路基路面工程第十三章沥青路面
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华南理工大学路基路面工程习题与参考答案
路基路面工程复习题参考答案〔要点－结合要点阐述〕〔华南理工大学交通学院〕1、对于综述题－需要结合要点阐述2、不完整的参见教案与课本第一章总论1、对路基路面的要求对路基基本要求：A 结构尺寸的要求,B 对整体结构〔包括周围地层〕的要求C 足够的强度和抗变形能力,D 足够的整体水温稳定性对路面基本要求<1>具有足够的强度和刚度<2>具有足够的水温稳定性<3>具有足够的耐久性和平整度<4>具有足够的抗滑性<5>具有尽可能低的扬尘性<6>符合公路工程技术标准规定的几何形状和尺寸2、影响路基路面稳定的因素－此章节容需要学后再看水文水文地质气候地理地质土的类别3、公路自然区划原则3个4、路基湿度来源5、路基干湿类型的分类？一般路基要求工作在何状态？6、路基平均稠度和临界高度7、路面结构层位与层位功能面层：直接承受行车车轮作用与自然因素底作用,并将所受之力传递给下层,要求路面材料有足够的力学强度和稳定性,并要求表面平整、抗滑、防渗性能好。
基层：主要承受车辆荷载的竖向力,并把由面层传下来的应力扩散到垫层和土基,故必须有足够的力学强度和稳定性与平整度和良好的扩散应力性能。
垫层：起排水隔水、防冻和防污等多方面作用,而主要作用是调节和改善土基的水温状态,扩散由基层传递下来的荷载应力的作用。
8、各类路面的特点参见教案高速公路、一般公路第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质1、什么叫标准轴载？什么叫当量圆？路面设计中将轴载谱作用进行等效换算为当量轴载作用的轴载。
〔我国标准轴载为双轮组单轴重100KN的车辆,以BZZ-100表示〕当量圆：椭圆形车辆轮胎面积等效换算为圆2、什么叫动载特性水平力振动力瞬时性3、自然因素对路面的影响主要表现在那些方面？温度与其温度变化水4、路基工作区？路基工作区－路基某一深处,车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重应力引起的垂直应力相比所占比例很小,仅为1/10~1/5时,该深度围的路基5、回弹模量？K? CBR?回弹模量:土基在荷载作用下产生应力与与其相应的<可恢复>回弹变形比值；K:土基顶面的垂直压力与该压力下弯沉的比值。
沥青路面
沥青性质
影响因素
沥青含量
矿料级配
测试温度
3．抗弯拉强度
沥青路面在行车重复荷载作用下，往往因路面弯曲而产生开裂破坏。
材料性质
沥青性质
沥青含量
矿料性质
混合料均匀性
影响因素
温度状况
加荷状况
缺点：沥青路面的抗弯强度较低。
在低温时，沥青路面的抗变形能力很低。
沥青面层透水性小。
二、沥青路面的分类
1.按强度构成原理
（1
强度和稳定性：主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力。
按其空隙率的大小可分为闭式和开式。
（2）嵌挤类：
特点：
采用颗粒尺寸较为均一的矿料；
强度和稳定性：主要依靠内摩阻力，粘聚力较次要。
2.按施工工艺
1）层铺法：
定义：用分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑。
优点：工艺和设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低；
缺点：路面成型期较长。
类型：沥青表面处治和沥青贯入式。
2路基或基层收缩与冰冻共同作用而产生的裂缝，裂缝是从基层开始逐渐反映到沥青面层开裂。
低温的裂缝大多是横向的。
沥青性质
影响因素
沥青老化
基层
面层
七、沥青路面的水稳定性
沥青混凝土的水稳性指标测定：
浸水马歇尔试验和沥青与矿料的粘附性试验，以检验沥青混合料受水损害时的抗剥落性能；
抗剪
强度低
抗弯拉
强度低
拉裂
滑移
参数：
1．抗剪强度
沥青混合料的剪切破坏：按摩尔——库仑原理进行分析。
沥青混合料抗剪强度：粘结力和内摩阻角。
路基路面课程讲义第十三章沥青路面
计算参数
E2 (MPa) 93.4
ŋ1(MPa•s) 126006.0
62.7
13776.4
47.4
256824.0
Hale Waihona Puke 32.623597.096.6
379926.0
39.2
241176.0
ŋ2(MPa•s)
43189.2 1213.1 89094.0 1762.6 97242.0 11686.8
30℃温度条件下：ATB3#高温稳定性最强，ATB1#高温稳定性最弱。 40℃温度条件下：ATB2#高温稳定性最强，ATB1#高温稳定性最差。
