《公路沥青路面施工技术规范》讲座

1、公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）讲座稿湖 南 省 公 路 学 会公路沥青路面施工技术规范目 录一、沥青混合料基础理论二、公路沥青路面常用材料三、热拌沥青混合料路面四、透层、粘层五、沥青路面使用性能气候分区六、热拌沥青混合料配合比设计方法七、S型嵌挤级配的理论判别方法介绍八、SMA混合料及配合比设计方法湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.1 应用流变力学、断裂力学、和能量平衡理论的观点和方法来进行研究和分析沥青混合料的路用性能 高温稳定性：抵抗永久变形的能力（弹性层状体系理论）：室内车辙试验行高温评价 低温抗裂性：抵抗低温收缩裂缩的能力（粘弹断裂力学的有关理论

2、）：梁的弯曲蠕变试验进行低温评价湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.1.3 疲劳性能：在反复荷载作用下抵抗破坏的能力 ，采用疲劳曲线及有关断裂力学原理研究疲劳裂缝的发展规律，以确定材料的疲劳性质1.2 沥青混合料的基本力学特征：沥青混合料是一种典型的弹、粘、塑性综合体，其基本力学特征是颗粒性和粘弹性湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.2.1 颗粒性材料具有以下三个特点 材料由颗粒组成1.2.1.2 颗粒的自身强度远大于其联结强度1.2.1.3 受外力作用，颗粒间发生错位与移动后，从而导致结构变形和破坏湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.2.2 颗

3、粒性力学特征主要表现为四个方面 材料的力学性能与其压实度有关，随着压实度的增加，材料的强度和刚度均相应增加材料的力学性能与三轴实验的围压有关，材料厂的强度与刚度随围压的增加而相应的增加湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.2.2.3 颗粒性材料具有非均质连续性，其抗压强度一般要大于抗拉强度。轮压使材料延展令集料颗粒易呈扁平定向，比击法成型的试件更具有明显的各向异性1.2.2.4 温度较高时，沥青混合料的矿料骨架嵌挤作用贡献较大，温度较低时，沥青混合料的颗粒性作用贡献较小湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.2.3 沥青混合料的粘弹性特征1.2.3.1 材料的力学特征

4、与加载速率有关，速率越大，材料所表现出来的破坏极限强度和刚度均会增大1.2.3.2 材料的力学特征对温度十分敏感，温度越高，材料的物理特征表现为变软，强度和刚度会变小湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论材料有十分明显的徐变和松驰实验现象1.2.4 蠕变与松驰1.2.4.1 蠕变：是当应力为一恒定值时，应变随持荷时间逐渐增加的现象1.2.4.2 应力松驰：是当应力为恒定值时，应力随持荷时间而衰减的过程湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.3 沥青、改性沥青及其混合料的流变性能流变学：是研究物质流动及同时发生形变规律的一门科学，它包括材料的塑性、弹性、粘性和形变等内容。研

5、究对象：应力、应变、温度、分子结构、和界面性质对材料力学性质的影响湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.3.3 对沥青材料而言：1.3.3.1 低于玻璃化温度时，材料呈弹性态（-37-35 , 平均为-27 ）,采用弹性模量指标1.3.3.2 在高温的粘流态采用粘度指标1.3.3.3 在路面使用期的大多数温度下,路面呈粘弹塑性状态,采用劲度模量指标湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论基本概念1.3.4.1 弹性:是指沥青及其混合料荷载作用时间很短或温度很低时，应力与应变呈直线关系（符合虎克定律），弹性模量是一个常数1.3.4.2 塑性：是指沥青混合料受外力作用后不可回

6、复的变形，沥青混合料产生剪切变形但并不断裂，与塑性有关的有脆性、延性和韧性湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.3.4.2.1 脆性：是指材料在外力作用下直至破坏仍不出现塑性变形的性质。沥青材料在快速降温及快速加载时常表现为脆性破坏1.3.4.2.2 延性：与脆性相反，是指材料在破坏前承受塑性变形的能力1.3.4.2.3 韧性：是指材料塑性变形过程中吸收能量的能力湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论粘性： 是指沥青及其混合料受力后产生不可瞬时的回复性，粘性是对流变特性的一种度量 反映流体发生流动时内部分子间摩阻力的大小 是在给定的温度及剪变率条件下，剪应力与剪变率之比

