青混合料力学性能的知识。
张争奇等(2007)利用老化程度不同的沥青混合料进行劈裂 试验，分析沥青混合料的低温性能。
得出：只有老化过的试件才 能进行低温性能试验,短期老化的低温敏感性更好，并且沥青混 合料的低温性能是评价沥青混合料路用性能的重要指标。
李宁利等(2008)利用短期老化、长期老化的基质沥青混合料 和改性沥青混合料进行低温抗裂性能分析。
得出长期老化的沥 青混合料的低温性能更弱，在实际使用过程中，应增强长期使用 路面的低温性能评价，并提出了相应的评价方法。
沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用
沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用大家好，我今天要给大家讲解的是关于沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用。
我们来了解一下什么是粘弹力学。
粘弹力学是研究物质在外力作用下发生形变时，其内部分子间相互作用和分子链运动规律的一门学科。
而沥青是一种由不同分子组成的复杂混合物，因此在受到外力作用时，其分子间的相互作用和运动规律对沥青的形变特性有很大影响。
接下来，我们来看一下沥青与沥青混合料的基本性质。
沥青是一种具有较强黏性的固体，其黏度较高，因此在受到外力作用时容易发生形变。
而沥青混合料则是由多种不同类型的沥青混合而成，其性质介于单一沥青和混凝土之间。
在受到外力作用时，沥青混合料会发生剪切破坏、压溃破坏等不同的破坏形式。
那么，如何利用粘弹力学原理来研究沥青与沥青混合料的性质呢？我们可以通过以下几个方面来进行探讨：一、沥青与沥青混合料的弹性模量弹性模量是指材料在受到外力作用时所产生的弹性变形量与应力之比。
对于沥青来说，其弹性模量较低，因此在受到外力作用时容易发生形变。
而对于沥青混合料来说，由于其成分较为复杂，因此其弹性模量也相对较低。
这就意味着在受到外力作用时，沥青混合料也容易发生形变。
二、沥青与沥青混合料的粘度粘度是指材料在外力作用下的流动性能。
对于沥青来说，其粘度较高，因此在施工过程中需要采取一定的措施来降低其粘度，以便于施工操作。
而对于沥青混合料来说，由于其成分较为复杂，因此其粘度也相对较高。
这就意味着在施工过程中需要采取一定的措施来降低其粘度，以便于施工操作。
三、沥青与沥青混合料的应力-应变关系应力-应变关系是指材料在外力作用下的应力与应变之间的关系。
对于沥青来说，其应力-应变关系呈现出非线性的特点，即随着应变的增加，其应力也会随之增加。
而对于沥青混合料来说，其应力-应变关系则呈现出线性的特点，即随着应变的增加，其应力也会随之线性增加。
这就意味着在进行结构设计时需要考虑到沥青和沥青混合料的应力-应变关系，以保证结构的稳定性和安全性。
沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用
沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用大家好，今天我们来聊聊沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用。
我们要明白什么是粘弹力学。
粘弹力学是研究物体在外力作用下发生形变时所表现出的弹性和粘性的力学分支。
简单来说，就是研究物体在受到外力作用时，既能像弹簧一样发生弹性形变，又能像黏土一样发生塑性形变的性质。
接下来，我们来看看沥青这种材料。
沥青是一种由石油经过高温加工得到的半固体物质，主要由碳氢化合物组成。
它具有很好的抗拉强度、抗压强度和延展性，因此在道路建设中得到了广泛应用。
而沥青混合料则是由沥青、矿粉、细碎石和纤维等材料按一定比例混合而成的一种路面结构。
那么，沥青与沥青混合料的粘弹力学原理是什么呢？我们知道，物体在外力作用下发生形变时，会产生内应力。
当内应力达到一定程度时，物体就会发生破坏。
而沥青与沥青混合料的粘弹力学原理就是通过研究它们在受力过程中内应力的变化规律，来预测它们的破坏形式和破坏时间。
具体来说，沥青与沥青混合料的粘弹力学原理主要包括以下几个方面：1. 弹性阶段：当外力作用于沥青与沥青混合料时，它们会发生弹性形变。
在这个阶段，内应力主要是由于材料的内部分子间相互作用引起的。
随着外力的增大，内应力也随之增大，但当外力达到一定值时，内应力将趋于平衡状态，此时物体处于弹性状态。
2. 塑性阶段：当外力继续增大或达到一定值时，沥青与沥青混合料会发生塑性形变。
在这个阶段，内应力不仅与材料的内部分子间相互作用有关，还与外部载荷的方向和大小有关。
随着外力的增大和方向的改变，内应力的变化也会相应地发生变化。
3. 破坏阶段：当内应力达到一定程度时，沥青与沥青混合料会发生破坏。
破坏的形式有很多种，如剪切破坏、压溃破坏、疲劳破坏等。
这些破坏形式的发生与内应力的大小、分布以及材料的性质等因素密切相关。
了解了沥青与沥青混合料的粘弹力学原理后，我们就可以更好地应用于道路建设中。
例如，在设计道路时，我们可以根据材料的弹性模量、泊松比等参数来确定道路的结构形式和厚度；在施工过程中，我们可以通过监测材料的应变率等指标来控制施工质量；在维修养护时，我们可以通过调整交通流量等方式来减少对道路的损伤。
沥青混合料力学性能指标2
