道路建筑材料-第四章沥青混合料技术性质-修改解析
沥青混合料概述
四、沥青混合料的技术性质 1、高温稳定性 采用马歇尔稳定度和流值来评价沥青混合料 的高温稳定性。对高速公路、一级公路、城市快 速路、主干路的沥青混合料，还应通过动稳定度 试（车辙试验）验检验其抗车辙的能力。 2、低温抗裂性 采用沥青混合料在低温时的抗拉强度和温度 收缩系数来评价沥青混凝土的低温抗裂性。
沥青混合料概述
二、沥青混合料的分类 （一）按集料级配类型 连续级配沥青混合料（沥青混合料、沥青碎石） 间断级配沥青混合料（SMA、OGFC) (二）按混合料密实度分类 密级配沥青混凝土混合料（孔隙率小于10%） 半开级配沥青混合料：由适当比例的粗集料、细集 料及少量填料（或不加填料）与沥青结合料拌合而 成，压实后剩余孔隙率在10%以上的半开式沥青混 合料。也称为沥青碎石混合料（简称AM）
沥青混合料概述
一、沥青混合料的定义 沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌合而成的 混合料的总称。通常意义上的沥青混合料是指沥青 混凝土结合料、沥青碎石混合料，其他种类的混合 料都是在它们的基础上发展起来的亚种。
沥青混合料概述
(一）沥青混凝土混合料（简称AC) 沥青混凝土混合料是由适当比例的粗集料、细 集料及填料组成的符合规定级配的矿质混合料与沥 青结合料拌制而成的符合技术标准要求的沥青混合 料。以此修筑的路面称为沥青混凝土路面。
沥青混合料概述
（二）沥青碎石混合料（简称AM) 沥青碎石混合料也称为半开级配沥青混合料， 是由适当比例的粗集料、细集料及少量填料（或不 加填料）与沥青结合料拌合而成，压实后剩余孔隙 率在10%以上的沥青混合料。以此修筑的路面称为 沥青碎石路面。
沥青混合料概述
（三）沥青玛蹄脂碎石混合料（简称SMA) 沥青玛蹄脂碎石混合料是由沥青、纤维稳定剂、 矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂，填充间断 级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。其基 本组成是沥青玛蹄脂和碎石。以此修筑的路面称为 沥青玛蹄脂碎石路面。 基本组成：碎石骨架+沥青玛蹄脂 细集料应选用机制砂 矿粉应优先选用石灰石粉 纤维是SMA的必要成分，起加筋、分散、稳定、 增粘、吸收和吸附沥青的作用。
沥青及沥青混合料流变性质
沥青混合料的流变性质及指标
•
必须指出，我们用蠕 变试验来定义柔量，用松 弛试验来定义模量，即
第五节
结语
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•
沥青与沥青混合料作为一种非常重要的 土工材料，被广泛应用于道路路面和建筑 防水，在沥青应用部门，通过采用各种类 型的改性措施改善沥青或者沥青混合料的 流变特性，有着重要的现实意义。
沥青及沥青混合料的流变性质
谢 谢!
•
第四节
沥青混合料的流变性质及指标
• §4-2 沥青混合料的流变性质 • 沥青混合料是沥青和石料的混合材料,被认为是 一种典型的颗粒性材料，它的颗粒骨架空隙被具有 粘弹性的沥青浆体不完全填充，在通常的工作条件 下，这种混合料的流变特性也表现为粘弹性。
第四节 沥青是一种均质的 粘弹性材料，而沥青混 合料是一种颗粒性的粘 弹性材料，这也就是它 们在流变特性方面存在 差异的原因所在，因此， 二者的力学特性既存在 一些相似性，又有许多
第三节 沥青的流变性质及评价指标 §3-2 沥青的流变性质评价指标：
针入度 粘度 软化点 收缩 表达沥青流变性质的指标延度 蠕变模量 蠕变柔量 应力松弛模量 应力松弛柔量
第三节 沥青的流变性质及评价指标
• 3.2.1 基本概念
• • 沥青三大指标：针入度， 延度和软化点。 针入度实验是在规定的 温度和时间内，附加一定质 量的标准针垂直灌入试样的 深度，以0.1mm表示，针入度 用来评价道路粘稠石油沥青 的粘滞性，针入度愈大表示 沥青愈软，即稠度愈小；反 之则表示沥青愈硬，即稠度 愈大。
第二节
流变性质的概念
蠕变曲线图
第二节
流变性质的概念
第二节
粘弹性材料在总应变 不变的条件下，由于试样 内部的粘性应变(或粘塑 性应变)分量随时间不断 增长，使回弹应变分量随 时间逐渐降低，从而导致 变形恢复力随时间逐渐降 低的现象。测定应力松弛 曲线是测定松弛模量的实 验基础。
道路建筑材料_含的答案解析汇总