7、湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.3.4.3.4 沥青材料在很高的温度下施工时，接近牛顿流体粘性是牛顿粘性，剪应力与剪变率之比为常数1.3.4.3.5 多数情况下，沥青表现为不服从牛顿定律而为非牛顿流体湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论动力粘度：沥青试样处于牛顿粘性体的流动状态时，层与层之间产生的阻力（剪应力）与层间相互离开的速度（剪变率）的比例（以PaS表示）运动粘度：动力粘度与试件的密度比值（以m2/s表示）湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论粘弹性：是指沥青混合料在外力作用下，既产生弹性变形又产生粘性流力的性质，沥青混合料在使用期内既是综合的粘

8、弹性体劲度模量：是一定时间(t)和温度(T)条件下应力与总应变的比值 S（t，T）=（/）t,T湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.3.5 沥青及改性沥青粘度与温度的关系 当沥青为牛顿流体时，粘温特性方程式为：=AeE/RT式中：粘度 A材料常数 R气体常数 E牛顿液体的活化能 T绝对温度湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论当沥青为非牛顿流体时，其表观粘度 a依赖于剪应力水平或剪变率研究表明，随着温度的降低，剪应力一定状况下的活化能，远远大于剪应变一定下的活化能，非牛顿流动性变得十分明显改性沥青的粘温关系改性沥青的粘温关系也遵循上述粘温特性方程式，但改性沥青的粘流活

9、化能均大于基质沥青。湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.3.5.3.2 改性沥青的粘度远大于基质沥青的粘度，但当150之后，二者粘度的差距逐渐减小，至190 时，它们的粘度值已很接近。这一特性有利于改性沥青及其混合料的生产，也有利于施工湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论沥青、改性沥青粘度与剪变率的关系沥青材料的拟（伪）塑性和触变性拟塑性：液体沥青在振动或搅拌时的剪切变形作用下，粘性变小，流动性增加。当外力去除后，其表观粘度（结构粘度）又迅速恢复的流变特性湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论触变性：当外力除去后流体表观粘度需经过一段时间又恢复或部分恢复的

10、特性剪变率对表观粘度的影响可用下式表示 a=C-1a为表观粘度剪变率湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论试验证明：无论是基质沥青还是改性沥青，均有剪稀效应对于同一类改性沥青，随着改性剂剂量的增加，其C值整体呈减小趋势，但当剂量大到使其改性剂自身形成网络成为一种连续相结构，改性沥青的物理力学性质发生突变时，C值又有所增大，随后再次呈下降趋势湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论研究表明，随着温度上升，流体的拟塑性增强粘度与剪切对路面的影响沥青路面在高温重载作用下，轮胎对沥青材料的反复揉压剪切作用，使得沥青产生拟塑性和触变性湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.

11、3.6.2.2 沥青的流动性在遇到沥青含量太高或空隙太小时，会使得行车道上的轮迹处易出现油斑和泛油现象，粘度的降低使得抗剪强度下降，造成行车道上轮迹处出现车辙问题湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.4 矿质混合料级配理论级配：指矿料（含矿粉在内的集料）的各种粒径范围颗粒重量的分配比例按各种粒径范围的连续或中断，分为连续级配和间断级配按混合料成型后空隙率的大小分为开级配和密级配湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.4.2 级配理论最大密度曲线理论：是富勒根据实验提出的一种理论级配，认为“矿质混合料的颗粒级配曲线愈接近抛物线，则其密度越大”。泰波认为富勒曲线是一种理想