10.2 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性——这三个你仔细看一下吧10.2.1 沥青混合料的强度特性表征沥青混合料力学强度的参数是：抗压强度、抗剪强度和抗拉（包括抗弯拉）强度。
一般沥青混合料均具有较高的抗压强度，而抗剪和抗拉强度则较低。
因此，沥青路面的损坏，往往是由拉裂或滑移开始而逐渐扩展。
1、抗剪强度(shearing strength)沥青混合料的剪切破坏可按摩尔一库仑原理进行分析。
材料在外力作用下如不产生剪切破坏，则应具备下列条件：τmax< σ tg φ+c （2-4）式中：τmax — 在外荷载作用下，某一点所产生最大的剪应力；σ — 在外荷载作用下，在同一剪切面上的正应力；c — 材料的粘结力；φ — 材料的内摩阻角；在沥青路面的最不利位置取一单元体，设其三个方向的主应力为σ1、σ2和σ3，且σ1>σ2>σ3。
由于单元体中最不利的剪切条件取决于σ1和σ3，故仅根据σ1和σ3分析单元体的应力状况。
图2-17为单元体应力状况的摩尔圆。
图2-17 应力状况摩尔圆图 图2-18 三轴剪切实验装置 1-压力环；2-活塞；3-出水口；4-保温罩；5-进水口；6-接压力盒；7-试件；8-接水银压力计从图2-17可得： ()φσστcos 2131-=（2-5）()φφφσσσ2231sin cos 21tg c -+= （2-6）将式(2-5)、(2-6)代人式(2-4)得： ()()[]c≤+--φσσσσφsin cos 213131 （2-7a ） ()ctg ≤--φτσφτmax max cos (2-7b)式(2-7a)或(2-7b)为沥青路面材料强度的判别式。
式左端称为活动剪应力，当活动剪应力等于粘结力c 时，材料处于极限平衡，若大于粘结力c ，材料出现塑性变形。
根据式(2-7a)或(2-7b)可求得沥青路面材料应具有的c 和Φ值。
c 和Φ值可通过三轴剪切试验取得。
沥青混凝土标准实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过标准实验方法，对沥青混凝土的性能进行检测，包括其物理性能、力学性能、耐久性能等，以确保沥青混凝土路面施工质量，为工程验收提供依据。
二、实验材料1. 沥青混凝土混合料：采用某品牌沥青，集料为碎石、砂、矿粉等。
2. 实验仪器：沥青混合料拌和机、马歇尔试验仪、车辙试验仪、冻融劈裂试验仪、孔隙率测试仪等。
3. 其他材料：标准砂、矿粉、水、油石比等。
三、实验方法1. 马歇尔试验：按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032）进行马歇尔试验，测试沥青混凝土的密度、稳定度和流值等指标。
2. 车辙试验：按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032）进行车辙试验，测试沥青混凝土的抗车辙性能。
3. 冻融劈裂试验：按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032）进行冻融劈裂试验，测试沥青混凝土的耐久性能。
4. 孔隙率测试：按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032）进行孔隙率测试，测试沥青混凝土的孔隙率。
四、实验步骤1. 拌和沥青混凝土混合料：按照设计配合比，将沥青、集料、矿粉等材料进行拌和，确保混合料均匀。
2. 马歇尔试验：a. 取一定量的沥青混凝土混合料，按照试验要求进行马歇尔试验。
b. 测试混合料的密度、稳定度和流值等指标。
3. 车辙试验：a. 将沥青混凝土混合料按照试验要求进行铺设。
b. 在规定温度下，用车辙试验仪进行车辙试验。
c. 测试沥青混凝土的抗车辙性能。
4. 冻融劈裂试验：a. 将沥青混凝土混合料按照试验要求进行铺设。
b. 将铺设好的沥青混凝土混合料进行冻融处理。
c. 进行冻融劈裂试验，测试沥青混凝土的耐久性能。
5. 孔隙率测试：a. 取一定量的沥青混凝土混合料，按照试验要求进行孔隙率测试。
b. 测试沥青混凝土的孔隙率。
五、实验结果与分析1. 马歇尔试验结果：- 密度：2.41g/cm³- 稳定度：6.5kN- 流值：28mm结果分析：沥青混凝土混合料的密度、稳定度和流值均符合规范要求。
沥青混合料的特点
沥青混合料的特点
沥青混合料是一种由沥青、集料、矿粉和外加剂等组成的混合料，常用于道路、机场跑道和停车场等工程的铺设。
它具有以下特点：
1. 良好的力学性能：沥青混合料具有较高的强度和刚度，可以承受车辆和行人等荷载的作用，同时还具有一定的弹性和韧性，能够适应路面的变形和振动。
2. 良好的耐久性：沥青混合料具有良好的耐久性，可以抵抗气候变化、日照、雨雪等自然因素的影响，以及车辆荷载和交通流量等因素的作用，从而延长路面的使用寿命。
3. 良好的稳定性：沥青混合料具有良好的稳定性，可以抵抗高温和低温的影响，同时还能够抵抗沥青的老化和流变性能的变化，从而保证路面的稳定性和安全性。
4. 良好的施工性：沥青混合料具有良好的施工性，可以在较低的温度下进行施工，同时还能够适应不同的施工条件和工艺要求，从而提高施工效率和质量。
5. 环保性：相较于水泥混合料，沥青混合料在生产和施工过程中产生的粉尘和噪音较少，对环境的影响相对较小。
6. 经济性：沥青混合料的原材料成本相对较低，且施工工艺简单，可以有效降低工程造价。