第一章岩石一、填空题1、岩石的物理常数有密度、毛体积密度、孔隙率。
2、岩石的吸水率与饱和水率的主要区别是试验条件不同，前者是在常温常压条件下测得的，后者是在煮沸或真空抽气条件下测定的。
3、我国现行标准中采用的岩石抗冻性试验方法是直接冻融法，并以质量损失百分率或耐冻系数两项指标表示。
4、岩石经若干次冻融试验后的试件饱水抗压强度与未经冻融试验的试件饱水抗压强度之比为岩石的软化系数，它是用以评价岩石抗冻性的指标。
5、岩石的等级由单轴抗压强度及磨耗率两项指标来确定。
6、测定岩石的密度，须先将岩粉在温度为105-110℃的烘箱中烘至恒重。
7、我国现行《公路工程岩石试验规程》规定，岩石毛体积密度的测定方法有量积法、水中称量法和蜡封法。
8、我国现行《公路工程岩石试验规程》规定，采用吸水率和饱和吸水率两项指标来表征岩石的吸水性。
9、岩石吸水率采用自由吸水法测定，而饱和吸水率采用煮沸和真空抽气法测定。
10、岩石按照SiO2含量多少划分为酸性、碱性和中性。
11、采用蜡封法测定岩石的毛体积密度时，检查蜡封试件浸水后的质量与浸水前相比，如超过0.05g，说明试件封蜡不好。
二、选择题1、划分岩石等级的单轴抗压强度一般是在（C）状态下测定的。
A、干燥B、潮湿C、吸水饱和D、冻结2、岩石的吸水率、含水率、饱和吸水率三者在数值上有如下关系( D )。
A、吸水率＞含水率＞饱和吸水率B、吸水率＞含水率＞饱和吸水率C、含水率＞吸水率＞饱和吸水率D、饱和吸水率＞吸水率＞含水率3、岩石的饱和吸水率较吸水率，而两者的计算方法。
（A）A、大，相似B、小，相似C、大，不同D、小，不同4、岩石密度试验时，密度精确至 g/cm3，两次平行试验误差为 g/cm3。
（B）A、0.001 0.02B、0.01 0.02C、0.01 0.05 C、0.001 0.015、路用石料单轴抗压强度试验标准试件的边长为（D）mm。
A、200B、150C、100D、50三、判断题1、（×）桥梁用岩石抗压强度的标准试件是边长为3cm的立方体试件。
沥青混合料 技术性质和标准.
① 沥青的老化或硬化——变脆、易裂 ② 集料被压碎、或冻融崩解——磨损或级配退化 ③ 沥青与集料间的粘附性降低——剥落、松散
2）评价方法
⑴ 浸水马歇尔试验
残留稳定度MS0
MS 0
MS1 MS
100%
式中：MS ——试件常规马歇尔稳定度(kN)，浸水0.5h
MS1——试件浸水48h（或真空饱水后浸水48h） 后的稳定度(kN)
⑵ 冻融劈裂强度试验试验
冻融劈裂强度比TSR TSR 1 100% 0
σ1——试件经冻融后的劈裂强度（MPa） σ0——未经冻融试件的劈裂强度（MPa）
⑶ 浸水劈裂强度试验 ⑷ 浸水车辙试验等
劈裂强度测试
3）耐久性改善措施
选择耐老化沥青、坚硬集料 降低沥青混合料空隙率插图 增加沥青用量插图 掺加外加剂插图
提高沥青路面抗车辙能力的对策
⑴ 材料设计的措施
沥青混合料高温强度的构成：τ＝C+σtg
提高沥青混合料的粘结力C
♣ 严格控制沥青用量 ♣ 选择高粘度沥青（使用改性沥青）
提高沥青混合料的内摩阻角：
♣ 选择纹理粗糙，多棱角的集料 ♣ 采用适当的矿料级配，增加粗骨料含量 ♣ 选择合适公称最大粒径
设计时考虑交通组成和环境温度的影响
定义：高温条件下， 沥青混合料在荷载作 用下抵抗永久变形的 能力
强度或模量
温度
高温稳定性
高温稳定性评价方法与评价指标
1）评价方法
⑴ 马歇尔稳定度——稳定度与流值马歇尔试验 ⑵ 车辙试验——动稳定度车辙试验 ⑶ 简单性能试验
蠕变试验 重复荷载试验 剪切试验
高温稳定性
高温稳定性评价方法与评价指标
2）评价指标
沥青混合料
5. 施工和易性
为保证室内配料在现场条件下顺利施工，沥青 混合料应具备良好的施工和易性。影响混合料施工 和易性的主要因素有：矿料级配、沥青用量、环境 温度、搅拌工艺等。
矿料的级配对其和易性影响较大。粗细集料的 颗粒级配不当，混合料容易分层沉积（粗集料在面 层，细集料在底部）；细集料偏少，沥青不易均匀 地分布在矿料表面；细集料偏多，则拌和困难。此 外，当沥青用量偏小，或矿粉用量偏多，混合料容 易产生疏松，不易压实；如沥青用量过多，或矿粉 质量不好，则易导致混合料粘结成团，不易摊铺。
8.2 沥青混合料
8.2.1 沥青混合料的组成结构及其对性能的影响 8.2.2 沥青混合料的技术性质 8.2.3 沥青混合料配合比设计
8.2.1 沥青混合料的组成结构及其对性能的影响 基础知识
