路面设计中涉及沥青结合料参数简介

1 简 介
1.1 路面设计中涉及沥青结合料参数简介
新沥青路面设计规范中的参数
沥青层疲 劳寿命（次）
温度调整系数
沥青层层 底拉应变
沥青混合料 的沥青饱和度
N f 1 6.32 10
(15.6 0.37 )
1 k
1 T1 0.85
3.97
1 Ea
沥青混合料类型 SMA10/SMA13/SMA1 6
AC10/ AC13
AC16/ AC20/AC25 ATB25
8000~12000
9000~13500 7000~11000
7500~11500
8500~13000 -
7000~10500
7500~12000 -
8500~12500
9000~13500 -
）相 应级配范围内的混合料。
沥青结合料：
采用三种水平确定沥青混合料回弹模量。
1 第一水平：采用现行规程规定测试回弹模量，试验温度采用 20℃，面层沥青混 合料加载频率采用10Hz，基层沥青稳定 类材料加载频率采用5Hz。
2 第二水平：采用公式计算确定回弹模量。
沥青混合料回 弹模量（MPa）
温度？
试验 频率
（4）粗集料与沥青应具有良好的粘附性。对年平均降雨量1000mm以上地
区高速公路和一级公路，表面层集料与沥青的粘附性宜达到5级；其它情况粘附 性不宜低于4级。 （5）沥青混合料配合比设计应参照现行《公路沥青路面施工技术规范》 （JTG F40），可采用马歇尔法或其他方法。 （6）表面层沥青混合料公称最大粒径不宜大于16.0mm，联结层沥青混合料 公称最大粒径不宜小于19.0mm，基层沥青碎石公称最大粒径不宜小于26.5mm。
60 ºC、10rad/s下沥青 剪切模量（kPa） 沥青混合料 的油石比（%）
lg Ea 5.23 0.032 T 0.02 f 2.58G * 0.14Pa
0.041 V 0.03 VCADRC 3.06T 0.0480.033 lg f G * f 0.06
所在地区年平均气温的 标准差（℃），根据气 象资料统计，缺少气象 资料时可根据经验在 0.2℃~0.4℃范围取值；
各层沥青混合料 的综合抗剪强度
沥青层数
R wi R i
i 1
n
R i
第i层沥青混合料的抗剪强度（MPa），可根据附录G所列方法由试验 确定。无试验条件时，普通沥青混合料可取0.4～0.7MPa，改性沥青混 合料可取0.7～1.1MPa；
（9）季节性冰冻地区高速公路和一级公路表面层沥青应满足下列低温性能指 标要求之一：
【1】当地最低气温提高10℃的试验条件下，沥青弯曲
梁流变试验蠕变劲度St小于300MPa，且蠕变曲线斜率m大
于0.30；当蠕变劲度St在300MPa~600MPa范围内，且蠕变 曲线斜率m大于0.30时，应补充沥青直接拉伸试验，直接 拉伸试验断裂应变应大于1%。 【2】以上都不满足时，采用弯曲梁流变试验和直接拉 伸试验确定的沥青临界开裂温度不应高于当地最低气温。
wi
第i层沥青混合料剪应力权重，为第i层厚度中点处剪应力与各 层厚度中点剪应力之和的比值。沥青层为1层时，w1=1.0；沥 青层为2层时，第1层w1=0.48，第2层w2=0.52（自上而下）； 沥青层为3层及3层以上时，第1层w1=0.34，第2层w2=0.41，第 3层及以下沥青层w3=0.25。
轮辙试验时：试验温度，压强，加载次数，试件空隙率，厚度 车辙试验时总变 形量（mm）
K C1 C2 depth 0.9731
4 2 a 2
depth
C1 1.6110 h 9.7910 ha 17.342
2 C2 1.05106 ha 2.686103 ha 1.0798
（13）沥青混合料水稳定性不满足要求时，可在沥青混合料中掺入消
石灰、水泥或采用饱和石灰水处理粗集料，必要时可在沥青中掺加耐热、 耐水、长期性能好的抗剥落剂，或更换集料或沥青。 （14）应根据下表规定，采用下列三种水平确定沥青混合料回弹模量。
混合料沥青类型及级配组成 道路石油沥青、常规级配1 道路石油沥青、非常规级配2 改性沥青
（7）宜根据本规范附录E，在沥青层永久变形分析基础上确定沥青混合料轮
辙试验动稳定度技术要求。
（8）可根据沥青混合料的抗剪切强度，按下式验算路面沥青层抗车辙能力。 根据沥青层永久变形等 效换算得到的设计车道 设计轴载累计作用次数 载重车平均行车 速度（km/h）
各层沥青混合料 的综合抗剪强度
0.31lg N e 4 0.38lg ve R lgR 1.31lg T lg 2.50 a a
0.032 T 0.150.14lg f VCADRC f 0.21 0.0031f Pa 0.00012 T V
捣实状态下粗集料 的松装间隙率（%） 压实沥青混合料 的隙率（%）
第三水平：查表确定回弹模量。
常用沥青混合料20°C条件下回弹模量取值范围（MPa）
