沥青路面的稳定性与耐久性
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－－以材料的抗剪强度参数，粘结力和内摩阻力来定 义其稳定性
特点：是一种比较完善的方法，可以较为详尽地分析 沥青混合料组成与力学性质之间的关系，同时由于它的受 力状态与沥青混合料在路面中受力状态比较接近，结果与 使用情况具有较好的相关性。但试验仪器和操作方法较为 复杂。
(4)蠕变试验方法
－－以作用应力和累积变形量的比值（蠕变模量）来 定义其稳定性
车辙 泛油
推移 拥包
2.沥青混合料的高温稳定性的影响因素 (1)集料级配 连续级配中粗级配混合料具有较好的稳定性；细级配
混合料高温稳定性较差。 间断级配（细集料间断）高温稳定性优于连续级配
（骨架直接承受荷载作用） (2)集料的颗粒形状 具有丰富的棱角和发达的纹理构造，能形成紧密的嵌
挤作用，有利于增强稳定性。 (3)沥青的品种 稠度较高的沥青、其软化点高、温度稳定性好。 感温性强的沥青，高温稳定性差。 含蜡量高的沥青，高温稳定性差。 沥青质含量高，其高温稳定性高。 在沥青中添加聚合物，能有效提高高温稳定性。
主要发生在日平均气温并不太低，但昼夜温差大、日 温度周期性变化规律明显的地区。
在此情况下，虽然路面中产生的温度收缩应力小于沥 青混合料的抗拉强度，路面不会及时开裂，但每次温度收 缩应力的循环都将在路面材料内部造成一定程度的温度疲 劳损伤，随着温度收缩应力循环次数的增加，温度疲劳损 伤将逐渐积累。与此同时，由于沥青混合料的老化，其抗 拉强度及抗变形能力却在不断衰减，其结果就如同荷载疲 劳破坏一样，最终将导致路面的温度疲劳开裂。
(2)马歇尔试验
－－以沥青混合料在60℃条件下的马歇尔稳定度和流 值来评价高温稳定性。
特点：试验方法简单，便于现场质量控制，马歇尔稳 定度和流值与沥青混合料高温稳定性有一定的相关关系。 但试验试件受力状态与实际受力状态不符，不能反应路用 性能。是一项经验性指标，不能确切反映永久变形产生的 机理。
(3)三轴试验
沥青路面的低温抗裂性－－指沥青混合料抵抗温度变 化（降温）生产的收缩应力的能力。
1.按产生原因分类： 1)低温开裂 主要发生在日平均气温较低，且持续时间长的北方寒
冷地区。 温度收缩应力将随着温度的下降而不断增大，当温度
收缩应力增至与沥青混合料的极限抗拉强度相等时，路面 就会产生低温开裂。
2)温度疲劳开裂
吸收较多的沥青，使集料间起粘结作用的沥青减少，降低 混合料的低温变形能力。
（3）空隙率 越小越好。
2）环境因素 （1）气温。越低越易开裂。 （2）降温速度。 （3）路面老化程度。
3）路面结构尺寸
（1）面层厚度
某试验表明，其他条件不变，面层从10cm增至25cm厚， 可少50%的裂缝。
（2）面层与基层的联结强度
基层上铺沥青罩面后，再铺沥青混凝土面层，可减少 低温裂缝。
（3）施工裂缝
高温时用钢轮碾压低劲度的沥青混合料可能会引起裂 缝，低温时这些裂缝容易扩展。
(3)采用具有活性的矿粉，改善沥青与矿料的相互作 用。
(4)在沥青中掺入聚合物（天然橡胶、合成橡胶、聚 异丁烯、聚乙烯等）。
6.常用的评价方法 (1)无侧限抗压强度法
－－以沥青混合料在不同温度下的抗压强度比值来表 示热稳定性。
特点：试验方法简单，但无侧限抗压试验试件受力状 态与实际受力状态不符，不能反应路用性能。
(6)环境
高温及其持续高温，使路面强度下降，变形加剧。
交通量特别是超载交通增大，变形加大。交通组成情 况，如渠化交通比混合交通，路面变形加大。
3.影响沥青路面车辙的主要因素
影响因素
集料
表面纹理 颗粒形状
尺寸大小
结合料 混合料 车辆荷载
气候条件
劲度 含量 粘度 空隙率 矿料孔隙率VMA 荷载大小 重复作用次数 温度 湿度
3)温缩型反射裂缝
是指沥青面层摊铺以前基层已经开裂，在沥青面层摊 铺后，由于路面温度日周期性变化的影响，在与基层裂缝 对应的沥青面层的横断面上产生温度收缩开裂现象。
2.低温裂缝的影响因素 1）材料性质
（1）沥青性质 粘度小，延度大的沥青好。
（2）矿料 低吸水率的好。吸水性大的集料低温强度低，并且会