1. 沥青混合料的定义与分类 2. 沥青混合料的组成材料 3. 沥青混合料的结构 4. 沥青混合料强度的影响因素
（3）热拌沥青混合料的目标配合比设计宜按以下流程图 的步骤进行。
见下图
密级配沥青混合料目标配合比设计流程图
沥青混合料类型
规范规定的矿料级配范围
确定工程设计级配范围
其他材料，外掺剂等
材料选择、取样 材料试验
粗集料、细集料、矿粉 沥青或改性沥青结合料
确定实验温度
在工程设计级配范围内设计供优 选用的1～3组不同的矿料级配
沥青混合料还可以按其它方式分类。
2. 沥青混合料的组成材料
沥青混合料的组成材料包括沥青和矿料。矿料包括粗集料、细集料和填 料。
(1) 沥青材料 沥青路面的沥青材料可根据交通量、气候条件、施工方法、沥青面层类 型、材料来源等情况选用。改性沥青应经过试验论证取得经验后使用。 (2) 粗集料 粗集料是经加工（轧碎、筛分）而成的粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾 石（由砾石经碎石机破碎加工而成的具有一个以上破碎面的石料）、筛选砾 石、矿渣等集料。粗集料应清洁、干燥、无风化、无杂质，具有足够的强度 和耐磨性。粗集料的颗粒应成立方形，且富有棱角。 (3) 细集料 用于配制沥青混合料的细集料的粒径比水泥混凝土的细集料更细，要求 粒径小于2.36mm。它们包括天然砂、机制砂及石屑等. (4) 填料 填料是指在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0.075mm的矿物质粉末。 沥青混合料的矿粉需采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨 细得到的矿粉。
沥青混合料—沥青混合料概述(土木工程材料)
蒋经理
王经理
沥青混合料的分类
沥青玛蹄脂碎石混合料（Stone Mastic Asphalt， SMA）。 是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级 配的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料。具有高含量粗集料、高含量矿粉、 较大沥青用量、低含量中间粒径颗粒的组成特点。高含量的粗骨料在混合料中颗 粒面与面直接接触、相互嵌锁构成的骨架直接承受了荷载作用，这种骨架对温度 敏感性小。含量较高的矿粉与沥青形成粘聚力很高的胶凝状物――玛蹄脂，使得 混合料的整体力学性质提高。这两方面的作用使混合料具有足够的竖向与侧向约 束，在车辆荷载的作用下，不产生或只产生微小的永久性变形。
蒋经理
王经理
沥青混合料的结构
压实沥青混合料的组成结构通常按其矿质混合料的组成分为三种结构类型。 （1）悬浮-密实结构:连续型密级配 （2）骨架-空隙结构:连续型开级配 （3）骨架-密实结构:间断型密级配
蒋经理
王经理
沥青混合料的结构
沥青混合料结构组成示意图 a) 悬浮-密实结构；b) 骨架-空隙结构；c) 密实-骨架结构
沥青混合料的分类
3、按照矿质混合料的级配类型进行划分 1）连续密级配沥青混凝土混合料：该类沥青混合料的主要特点是级配采用连续密 级配，空隙率比较低。①密级配沥青混凝土混合料（Dense Asphalt Coarse-Graded Mixes, AC)，可适用于任何面层结构；②密级配沥青稳定碎石混合料（Asphalttreated Permeable Base, ATB)与前者的区别是公称最大粒径较大，通常＞26.5mm， 主要适用于基层；③当公称最大粒径≥37.5mm时，也称为大粒径沥青混合料 （Large-Stone Asphalt Mixes，LSAM）。
第四章-沥青混合料技术性质
沥青路面设计中抗剪强度可以用摩尔-库伦理 论进行分析，即沥青混合料的结构强度由矿料之 间的嵌锁力（内摩阻力）以及沥青与矿料的粘结 力及沥青自身的内聚力构成，即：
τ≦ c + σtgφ
沥青混合料的抗剪强度τ取决于沥青混合料的内 摩擦角φ和粘结力c。
沥青混合料的粘结力和内摩阻角可以通过三轴剪切试 验确定。应力圆的公切线为墨尔-库伦应力包络线，即 抗剪强度曲线，该包络线与纵轴的截距表示沥青混合 料的粘结力c，与横轴的交角为沥青混合料的内摩阻角 φ。即可求出混合料的c、φ值。
表面反复作用下将形成一定的车辙深度。用动稳定 度（产生1mm车辙变形所需要的行走次数）评价 沥青混合料的抗车辙能力。
视频
动稳定度的计算