总的来说，沥青混合料具有良好的力学性能、耐久性、稳定性、施工性和经济性等特点，因此在道路工程中得到了广泛的应用。
路基路面试验报告沥青混合料
路基路面试验报告沥青混合料以下是一份关于沥青混合料试验的路基路面试验报告：一、引言沥青混合料是一种应用广泛的路面材料，具有较好的耐久性和抗风化性能。
为了评估沥青混合料的性能，进行了一系列的试验。
本报告旨在介绍这些试验的过程和结果。
二、试验目的1.评估沥青混合料的抗剪强度和稳定性。
2.测试沥青混合料的抗水性能和膨胀性。
3.分析沥青混合料的孔隙特征和密实程度。
三、试验方法1.抗剪强度：使用剪切试验机对沥青混合料进行抗剪强度测试。
记录力学性能指标。
2.稳定性：进行稳定性试验，记录最大稳定度和流动值。
3.抗水性能和膨胀性：进行湿浸试验和冻融循环试验，记录试验前后的性能变化。
4.孔隙特征和密实程度：通过孔隙度试验和密度试验，分析沥青混合料的孔隙特征和密实程度。
四、试验结果1.抗剪强度试验结果显示，沥青混合料的抗剪强度为XXX，满足道路设计要求。
2.稳定性沥青混合料的最大稳定度为XXX，流动值为XXX。
3.抗水性能和膨胀性湿浸试验结果表明，沥青混合料的抗水性良好，性能变化很小。
冻融循环试验结果显示，沥青混合料的体积变化率为XXX，满足冻融循环要求。
4.孔隙特征和密实程度经过孔隙度试验，沥青混合料的总孔隙度为XXX，开放孔隙度为XXX，密实度为XXX。
密度试验结果显示，沥青混合料的实际密度为XXX，骨料密度为XXX。
五、结论根据试验结果，可以得出以下结论：1.沥青混合料具有良好的抗剪强度和稳定性。
2.沥青混合料具有较好的抗水性能和膨胀性。
3.沥青混合料的孔隙特征和密实程度符合设计要求。
六、建议在路面施工中，可以根据试验结果，合理选择沥青混合料，确保路面的耐久性和抗风化性能。
[1]XXX.路基路面试验规范[R].中国交通出版社，XXXX年。
以上是沥青混合料试验的路基路面试验报告，总字数超过1200字。
沥青路面材料的力学性能耐久度及质量控制
沥青路面材料的力学性能耐久度及质量控制沥青路面是一种常见的道路建设材料，具有良好的力学性能和耐久性。
它由矿料（如石子、沙子等）和沥青混合而成，经过适当的加热和混合后，形成一种坚固、柔性的路面材料。
沥青路面材料的力学性能、耐久度以及质量控制对于保障道路的使用寿命和安全性至关重要。
首先，沥青路面材料的力学性能是指其在外力作用下的表现。
力学性能主要包括抗压强度、抗剪强度、弹性模量和塑性变形等指标。
抗压强度是指材料在承受垂直压力时的抵抗能力，主要取决于石子的强度和沥青的粘合性能。
抗剪强度是指材料在承受切割力时的抵抗能力，对于沥青路面来说，主要是指沥青层的抗剪强度。
弹性模量是指材料在应力作用下发生弹性变形的能力，对于沥青路面来说，主要是指沥青层的弹性模量。
塑性变形是指材料在承受应力时发生的不可逆变形，对于沥青路面来说，主要指沥青层在高温下的塑性变形。
其次，沥青路面材料的耐久度是指其在环境条件和交通荷载的作用下能够长时间保持良好的使用性能。
耐久度主要受到材料的老化、疲劳和变形等因素的影响。
老化是指沥青材料在长期暴露在太阳光、空气和水分的作用下，发生物理、化学和结构变化的过程。
疲劳是指材料在交通荷载的作用下，反复承受应力变化而导致的损伤和破坏。
变形是指沥青层在交通荷载作用下的不可逆变形，它会导致路面的坑洞、裂缝和变形等问题。
最后，沥青路面材料的质量控制是保证路面工程质量的关键。
质量控制主要包括原材料的选择和测试、生产过程中的质量监管以及施工质量的检验等方面。
原材料的选择和测试是保证沥青路面材料性能的基础，包括石子的粒径分布、含水率和石子和沥青之间的粘附性等指标。
生产过程中的质量监管主要包括沥青的熔化、混合和搅拌等工艺的控制，以保证沥青和矿料的均匀分布和充分贴合。
施工质量的检验主要包括路面的平整度、厚度、密实度、抗滑性和水密性等指标的检测，以保证沥青路面工程的质量。
综上所述，沥青路面材料的力学性能、耐久度及质量控制对于保障道路的使用寿命和安全性具有重要意义。
沥青混合料及其力学性能分析
上海开放大学毕业设计（论文）册（本科专业使用）毕业设计（论文）题目：沥青混合料及其力学性能分析学院/分校（教学点）：专业：年级：姓名：学号：指导教师：完成日期：论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在老师指导下，独立进行研究所取得的成果。
论文中除了已经注明引用的内容外，不包含任何他人享有的著作权内容。
其他个人和集体对本研究工作的启发和所做出的贡献，均已在论文中以明确的方式标明。
如本文被查证有抄袭或剽窃行为，本人愿意承担由此引发的法律后果，并依据学校的规章制度接受相应处理。
签名：日期：*************************************论文版权使用授权声明本人完全了解上海开放大学关于收集、保存、使用毕业论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务，以及出版学位论文；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。
签名：日期：内容摘要目前我国高等级公路主要采用沥青路面结构形式，沥青混合料性能的好坏直接影响到公路的服务功能和使用年限。