3
沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥
青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治
3按沥青路面的技术特性
沥青砼、沥青玛蹄脂碎石： 适用于高速公路，一级公路和其他各级公路路面；
乳化沥青碎石：适用于三、四级公路沥青面层，二级公路罩面 和其他各级公路调平层；
热拌沥青碎石：适用于二级以下公路路面面层； 沥青贯入式：适用于二级及二级以下的公路路面面层； 沥青表面处治：适用于三、四级公路面层和抗滑，磨耗层 •
第二节 沥青路面材料的结构与力学特性
一、三相体系与压实性能
Vv e VV Ve
Va
Vg
空气 沥青 集料
Pe M
PS
《路基路面工程》课程
Vv e VV Ve
Va
Vg
空气 沥青 集料
Pe M
PS
二、沥青混合料的结构力学特性
悬浮—密实结构 连续型密级配混合料结构 内摩擦角较小 粘聚力较高
骨架—空隙结构 连续型开级配矿质混合料结构 较高内摩擦角 粘聚力较低
我国上海市属于1-3-1 气候区，即为夏炎热 冬冷潮湿区。
第十三章沥青路面.
• 按强度构成原理分
• 按施工工艺分
• 按技术特性分
沥青路面类型的选择
《路基路面工程》精品课程
第二节 沥青路面材料的力学特性与 温度稳定性
沥青混合料的强度特性
• 抗剪强度 • 抗拉强度 • 抗弯拉强度
沥青混合料的应力－应变特性
而发展的过程。
• 蠕变现象：蠕变是材料在固定的应力作用下，变形随时间 • 应力松弛：变形物体在恒定应变下应力随时间而自动降低
1） 整修和清扫基层; 3） 铺洒主层矿料； 5） 撒布第一次沥青； 7） 第二次碾压； 9） 铺撒第二次嵌缝料； 11）洒布第三次沥青； 13）最后碾压；
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路拌沥青碎石路面的施工
路拌沥青碎石路面的施工程序：
清扫基层；
铺撒矿料；
洒布沥青材料； 拌和； 整形； 碾压；
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沥青路面的温度状况 沥青路面的高温稳定性
沥青混合料高温稳定性影响因素：
• 沥青和矿料的性质 • 沥青和矿料相互作用的特性 • 矿料级配组成
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提高沥青沥青混合料高温稳定性混合料高 温稳定性方法：
• 提高内摩阻力
• 提高粘结力 • 使用改性沥青
初期养护；
封层。 《路基路面工程》精品课程
热拌沥青混合料路面的施工
热拌法沥青混合料路面的铺筑工序：
基层准备和放样 摊铺（分人工摊铺和机械摊铺） 碾压
接缝施工
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沥青路面施工质量管理和检查
沥青路面交工质量检查与验收 工程施工总结
路基路面工程第13章
13.3 对沥青路面材料的要求
二、矿料
1、粗集料：碎石，筛选砾石，破碎砾石，矿渣等应洁净， 干燥，无风化，无杂质，有强度，耐磨耗，与沥青黏附性 能好（碱性佳），颗粒形状以近于立方体为佳 2、细集料：粒径小于5mm的天然砂，机制砂和石屑 应洁 净，干燥，无风化，无杂质，并有适当的 颗粒组成； 热拌沥青混合料的细集料，宜采用优质的天然砂或机制砂 3、填料：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
13.2 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性
四、沥青路面的温度状况
温度降低，混合料强度提高，温度升高，强度降低 路面结构内温度状况预估
13.2 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性
五、沥青路面的高温稳定性
温度升高，粘滞度降低，粘结力下降，强度降低，易发生剪
切破坏 影响沥青混合料高温稳定性的因素： 沥青和矿料的性质，相互作用特性，矿料级配组成，沥青砼 的热稳定性，表现在夏季路面在车辆作用下是否出现车辙。 车辙是高级沥青路面的主要破坏形式 车辙试验：在规定尺寸（300mm×300mm×50mm）的板 块压实沥青混合料试件上，在固定的荷载的橡胶轮反复行走 后，测定其在变形稳定期，每增加变形1mm的碾压次数，即 为稳定度，以次/mm表示，试验温度60oC，轮压0.7Mpa.