D S(t1d2t2 )d142c1c2
注：化学吸附比物理吸附作用更强烈，形成的沥青膜更稳定。
（2）胶浆理论
近代胶浆理论认为混合料是一种多级空间网状结构的分散 系，如下图所示，以粗集料为分散相分散在沥青砂浆中形成 粗分散系，而沥青砂浆是由细集料为分散相分散到沥青胶浆 中的细分散系，沥青胶浆则以填料为分散相分散在沥青介质 中形成的微分散系。
稳定性、低温抗裂性和耐久性较好；但其高温性 能对沥青的品质依赖性较大，由于沥青粘度降低， 往往导致混合料高温稳定性变差。
②骨架空隙结构
特点：采用连续开级配，粗集料含量高，彼此相互接 触形成骨架；但细集料含量很少，不能充分填充 粗集料件的空隙，形成所谓的“骨架-空隙”结构。
代表类型：沥青碎石AM和开级配磨耗层沥青混合料 OGFC等。
路面破坏原因： 高温时，由于沥青混合料抗剪强度不足，引起塑性
变形过大（塑性变形为不可恢复变形，随着时间产生累 积），使路面产生波浪、车辙、拥包与推移等高温变形 破坏。
道路建筑材料——沥青混合料(教案).doc
第十一周第三次课水泥混凝土抗压.抗折、劈裂抗拉强度试验1、试验目的1、测定磴抗压强度确定栓的强度等级，评定磴质量。
2、测定栓抗折强度评定道路絵施工质量，同时它是水泥他路面设计的重要指标。
3、劈裂法测定桧抗拉强度，了解桧抗拉性能。
二、仪器设备试验步頤万能试验机，劈裂钢垫条，三合板垫层（或纤维板垫层）。
（-）抗压强度试验1、从养护室取出试件，先检查其尺寸及形状，相对两而应平行，表而倾斜偏差不得超过0.5mm。
量出棱边长度，精确至1 mm。
试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。
试件如有蜂窝缺陷，应在试验前三天用浓水泥浆填补平整，并在报告中说明。
在破型前，保持试件原有湿度，在试验时擦干试件。
2、以成型时侧而为上下受压而，将试件放在球座上，球座置于压力机中心，儿何对中侧面受载。
3、加荷：栓强度等级小于C30的混凝土取0. 3〜0. 5MPa/s的加荷速度；强度等级不低于C30时则取0. 5〜0. 8MPa/s的加荷速度，当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，记卜•破坏极限荷载。
（二）抗折（抗弯拉）强度试验1、从养护室取出并检查试件，如试件中部1/3长度内有蜂窝，该试件应立即作废。
2、在试件中部量出其宽度和高度，精确至lmmo3、妥放试件，支点距试件端部各50m,侧面受载。
4、加荷：加载方式为三分点双点加荷，加荷速度为0. 5-0. 7MPa/s,直至试件破坏，记下破坏极限荷载。
（三）劈裂抗拉强度试验1、从养护室取出并检查试件。
2、量测试件尺寸,精确至lmmo3、安放试件，几何对屮，放妥垫层垫条，其方向与试件成型时顶而垂直。
4、加荷：殓强度等级低于C30时，以0. 02-0. 05 MPa/s的速度连续而均匀地加荷,当栓强度等级不低于C30时,以0. 05-0. 08 MPa/s的速度加荷，直至试件破坏，记下破坏极限荷载，准确至O.OlKNo四、结果整理1、混凝土立方体抗压强度R按下式计算，精确至O.IMPa。
4.沥青及沥青混凝土培训
山东交通学院土木工程系 主讲人：张爱勤
第四章 沥青及沥青混合料
（4）试验方法 1）沥青试样准备方法 ① 将装有试样的盛样器带盖放入恒温烘箱中，当 石油沥青试样中含有水分时，烘箱温度80℃左 右，加热至沥青全部熔化后供脱水用。当石油沥 青中无水分时，烘箱温度宜为软化点温度以上 90℃，通常为135℃左右。沥青试样不得直接采 用电炉或煤气炉明火加热。
第四章 沥青及沥青混合料
土土
公路工程试验检测技术人员 业务考试培训（材料）
主讲人：张爱勤 教授
木木 工工 程程 系系
山东交通学院土木工程系 主讲人：张爱勤
第四章 沥青及沥青混合料
第1节 沥青材料
1. 沥青基本概念 2. 沥青的技术性质和试验方法 3. 沥青技术要求 4. 其它沥青材料
土土 木木 工工 程程 系系
2-4 3-1 3-2 3-3 3-4
山东交通学院土木工程系 主讲人：张爱勤
第四章 沥青及沥青混合料
沥青路面温度分区由高温和低温组合而成。 1. 第一个数字代表高温分区： 采用最近30年内年最热月的平均日最高气温的平均值作 为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子。 2. 第二个数字代表低温分区： 采用最近30年内的极端最低气温作为反映路面温缩裂缝 的气候因子。 如1-3，1——代表高温区，属夏炎热区 3——代表低温区，属冻冷区 数字越小表示气候因素越严重。 由温度和雨量组成的气候分区（略）1、 2、 3、 4 潮湿、湿润、半干、干旱