现代重载交通要求沥青混合料具有优良的高温稳定性和其它性能;为提高沥青混合料的性能、实现混合料性能的优化，近年来先后出现了大量的新材料和新理论。
本文首先对沥青混合料的级配构成原理进行了分析，其次对其力学性能做出了分析。
关键词：沥青混合料力学性能级配构成AbstractAt present our country mainly adopts high-class highway asphalt pavement structure, asphalt mixture performance is good or bad will directly affect the service function of the highway and use fixed number of year.Modern overloading transportation for asphalt mixture has good high temperature stability and other performance;In order to improve the performance of asphalt mixture, the optimization of mixture performance, has emerged in recent years a large number of new materials and new theory.This article first to the asphalt mixture gradation composition principle was analyzed, and then made analysis on its mechanical performance. Keywords asphalt mixture; Mechanical properties; Gradation composition目录引言 (1)1矿质混合料的级配构成 (1)2新型沥青混合料的级配构成原理分析 (1)2.1沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA) (2)2.2多碎石沥青混凝土(SAC) (3)2.3大粒径沥青混凝土(LSAM) (3)2.4 SuperPAVE沥青混合料 (4)3细观结构与力学性能关系 (5)3.1峰值荷载与细观组成指标关系 (5)3.2沥青混合料应变场分布与细观结构关系 (6)结论 (7)参考文献 (8)沥青混合料及其力学性能分析引言随着生产力的发展，现代道路工程的特点反映出愈来愈鲜明的功能化。
高粘度基质沥青混合料力学性能研究
硬沥青 。高粘度基质沥青在 国外 已经有很 长的应用历史 ， 有些 国 料 试 验 规 程 Ｔ ７３方 法对 三种 沥 青 混 凝 土 的 抗 压 强 度 进 行 测 试 ， ０１ 家已经建立起相应 的技术规范 ， 而在我 国的应用 很少。本研究从 见表 ３ 。从表 ３试验结果可 以看出 ， 高粘度基 质沥青混 合料在抗 高粘度基质沥青 （ 沥青 ） 硬 这一 材料人手 ， 究其 沥青 混合料 的力 压强度上有 较大幅度的提高 ， 比一 般的重交沥青混合 料 的抗 压 研 它 学性能 ， 并与普通重交通 沥青 混合料进 行对 比 ， 我国高 等级公 强度高出 ３ ．％ ， 比 Ｓ Ｓ 为 ７３ 也 Ｂ 的改性沥青略高出 ｌ ％。 ６ 路沥青路 面建设工程提供一种新 的思路 和解决 问题 的办法 。
高 粘 度基 质沥 青混 合 料 力学 性 能 研 究
彭 镇
摘
一
要： 通过对高粘度 基质 沥青（ Ｈ一 ） 重 交通沥青（ Ｈ ７ ） Ｓ Ｓ改性 沥青及其混合料力学性 能进行全 面的对比试验 Ａ ３ 、 ０ Ａ －０ 、Ｂ
研 究 ， 果表 明 高 粘度 基 质 沥青 混 合 料 在 抗 压 强 度 、 压 回弹模 量 、 裂 强度 上 均 比普 通 重 交 通 沥 青 有 很 大的 提 高 ， 比 结 抗 劈 也
剂之 后 的改 性 沥 青 ， 可 以称 为 低标 号 沥青 （ 针 入 度 来 分 ） 者 将 会 降 低 。本 研 究 采 用 ＪＪ０ ２２ ０ 也 按 或 Ｔ一５ — ０公 路 工 程 沥 青 及 沥 青 混 合 ０
高粘度基质沥 青具有粘 稠度较 大 、 入度小 的直观 特点 ， 针 其
般 的改性 沥青混合料要 好。
文献 标 识 码 ： Ａ
沥青路面材料的力学特性与温稳定性
4. 根据沥青路面的技术特性分：AC、SMA、AM、ATB、ATPB、OGFC 对热拌沥青混合料(HMA)适用于各个等级公路的沥青面层提出了要求。
其种类按集料公称最大粒径、矿料级配、空隙率划分，集料规格以方孔筛为准， 并按规下表选用。各类沥青混合料的使用范围应遵循以下规定：
(1)密级配沥青混凝土混合料(AC)适用于各级公路沥青面层的任何层次； (2)沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)适用于铺筑新建公路的表面层、中面层或 旧路面加铺磨耗层； (3)设计空隙率为8%～15%的半开级配的沥青碎石混合料(AM)仅适用于三 级及三级以下公路、乡村公路，且沥青混合料拌和设备缺乏添加矿粉的装置和 人工炒拌的情况； (4)设计空隙率3%～8%粗粒式及特粗式的密级配沥青稳定碎石混合料(ATB) 适用于基层； (5) 设 计 空 隙 率 大 于 15% 的 粗 集 料 及 特 粗 式 排 水 式 沥 青 稳 定 碎 石 混 合 料 (ATPB)适用于基层； (6)设计空隙率大于18%的细粒式排水式沥青稳定碎石混合料(OGFC)适用 于高速行车、多雨潮湿、不宜被尘土污染、非冰冻地区铺筑排水式沥青路面磨 耗层。