(4)混合料的沥青含量
沥青用量过少，集料表面沥青膜过薄，混合料缺乏足 够的粘结力，不能形成高强度，稳百度文库性不高。
沥青含量增多，混合料的粘结力增强，稳定度随之提 高。
沥青含量进一步增加，集料表面沥青膜增厚，自由沥 青增多，稳定度下降。
(5)混合料剩余空隙率
空隙率增大，强度降低。空隙率低，强度和耐久性高， 但空隙率低于3%，由于沥青在高温时的体积膨胀，形成泛 油。
因素变化 表面粗糙度增大
接近正方体 颗粒的最大粒径增大、或 4.75mm以上碎石含量增加
增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加
车辙深度 减小 减小 减小
减小 增加 减小 增加 增加 增加 增加 增加 一般增加
4.减轻沥青路面车辙的措施
（1）选用黏度较高的沥青和针人度较小的沥青。 （2）对沥青进行改性。 （3）严格控制中、下层沥青混凝土中的沥青含量。 （4）采用有良好颗粒形状的或有两个以上、碎石面
5.提高高温稳定性的措施
1)提高内摩阻力的方法
(1)增加粗颗粒含量或减少剩余空隙率，使粗矿料形 成空间骨架结构
(2)采用具有丰富的棱角和发达的纹理构造，能形成 紧密的嵌挤作用，有利于增强稳定性。
2)提高粘结力的方法
(1)适当提高沥青材料的粘稠度（特别是采用改性沥 青）
(2)控制沥青与矿料的比值，严格控制沥青用量。
特点：可以判别混合料的稳定性指导材料的组成设计； 可以预估车辙量，为路面设计提供依据。
(5)轮辙试验
－－模拟车轮荷载在路面上行驶而形成车辙的构成试 验方法。包括小型室内轮辙试验，大型环道或直道试验。 以动稳定度表示抗变形能力。
特点：试验原理直观，结果与实际的车辙之间有良好 的相关性。
二.沥青路面的低温抗裂性
的碎石矿料。 （5）采用足够数量的矿粉，保持矿粉与沥青的一定
比例。 （6）尽量采用具有一定粗糙度的机制砂作为细集料。 （7）在保证混合料中碎石不被压坏的条件下，采用
较高的压实度。 （8）矿料级配采用粗型密级配或间断级配。 （9）较少沥青用量，增加压实功率。 （10）增加沥青层层间结合，提高沥青面层整体强度。
特点：是一种比较完善的方法，可以较为详尽地分析 沥青混合料组成与力学性质之间的关系，同时由于它的受 力状态与沥青混合料在路面中受力状态比较接近，结果与 使用情况具有较好的相关性。但试验仪器和操作方法较为 复杂。
(4)蠕变试验方法
－－以作用应力和累积变形量的比值（蠕变模量）来 定义其稳定性
车辙 泛油
推移 拥包
2.沥青混合料的高温稳定性的影响因素 (1)集料级配 连续级配中粗级配混合料具有较好的稳定性；细级配
混合料高温稳定性较差。 间断级配（细集料间断）高温稳定性优于连续级配
（骨架直接承受荷载作用） (2)集料的颗粒形状 具有丰富的棱角和发达的纹理构造，能形成紧密的嵌
挤作用，有利于增强稳定性。 (3)沥青的品种 稠度较高的沥青、其软化点高、温度稳定性好。 感温性强的沥青，高温稳定性差。 含蜡量高的沥青，高温稳定性差。 沥青质含量高，其高温稳定性高。 在沥青中添加聚合物，能有效提高高温稳定性。
主要发生在日平均气温并不太低，但昼夜温差大、日 温度周期性变化规律明显的地区。
在此情况下，虽然路面中产生的温度收缩应力小于沥 青混合料的抗拉强度，路面不会及时开裂，但每次温度收 缩应力的循环都将在路面材料内部造成一定程度的温度疲 劳损伤，随着温度收缩应力循环次数的增加，温度疲劳损 伤将逐渐积累。与此同时，由于沥青混合料的老化，其抗 拉强度及抗变形能力却在不断衰减，其结果就如同荷载疲 劳破坏一样，最终将导致路面的温度疲劳开裂。
(2)马歇尔试验
－－以沥青混合料在60℃条件下的马歇尔稳定度和流 值来评价高温稳定性。
特点：试验方法简单，便于现场质量控制，马歇尔稳 定度和流值与沥青混合料高温稳定性有一定的相关关系。 但试验试件受力状态与实际受力状态不符，不能反应路用 性能。是一项经验性指标，不能确切反映永久变形产生的 机理。
(3)三轴试验
沥青路面的低温抗裂性－－指沥青混合料抵抗温度变 化（降温）生产的收缩应力的能力。