13.1 概述
二、沥青路面的分类 3、按沥青路面的技术特性
沥青玛蹄脂＝改性沥青+矿粉+纤维素
⑴沥青砼，沥青玛蹄脂碎石：适用于高速公路，一级公路 和其他各级公路路面 ⑵乳化沥青碎石：适用于三、四级公路沥青面层，二级公路养 护罩面和其他各级公路调平层
⑶热拌沥青碎石：适用于二级以下公路路面面层 、也可用于 联结层 ⑷沥青贯入式：适用于二级及二级以下的公路路面面层 ⑸沥青表面处治：适用于三、四级公路面层和抗滑，磨耗层
13-1 概述
第十三章沥青路面13-1 概述一、沥青路面的基本特性沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层，与各类基层和垫层所组成的路面结构。
由于沥青路面使用沥青结合料，因为增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用质量和耐久性都得到提高。
与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期段、养护维修简便、适宜于分期修建等优点，因而获得越来越广泛的应用。
50年代以来，各国修建沥青路面的数量迅猛增长，所占比重很大。
我国的公路和城市道路近20年来使用沥青材料修筑了相当数量的沥青路面。
沥青路面是我国高速公路的主要路面型式。
随着国民经济和现代化道路交通运输的需要，沥青路面必将有更大的发展。
沥青路面属于柔性路面，其强度与稳定性在很大程度上取决于土基和基层的特性。
沥青路面的抗弯强度较低，因而要求路面的基础应具有足够的强度和稳定性，所以，在施工时必须掌握路基土的特性进行充分的压实。
对软弱土基或翻浆路段，必须预先加以处理。
在低温时，沥青路面的抗变形能力很低，在寒冷地区为了防止土基不均匀胀冻而使沥青路面开裂，需设置防冻层。
沥青路面修筑后，由于它的透水性小，从而使土基和基层内的水分难以排出，在潮湿路段易发生土基和基层变软，导致路面破坏。
因此，必须提高基层的水稳性，尽可能采用结合料处治的整体性基层。
对交通量较大的路段，为使沥青路面具有一定的抗弯拉和抗疲劳开裂能力，宜在沥青面层下设置沥青混合料的联结层。
采用较薄的沥青面层时，特别是在旧路面上加铺面层时，要采取措施加强面层与基层之间的粘结，以防止水平力作用而引起沥青面层的剥落、推挤、拥包等破坏。
一、沥青路面的分类（1）按强度构成原理可将沥青路面分为密实类和嵌挤类两大类密实类沥青路面要求矿料的级配按最大密实原则设计，其强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力。
密实类沥青路面按其空隙率的大小可分为闭式和开式两种：闭式混合料中含有较多的小于0.5mm和0.074mm的矿料颗粒，空隙率小于6%，混合料致密而耐久，但热稳定性较差；开式混合料中小于0.5mm的矿料颗粒含量较少，空隙率大于6%，其热稳定性较好。
13+路基路面工程第十三章+沥青路面
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抗弯拉强度的影响因素：
沥青性质及用量，矿料性质及级配，加载速率 及重复加载次数，试件温度。
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三、沥青混和料的应力－应变特 性
沥青混合料以粘弹塑性为其基本力学特征，其 应力－应变特性与荷载大小和作用时间、材料 温度有关。
沥青混和料的粘弹塑性特征
疲劳试验通常采用两种方式控制加荷：
控制应力 控制应变
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沥青混和料的疲劳特性的影响因素
因素
因素增加时对疲劳寿命
的影响
因素
控制应力 控制应变
因素增加时对疲劳寿 命的影响
控制应力 控制应变
沥青粘度
沥青含量直至 最佳值
超过最佳值
增加 增加 减少
空隙率％
减少
减少 增加 增加 减少
1、按强度构成原理分类
密实类 按剩余空隙率的大小细分为
闭式 3％～6％ 开式6％以上
嵌挤类
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二、沥青路面的分类
2、按施工工艺的不同，沥青路面可分为层铺 法、路拌法、厂拌法三类
层铺法:沥青表面处治、沥青贯入式 路拌法：路拌沥青碎（砾）石
路拌沥青稳定土 厂拌法：
用劲度模量Stiffness Modulus来表征。
沥青混合料的劲度模量由Van der Peol 提出：
