沥青路面材料的力学特性与温稳定性

4. 根据沥青路面的技术特性分：AC、SMA、AM、ATB、ATPB、OGFC 对热拌沥青混合料(HMA)适用于各个等级公路的沥青面层提出了要求。
其种类按集料公称最大粒径、矿料级配、空隙率划分，集料规格以方孔筛为准， 并按规下表选用。各类沥青混合料的使用范围应遵循以下规定：
(1)密级配沥青混凝土混合料(AC)适用于各级公路沥青面层的任何层次； (2)沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)适用于铺筑新建公路的表面层、中面层或 旧路面加铺磨耗层； (3)设计空隙率为8%～15%的半开级配的沥青碎石混合料(AM)仅适用于三 级及三级以下公路、乡村公路，且沥青混合料拌和设备缺乏添加矿粉的装置和 人工炒拌的情况； (4)设计空隙率3%～8%粗粒式及特粗式的密级配沥青稳定碎石混合料(ATB) 适用于基层； (5) 设 计 空 隙 率 大 于 15% 的 粗 集 料 及 特 粗 式 排 水 式 沥 青 稳 定 碎 石 混 合 料 (ATPB)适用于基层； (6)设计空隙率大于18%的细粒式排水式沥青稳定碎石混合料(OGFC)适用 于高速行车、多雨潮湿、不宜被尘土污染、非冰冻地区铺筑排水式沥青路面磨 耗层。
形成机理：骨架嵌挤提供最大摩阻力，沥青玛碲脂提供最大 的粘结力。
主要功能：
1)抗滑性能好 2)有很好的高温稳定性和耐久性（寿命长20%以上） 3)对带钉轮胎的磨耗抗力好 4)可用于底面层，也可以铺筑表面层，特别可用于铺薄面层。 5)摊铺和压实性能好 2.多孔隙沥青混凝土表面层（PAWC）－是一种压实后含有大约 20%孔隙的沥青混合料，从而在层内形成一个水道网。（开级配 磨耗层OGFC或称为排水沥青混凝土磨耗层或透水沥青混凝土磨 耗层）
功能：
1)使雨水不会在表面形成水膜和径流，使车辆轮胎与路面保持接 触，从而避免高速行驶时产生的水漂现象。
2)消除车后的溅水和喷雾现象 3)消除路面表面的反光现象，从而使道路标志容易看清 4)明显减少车辆的滚动噪声 5)抗车辙能力高 特点：在PAWC下面必需设置防水层，以防水渗入下卧结构层。
第一节 概述 三、沥青路面的温度稳定性
1. 沥青路面的高温稳定性 ★ 沥青混合料的特点是强度和抗变形能力随 温度的升降而产生变化。温度升高时强度降 低，温度降低时强度增大。
★ 沥青路面在高温下产生的剪切变形有下 列两种情况： ➢ 一种是面层很薄，或者面层与基层之间的 粘结力很差时，面层将沿着基层顶面滑动； ➢ 另一种是面层很厚，或者面层与基层之间 的粘结力很大时，则整个面层内部发生推挤 移动。
－
SMA-13 AC-13
13.2
16.0
AC-10
－
AM-10 OGFC-10
－
SMA-10 AC-10
9.5
13.2
AC-5
－
AM-5
－
－
－
－
4.75
9.5
设计空隙率 3%-5% 3%-8% 8%～15% >18%
>15%
3%-4% 3%-5%
其它沥青混凝土的类型：
1.沥青玛碲脂碎石（SMA)－由沥青、纤维稳定剂、矿粉及 少量的细集料组成的沥青玛碲脂填充间断级配的粗集料骨架间 隙而组成的沥青混合料。最基本的组成是碎石骨架和沥青玛碲 脂结合料。
热拌沥青混合料种类
混合料
特粗式 粗粒式 中粒式 细粒式 砂粒式
密级配
半开级配
沥青混 凝 土
沥青稳定 碎石 基层
沥青碎石混 合料
－
ATB-35
－
－
ATB-30
－
AC-25 ATB-25
－
开级配
排水式沥 青磨 耗层
排水式沥青 稳定碎 石基层
－
ATPB-40
－
ATPB-30
－
ATPB-25
间断级配
沥青马蹄 脂碎 石混 合料
SMA组成特点：
1)一种间断级配的沥青混合料
2)增加矿粉用量和使用纤维作为稳定剂
3)沥青结合料用量多（高1%以上，沥青粘结性高）
4)目标空隙率2%~4%。体积指标、析漏试验、车辙试验为 主确定配合比，
5)材料要求高。
6)拌和时间要延长，施工稳定要提高
归纳为三多一少：粗集料多、矿粉多、沥青结合料多、细集 料少，掺纤维增强剂，材料要求高，使用性能全面提高
2. 按沥青混合料按其结构组成分
1)悬浮密实结构 由连续级配矿料组成的密实混合料，当粗集料约为 30%～40%时，沥青混合料虽可以形成密实结构，但因为粗 集料数量较少，不能形成骨架，而以悬浮状态处于较小颗粒 之中，这种沥青混合料表现为粘结力较高，内摩阻力受沥青 材料的性质和物理状态的影响较大，稳定性较差，密实，疲 劳和低温性能强。
沥青 混凝土
－
－
－
－
－
AC-25
公称最大 集 料 粒 径
(m
m)
最大集料 粒径(mm)
37.5
53.0
31.5
37.5
26.5
31.5
AC-20
－
AC-20
19.0
26.5
AC-16
－
AM-16 OGFC-16
－
SMA-16 AC-16
16.0
19.0
AC-13
－
AM-13 OGFC-13
2)骨架空隙结构 采用连续型级配矿质混合料，当矿质集料中粗集料较多， 可以形成骨架，但因细集料数量过少，不足以填满空隙时， 则形成“骨架－空隙”结构。这种沥青混合料强度主要取决 于内摩阻力，粘结力低，其结构强度受沥青的性质和物理状 态影响较小，高温稳定性较好，抗水损害、疲劳和低温性能 较差。
3)骨架密实结构 当采用间断型密级配时，混合料中既有一定数量的粗集 料形成骨架，同时细集料足以填满骨架的空隙。这种沥青混 合料粘结力和内摩阻力均较高高温稳定性较好，抗水损害、 疲劳和低温性能较好。
第一节 概述
3. 按施工工艺分：层铺法、路拌法和厂拌法
⑴ 层铺法：是用分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑。常用结构 类型有沥青表面处治、沥青贯入式 ⑵ 路拌法：是在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和、摊铺、碾压密实而 成的沥青面层。常用结构类型有路拌沥青碎（砾）石、路拌沥青稳定土。 ⑶ 厂拌法：是将规定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备加热拌和，然 后送到工地摊铺碾压而成的沥青路面。常用结构类型： 厂拌沥青碎石：矿料中细颗粒含量少，不含或含少量矿粉，混合料为开级配 的，空隙率达10％～15％。 沥青混凝土：矿料中含矿粉，混合料是按最佳密实级配配制，空隙率<10％。 沥青混合料是指由适当比例的粗集料、细集料以及填料与沥青在严格控制条 件下拌和的沥青混合料。沥青混凝土混合料：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料，与沥青结合料拌和而成的符合技术标准 的沥青混合料(以AC表示)。