一. 沥青针入度
大纲要求
沥青粘稠性的关系；通过针入度试验得到的 针入度指数的方法及所代表的含义。 标号的关系。
土土 木木 工工 程程 系系
了解：沥青粘滞性含义，针入度所表示的意义，
沥青混合料PPT课件
第一节 沥青混合料的技术性质 第二节 普通热拌沥青混合料的组成设计 第三节 间断级配——SMA混合料 第四节 常温沥青混合料
第五节 其他沥青混合料
一、沥青混合料的类型及组成结构
1.特粗式沥青混合料 2.粗粒式沥青混合料 3.中粒式沥青混合料 4.细粒式沥青混合料 5.砂粒式沥青混合料
1.连续级配沥青混合料 2.间断级配沥青混合料
第一节 沥青混合料的技术性质
（2） 骨架空隙结构 组成的基本特点：采用连续开级配，粗集料含量高，彼此相互接触形成骨架；但细集料含量很少， 不能充分填充粗集料件的空隙，形成所谓的“骨架-空隙”结构。 代表类型：沥青碎石AM和开级配磨耗层沥青混合料OGFC等。 力学特点：大颗粒形成骨架，内摩阻力ф值较大；小颗粒与沥青胶浆含量不充分，粘结力C值较低。 路用性能特点：粗集料的骨架作用，使之高温稳定性好；由于细集料含量少，空隙未能充分填充， 耐水害、抗疲劳和耐久性能较差，所以一般要求采用高粘稠沥青，以防止沥青老化和剥落。
沥青混合料
地方道路
沥青路面越来越多地被应用于不同等级的公路，其原因何在？
1．沥青混合料是一种粘弹性材料，具有良好的力学性能， 铺筑的路面平整无缝，振动小，噪音低，行车舒适。
2．路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，无强烈反光， 有利于行车安全。
3．施工方便，施工时不需要养护，能及时开通交通。 4．维修简单，旧沥青混合料可再生利用。
⑥其它：如抗震性好、日照下不反射引起眩光、晴天无扬尘、雨后不泥泞等
主要缺点：
①沥青易老化：沥青是多组分有机材料，随着使用期的延长，沥青的胶体结构和组成成分发生变 化，使沥青粘性变差、塑性降低、沥青路面易表面松散、整体性降低，从而导致结构破坏；
②温度敏感性较差：夏季高温易流淌，高温稳定性差；低温易发脆，抗裂性能差。可采用优质沥 青或采取改性措施等。
2024年道路建筑材料4
道路建筑材料41.引言道路建筑材料是道路工程的基础，其质量直接关系到道路的使用寿命、安全性能和经济效益。
本文主要介绍了道路建筑材料中的一种——沥青混合料，包括其组成、性能、施工工艺及质量控制等方面的内容。
2.沥青混合料的组成沥青混合料是由沥青、矿料、填料和添加剂组成的复合材料。
其中，沥青是胶结料，矿料是骨料，填料用于改善沥青混合料的性能，添加剂用于调整沥青混合料的施工性能。
3.沥青混合料的性能沥青混合料的性能主要包括力学性能、温度性能和耐久性能。
力学性能主要包括抗剪强度、抗压强度和抗弯拉强度等；温度性能主要包括高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等；耐久性能主要包括抗老化性能、抗疲劳性能和抗水损害性能等。
4.沥青混合料的施工工艺沥青混合料的施工工艺主要包括沥青混合料的制备、运输、摊铺和碾压等环节。
在制备过程中，应严格控制沥青、矿料、填料和添加剂的质量和掺量；在运输过程中，应保证沥青混合料的质量和温度；在摊铺过程中，应保证摊铺速度、厚度和平整度；在碾压过程中，应保证碾压温度、速度和遍数。
5.沥青混合料的质量控制沥青混合料的质量控制主要包括原材料质量控制、沥青混合料配比设计和施工过程控制等环节。
原材料质量控制主要包括沥青、矿料、填料和添加剂的质量检测和控制；沥青混合料配比设计主要包括确定沥青混合料的类型、级配和掺量等；施工过程控制主要包括沥青混合料的制备、运输、摊铺和碾压等环节的质量控制。
6.结论沥青混合料是道路工程中常用的一种建筑材料，其质量直接关系到道路的使用寿命、安全性能和经济效益。
因此，在沥青混合料的制备、运输、摊铺和碾压等环节中，应严格控制沥青、矿料、填料和添加剂的质量和掺量，保证沥青混合料的质量。
同时，应加强沥青混合料的质量检测和控制，提高道路工程的质量和效益。
参考文献：[1]张志强，道路建筑材料[M]，北京：人民交通出版社，2010.[2]李国强，道路工程[M]，北京：人民交通出版社，2015.[3]王朝晖，沥青混合料设计原理与施工技术[M]，北京：中国建筑工业出版社，2012.1.原材料质量控制原材料质量控制是沥青混合料质量控制的基础。