定义：材料在给定的荷载作用时间和温度条件下应 力与总应变的比值，即：
St ,T
t51CC VV
式中，Sm，Sb—分别为沥青混合料和沥青
Fig.2 SMA Surface
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第十三章 沥青路面
2．抗拉强度 1）在气候较寒冷地区，冬季气温下降，特别是 急骤降温时，沥青混合料发生收缩，如果收缩受 阻，就会产生拉应力，该应力超过沥青混合料的 抗拉强度，路面就会产生开裂。 2）沥青混合料的抗拉强度，可用直接拉伸试验 或间接拉伸试验—劈裂试验测定。见图 3） 沥青混合料在低温下的抗拉强度同沥青的 性质、沥青含量、矿质混合料的级配、测试时的 温度等因素有关。
3.抗弯拉强度
1）沥青路面在行车重复荷载作用下，往往因 路面弯曲而产生开裂破坏，因此，必须验算沥青 混合料的抗弯拉强度。 2）沥青混合料的抗弯拉强度在室内用粱式试 件在简支受力情况下测定。试验时用三分点法加 荷，梁中间部分处于纯弯拉状态。 3）沥青混合料的抗弯拉强度，取决于所用材 料的性质(沥青的性质、沥青的用量、矿料的性质、 混合料的均匀性)及结构破坏过程的加荷状况(重 复次数、应力增长速度等)。此外，计算时期的温 度状况对抗弯拉强度也有很大的影响。
3.根据沥青路面的技术特性，沥青面层可分为沥青 混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石混合料、 沥青贯人式、沥青表面处治、沥青玛蹄脂碎石等 类型。
1）沥青表面处治路面是指用沥青和集料按层铺 法或拌和法铺筑而成的厚度不超过3cm的沥青路 面。 沥青表面处治的厚度一般为1.5～3.0cm。沥 青表面处治适用于三级、四级公路的面层、旧沥 青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。 2）沥青贯入式路面是指用沥青贯人碎(砾)石作 面层的路面，使用时必须加铺封层处理。
max tg c
c和φ值可通过三轴剪切试验取得。
2）影响因素： 沥青混合料的抗剪强度主要取决于沥青与矿料 相互作用而产生的粘结力，以及矿料在沥青混合 料中相互嵌挤而产生的内摩阻角。
沥青混合料的粘结力取决于许多因素，其中最 主要的是沥青粘滞度、沥青含量与矿粉含量的比 值、以及沥青与矿料相互作用的特性；矿料的级 配、颗粒的形状和表面特性，都对沥青混合料的 内摩阻力产生影响。
8-沥青路面
高温指标： 30年设计周期的七月平均最高温度： 低温指标： 30年的极端最低气温的最小值 ： 沥青路面分区：高低温指标；
雨量指标
沥青及沥青混合料分区：高低温及降雨指标；
5
五、沥青路面分类 1、按强度构成原理分：
密实类(dense grading)
按最大密实原则设计矿料级配，其强度和稳定性主要取决于粘聚力和内摩阻 力，按空隙率大小，分闭式（<6%）和开式（>6%）,主要区别是0.5和0.074mm 之间颗粒含量不同，闭式多而开式少。 前者热稳定性比后者稍差，但水稳性好、耐久性好。
Suspending-dense
Skeleton-void
Skeleton-dense
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沥青混合料强度构成原理——摩尔库仑理论（Mohr-Coulomb theory）
主要参数：粘结力C（cohesion）和内摩擦角（inner friction angle） ： φ
τ max < τ = c + σ tgφ
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应力松弛(Stress Relaxation)
定义：变形物体在保持恒定应变情况下，所需施加的应力随时间而减小的现 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。
t '( 松 弛 时 间 ）=
（ η 粘滞度） E 弹性模量） （
沥青混合料呈现的主要是弹性或粘塑性，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，弹性为主； 作用时间>>松弛时间，粘塑性为主； 作用时间 松弛时间，弹、粘、塑性。
Burgers模型
修正Burgers模型
Delft－Xahu模型
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第四节 沥青混合料的模量
第十三章 沥青路面
