路基路面工程ppt 94第十三章 沥青路面

三轴试验
采用圆柱形试件，试件直径应大于矿料最大粒径的4倍，试件高与直径比 大于2；矿料最大粒径小于25mm时，试件直径10cm，高20cm；将一组试件分别 在不同侧压力下以一定加载速度施加垂直压力到试件破坏，此时该垂直压力 为最大主应力，侧压力为最小主应力。
第二节 沥青路面材料的结构和力学特征
三、沥青混合料的结构力学特性
25
七、沥青路面的分类
按沥青路面材料的技术特点：
第一节 概述
26
第一节 概述
八、沥青路面类型选择
要根据任务要求（道路的等级、交通量、使用年限、修建 费用、环境状况等）和工程特点（施工季节、施工期限、 路基及基层状况等）；
还应考虑材料供应情况、施工机具、劳力和施工技术条件 等因素。
第二节 沥青路面材料的结构和力学特征
24
4
第一节 概述
七、沥青路面的分类
按沥青路面材料的技术特点：
沥青混凝土（Asphalt Concrete） 热拌沥青碎石（Asphalt Macadam） 乳化沥青碎石（Emulsion Asphalt Macadam) 沥青贯入式 沥青表面处治 沥青玛碲脂碎石SMA （Stone Mastic Asphalt） 排水性沥青混凝土（Porous Asphalt Concrete） 开级配抗滑磨耗层（ Open Graded Friction Course ）
七、沥青路面的分类
按施工工艺：
层铺法——沥青表处和沥青贯入式
分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑面层。 优点：工艺设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低。缺
点：路面成型期较长，需要经过炎热季节行车碾压才能成型；
路拌法——采用移动式拌和机械(或人工)在现场施工， 将矿料和沥青材料就地拌和，摊铺并碾压密实成型。可 采用热油冷料或冷油冷料拌和摊铺。
征）； 3）级配不当，粗料少、细料多； 4）用油量偏大，或出现水损害； 5）沥青稠度太低； 6）车轮磨耗太严重
16
四、沥青路面的损坏类型及成因 表面抗滑不足
第一节 概述
表面抗滑不足及泛油图片
17
第一节 概述
四、沥青路面的损坏类型及成因 其它病害
坑槽：面层的网裂、龟裂未及时养护而逐渐形成 坑槽。
网裂：上述裂缝未及时处理，水渗入所致；结构强度不 足；沥青老化等。
8
四、沥青路面的损坏类型及成因 裂缝
第一节 概述
四、沥青路面的损坏类型及成因 裂缝
第一节 概述
横向裂缝
9
纵向裂缝
10
四、沥青路面的损坏类型及成因 裂缝
块裂及网裂
第一节 概述
11
第一节 概述
四、沥青路面的损坏类型及成因
车辙
常用的类型有沥青混凝土、密级配沥青稳定碎石混合料 等。
密实悬浮结构、骨架空隙结构、骨架密实结构。
21
第一节 概述
七、沥青路面的分类
按强度构成原理：
嵌挤类沥青路面
这类沥青路面的强度和稳定性主要依靠骨料颗粒间相互嵌挤 产生的内摩阻力，凝聚力仅起次要作用。其主要特点是热稳 定性好。部分类型的空隙率大，易渗水，耐久性较差。
一、沥青混合料的体积参数关系
沥青混合料是一种由集料、沥青和空气组成的三相空间体系。
27
28
第二节 沥青路面材料的结构和力学特征
二、沥青混合料的压实性能
1）沥青混合料压实度及其控制：
沥青混合料的压实度直接决定着其成型后的强度，在一定范 围之内（没有出现过压时），压实度越大越好。
压实度表征的三种方式与实际控制方法： （1）理论密度的压实度； （2）马歇尔密度的压实度； （3）试验段密度的压实度。
三、沥青混合料的结构力学特性
沥青混合料是一种由集料、沥青和空气组成的三相空 间体系。
强度取决于集料颗粒间的摩擦力和嵌挤力、沥青胶结 料的黏结力以及沥青与集料之间的黏附性。
影响：集料的类型、空间布型以及胶结料的类型、用 量、与集料的粘附程度影响着沥青混合料的力学特性。
31
第二节 沥青路面材料的结构和力学特征
2）水的作用； 3）沥青在施工中的过度加热老化
14
四、沥青路面的损坏类型及成因 松散剥落
第一节 概述
15
第一节 概述
四、沥青路面的损坏类型及成因
表面抗滑不足
定义：
沥青路面在使用过程中，表面集料被逐渐磨光，或者出现沥青层 泛油，使得沥青层表出现光滑。
原因：
1）集料软弱，宏观纹理和微观构造小； 2）粗集料抵抗磨光的能力差（由磨光值、棱角性、压碎值等表
常用的主要结构有Porous Asphalt Pavement（PA）或Open Graded Asphalt Friction Course（OGFC）、SMA、 Superpave、沥青贯入、沥青表面处治等。