沥青及沥青混合料流变性质课件
沥青及沥青混合料的蠕变性质
蠕变是指材料在恒定应力作用下，随时间而产生的变形。 沥青及沥青混合料的蠕变性质主要受到温度、加载时间和应力水平的影响。
沥青及沥青混合料的松弛性质
松弛是指材料在应力作用下，随时间而产生的变形减小的现 象。
沥青及沥青混合料的松弛性质主要受到温度、加载时间和应 力水平的影响。
数据分析
从测试结果中可以获得样品的 蠕变速率和蠕变模量等参数。
动态剪切流变试验
定义
动态剪切流变试验用于测量材料在动态剪 切应力作用下的行为，通常用于评估材料
的阻尼性能和弹性恢复能力。
测试步骤
将沥青或沥青混合料样品放置在动态剪切 流变仪上，施加一定的动态剪切应力，并
测量应变和应力随时间的变化。
பைடு நூலகம்
测试设备
04
沥青及沥青混合料的非线性粘弹性
非线性粘弹性理论
沥青及沥青混合料是一种复杂的 粘弹性材料，其力学性质随时间
、温度和应力状态而变化。
非线性粘弹性理论是描述这种材 料在不同条件下力学行为的工具 ，包括时间-温度等效原理、蠕
变和松弛实验等。
非线性粘弹性理论可以解释沥青 及沥青混合料在复杂应力状态下 的变形行为，为材料设计和工程
数据分析
从测试结果中可以获得样品的 弹性模量、拉伸强度和断裂伸
长率等参数。
弯曲梁流变试验
定义 测试设备 测试步骤 数据分析
弯曲梁流变试验用于测量材料在弯曲应力作用下的行为，通常 用于评估材料的耐久性和疲劳性能。
弯曲梁流变仪，包括一个可调节温度的样品夹持装置和一个施 加弯曲应力的装置。
将沥青或沥青混合料样品放置在弯曲梁流变仪上，施加一定的 弯曲应力，并测量应变和应力随时间的变化。
道路养护与管理专业《沥青混合料技术性质 Microsoft Word 文档》
沥青混合料的技术性质1．高温稳定性沥青混合料的高温稳定性是指混合料在夏季高温〔通常为60℃〕的条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能。
〔1〕高温稳定性的评价方法及评价指标采用马歇尔稳定度试验来评价沥青混合料高温稳定性；对于高速公路、一级公路、城市快速路、主干路用沥青混合料，还应通过车辙试验检验其抗车辙能力。
1〕马歇尔稳定度试验马歇尔稳定度试验用于测定沥青混合料试件在规定温度和荷载速度下的破坏荷载和抗变性能力。
目前普遍是测定马歇尔稳定度〔MS〕、流值〔FL〕两项指标。
稳定度是指试件破坏时承受的最大荷载〔KN〕；流值是指到达最大破坏荷载时试件的垂直变形〔〕。
2〕车辙试验车辙试验是一种模拟车辆轮胎在路面上滚动形成车辙的工程试验方法。
目前我国的车辙试验是用标准成型方法，制成300mm×300mm×50mm的沥青混合料试件，在60℃的温度条件下，以一定荷载的轮子在同一轨迹上作一定时间的反复行走，形成一定的车辙深度，然后计算产生1mm车辙变形所需要的行走次数，即为动稳定度〔次／mm〕。
〔2〕影响高温稳定性的主要因素1〕矿料的性质矿料性质对沥青混合料高温性能影响至关重要。
采用外表粗糙、有棱角、颗粒接近立方体的碎石集料，经压实后集料颗粒间能够形成紧密的嵌锁作用，增大沥青混合料的内摩阻角，有利于增强沥青混合料的高温稳定性。
相反采用外表光滑的砾石、卵石集料拌制的沥青混合料颗粒之间缺乏嵌锁力，在荷载作用下容易产生滑移，使路面出现车辙。
2〕沥青的粘度沥青的粘度越大，与集料的粘附性越好，沥青混合料的抗高温变形能力越强。
3〕沥青的用量随着沥青用量的增加，矿料外表的沥青膜增厚，自由沥青比例增加，在高温条件下，这局部沥青在荷载作用下发生明显的流动变形，从而导致沥青混合料抗高温变形能力降低2．低温抗裂性沥青混合料的低温抗裂性是指沥青混合料在低温下抵抗断裂破坏的能力。
当冬季气温降低时，沥青面层将产生体积收缩，而在基层结构与周围材料的约束作用下，沥青混合料不能自由收缩。
《道路建筑材料》教学教案—05沥青混合料的技术性质及应用
学习情境五沥青混合料的技术性质及应用学习目标：了解热拌沥青混合料的组成结构、体积特征参数、强度形成原理及组成设计方法。
教学内容：热拌沥青混合料的组成结构、体积特征参数、强度形成原理，沥青混合料应具备的技术性质、影响因素及评价方法，介绍普通热拌沥青混合料的组成设计方法重点难点：掌握沥青混合料应具备的技术性质、影响因素及评价方法，了解热拌沥青混合料的组成结构、体积特征参数、强度形成原理及组成设计方法。
