道路工程材料第3章沥青混合料课件.ppt

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1、道路工程材料土木工程与建筑系2019.09第三章沥青混合料1沥青混合料的类型与组成结构2沥青混合料的技术性能3沥青混合料的组成设计4其他类型的沥青混合料1沥青混合料的类型与组成结构1.1定义沥青混合料是经人工合理选择级配组成的矿质混合料与适量沥青材料，在一定温度下经拌和而成的高等级路面材料。沥青混凝土混合料（Asphaltconcretemixture）[粗集料+细集料+填料+沥青]简称AC沥青碎石混合料（Asphaltmacadanmixture）[粗集料+细集料+填料+沥青]简称AM1沥青混合料的类型与组成结构优点1、良好的力学性能：弹塑性，无需设置施工缝、伸缩缝，路面平整且有

2、弹性。2、良好的抗滑性能：平整且有一定的粗糙度，不反光，行车安全。3、施工方便，速度快，能够及时开放交通。4、可分期改造和再生利用。5、晴天无尘，雨天不泞，便于汽车高速行驶。缺点：1、老化表层产生松散。2、温度稳定性差：高温软化，产生过分变形；低温脆化，产生裂缝。1.2沥青混合料的特点1.3.1按胶凝材料种类（1）石油沥青混合料（2）煤沥青混合料1.3.2按砂料最大粒径可分为以下几种（1）特粗式D>=37.5mm（2）粗粒式D=31.5/26.5mm用于基层、下面层（3）中粒式D=19/16mm面层或下面层（4）细粒式D=13.2/9.5mm面层（5）砂粒式D<=4.75mm磨耗层

3、1沥青混合料的类型与组成结构1.3沥青混合料分类1.3沥青混合料分类1沥青混合料的类型与组成结构1.3.3按砂质混合料级配类型分类（1）连续级配如沥青混凝土混合料（2）间断级配如SMA(StoneMasticAsphalt)1.3.4按连续级配密实度分（1）密级配沥青混合料ACVV<10%其中：I型3%~6%;II型4~10%（2）半开级配沥青混合料AMVV>10%（3）开级配沥青混合料AKVV>15%1.3.5按施工温度分（1）热拌热铺沥青混合料（2）热拌冷铺沥青混合料（3）冷拌冷铺沥青混合料1沥青混合料的类型与组成结构1.4沥青混合料的体积组成沥青混合料体积参数基本指标试件空隙

4、率VV(VolumeofairVoids)表征沥青混合料的组成材料与压实状态之间的关系，直接影响沥青混合料的稳定性和耐久性。矿料间隙率VMA(VoidsinMineralAggregate)反映沥青混合料矿料级配组成特征，决定了沥青混合料的组成结构类型。沥青饱和度VFA(VoidsFilledwithAsphalt)沥青结合料填充矿料间隙的程度，直接决定沥青用量和路面性能。1沥青混合料的类型与组成结构1.5.1沥青混合料结构理论1、表面理论：沥青混合料是由粗、细集料和矿粉，大小不同粒径组成密实矿质混合料的骨架，利用沥青胶结料的粘聚力，在加热状态下施工，使沥青包裹在矿料的表面经过压实

5、固结后，将松散的矿质颗粒胶结成具有一定强度的整体。1.5沥青混合料的组成结构类型粗、细骨料及填料密实级配的矿质骨架较稀沥青分布其间沥青混合料1沥青混合料的类型与组成结构1.5沥青混合料的组成结构类型特点:高稠度沥青/沥青用量大/间断级配胶浆理论：(现代理论)将高稠度沥青加到矿粉中形成胶浆－微分散体系将细骨料添加到胶浆中形成沥青砂浆－细分散体系将粗骨料添加到沥青砂浆中形成沥青混合料－粗分散体系1沥青混合料的类型与组成结构1.5沥青混合料的组成结构类型两种理论的主要区别表面理论重点突出矿质骨料的骨架作用，强度的关键首先是矿质骨料的强度和密实度；而胶浆理论则突出沥青胶结构在混合料中的作用

6、，以及沥青与填充料之间的关系，这对沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性的影响尤为重要。1、悬浮—密实结构是指矿质集料由大到小组成连续型密级配的混合料结构（典型的AC型）。2、骨架—空隙结构是指矿质集料属于连续型开级配的混合料结构（典型的AM型和OGFC型）。3、骨架—密实结构是指矿质集料具有较多数量的粗集料形成空间骨架，同时又有足够的细集料填满骨架的空隙的混合料结构（典型的SMA型）。1沥青混合料的类型与组成结构1.5沥青混合料的组成结构类型1沥青混合料的类型与组成结构悬浮﹣密实结构骨架﹣空隙结构骨架﹣密实结构沥青混合料的典型组成结构类型1沥青混合料的类型与组成结构1.6沥青混合

7、料的结构强度理论沥青混合料在路面结构中有两种破坏性式：1、库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力不足引起的变形，及抗剪强度不足引起的推挤波浪、拥包等破坏。2、在低温下：塑形能力变差，使抗拉强度不足导致裂缝而产生破坏。通过三轴剪切强度研究得出结论：沥青混合料的抗剪强度(τ)主要取决于沥青与矿质集料物理、化学交互作用而产生的粘聚力（c），以及矿质集料在沥青混合料中分散程度不同而产生的内摩擦角(φ)。实验方法:三轴剪切试验τ—抗剪强度C—粘聚力σ—剪切法向压应力φ—内摩擦角结