沥青种类 70号 道路石油沥青 90号 道路石油沥青 110号 道路石油沥青 SBS 改性沥青 7500~12000
3
1.2 新规范中涉及沥青结合料材料参数的相关规定
（1）沥青路面应采用道路石油沥青或其加工产品，应根据公路等级、
气候条件、交通条件、面层结构和施工工艺等，结合当地工程经验确定
沥青类型。 （2）对极重、特重交通和重交通公路，或气候严酷地区公路，以及 连续长陡纵坡段等，沥青面层可选用改性沥青，或在沥青或混合料中添 加外掺剂。开级配沥青混合料磨耗层宜采用高粘度改性沥青或橡胶沥青， 且宜掺入适量的消石灰或水泥。 （3）沥青面层的粗集料宜采用碎石，也可采用轧制碎砾石，轻交通 路面可采用筛选砾石。
分层深度
沥青层厚度
沥青路面 裂缝指数
弯曲流变试验加载 180秒时的蠕变劲度 （试验温度：设计温 度+10度）
路基类型参数 砂土：b=5 粉质粘土b=3 粘土b=2
？
CI 1.95 10 St lg b 0.075(T 0.07ha ) lg St 0.15
路面低温设计温度 （连续10年最低气 温平均值） 沥青层厚度 （mm）
试
验
4.冬温区 方 1-4 2-4 法 T07 28
1-1 2-1 1-2 2-2 3-2
2600
3000
2300
2800
2000
2500
（11） 沥青类型和技术要求应综合考虑沥青混合料高温性能和低温性 能两方面确定。二者难以兼顾时，应根据工程特点，在满足主要性能要
求的前提下，适当调整另一方面技术要求。
注：ATB25为5Hz条件下回弹模量，其他沥青混合料为10Hz条件下回弹模量。
1.58
(VFA) 2.72
20度沥青 混合料回 弹模量
1 0.3Ea (VFA) e 0.024 ha 5.41 1 e
0.43
0.024 ha 5.41
3.33
沥青层 厚度 （mm）
沥青层分层永久 变形量（mm）
等效温度 （查表）
层顶竖向 压应力
累计轴次 （b=4）
（12）高速公路和一级公路公称最大粒径等于或小于19.0mm的沥青混合料，应测试浸 水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂试验残留强度比，检验沥青混合料水稳定性，两项指 标应满足下表规定。二级公路参照此要求执行。
沥青混合料水稳定性技术要求
相应于下列气候分区的技术要求 (％) >1000 500～ 250～500 <250 试验 年降雨量(mm)及气候分区 1000 方法 1.潮湿区 2.湿润区 3.半干区 4.干旱区 浸水马歇尔试验残留稳定度(％) 不小于 普通沥青混合料 80 75 改性沥青混合料 85 80 T0709 普通沥青 75 SMA混合料 改性沥青 80 冻融劈裂试验的残留强度比(％) 不小于 普通沥青混合料 75 70 改性沥青混合料 80 75 T0729 普通沥青 75 SMA混合料 改性沥青 80 气候条件与技术指标
施工后初 始孔隙率
分层厚度 （mm）
Ra 0.118K
综合修正系数
0.48
T T 0
2.93
p p 0
1.80
Ne4 N 0
0.48
V V 0
0.83
h h R0 0
（10） 高速公路和一级公路公称最大粒径等于或小于19.0mm的沥青混合料， 应在温度为-10℃、加载速率为50mm/min条件下进行小梁弯曲试验，检验其低 温抗裂性能。沥青混合料的破坏应变宜满足下表的规定，二级公路可参照执行。 沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求() 气候条件与技术指标 年极端最低气温(℃) 及气候分区 普通沥青混合料不小于 改性沥青混合料不小于 对应于下列气候分区的破坏应变技术要求 <-37.0 1.冬严寒区 -21.5～-37.0 2.冬寒区 -9.0～-21.5 3.冬冷区 1-3 2-3 >-9.0
设计气温 （℃）
1.86
沥青层的容许 永久变形量
路面结 构系数
路面结 构系数
沥青层厚 度（mm）；
基层的厚 度（mm）
基层模量 （MPa）
0.49h
设计气温 （℃）
0.003 a
296.58h
可靠度 指标
1.32 b
E
0.1 b
所在地区年 平均气温（℃）
Ta Ta s
第一水平 可选用 推荐采用 推荐采用
第二水平 可参考使用 可参考使用 不可采用
第三水平 可参考使用 不可采用 可参考使用
注：1.“常规级配”混合料是指满足现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40）相应级配 范围要求的混合料。 2.“非常规级配”混合料是指级配组成不在现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40