12、曲线，实际矿料的级配应允许有一定的波动范围，应将富勒曲线改为n次幂的通式表示湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论 泰波公式 P=100(d/D)n式中:P欲计算的某级粒径d（mm）的矿料 通过百分率，% D矿质混合料的最大粒径 d欲计算的某级矿质混合料的粒径mm n试验指数，当时为富勒的理想 曲线，通常n在之间湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论 同济大学i法级配公式 P=100ix-1P第x级通过百分率x级数，x=1时，对应最大粒径D； x=2时，对应粒径D/2，粒径按1/2 递减 是合理范围，大于抗车辙差；小于易透水，等于最佳湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料

13、基础理论1.4.3 魏矛斯粒子干涉理论：为了达到最大密度，前一级颗粒之间的空隙，应由次一级颗粒所填充，其所余空间又由再次小颗粒所填充，但填隙颗粒的粒径不得大于其间隙之距离，否则大小颗粒之间必发生干涉现象湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.5 沥青混合料的组成结构和强度特性沥青混合料组成结构理论表面理论：沥青混合料是由粗、细和填料按一定比例组成密实级配的矿质骨架结构，稠度较稀的沥青作为胶结材料并分布于其表面，将它们胶成一个具有强度的整体湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论 SHRP研究的成果表明： 沥青对于高温车辙的贡献率为29% 对于疲劳的贡献率为52% 对于温度裂

14、缝的贡献率为87%湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.5.1.2 胶浆理论：沥青混合料是一种具有空间网络结构的多相分散体系。它是以粗集料为分散相而分散在沥青砂浆的介质中的一种粗分散系；同样，砂浆是以细集料为分散相而分散在沥青胶浆介质中的一种细分散系；而胶浆又是以填料为分散雅致而分散在高稠度的沥青介质中的一种微分散系，这三级分散系以沥青胶浆形成的内聚力最为重要湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论 该理论注重强调： 矿粉的性质和粗、细度 胶浆的物理、化学和力学性质 合理的粉油比 较高稠度、较大的沥青用量 断级配沥青混合料 湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论

15、 试验表明，普通沥青混凝土改为改性沥青混凝土后： 动稳定度能够提高倍 改性SMA结构后动稳定度提高了倍 改善沥青胶浆性能有助于提高高温稳定性湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论 1.5.2 沥青混合料组成结构的类型悬浮密实结构：连续级配沥青混合料，由于前级密排粗集料受次级集料的干涉，前级集料被次级集料挤开，不能直接靠拢形成骨架，有如悬浮于次级集料和沥青胶浆之间，这种结构的混合料具有较高的密实度，较高的粘聚力，但摩擦角较小，因此防水性能好但抗高温性能较差。湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论骨架空隙结构：同悬浮结构相左，骨架结构的粗集料较高，且相互接触形成骨架，但细集料数

16、量较小，不足以填充粗集料形成的空隙，形成开级配骨架空隙结构。摩阻力较大但粘聚力低，高温稳定性较好，适合于透水性路面湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论骨架密实结构：兼备骨架空隙和悬浮密实两种结构的特点，不仅粗集料数量较高，相互接触形成骨架，且因断去了中间尺寸的集料，故而有相当数量的细集料填密骨架的空隙，形成了间断型骨架密实结构。这种结构密实度好、粘聚力强、内摩擦角高，高、低温性能都较好湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论沥青混合料强度形成原理沥青混合料抗剪强度沥青混凝土路面产生破坏的主要原因夏季高温时因抗剪强度不足或塑性变形过大而引起的高温变形冬季低温时抗拉强度不足或应

17、力松驰模量降低太慢而抵抗变形能力较差引起的温度开裂湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论车辆荷载的重复作用以及沥青性能的老化，引起结构性的疲劳开裂抵抗低温变形能力主要取决于沥青胶浆的性质提高沥青路面高温抗剪切能力，是减少路面永久破坏的关键湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.5.3.1.1.6 沥青混凝路面抗剪强度，是指其对于外载荷产生的剪应力的极限抵抗能力，当沥青路面中某点由外力产生的剪应力达到其抗剪强度，剪切破坏是强度破坏的重要特点，其抗剪强度,通过三轴试验的方法,应用莫尔为库仑理论来计算：湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论=C+tg式中：沥青混合料在