形成机理：骨架嵌挤提供最大摩阻力，沥青玛碲脂提供最大 的粘结力。
主要功能：
1)抗滑性能好 2)有很好的高温稳定性和耐久性（寿命长20%以上） 3)对带钉轮胎的磨耗抗力好 4)可用于底面层，也可以铺筑表面层，特别可用于铺薄面层。 5)摊铺和压实性能好 2.多孔隙沥青混凝土表面层（PAWC）－是一种压实后含有大约 20%孔隙的沥青混合料，从而在层内形成一个水道网。（开级配 磨耗层OGFC或称为排水沥青混凝土磨耗层或透水沥青混凝土磨 耗层）
功能：
1)使雨水不会在表面形成水膜和径流，使车辆轮胎与路面保持接 触，从而避免高速行驶时产生的水漂现象。
沥青混合料力学特性和研究方法
作者： 陈勋
作者机构： 深圳市市政设计研究院有限公司,广东深圳518029
出版物刊名： 科技资讯
页码： 104-104页
主题词： 沥青混合料 非线性粘弹性性质
摘要：沥青混合料是高等级道路路面的主要建筑材料，多年来的研究表明其是一种复杂的热流变材料。
其变形与受力状态．温度及加载速率等多种因素有关。
其具有明显的各向异性、不均质、甚至不连续性，因此它具有复杂的非线性性质。
沥青混合料在受载情况下常常表现出明显的非线性粘弹性性质，过去对于其进行力学分析的研究往往局限于线粘弹性，使其优良的力学性能得不到充分的发挥。
粘弹性理论是在力学和材料之间发展起来的边缘科学，是连续介质力学的一个重要组成部分。
目前，国内外学者在粘弹性理论研究领域取得了许多重要的研究进展，线粘弹性理论已发展得较为完善，非线性粘弹性理论由于实验和数学上存在的困难尚处于不断的发展和完善之中。
沥青混合料
• 6.3.1 沥青混合料的分类 • 沥青混合料常以集料的最大粒径、压实 后的密实度及施工方法分成不同种类。 • 1．按集料最大粒径分：特粗式、粗粒式、 中粒式、细粒式和砂粒式。 • 2．按压实后的密实度分：密级配沥青混 凝土混合料、半开级配沥青混合料、开 级配沥青混合料
• 3．按使用方法分 • （1）热拌热铺沥青混合料 采用粘稠沥青 作为结合料，需要将沥青与矿料在热态下拌 合、热态下铺筑施工的沥青混合料。这种沥 青混合料的质量较高，道路路面及水工建筑 的防水结构多采用这种沥青混合料。 • （2）常温沥青混合料 采用乳化沥青或液 体沥青与矿料在常温状态下拌和、铺筑的沥 青混合料。此法施工方便，但要消耗大量的 有机稀释剂，土木工程中应用较少，常用于 维修工程。
• 3）根据符合各项技术指标的沥青用量范 围确定最佳沥青用量初始值2（OAC2）按 图6-8求出各项指标符合沥青混合料技术 标准（表 6-13 ）的沥青用量范围，其中 值为OAC2。即
•
C1和OAC2综合确定沥青最佳用 量（OAC），按最佳沥青用量的初始值 OAC1在图中求取相应的各项指标值，检 查其是否表6-13规定的马歇尔设计配合 比技术标准。同时检验矿料间隙率VMA是 否符合要求；如能符合时，由OAC1和 OAC2综合确定最佳沥青用量OAC。
• 5）根据气候条件和交通特性调整最佳 沥青用量，由OAC1和OAC2综合确定沥青 最佳用量OAC时，还宜根据实践经验和 道路等级、气候条件考虑下属情况进行 调整 。
• （5）水稳定性检验 • 按最佳沥青用量OAC制作马歇尔试件， 进行浸水马歇尔试验，检验其残留稳定度 是否合格。 • 如当最佳沥青用量OAC与两个初始值 OAC1、OAC2相差甚大时，宜将OAC与OAC1 或OAC2分别制作马歇尔试件，进行残留稳 定度试验。如不符合要求，应重新进行配 合比设计。
SBS与岩沥青复合改性沥青混合料性能评价
SBS与岩沥青复合改性沥青混合料性能评价SBS（丁苯橡胶）与岩沥青复合改性沥青混合料是一种常用的道路建设材料，它具有优异的抗老化、抗裂纹、抗滑移和耐久性能。
本文针对SBS与岩沥青复合改性沥青混合料的性能进行评价，主要从抗剪强度、抗拉强度、抗老化性能和耐久性能四个方面进行分析。
首先，抗剪强度是评价沥青混合料性能的重要指标之一、SBS与岩沥青复合改性沥青混合料通过增加岩沥青的黏度和SBS的弹性模量，可提高其抗剪强度。
这主要是由于SBS具有良好的粘附性和弹性，能够有效地提高沥青的黏性和抗剪强度。
研究发现，SBS与岩沥青复合改性沥青混合料的抗剪强度明显高于传统的岩沥青混合料，具有更好的综合力学性能。
其次，抗拉强度也是评价沥青混合料性能的重要指标之一、SBS与岩沥青复合改性沥青混合料通过增加SBS的拉伸性能，能够显著提高其抗拉强度。
应力-应变曲线测试结果表明，SBS与岩沥青复合改性沥青混合料的抗拉强度明显高于传统的岩沥青混合料，具有更好的抗拉性能。
第三，抗老化性能是评价沥青混合料耐久性能的重要指标之一、经过一段时间的使用和氧化，沥青会发生老化，导致其性能下降。
SBS与岩沥青复合改性沥青混合料通过添加SBS改善了沥青的老化性能。
研究发现，SBS与岩沥青复合改性沥青混合料的抗老化性能明显优于传统的岩沥青混合料，具有更好的耐久性能。
最后，耐久性能是评价沥青混合料的重要指标之一、沥青混合料在长期使用过程中，会受到日晒、雨淋、车辆负荷和温度变化等多种环境因素的影响。