纵向裂缝产生的原因有两种：一种情况是沥青面层分路幅摊铺时， 两幅接茬处未处理好，在车辆荷载与大气因素作用下逐渐开裂； 另一种情况是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水浸蚀产 生不均匀沉陷而引起。 网状裂缝主要是由于路面的整体强度不足而引起的，也可能是 由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，致
第2页，本讲稿共41页
第十三章 沥青路面
使水分渗入下层，加剧了路面的破损。在施工期及长期使用过 程中的老化也是导致沥青面层形成网裂的原因之一。
2、车辙—是渠化交通引起的沥青路面损坏类型之一。主是从提高沥 青的高温稳定性防治车辙。
3、松散剥落—指沥青从矿料表面脱落。产生的主要原因是 由于沥青与矿料之间的粘附性较差，在水或冰冻作用下， 沥青从矿料表面剥离所致。另一种原因是施工过程中混合 料加热温度过高，致使沥青老化失去粘性。
②沥青混合料高温稳定性影响因素 分为内因（沥青用量、沥青质量、混合料类型、矿料级配类型、矿 料颗粒形状、矿料表面特性、沥青与矿料的粘附、矿粉用量）和外 因（温度、湿度、行车荷载、施工质量）两类。
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第十三章 沥青路面
③沥青混合料高温性能试验方法
主要试验方法有： 室内圆柱形试件的单轴静载、动载、重复试验，三轴静载、动 载、重复试验，简单剪切的静载、重复加载和动力试验，此外 还有中空圆柱形试件的动力、剪切试验，棱柱形梁式试件的弯 曲蠕变试验，小型模拟设备的车辙试验，大型环道、直道试验 设备的足尺路面高温性能试验和现场试验路面的加速车辙试验 。 ④提高沥青混合料高温稳定性的措施
在处理疲劳破损时，通常采用动态试验；在解决车辙问题时，常采 用蠕变试验；在分析低温缩裂时，常采用应力松驰试验。 A、蠕变试验—采用拉伸、压缩和弯曲等力学图式，在固定荷载作用 下量测应变随时间的变化，蠕变柔量的计算公式（13-12）； B、应力松驰试验—松驰模量的计算公式（13-13）； C、等应变速率试验—按切线斜率计算的是切线劲度模量，割线 斜率计算的是割线劲度模量；计算公式（13-14）；
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第十三章 沥青路面
使水分渗入下层，加剧了路面的破损。在施工期及长期使用过 程中的老化也是导致沥青面层形成网裂的原因之一。
2、车辙—是渠化交通引起的沥青路面损坏类型之一。主是从提高沥 青的高温稳定性防治车辙。
3、松散剥落—指沥青从矿料表面脱落。产生的主要原因是 由于沥青与矿料之间的粘附性较差，在水或冰冻作用下， 沥青从矿料表面剥离所致。另一种原因是施工过程中混合 料加热温度过高，致使沥青老化失去粘性。
②沥青混合料高温稳定性影响因素 分为内因（沥青用量、沥青质量、混合料类型、矿料级配类型、矿 料颗粒形状、矿料表面特性、沥青与矿料的粘附、矿粉用量）和外 因（温度、湿度、行车荷载、施工质量）两类。
第20页，本讲稿共41页
第十三章 沥青路面
③沥青混合料高温性能试验方法
主要试验方法有： 室内圆柱形试件的单轴静载、动载、重复试验，三轴静载、动 载、重复试验，简单剪切的静载、重复加载和动力试验，此外 还有中空圆柱形试件的动力、剪切试验，棱柱形梁式试件的弯 曲蠕变试验，小型模拟设备的车辙试验，大型环道、直道试验 设备的足尺路面高温性能试验和现场试验路面的加速车辙试验 。 ④提高沥青混合料高温稳定性的措施
在处理疲劳破损时，通常采用动态试验；在解决车辙问题时，常采 用蠕变试验；在分析低温缩裂时，常采用应力松驰试验。 A、蠕变试验—采用拉伸、压缩和弯曲等力学图式，在固定荷载作用 下量测应变随时间的变化，蠕变柔量的计算公式（13-12）； B、应力松驰试验—松驰模量的计算公式（13-13）； C、等应变速率试验—按切线斜率计算的是切线劲度模量，割线 斜率计算的是割线劲度模量；计算公式（13-14）；
第十三章：沥青路面
13 沥青路面
§13-2 沥青路面材料的结构与力学特性 一、 沥青路面材料三相体系与压实功能
沥青混合料压实的影响因素
(a:油石比)
13 沥青路面
§13-2 沥青路面材料的结构与力学特性
沥青混合料的强度来源为沥青的粘结力c和集料的内摩阻力 如何求沥青混合料的粘结力C和内摩擦角 呢？（三种试验方法）
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
§13-1 概 述