情景导入：沥青混合料主要应用与道路工程与桥面铺装，沥青混合料的性能好坏直接影响沥青路面的强度跟耐久性。
教学单元一：概述一、沥青混合料的特点①沥青混合料具有良好的力学性质和路用性能，铺筑的路面平整无接缝，减震吸声，行车舒适。
路表具有一定的粗糙度，且无强烈反光，有利于行车安全。
②沥青路面可全部采用机械化施工，有利于施工质量控制，施工后即可开放交通。
③便于分期修建和再生利用。
二、沥青混合料的分类（一）按矿质混合料的级配组成分类1、连续密级配沥青混凝土混合料2、连续半开级配沥青混合料3、开级配沥青混合料4、间断级配沥青混合料（二）按照矿料的最大粒径分类根据集料的公称最大粒径，沥青混合料分特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式和砂粒式，（三）根据沥青混合料的拌和及铺筑温度分类1、热拌(热铺)沥青混合料2、常温沥青混合料二、热拌沥青混合料1、沥青混合料的组成结构和强度理论 悬浮密实结构 骨架空隙结构 骨架密实结构 2.沥青混合料强度理论tan c τσϕ=+沥青混合料的粘结力和内摩阻角可以通过三轴剪切试验确定。
在规定条件下，对沥青混合料试件实施不同的侧向应力，测试法向应力。
3.影响沥青混合料抗剪强度的影响因素 1）沥青的粘度对沥青混合料抗剪的影响2）沥青与矿料之间的吸附作用 3）沥青与矿粉的用量比例4）矿料的集配类型及表面性质对沥青混合料抗剪强度的影响 5）温度及加荷速度对沥青混合料抗剪强度的影响 （二）沥青混合料的技术性质和技术标准 1.沥青混合料的技术性质 高温稳定性（1）马歇尔稳定性 （2）车辙试验 低温抗裂性 耐久性 抗滑性 施工和易性2.热拌沥青混合料的技术性质教学单元二 沥青混合料的技术性能检测与配合比设计一．沥青混合料的组成材料的技术要求1.沥青材料2.粗集料3.细集料4.填料二、沥青混合料配合比设计1.矿质混合料的配合组成设计2.确定沥青混合料的最佳沥青用量（一）沥青混合料类型的选择沥青面层一般采用双层式或三层式结构，各层所用沥青混合料类型应根据道路等级与所处位置的功能要求进行选择。
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（二）沥青混合料分类
热拌沥青混合料
按施工温度
中温沥青混合料
冷拌沥青混合料
2020/10/17
12
沥青混合料的分类
不同类型沥青
不同组成的 矿质集料
不同结构的 沥青路面
1. 沥青混凝土路面AC
2. 沥青马蹄脂碎石混合料路面SMA 3. 多孔隙沥青混合料路面OGFC
2020/10/17
4. 乳化沥青碎石路面 5. 沥青碎石路面AM
E 100 100 100 100 97 89
F 100 100 100 100 95 80
2020/10/17
6
（二）沥青混合料分类
按集料公称 最大粒径分
类
2020/10/17
特粗式沥青混合料 粗粒式沥青混合料 中粒式沥青混合料
公称最大粒径 1
>31.5mm
公称最大粒径为 2
26.5或31.5mm
2020/10/17
3
1、沥青混合料简介
（一）定义
• 沥青混合料 由一定粘度和适当 用量的沥青结合料与一定级配的 矿料拌和而成的混合料总称。
粗集料——骨架作用 沥青+细集料——填充与粘结作用
矿粉
+
砂
+ 沥青
2020/10/17
粗集料骨架 Stones
+ 纤维
+
Mastic
用玛蹄脂填充的粗集料骨架
4
-
OGFC-10
-
-
-
>18
>18
半开级配
沥青稳 定碎石
－ － － AM-20 AM-16 AM-13 AM-10 AM-5 6～12
公称最 大粒径 (mm)
37.5 31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75
最大 粒径 (mm)
53.0 37.5 31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5
公称最大粒径为 16或19mm
3
细粒式沥青混合料 砂粒式沥青混合料
公称最大粒径为 9.5或13.2mm
4
公称最大粒径 5
≤4.75mm
7
（二）沥青混合料分类
按矿质集料 级配类型
连续级配沥青混合料 间断级配沥青混合料
2020/10/17
8
（二）沥青混合料分类
按密实 度分类
2020/10/17
密级配沥 青混合料
13
1.沥青混凝土路面
上限 下限 中值