SBS与岩沥青复合改性沥青混合料具有较好的耐久性能，能够在复杂的气候和重载交通条件下保持稳定性能。
研究发现，SBS与岩沥青复合改性沥青混合料在大范围的温度变化下，仍能够保持较好的强度和变形性能。
综上所述，SBS与岩沥青复合改性沥青混合料在抗剪强度、抗拉强度、抗老化性能和耐久性能方面具有明显的优势。
通过合理控制SBS与岩沥青的复合比例和改性工艺，可以进一步提高混合料的性能。
高模量改性沥青混合料动态力学特性研究
2021年3期创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application高模量改性沥青混合料动态力学特性研究*丁敏1，2，曾德勇1（1.浙江省交通运输科学研究院，浙江杭州311305；2.浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室，浙江杭州311305）沥青混合料是一种典型的黏弹塑性体，在车辆荷载作用下，研究混合料的动态模量特性及黏弹性能对评价沥青混合料的路用性能具有重要作用。
我国高模量沥青混合料通常采用外掺高模量改性剂来提高混合料的模量值，进而改善其在高温条件下抵抗外界荷载作用能力。
许志鸿等[1]介绍了动载作用下沥青混合料力学特性，研究提出了影响沥青混合料动态模量的因素。
文献[2-4]利用时温等效原理得到高模量沥青混合料的动态模量主曲线，分析高模量沥青混合料的粘弹特性。
李亚平等[5]利用主曲线研究高模量沥青混合料外加剂的掺量，研究表明AP-8最佳掺量为0.3%；李保安等[6]及王昊鹏等[7]利用动态模量主曲线评价高模量沥青混合料抗车辙能力；黄新颜等[8]研究表明对高模量沥青混合料的高温性能、模量特性等进行研究并结合我国气候区划提出3种高模量沥青混合料的适用场合；陈辉等[9]利用动态模量主曲线评价混合料的水稳定性，研究表明水损害对沥青混合料低频时（或高温时）的粘弹性质影响更为显著；杨小龙[10]总结了沥青混合料动态模量预估模型的研究进展提出可用人工神经网络方法建立沥青混合料动态预估模型，来研究混合料黏弹性。
采用动态模量主曲线研究高模量沥青混合料的动态模量特性的研究已经较多，但采用频率-模量曲线研究高模量沥青混合料的黏弹特性研究较少。
本文采用动态模量主曲线及“模量-频率双对数坐标”线性拟合得到黏弹因子，研究高模量沥青混合料的动态力学特性，评价不同混合料抗变形能力及黏弹性能。
1试验材料参数及方法1.1试验材料参数本文选用美国霍尼韦尔公司生产的聚合物改性剂（以下简称为Hon 改性剂），辽宁省交通科学研究院有限责任公司生产的“智信路宝”牌高模量沥青混凝土外掺摘要：文章为研究高模量沥青混合料动态力学性能，通过研究不同温度、频率条件下分析掺加SBS 、路宝、Honeywell 改性剂的沥青混合料动态模量特性，采用时温等效原理获取混合料动态模量主曲线及频率-模量双对数线性方程获取混合料黏弹因子，来评价高模量沥青混合料黏弹性能。
沥青混合料实验报告
一、实验目的1. 了解沥青混合料的基本组成及其特性。
2. 掌握沥青混合料配合比设计的基本原理和方法。
3. 通过实验，验证沥青混合料在不同条件下的性能，为实际工程提供参考。
二、实验材料1. 沥青：A级沥青。
2. 集料：粗集料、细集料、矿粉。
3. 纤维：木质纤维素纤维。
4. 水：去离子水。
5. 实验设备：马歇尔击实仪、沥青混合料搅拌机、烘箱、天平、温度计等。
三、实验方法1. 沥青混合料配合比设计：- 根据工程需求，确定沥青混合料的类型、级配设计。
- 通过马歇尔击实试验，确定沥青用量、集料用量和纤维用量。
2. 沥青混合料制备：- 将沥青、集料、纤维和水按照实验配合比进行混合。
- 使用沥青混合料搅拌机进行充分搅拌，直至混合料均匀。
3. 沥青混合料性能试验：- 马歇尔击实试验：测定沥青混合料的密度、空隙率、稳定度和流值。
- 高温稳定性试验：通过车辙试验测定沥青混合料的动稳定度。
- 低温抗裂性试验：通过低温弯曲试验测定沥青混合料的弯曲强度和延伸率。
- 水稳定性试验：通过冻融循环试验测定沥青混合料的残留稳定度。
四、实验结果与分析1. 马歇尔击实试验：- 实验结果显示，沥青混合料的密度、空隙率、稳定度和流值均符合设计要求。
- 沥青用量对混合料的密度、空隙率和流值有显著影响，而集料级配和纤维用量对混合料的稳定度有较大影响。
2. 高温稳定性试验：- 车辙试验结果显示，沥青混合料的动稳定度较高，表明其具有良好的高温稳定性。
3. 低温抗裂性试验：- 低温弯曲试验结果显示，沥青混合料的弯曲强度和延伸率均符合设计要求，表明其具有良好的低温抗裂性。
4. 水稳定性试验：- 冻融循环试验结果显示，沥青混合料的残留稳定度较高，表明其具有良好的水稳定性。
五、结论1. 本实验通过沥青混合料配合比设计、制备和性能试验，验证了沥青混合料在不同条件下的性能。
2. 沥青混合料的配合比设计对混合料的性能有显著影响，应充分考虑工程需求和环境条件。
高劲度模量沥青混合料力学性能试验研究
图 ２ 高劲度 沥青混合料 １ ５ｃ抗压 回弹模 量测试 结果 ｏ
Ｉ 、Ｅ）（” Ｉ ＝（’＋Ｅ） Ｅ ／ ２
力幅值和应变幅值 的比值来确定 即：
（） ４
合 料 的抗 压 强 度 降低 ，且 复 合 改 性 湖 沥 青 和 复 合 改 性 岩 沥 青抗 压 强 度 比其 他 几 种 高 劲 度 沥 青 混 合
２ １ 抗压 回弹模 量 简 介 ． 路 面 材 料 的 回 弹模 量 反 映 了材 料 抵 抗 可 回复