18、某一平面上产生 的剪切力 C沥青混合料的粘结力，MPa 沥青混合料的内摩擦角 正应力湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论影响沥青混合料抗剪强度的因素沥青的性质及用量沥青混合料的抗剪强度不但和粒料的级配有关，而且和沥青粘结力及用量有关沥青的粘结力既把矿料胶结成为一个整体，又有利于发挥矿料的嵌挤作用，构成沥青混合料的抗剪强度湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论沥青的粘度是影响粘结力的重要因素，沥青 的粘度越大，结构沥青膜越厚，则抗剪强度越强改性沥青有使矿料界面上的极性吸附和化学吸附的量增大，同时，改性剂微粒通过自身的界面层与沥青吸附膜的扩散层的交迭，增大 了结构沥青的交迭面

19、积，减少了自由沥青的比例，提高了改性沥青和矿料界面的粘结力湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.5.3.2.2 矿料的形状和级配1.5.3.2.2.1 矿料的级配、形状、大小和表面特征等对沥青混合料内摩阻力均产生影响1.5.3.2.2.2 颗粒的棱角形状、表面粗糙度、良好的级配以及适当的空隙率的前堤下，颗粒的粒径越大，内摩阻力愈大，增大集料的粒径是提高内摩阻力和抗剪强度的有效途径湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论矿料表面性质的影响矿料表面的矿粉对裹覆在周围的沥青分子相互有吸附作用，使贴近矿料的沥青组分重新排列，粘度变高，越贴近矿料界面的粘度越高，形成一层一定厚度的扩

20、散结构膜此膜之内的为“结构沥青”，其粘度较高，具有较强的粘结力湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论此膜之外的沥青为“自由沥青”，粘结力降低沥青表面的相互作用，对沥青混合料的粘结力大小有重要的影响矿料与沥青的成分不同会产生不同的效果湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论石油沥青与碱性石料裹覆则产生较多结构沥青,有较好的粘附性石油沥青与酸性石料将产生较少结构沥青,其粘附性较差湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.5.3.2.4 矿料比表面的影响1.5.3.2.4.1 结构沥青形成的主要原因是矿料与沥青的交互作用，引起沥青化学组分在矿料表面的重分布，故在相同沥青用

21、量的条件下，与沥青产生交互作用的矿料表面积越大，则形成的沥青膜越薄，结构沥青所占比例越大，沥青结合料的粘结力越高湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论1.5.3.2.4.2 矿粉的主要机理之一是矿粉表面沥青膜的结构化，故矿粉的性质和用量对沥青混合料的抗剪强度影响很大湖 南 省 公 路 学 会一、沥青混合料基础理论温度和剪切速率的影响1.5.3.2.5.1 随温度的升高和剪切速率的增大，沥青混合料的粘结力减少，抗剪强度降低。这就是夏季高温天气，高速公路连续重载渠化交通或易急刹车，转弯路口路段容易产生车辙的原因湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料2.1 沥青及其基本特性:沥

22、青是一种有机胶结材料,是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物及碳氢化合物与氧、氮硫的衍生物所组成的混合料。沥青在常温下随温度的变化表现为弹、粘塑性体。沥青不溶于水，能溶于二硫化碳，四氯化碳、三氯甲烷等有机溶剂中道路石油沥青的化学组成结构湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料组分名称外观特征相对密度平均分子量对沥青性质的影响饱和分相当油分无色粘稠液体1.03001000赋予沥青流动性芳香分茶色粘稠液体胶质（即树脂）红褐色至黑褐色粘稠半固体1.05001000赋予胶体稳定性，提高粘附性及可塑性，也带给感温性沥青质深棕色至黑色的固体粉未1.0200010000提高热稳定性和粘滞性蜡（石蜡和地