1.按产生原因分类： 1)低温开裂 主要发生在日平均气温较低，且持续时间长的北方寒
冷地区。 温度收缩应力将随着温度的下降而不断增大，当温度
收缩应力增至与沥青混合料的极限抗拉强度相等时，路面 就会产生低温开裂。
2)温度疲劳开裂
吸收较多的沥青，使集料间起粘结作用的沥青减少，降低 混合料的低温变形能力。
（3）空隙率 越小越好。
2）环境因素 （1）气温。越低越易开裂。 （2）降温速度。 （3）路面老化程度。
3）路面结构尺寸
（1）面层厚度
某试验表明，其他条件不变，面层从10cm增至25cm厚， 可少50%的裂缝。
（2）面层与基层的联结强度
基层上铺沥青罩面后，再铺沥青混凝土面层，可减少 低温裂缝。
（3）施工裂缝
高温时用钢轮碾压低劲度的沥青混合料可能会引起裂 缝，低温时这些裂缝容易扩展。
(3)采用具有活性的矿粉，改善沥青与矿料的相互作 用。
(4)在沥青中掺入聚合物（天然橡胶、合成橡胶、聚 异丁烯、聚乙烯等）。
6.常用的评价方法 (1)无侧限抗压强度法
－－以沥青混合料在不同温度下的抗压强度比值来表 示热稳定性。
特点：试验方法简单，但无侧限抗压试验试件受力状 态与实际受力状态不符，不能反应路用性能。
(6)环境
高温及其持续高温，使路面强度下降，变形加剧。
交通量特别是超载交通增大，变形加大。交通组成情 况，如渠化交通比混合交通，路面变形加大。
3.影响沥青路面车辙的主要因素
影响因素
集料
表面纹理 颗粒形状
尺寸大小
结合料 混合料 车辆荷载
气候条件
劲度 含量 粘度 空隙率 矿料孔隙率VMA 荷载大小 重复作用次数 温度 湿度
3)温缩型反射裂缝
是指沥青面层摊铺以前基层已经开裂，在沥青面层摊 铺后，由于路面温度日周期性变化的影响，在与基层裂缝 对应的沥青面层的横断面上产生温度收缩开裂现象。
2.低温裂缝的影响因素 1）材料性质
（1）沥青性质 粘度小，延度大的沥青好。
（2）矿料 低吸水率的好。吸水性大的集料低温强度低，并且会
(4)混合料的沥青含量
沥青用量过少，集料表面沥青膜过薄，混合料缺乏足 够的粘结力，不能形成高强度，稳百度文库性不高。
沥青含量增多，混合料的粘结力增强，稳定度随之提 高。
沥青含量进一步增加，集料表面沥青膜增厚，自由沥 青增多，稳定度下降。
(5)混合料剩余空隙率
空隙率增大，强度降低。空隙率低，强度和耐久性高， 但空隙率低于3%，由于沥青在高温时的体积膨胀，形成泛 油。
因素变化 表面粗糙度增大
接近正方体 颗粒的最大粒径增大、或 4.75mm以上碎石含量增加
增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加
车辙深度 减小 减小 减小
减小 增加 减小 增加 增加 增加 增加 增加 一般增加
4.减轻沥青路面车辙的措施
（1）选用黏度较高的沥青和针人度较小的沥青。 （2）对沥青进行改性。 （3）严格控制中、下层沥青混凝土中的沥青含量。 （4）采用有良好颗粒形状的或有两个以上、碎石面
5.提高高温稳定性的措施
1)提高内摩阻力的方法
(1)增加粗颗粒含量或减少剩余空隙率，使粗矿料形 成空间骨架结构
(2)采用具有丰富的棱角和发达的纹理构造，能形成 紧密的嵌挤作用，有利于增强稳定性。
2)提高粘结力的方法
(1)适当提高沥青材料的粘稠度（特别是采用改性沥 青）
(2)控制沥青与矿料的比值，严格控制沥青用量。
特点：可以判别混合料的稳定性指导材料的组成设计； 可以预估车辙量，为路面设计提供依据。
(5)轮辙试验
－－模拟车轮荷载在路面上行驶而形成车辙的构成试 验方法。包括小型室内轮辙试验，大型环道或直道试验。 以动稳定度表示抗变形能力。
特点：试验原理直观，结果与实际的车辙之间有良好 的相关性。
二.沥青路面的低温抗裂性
的碎石矿料。 （5）采用足够数量的矿粉，保持矿粉与沥青的一定
比例。 （6）尽量采用具有一定粗糙度的机制砂作为细集料。 （7）在保证混合料中碎石不被压坏的条件下，采用
较高的压实度。 （8）矿料级配采用粗型密级配或间断级配。 （9）较少沥青用量，增加压实功率。 （10）增加沥青层层间结合，提高沥青面层整体强度。