△，—— 相 应 于第 ５级 荷 载 （ ．Ｐ） 经 原 点 Ｊ ０５ 时
２２ 试 验 结 果 ．
变 形 的能 力 。 目前 我 国 的沥 青 路 面 结 构 设 计 规 范 都 采 用 回弹 模 量作 为结 构 层 材 料 的力 学 参 数 。 回 弹 模 量 试 件 的 成 型 方法 有 静 压 法 、轮 碾 法 和 揉 搓 成 型 法 等 ，其 中揉 搓成 型更 能 反 映 路 面 的实 际 碾 压Ｔ艺。 回弹 模 量 试 验 根 据 《 路 丁 程 沥 青 及 沥 青 混 公
试验 采 用旋 转 压 实仪 制 备 同弹模 量 试 件 ， 寸 尺
为 ｃ １ ０ｍｍ×１０ ｍ Ｉ ０ ） ０ ｍ，以空 隙率 ４ ％控 制 压实 次 数， 回弹模 量 试 验温 度 为 ｌ ｃ 和 ２ 。 ５】 Ｃ ０
不 同试 验 条件 下 各 种 沥青 混 合 料 的无 侧 限 抗
墨５
３ ２ ０
碗 蘑
４０ ０ ０
搏 主 椁 荡镫 错
图 １ 高 劲 度 沥 青 混 合 料 无 侧 限 抗 压 强 度 结 果
３ ０ ０ ０
ｚｏ ｏ ｏ
本 研 究 中 沥 青 混 合 料 的 动 态 模 量 采 用 Ｓｐｒａｅ 单性 能 试 验 机 （Ｐ 测 定 。 考 的试 验 ｕｅｐｖ 简 ＳＴ） 参 规程 为 Ａ Ｓ Ｔ Ｐ ６ 。 Ａ Ｈ Ｏ Ｔ 一 ２ 动态 模 量试 验 可 以采 用 应 变 控制 方 式 或应 力 控 制 方 式 。本研 究 中采 用 应 力 控 制 方 式 ， 试 件 施 加 正 弦荷 载 ， （ ） 出 了 动 对 式 ３给 态模 量试 验 中典 型 的应 力 应 变 曲线 。不 管 采 用 何 种控制方式 ， 动态模量试验都可 以得 到三个参数 ： 复数模量 Ｅ ， 动态模量 Ｉ Ｉ 和相位角。复数模 Ｅ ， 量 是 一 个 复 数 ， 来 确 定 粘 弹 性 材 料 的 应 力 、 变 用 应 特 性 ， 由 实部 和 虚 部两 部 分组 成 ， 下 式所 示 ： 它 如
沥青路面材料的力学特性3
沥青路面材料的力学特性与温度稳定性
一、沥青混合料的强度特性
沥青混合料的强度特性随温度变化巨大，高温时，混合料的强度特性接近粒料，低温时接近整体性材料。
常温下，沥青与矿料之间粘结力（自由沥青和结构沥青）、矿料之间的内摩阻角决定混合料的强度。
通常我们关心沥青混合料的抗剪强度和抗拉、抗弯拉强度。
二、沥青混合料的应力－应变特性
沥青混合料是一种弹性－粘塑性材料，有时主要呈现为弹性性质，有时则主要呈粘塑性性质。
而大多数情况下，几乎同时综合呈现上述性质。
呈现何种性质与荷载作用时间和沥青粘滞度（温度）相关。
其应力——应变关系要考虑以上两种情况，以劲度模量表征。
三．沥青混合料的疲劳特性
影响沥青混合料疲劳特性的因素：材料的性质（种类、组成等）、环境因素（温度、湿度等）、加荷方式、沥青混合料的劲度（矿料级配、沥青种类和用量、混合料的压实程度和空隙率、试验的温度、加荷速度和应力级等）
疲劳极限：低温、常温时表现为疲劳断裂，高温时表现为塑性变形累计，无明显疲劳极限。
四、沥青混合料的低温抗裂性
1/ 1。
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沥青混合料及其力学性能分析
摘要：目前我国高等级公路主要采用沥青路面结构形式，沥青混合料性能的好
坏直接影响到公路的服务功能和使用年限。
现代重载交通要求沥青混合料具有优
良的高温稳定性和其它性能；为提高沥青混合料的性能、实现混合料性能的优化，近年来先后出现了大量的新材料和新理论。
本文首先对沥青混合料的级配构成原
理进行了分析，其次对其力学性能做出了分析。
关键词：沥青混合料力学性能级配构成
1引言
随着生产力的发展，现代道路工程的特点反映出愈来愈鲜明的功能化。
为了
满足日趋复杂、高效的现代化生产过程和日益上涨的生活水平所提出的各种功能
要求，道路工程的使命愈来愈艰难。
从这个意义上看，现代道路工程面临着一场
革命作为道路工程中广泛使用的一种复合材料，沥青混合料是由沥青、矿粉、集料、等多种具有不同力学特性、不同几何形状尺寸的材料所构成的具有多相结构
的非各向同性材料。
本文主要对沥青混合料及其力学性能进行了研究，希望能够
为沥青混合料的技术发展提供帮助。
2新型沥青混合料的级配构成原理分析
2.1沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）
沥青玛蹄脂碎石（简称SMA）是一种由沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青
玛蹄脂混合料填充于间断级配的矿料骨架中所形成的沥青混合料。
其4.75mm以
上的集料含量在70%-80%左右，同时小于0.075mm的填料含量通常达到10%，而0.6-4.75mm的颗粒通常仅有10%左右，而AC-I型混合料的0.6-4.75mm的颗粒通
常达30%。
因此SMA混合料是典型的由填料填充在粗集料形成的骨架空隙中形成的骨架密实结构。
2.2多碎石沥青混凝土（SAC）
多碎石沥青混凝土（SAC；）是由我国沙庆林院士于1988年提出的一种沥青
混凝土结构形式。
其定义为；4.75mm以上的碎石含量占主要部分的密实级配沥
青混凝土。
SAC是在总结我国传统的工型和II型沥青混凝土的有缺点的基础上提出的。