23、蜡）白色结晶1.03001000破坏沥青结构的均匀性，降低塑性地沥青酸、酐与 胶 质 大 致 相 同碳沥青似碳物黑色固体微粒1.010000以上增在脆性、降低粘附性湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料2.1.2 胶体理论：认为构成沥青组分的沥青质与油分是互不相溶的物质，沥青质总浮在油分中，是一种不稳定的混合物，容易集聚絮凝，失去均匀分散特性。树脂则是一种“两亲物质”，既可与油分亲溶，又可与沥青质亲溶。树脂裹覆吸附在沥青质的表面，形成胶团分散在油分中，使沥青成为稳定的胶体湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料胶体结构：沥青各组分的的化学结构和含量不一样，形成的胶体结构类

24、型也不同2.1.3.1 溶胶结构:当沥青油分和胶质组分数量较多,沥青质较少时,胶团全部分散,能在分散介质粘度许可范围内自由运动,湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料凝胶结构:当沥青质含量多，有一定的胶质,而分散介质较少时,胶团互相接触，形成不 规则的空间网络结构，胶团移动比较困难溶凝胶结构：沥青质含量没有凝胶结构多，部分胶团相互接触有一定吸引作用湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料2.1.4 改性沥青：是指“掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青及沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料2.1

25、.5 对道路石油沥青及改性沥青的技术要求湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料道路石油沥青及聚合物改性沥青技术要求(JTG F40-2004)指标单位聚合物改性沥青道路石油沥青试验方法SBS类（类）SBR类（类）EVA、PE类（类）-A-B-C-D-A-B-C-A-B-C-D90#70#针入度(25，5S，100g)0.1mm100801006080406010080100608080608040603040801006080T0604针入度指数PI，不小于-1.2-0.8-0.40-1.0-0.8 -0.6-1.0-0.8-0.6-0.4-1.81.0-1.81.0T0604延度

26、 5，5cm，不小于cm50403020605040T0605延度 10 不小于cm1510T0605延度 15不小于cm5040T0605软化点TR&B,不小于45505560454850485256604243T0606湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料指标单位聚合物改性沥青道路石油沥青试验方法SBS类（类）SBR类（类）EVA、PE类（类）-A-B-C-D-A-B-C-A-B-C-D90#70#60动力粘度，不小于Pa.S160180T0620运动粘度 135不大于Pa.S3T0625T0619蜡含量（蒸馏法）不大于%33T0615闪点，不大于230245260T0611

27、溶解度，不小于%9999T0607密度（15）g/m3T0603弹性恢复25，不小于%55606575T0662湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料指标单位聚合物改性沥青道路石油沥青试验方法SBS类（类）SBR类（类）EVA、PE类（类）-A-B-C-D-A-B-C-A-B-C-D90#70#粘韧性，不小于Nm5T0624韧性，不小于Nm2.5T0624贮存稳定性离析，48h软化点差，不大于2.5无改性剂明显析出、凝聚T0661湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料指标单位聚合物改性沥青道路石油沥青试验方法SBS类（类）SBR类（类）EVA、PE类（类）-A-B-C-

28、D-A-B-C-A-B-C-D90#70#TFOT（或RTFOT）后残留物质量变化，不大于%1.00.8T0610或T0609残留针入度比25，不小于%50556065505560505558605458T0604残留延度5，不小于cm30252015302010T0605残留延度10，不小于cm64T0605残留延度15，不小于cm2015T0605湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料橡胶沥青技术指标(交通部公路研究所建议稿)指标项目指标试验方法180旋转粘度(PaS)1.04.025针入度(0.1mm)4080软化点47弹性恢复(%)555延度(cm)10薄膜烘箱老化后质量损

29、失(%)0.425针入度比(%)80软化点比(%)1105延度比(%)40湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料2.1.6 乳化沥青：是将沥青加热到一定的温度，经过机械的作用使沥青以细小的微滴状态分散在含有乳化剂的水溶液中，形成水包油状的沥青乳液湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料2.2 天然石料：天然石料是将岩石开采后，经加工或未加工所得的不同尺寸和形状的石料 公路工程中常用的岩石湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料岩 类成 因常岩石种类结 构构 造特 征用 途岩浆岩深成岩熔燃岩浆由地壳内部上升，冷却而成花岗岩、闪长岩、辉长岩等矿物全部结晶块状构造较致

