土木工程-沥青混合料试验与检测.ppt

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1、沥青混合料试验与检测任务3：沥青混合料的技术性能任务目标：●了解沥青混合料强度理论及影响因素●掌握热拌沥青混合料技术标准●掌握沥青混合料稳定度试验方法主要内容沥青混合料技术性能要求1沥青混合料性能试验与检测2压实沥青混合料的组成结构通常按其矿质混合料的组成分为三种结构类型。（1）悬浮-密实结构:连续型密级配（2）骨架-空隙结构:连续型开级配（3）骨架-密实结构:间断型密级配1.1沥青混合料的组成结构1.1.1组成结构类型1.沥青混合料技术性能要求沥青混合料结构组成示意图a)悬浮-密实结构；b)骨架-空隙结构；c)密实-骨架结构连续密级配的沥青混合料，由于细集料的数量较多

2、，粗集料被细集料挤开，因此，粗集料以悬浮状态位于细集料之间。特点：密实度较高，但稳定性较差。连续开级配的沥青混合料，由于细集料的数量较少，粗集料之间紧密相连，但有较多的空隙。特点：内摩阻力起重要作用，受沥青材料的变化影响较小，稳定性较好。当沥青路面采用这种形式的沥青混合料时，沥青面层下必须做下封层。间断密级配的沥青混合料，既有一定数量的粗集料形成骨架结构，又有足够的细集料填充到粗集料之间的空隙中去。特点：密实度、强度和稳定性都比较好，是较理想的结构类型。连续型密级配间断型密级配0.080.31.184.7519100050间断级配开级配密级配三种类型矿料级配曲线式中：

3、——沥青混合料的抗剪强度，MPa；c——沥青混合料的粘聚力，MPa；——沥青混合料的内摩擦角，rad。1.1.2强度理论：要求沥青混合料在高温时必须具有一定的抗剪强度和抵抗变形的能力。沥青混合料的抗剪强度主要取决于:粘聚力和内摩擦角两个参数摩尔－库仑包络线：=c+tgc悬浮-密实结构:较高的粘聚力C，较低的内摩擦角；骨架-空隙结构:较低的粘聚力C，较高的内摩擦角；密实-骨架结构:较高的粘聚力C，较高的内摩擦角。思考题悬浮-密实结构、骨架-空隙结构、骨架-密实结构的粘聚力、内摩擦角的有何特点？沥青路面的主要破坏形式高温产生车辙——高温时由于抗剪强度不足

4、或塑性变形过大而产生推挤等现象。低温出现裂缝——由于低温时抗拉强度不足或变形能力较差而产生裂缝现象。1.1.3影响沥青混合料抗剪强度的因素(1)影响沥青混合料抗剪强度的内因①沥青粘度的影响：沥青混合料的粘聚力Ｃ随沥青粘度的增加而增加，同时内摩擦角稍有提高。②沥青与矿料化学性质的影响：沥青与矿料相互作用与沥青的化学性质和矿粉性质有关。当矿粉颗粒之间由结构沥青膜所联结时：可以获得更大的粘聚力。若颗粒之间是自由沥青所联结时：则具有较小的粘聚力。沥青在矿粉表面重排结构示意图③沥青用量的影响：不同沥青用量时的沥青混合料结构C、φ值变化示意图a)沥青用量不足；b)沥青用量适中；c)

5、沥青用量过量④矿料比表面积的影响：矿料的比表面积越大，形成的沥青膜越薄，结构沥青所占的比例越大，凝聚力越大。⑤矿质集料的级配类型、粒度、表面性质的影响Surface(5to8cm)renewedevery15to20years每15年更新5-8cm的面层Structuredesignedtolast50years使用寿命期为50年的路面结构设计(2）影响沥青混合料抗剪强度的外因①温度的影响：抗剪强度随温度的升高而降低，粘聚力随温度的升高而显著降低，温度变化对内摩擦角的影响较小。②形变速率的影响：变形速率对沥青混合料的内摩擦角（）影响较小，而对沥青混合料的粘聚力（c）影

6、响则较为显著。4003002001000.60.50.40.30.2102030405060T(C)c=f(T)c=f(T)温度对沥青混合料抗剪强度的影响图4003002001000.60.50.40.30.212345cc=f(v)=f(v)V形变速率对沥青混合料抗剪强度的影响2.1沥青混合料的技术性质（1）高温稳定性1）定义：是指沥青混合料在夏季高温（通常为60℃）条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能。2）评价方法：马歇尔稳定度、动稳定度等。2.沥青混合料的技术性质和技术标准3）马歇尔试验三项指标：马歇尔稳定度、流值和马歇尔模数。

7、①稳定度：指标准试件在规定温度和加荷速度下，在马歇尔仪中最大的破坏荷载，单位：kN。②流值：达到最大破坏荷重时试件的垂直变形，单位：mm。③马歇尔模数：由稳定度和流值计算得到，即为稳定度除以流值的商。可以间接地反映沥青混合料的抗车辙能力。式中：T——马歇尔模数，kN/mm；MS——稳定度，kN；FL——流值，mm。击实检查试件稳定度、流值测定4）车辙试验动稳定度:将沥青混合料制成30Omm×30Omm×50mm的标准试件，在60℃的温度条件下，以一定荷载的轮子（轮压0.7MPa）,在同一轨迹上作一定时间的反复行走，形成一定的车辙深度，然后