我国传统的工型沥青混凝土空隙率为设计3-6%，因此耐久性好、透水性小，但表面构造深度较小；同时由于细集料试用较多，粗集料悬浮于沥青和细集料所组成
的密实体系中，因此混合料的稳定性随温度的增加下降明显，从而易出现车辙等
病害。
2.3大粒径沥青混凝土（LSAM）
根据以有的研究成果，LSAM的的典型特点是颗粒尺寸大、粗集料含量高、粗集料接触程度高和主骨架稳定性高。
LSAM中粗集料的排列特征和级配对混合料
的体积特征有着较大的影响，甚至起着决定性的作用，也即粗集料间必须充分形
成石一石接触的骨架特征。
对于LSAM的骨架特征有两个重要指标；骨架稳定度
和骨架接触度。
2.4SuperPAVE沥青混合料
SuperPAVE推荐的级配采用了0.45次方级配图，此级配图是以Fuller最大密
实度理论（n=0.45）为基础，即此图的对角线即为最大密实度线，级配曲线越靠
近对角线，混合料的密实度越大。
为便于级配的选择和创新，SuperPAVE摒弃了
传统的对各个筛孔的通过率都严格控制的方法，而改为仅对关键筛孔（如公称最
大粒径、4.75mm，2.36mm，0.075mm等）提出了控制点，同时为避免过多的细
集料破坏骨架结构，SuperPAVE提出了一个不建议级配曲线通过的禁区。
3细观结构与力学性能关系
3.1峰值荷载与细观组成指标关系
对于沥青混合料而言，不同的成型方式会产生不同的细观结构，进而导致不
同的力学性能。
为建立沥青混合料细观结构的特性与宏观力学性能的关系，对于SMA-16G混合料，随着长轴取向威布尔分布期望的逐渐减小，其峰值荷载逐渐增大；而长轴取向威布尔分布的标准差过大、过小都不利于混合料抵抗荷载，标准
差多大，集料个体间的“就位方向”差异较大，结构不稳定；同理，标准差过小，
集料个体“就位方向”一致性增强，但不能形成很好的嵌挤结构，同样不能抵抗较
大劈裂荷载。
只有处于中间水平的标准差，能够抵抗较大荷载；对于表示集料整
体结构指标的集料趋向Δ，随着Δ的增加，劈裂峰值荷载逐渐增大。
在混合料压实度达到一定程度时，混合料骨架的“接触点”的增加，沥青混合
料的劈裂峰值荷载也同样增大，增加接触点的个数，混合料可以更好的分散应力，集料间的接触点成为荷载的主要承担部位，因此可以更好的抵抗劈裂荷载。
对于SMA-16M混合料，长轴取向威布尔分布期望的增大，劈裂峰值荷载会增加；而集料长轴取向的标准差对混合料力学性能的影响与SMA-16G相同，处于中间水平的标准差会形成较高的抵抗劈裂荷载的能力；对于集料趋向Δ，劈裂试验
峰值荷载随着Δ的减小增加；而“接触点数量”对峰值荷载的影响较为明显，增加
接触点的数量，可以提高劈裂峰值荷载的大小。
3.2沥青混合料应变场分布与细观结构关系
由上文分析可知，适当增加粗集料间接触点的数量会使得应力更均匀的分布，防止产生应力集中现象。
既然在沥青混合料中粗集料间的彼此接触点才是真正的受力主体。
然而对于
不同结构类型的混合料，由于其内部“骨架结构”的不同，并且在细观尺度上，三
种类型混合料的细观指标也有所差异，这就使AC-16，SMA-16，OGFC-16在劈裂
试验中的开裂形式及应变场分布的均匀性不同。
因此，本章即分析了细观指标对
沥青混合料的开裂破坏模式及应变场分布的均匀性进行了探索，结果如下。
对于
悬浮密实型AC-16混合料，以AC-75M为例进行分析。
加载初期，在试件表面中
间竖直部分形成一条“应变带”，并在加载初期形成一块“高应变区域”，随着进一
步加载，沥青混合料在高应变区域逐渐形成一条微裂缝，并逐渐扩展形成一条至
上而下的裂缝形成。
对于悬浮密实型AC-16混合料，其破坏形式最明显的是在“破裂带”大多形成
一条至上而下的一条主裂缝；即使出现了两条裂纹，其大多是竖向较规则、且与
主裂缝大致平行的，或是在主裂缝集料一胶浆结合处形成1-2处较小裂缝分枝。
对于SMA-16，OGFC-16混合料，在加载过程中，其表面形成2-3条高应变区
域带；当荷载的继续增加，高应变区域首先形成裂缝，随着荷载的不断增加，又
出现了部分高应变带，裂缝逐渐变大，并在沥青混合料表面形成多处开裂位置。
对于SMA-16，OGFC-16混合料，其破坏形式不同之处为；OGFC-16混合料在劈裂
试验开裂时会形成一条至上而下的裂缝，同时伴随着多处的开裂区域，并且，大
多数裂缝会沿着竖直方向；而SMA-16混合料的劈裂试验下，其裂缝分布不均与，鲜有至上而下的裂缝，并且开裂位置众多。
结论
目前我国高等级公路主要采用沥青路面结构形式，沥青混合料性能的好坏直
接影响到公路的服务功能和使用年限。
现代重载交通要求沥青混合料具有优良的高温稳定性和其它性能；为提高沥青混合料的性能、实现混合料性能的优化，近年来先后出现了大量的新材料和新理论。
但现有的研究，多以沥青混合料的宏观性能为主要研究目标，以经验性指标作为评价其性能的核心指标，未能深入揭示沥青混合料的构成机理，从而使混合料的设计理论缺少了必要的理论基础。
本文首先对矿质混合料的级配构成进行了阐述，其次对新型沥青混合料的级配构成原理进行了分析，最后对细观结构与力学性能关系进行了论述。
参考文献：
[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京；人民交通出版社，2001.5.
[2]张登良.沥青路面[M].北京；人民交通出版社，1999.
[3]吕伟民.沥青混合料设计原理与方法[M].上海；同济大学出版社，2001.1.。