各自优缺点：
密实类：耐久性好，热稳定性差； 嵌挤类：热稳定性好。
22
第一节 概述
分区方法：
根据高温-低温-雨量三个主要因素的30年气象统计资料来划分。 即：
沥青路面分区：高、低温指标及降雨指标 沥青及沥青混合料分区：高、低温及降雨指标
20
第一节 概述
七、沥青路面的分类
按强度构成原理：
密实类沥青路面
这类沥青路面的矿料按最大密实原则设计，路面的强度 和稳定性取决于混合料的凝聚力和内摩阻力。其面层结 构的特点是空隙率小，细料含量多，高温时易产生推挤 变形。
（在机场跑道、高速公路上尤其需要） ； （5）易于维修，可再利用； （6）强度和稳定性受基层、土基影响较大； （7）沥青混合料力学性能受温度影响大； （8）沥青会老化，沥青结构层易出现老化破坏。
5
四、沥青路面的损坏类型及成因
第一节 概述
高等级路面常见的损坏现象有裂缝（横向、纵向 和网状裂缝）、车辙、松散、剥落和表面磨光等
裂缝：是高级公路最主要的破损形式。 车辙：是渠化交通引起的沥青路面损坏类型之一。 松散剥落：是指沥青从矿料表面剥落。 表面抗滑不足：
6
1
四、沥青路面的损坏类型及成因 裂缝
第一节 概述
7
第一节 概述
四、沥青路面的损坏类型及成因
裂缝
表观形态分有：横裂、纵裂、网裂、块裂、不规则裂锋 等，产生原因：
波浪：路面上形成高低起伏、凹凸变形。 拥包：在行车水平力作用下，沥青面层材料的抗
剪强度不足则易产生推挤拥包。 啃边：在行车作用和自然因素影响下，沥青路面
边缘不断缺损、参差不齐，路面宽度变小。
18
3
五、沥青路面的基本要求
第一节 概述
高温稳定性-高温下抵抗永久变形的能力； 低温抗裂性-抵抗低温抗裂的能力； 水稳定性-抵抗水损害的能力，密级配路面抗渗和排水
定义：
路面结构及路基在行车荷载作用下的补充压实，或结构层及路 基中材料的侧向位移产生的累积永久变形。车辙还包括轮胎磨 耗引起的材料缺省。
车辙是高级沥青路面的主要破坏型式，对于半刚性基层沥青路 面，车辙主要发生在中上面层或沥青层表。
原因：
1）沥青混合料高温稳定性不足，塑性变形累积； 2）路面结构及路基材料的变形累积； 3）车辆渠化交通的荷载磨耗－磨耗型车辙。
结构。
3
二、沥青路面的工程特点
①优良的力学性能－变形性能与强度 ②良好的抗滑性－雨天的行驶安全性 ③施工方便－强度形成速度和维修 ④经济耐久－使用寿命 ⑤有利于分期修建
第一节 概述
4
第一节 概述
三、沥青路面的优缺点（与普通水泥路面相比）
（1）表面平整无接缝、行车较舒适； （2）结构较柔，振动小，行车稳定性好； （3）车辆与路面的视觉效果好； （4）施工期短、施工成型快，能够迅速交付使用
路面透水； 耐久性—抵抗老化与荷载重复作用的能力； 抗滑能力—保证最不利情况（路面潮湿）下车辆安全
形势的能力。
19
六、沥青路面使用性能的气候分区
第候条件差异很大，对沥青提出的要求也不尽相 同，为保证沥青路面对气候的适应性，提出了沥青及沥青路面 的气候分区。
第十三章 沥青路面
土木建筑工程学院
邓苗毅
1
主要内容：
主要内容
第一节 概述 第二节 沥青路面材料的结构和力学特征 第三节 沥青路面的稳定性和耐久性 第四节 沥青路面的原材料 第五节 沥青混合料的组成设计 第六节 沥青路面施工与质量控制
2
第一节 概述
一、沥青路面及结构组合形式
沥青路面
②应力松弛
应力松弛是应变恒定不变，应力随时间减小的现象。应力降低到初始 数值（初始应力值的1/n）的时间，称为松弛时间。
③综合
沥青混合料主要呈现为弹性或粘塑性，与应力作用时间与松弛时间的 比值有关：作用时间<<松弛时间，以弹性为主；作用时间>>松弛时 间，以粘塑性为主；作用时间与松弛时间相近，为弹-粘-塑性。
12
2
四、沥青路面的损坏类型及成因 车辙
车辙图片
第一节 概述
13
第一节 概述
四、沥青路面的损坏类型及成因 松散剥落
定义：
沥青从矿料表面脱落，在荷载作用下面层呈现的松散现象。沥 青层出现松散剥落将会继而出现坑槽破坏。
原因：
1）沥青与矿料黏附性差（沥青粘性差、集料粘附等级低、集料 潮湿、沥青老化后性能下降、冻融等）；
优点：沥青材料分布相对均匀，成型期短。缺点：冷料拌和强 度低
23
七、沥青路面的分类
第一节 概述
按施工工艺：
厂拌法——沥青碎石和沥青混凝土
一定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备加热拌和， 送到工地摊铺碾压成型。分热拌热铺、热拌冷铺，区别在 于摊铺时混合料温度