13 沥青路面
纵向裂缝
13 沥青路面
横向裂缝
13 沥青路面
块裂及网裂
13 沥青路面
§13-1 概 述
13 沥青路面
车辙
13 沥青路面
§13-1 概 述
13 沥青路面
松散剥落
13 沥青路面
§13-1 概 述
13 沥青路面
表面抗滑不足及泛油
13 沥青路面
§13-1 概 述
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
13 沥青路面
§13-3 沥青路面的稳定性与耐久性
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二、沥青路面的分类
3、根据沥青路面的技术特性分类：
沥青表面处治路面(asphalt surface treatment) 沥青贯入式路面(asphalt penetration) 沥青碎石路面AM(asphalt macadam) 沥青混凝土路面AC(asphalt concrete) 乳化沥青碎石路面emulsified asphalt 沥青马蹄脂碎石路面SMA(stone mastic asphalt) 开级配沥青磨耗层OGFC
沥青混和料的抗拉强度可用直接拉伸试验或间 接拉伸试验－劈裂试验测定
影响因素
沥青性质、沥青含量
矿料级配
测试时的温度
加荷速率
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20
3 抗弯拉强度
在行车荷载反复作用 下，路面弯曲而产生 开裂破坏。
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试验：测重复荷载作用下的弯拉强度和 弯拉回弹模量。
按结构特点分为三类：
悬浮密实结构：沥青混凝土 连续型密级配
骨架空隙结构：沥青碎石混合料、 OGFC 连续型开级配
骨架密实结构: SMA 间断型密级配
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12
2020/9/26
14
Fig.1 Dense Graded AC Lab
Samples
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Fig.2 SMA Surface
沥青的粘滞度
沥青含量 矿粉含量
碱性石料与沥青发生化 学吸附
沥青与矿料间的粘附性 矿料间的内摩擦力
Hale Waihona Puke 酸性石料与沥青不会发 生化学吸附
矿料级配
矿料颗粒形状
矿料表面特性
2020/9/26
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2 抗拉强度
急骤降温时，沥青混和料发生收缩，如果收缩 受阻，会产生拉应力，当超过材料的抗拉强度 时，路面产生开裂。
密实类 按剩余空隙率的大小细分为
闭式 3％～6％ 开式6％以上
嵌挤类
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二、沥青路面的分类
2、按施工工艺的不同，沥青路面可分为层铺 法、路拌法、厂拌法三类
层铺法:沥青表面处治、沥青贯入式 路拌法：路拌沥青碎（砾）石
路拌沥青稳定土 厂拌法：
厂拌沥青碎石：开级配、剩余空隙率10％～15％ 沥青混凝土：密级配、剩余空隙率10％以下
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抗弯拉强度的影响因素：
沥青性质及用量，矿料性质及级配，加载速率 及重复加载次数，试件温度。
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三、沥青混和料的应力－应变特 性
沥青混合料以粘弹塑性为其基本力学特征，其 应力－应变特性与荷载大小和作用时间、材料 温度有关。
沥青混和料的粘弹塑性特征
沥青混和料是一种典型的弹、粘、塑性综合体， 在低温小变形范围内接近弹性体， 在高温大变形范围内表现为粘塑性体， 而在通常温度的过渡范围内则为一般粘弹性体。
小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜 分期修建
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一、沥青路面的基本特性
沥青路面的使用功能要求
强度与刚度（开裂、变形） 稳定性（高低温、水稳定性） 耐久性（疲劳、老化） 平整性（舒适、动荷） 抗滑性（安全） 少尘性（环保）