30、密抗压强度高，容重大、孔隙小、吸水性小、耐磨。道路、桥梁、基础、石坝、骨料等喷出岩玄武岩、辉绿岩、安山岩等结晶不完全，有玻璃质结构气孔状熔点高，抗压强度较高，不易磨损，有孔隙形成铸石原料、混凝土骨料、路面用石料等火山岩火山灰、火山砂、浮石等非晶结构，玻璃质结构多孔孔隙率大，具有化学活性水泥原料，轻混凝土骨料湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料岩 类成 因常岩石种类结 构构 造特 征用 途沉积岩机械沉积岩山原来母岩风化后，经搬运，沉积和再造岩作用而形成砂岩、页岩等石英晶屑块状构造一般都具有较多孔隙，强度较低，耐久性差基础、墙身、人行道、骨料等化学沉积岩白云岩细品结构粒状构造做一般建

31、筑材料、碎石等有机沉积岩石灰岩粒状结晶、隐晶质、介壳质结构层状构造做道路建筑材料，制造石灰、水泥的原料、混凝土骨料等湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料岩 类成 因常岩石种类结 构构 造特 征用 途变质岩山岩浆岩形成的石英岩(硅质砂岩变质而来)片麻岩(花岗岩变质而来)等粒或斑品结构片麻状或带状构造碎石、块石、人行道、石板等大理岩(石灰岩变质而来)致密结晶结构块状构造装饰材料由沉积岩形成的细粒结晶结构块状构造湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料2.3 集料2.3.1 粗集料：沥青层用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等，但高速公路和一级公路不得使用筛选砾石

32、和矿渣。湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料2.3.1.1 集料的酸、碱性及其对沥青路面的影响:石料的化学性质主要以岩石化学组成中SiQ2含量的多少来划分：通常将SiQ2含量大于65%的石料称为酸性石料，SiQ2含量为52%-65%的石料称为中性石料，SiQ2含量小于52%的石料称之为碱性石料 湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料2.3.1.2 用碱性石料拌制的沥青混合料，在其它条件相同的情况下，因石料与沥青的粘附能力较强，沥青混合料强度较高，中性石料次之；而酸性石料较差 2.3.1.3 对粗集料的技术要求湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料沥青混合料

33、用粗集料质量要求指标单位高速公路及一级公路其他等级公路试验方法表面层其他层次石料压碎值，不大于%262830T0316洛杉矶磨耗损失，不大于%283035T0317表观相对密度，不小于-2.602.502.45T0304吸水率，不大于%2.03.03.0T0304坚固性，不大于%1212-T0314针片状颗粒含量（混合料），不大于其中粒径大于9.5mm，不大于其中粒径小于9.5mm，不大于%15121818152020-T0312水洗法100010005005002500.3MM部分),不小于%12-T0340含泥量(小于0.075MM的含量),不大于%35T0333砂当量,不小于%6050T

34、0334亚甲蓝值,不大于g/kg25-T0349棱角性(流动时间),不小于S30-T0345湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料表4.9.4 沥青混合料用机制砂或石屑规格规格公称粒径(mm)水洗法通过各筛孔的质量百分比%9.54.752.361.180.60.30.150.075S150510090100609040752055740220010S1603-1008010050802560845025015湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料2.3.3 填料：矿粉：沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细后得的矿粉2.3.3.1 对填料

35、的技术要求湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料表混合料用矿粉质量要求项目单位高速公路,一级公路其他等级公路试验方法表观密度,不小于T/M32.502.45T0352含水量,不大于%11T0103烘干法粒度范围0.6MM 0.15MM 0.075MM%10090100751001009010070100T0351外观-无团粒结块-亲水系数-1T0353塑性指数%4T0354加热安定性-实测记录T0355湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料2.4 纤维稳定剂：在沥青混合料中掺加天然稳定剂宜选用本质素纤维、矿物纤维等2.4 .1 纤维的作用：具有分散、吸附沥青、稳定、增粘

