中南大学路基路面工程课件_10.沥青路面

《中南大学路基路面工程课件_10.沥青路面》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、路基路面工程2011.03主讲周建普10.沥青路面10.1沥青路面概述10.2沥青路面材料的结构与力学特性10.3沥青路面的稳定性和耐久性10.4沥青路面的原材料10.5沥青混合料组成设计10.1沥青路面概述10.1.1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。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、噪音低、施工期短、养护维修简便、开放交通快、适宜于分期修建等优点。沥青路面面层属柔性结构层，沥青路面的强度与稳定性在很大程度上取决于土基和基层的特性。10.1.2对沥青路面的基本要求沥青路面面层直接承受车辆和

2、环境因素的作用,而沥青材料物理力学性质受气候、时间、温度、湿度等因素影响很大，这是沥青路面使用中的一个重要特点。因此，沥青路面必须满足以下基本要求。（1）高温稳定性；（2）低温抗裂性；（3）耐久性；（4）抗滑能力；（5）防渗能力10.1.3沥青路面的分类（1）按强度构成原理嵌挤类：矿料的颗粒尺寸相对较为均一，路面的强度和稳定性主要依靠集料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩擦力。热稳定性好，但空隙率大，易渗水，因而耐久性较差。密实类:矿料级配按最大密实原则设计，路面的强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩擦力。开式：小于0.5mm的细粒较少，剩余空隙率大于6%，热稳定性较好。闭式：小于0.5mm的

3、细粒较多，剩余空隙率小于6%，密实而耐久，但热稳定性较差。10.1沥青路面概述图10-1最大粒径16mm的两种不同的沥青混合料层铺法：分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑。路拌法：在路上用将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压而成。厂拌法：一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。（2）按施工工艺10.1沥青路面概述图10-2层铺法施工洒布沥青土10-3厂拌法施工机械摊铺（3）按沥青路面的技术特性沥青表处路面：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的沥青面层。沥青贯入式（上拌下贯）路面：用沥青和集料按层铺法铺筑而成，厚度一般为4～8cm的沥青

4、路面。沥青贯入式之上加铺拌和的沥青混合料，称上拌下贯。沥青碎石路面：以沥青和嵌挤结构集料冷拌或热拌铺筑面层的路面，有时用作联结层。沥青混凝土路面：以沥青和密实结构集料经热拌铺筑面层的路面，可由单层、双层、三层沥青混合料组成。沥青马蹄脂碎石（SMA）路面：以间断级配的集料为骨架，用改性沥青、矿粉及纤维素组成的沥青马蹄脂为结合料，经拌和、摊铺、压实而成的一种构造深度较大的面层。具有抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲劳、高温抗软化、低温抗开裂等优点。沥青封层：液体沥青浇洒或沥青砂（石屑）铺筑而成的防水结构薄层。沥青透层：液体沥青浇洒而成的为稳定和粘结基层或旧路顶面松散颗粒的结构薄层。沥青粘层：为使面层与基层或

5、上下面层粘结更好而浇洒的粘结薄层。10.1沥青路面概述10.2.1沥青混合料的结构力学特性（1）沥青混合料结构组成的胶浆理论沥青混合料（粗分散系）分散相—粗集料分散介质—砂浆（细分散系）分散介质—沥青胶结物（微分散系）分散相—细集料分散相—填料分散介质—沥青10.2沥青路面材料的结构与力学特性自由沥青结构沥青矿粒图10-4沥青混合料分散系示意图（2）沥青混合料的组成结构状态沥青混合料的力学强度主要取决于集料颗粒间的摩擦力和嵌挤力、沥青胶结料的粘结性以及沥青与集料之间的粘附性等。不同级配组成的沥青混合料，具有不同的空间结构类型，也就具有不同的内摩擦力和粘结力。沥青混合料的组成结构类型有：①密实悬

6、浮结构；②骨架空隙结构；③密实骨架结构。悬浮密实结构骨架空隙结构密实骨架结构图10-5沥青混合料的典型组成结构10.2沥青路面材料的结构与力学特性10.2.2沥青混合料的粘弹性质与模量（1）沥青混合料粘弹性质沥青混合料是一种典型的粘、弹、塑性综合体，在低温小变形范围内接近线弹性体，在高温大变形范围内表现为粘塑性体，而在常温下为一般的粘弹性体。用粘弹性理论研究沥青混合料的模量须以下原则：沥青混合料兼具虎克弹性与牛顿粘性的双重性质；沥青混合料的力学性质应作为温度与时间的函数表示；宜将沥青混合料的性质描述为仅在某一条件下才具有的性质。（2）沥青的劲度模量沥青的劲度模量：指在一定时间()和温度()条件

7、下，应力与总应变的比值。（10-2-1）沥青的劲度是温度和时间的函数。当温度较低、在短时间荷载作用下，其劲度模量趋近弹性模量；在高温和长期荷载作用时，其劲度模量随时间急剧下降，线性条件再次得到满足；而在中等温度和加荷时间会出现非线性。10.2沥青路面材料的结构与力学特性（3）沥青混合料的劲度模量沥青混合料的劲度模量是沥青劲度模量和混合料中集料数量的函数。（9-2-2）式中：式中：—沥青混合料的劲度