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二、沥青路面的分类
1、按强度构成原理分类
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三、沥青混和料的应力－应变特 性
沥青混和料的粘弹塑性特征主要表现在以下三 个方面：
材料的力学特性与加载速度有关，随着加载速度的 增加，材料的强度和刚度均会增大。
材料的力学特性对温度十分敏感，随着温度的升高， 材料的物理特征表现为变软，强度与刚度变小。
材料具有十分明显的蠕变creep和应力松弛 looseness现象。 －具有对时间的敏感性
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四、沥青混凝土路面的主要技 术问题
高温稳定性 低温抗裂性 耐久性（水稳定性、疲劳与老化） 表面抗滑性
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五、沥青路面的气候分区
分区依据：最高气温、最低气温和降雨 量
方法：先按30年最热月平均最高气温和 30年一遇极端最低气温划分沥青路面气 候分区（见P308表13-1），再按雨量资 料细分出沥青及沥青混合料气候分区见 P308表13-2）
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六、沥青混凝土路面的主要矛盾
高温稳定性与低温抗裂性、抗疲劳性能
表面服务功能与耐久性
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第2节 沥青路面材料的力学特 性
沥青混和料的结构类型 沥青混和料的强度特性 沥青混和料的应力－应变特性 沥青混和料的疲劳特性
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一、沥青混和料的结构类型
(Open－Graded Friction Course )剩余空隙率20％左右
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三、沥青路面类型的选择
选择原则
任务要求：道路等级、交通量、使用年 限、修建费用
工程特点：施工季节、施工期限、基层状况 施工技术：人、机、料
沥青类路面一般不宜铺筑在纵坡大于6％的路段上 (出于安全原因)，纵坡大于3％的路段，考虑抗滑的 要求宜采用粗粒式沥青碎石或粗粒式沥青表面处治。
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Fig.3: OGFC Lab Samples
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二、沥青混和料的强度特性
1 抗剪强度
强度构成 c,φ 材料c,φ值的测定 （课本P316、317中的
公式实为极限平衡关 系式）
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影响沥青混和料抗剪强度的因素
沥青与矿料间的粘结力
滞后弹性变形－粘弹性（荷载作用下缓慢增长，卸 荷后又缓慢恢复）
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三、沥青混和料的应力－应变特 性
沥青混和料的蠕变与松弛特性
蠕变 :当应力为一恒定值时，应变随时间逐 渐增加的现象。（下图中横坐标为加荷历时）
应变蠕变阶段
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1 沥青混和料的蠕变Creep
作用应力较小（低于屈服点），作用时间较短 时，表现有：
瞬时弹性变形－纯弹性（加荷瞬时产生，卸荷瞬时 恢复）
第十三章
沥青路面
Asphalt Pavement
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第1节 概述 一、沥青路面的基本特性
沥青路面－用沥青材料作结合料粘结矿料修筑 面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。
属柔性路面，其强度和稳定性在很大程度上取 决于土基和基层的特性。
沥青路面的工程特点 表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动