0.075 0.6 2.36 4.75 9.5
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 19 31.5
沥青混凝土 混合料
室 内 拌 和
是由适当比例的粗集料、细集料及填料按连续级配的原则组成 符合规定级配的矿质混合料，与沥青在较高温度下拌和而成沥
青混合料,简称沥青混凝土（Asphalt Concrete, 以AC表示）
空隙率较小
密实耐久
高温稳定性差
抗滑性较差
室 内 成 型 2020/10/17
沥青混合料
AC-13路面
施工现场拌和站
14
沥青混合料的概述
沥青碎石 混合料
2.沥青碎石路面
100.0
90.0 通过率1
80.0 下限
70.0
60.0
名称
关键性筛孔 通过率(％)
细型密级配
名称
关键性筛孔 通过率(％)
AC-25 26.5 AC-20 19 AC-16 16 AC-13 13.2 AC-10 9.5
4.75 AC-25C
<40
AC-25F
>40
4.75 AC-20C
<45
AC-20F
>45
2.36 AC-16C
<38
AC-16F
>38
AC-16 － SMA-16
AC-13 － SMA-13 细粒式
AC-10 － SMA-10
砂粒式 AC-5
－
-
设计空 隙率 (％)
3～5
2020/10/17
3～6
3～4
开级配
间断级配
排水式沥 排水式沥青 青磨耗层 碎石基层
-
ATPB-40
-
ATPB-30
-
ATPB-25
-
-
OGFC-16
-
OGFC-13
2.36 AC-13C
<40
AC-13F
>40
2.36 AC-10C
<45
AC-10F
>45
2020/10/17
10
（二）沥青混合料分类
密级配
混合料 类型
连续级配
沥青 沥青稳 混凝土 定碎石
间断级配
沥青玛蹄 脂碎石
特粗式 － ATB-40
-
－ ATB-30
-
粗粒式
AC-25 ATB-25
-
AC-20 － SMA-20 中粒式
公称最大粒径：P>90%(或ai<10%)的最小一级标 准筛筛孔尺寸
通过百分率（％）
粒径 （mm） 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3
A 100 95 90
B 100 92 80
C 100 100 98 90
D 100 100 93 80
半开级配沥 青混合料
开级配沥 青混合料
F型、C型
空隙率 3%-6%
空隙率
6%-12%
空隙率
>18%
沥青混凝土 AC 沥青稳定碎石
ATB
沥青碎石AM
OGFC
9
（二）沥青混合料分类
粗型和细型密级配沥青混凝土的关键性筛孔通过率
公称最大 用以分类 混合料 粒径 的关键性 类型 (mm) 筛孔(mm)
粗型密级配
=
Stone Mastic Asphalt
1、沥青混合料简介
（二）沥青混合料分类
（1）按矿料最大粒径分类 （2）按矿料级配类型分类 （3）按矿料级配组成及压实空隙率大小分类 （4）按混合料拌合及铺筑温度划分
2020/10/17
5
（二）沥青混合料分类
最大粒径：P=100CTION MATERIALS
沥青混合料
交通科学与工程学院 道路材料教研室
2020/10/17
1
第四章 沥青混合料
• 沥青混合料简介 • 沥青混合料的组成结构和强度形成原理 • 沥青混合料路用性能
2020/10/17
2
1、沥青混合料简介
• 沥青混合料的定义 • 沥青混合料的分类 • 沥青混合料的基本特点
AM-30
高温稳定性好 易渗水，耐久性差
15
沥青混合料的概述
3.沥青马蹄脂碎石混合料路面
通过率1 下限
0.075 0.6 2.36 4.75 9.5
100.0 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 19 31.5
沥青马蹄脂 碎石混合料
是由适当比例的粗集料(多)、矿粉(多)、沥青(多) 、中间粒径颗 粒(少)组成的骨架密实结构型沥青混合料，此外，沥青改性剂
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
0.075
0.6
2.36
4.75
9.5
19
31.5
是由适当比例的粗集料、细集料及少量填料（或无填料）
与沥青在较高温度下拌和而成,称为沥青碎石混合料（Asphalt
Macadam, 以AM表示）
室
内
拌 和
空隙率较大
抗滑性好
室 内 成 型
2020/10/17