36、等作用2.4.2 采用SMA时必须采用纤维稳定剂，如果没有纤维，过多的矿粉和沥青结合料将会成团，施工时不能分散开，将会形成许多油斑 湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料表4.11.1 木质素纤维质量技术标准项目单位指 标试验方法纤维长度，不大于mm6水溶液用显微镜观测灰分含量%185高温590-600燃烧后测定残留物PH值-7.51.0水溶液用PH试纸或PH计测定吸油率不小于-纤维质量的5倍用煤油浸泡后放在筛上轻振敲后称量含水率（以质量计），不大于%5105烘箱烘2H后冷却称重2.4.3 对纤维稳定剂的技术要求湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料表412 木质素纤维

37、质量标准试验指标筛分析:方法A:冲气筛分析 纤维长度 通过0.15mm筛 方法B: 普通筛分析 纤维长度 通过0.85mm筛 通过0.42mm筛 通过0.106mm筛 6mm70(10%) 6mm85(10%)65(10%)30(10%)灰分含量18(5%),无挥发物PH值7.5(1.0)吸油率纤维质量的5.01.0倍含水率5%(以质量计)湖 南 省 公 路 学 会二、公路沥青路面常用材料表413 矿物纤维质量标准试验指标筛分析:纤维长度纤维厚度球状颗粒含量：通过0.25MM筛 通过0.063MM筛6MM 1818612-湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面 集料粒径和最小层厚关系

38、表5-1 集料粒径和最小层厚的关系混合料公称名称1013162025公称最大粒径（mm）9.513.2161926.5最大粒径（mm）13.216(19*)19(22.4*)26.537.53倍公称最大粒径的最小层厚（mm）28.5404857802倍最大粒径的最小层厚（mm）2632(38*)38(45*)53752.5倍公称最大粒径的最小层厚（mm）24334047.566湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面 施工温度表5.2.2-2 热拌沥青混合料的施工温度()施工工序石油沥青的标号50号70号90号110号沥青加热温度160170155165150160145155矿料加热

39、温度间隙式拌和机集料加热温度比沥青温度高1030连续式拌和机矿料加热温度比沥青温度高510沥青混合料出料温度150170145165140160135155混合料贮料仓贮存温度贮料过程中温度降低不超过10混合料废弃温度，高于200195190185运输到现场温度，不低于150145140135湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面施工工序石油沥青的标号50号70号90号110号混合料摊铺温度，不低于正常施工140135130125低温施工160150140135开始碾压的混合料内部温度，不低于正常施工135130125120低温施工150145135130碾压终了的表面温度，不低于钢

40、轮压路机80706560轮胎压路机85807570振动压路机75706055开放交通的路表温度，不高于50505045湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.2.2-3 聚合物改性沥青混合料的正常施工温度范围()工序聚合物改性沥青品种SBS类SBR胶乳类EVA、PE类沥青加热温度160165改性沥青现场制作温度165170-165170成品改性沥青加热温度，不大于175-175集料加热温性沥青SMA混合料出厂温度170185160180165180混合料最高温度（废弃温度）195混合料贮存温度拌和出料后降低不超过10摊铺温度，不低于160初

41、压开始温度，不低于150碾压终了的表面温度，不低于90开放交通时的路表温度，不高于50湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5-6b SMA路面的正常施工温度范围()工序不使用改性沥青使用改性沥青测量部位SBS类SBR胶乳类EVA、PE类沥青加热温度150160160165沥青加热罐改性沥青现场制作温度-165170-165170改性沥青车改性沥青加工最高温度-175-175改性沥青车集料加热温度185190190200200210185195热料提升斗SMA混合料出厂温度155170170185160180165180运料车湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3

42、.2-1 粗型和细型密级配沥青混凝土的关键性筛孔通过率混合料类型公称最大料径（mm）用以分类的关键性筛孔（mm）粗型密级配细型密级配名称关键性筛孔通过率（%）名称关键性筛孔通过率（%）AC-2526.54.75AC-25C40AC-20194.75AC-20C45AC-16162.36AC-16C38AC-1313.22.36AC-13C40AC-109.52.36AC-10C45湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面3.3 配合比设计：3.3.1 沥青混合料必须在对同类公路配合比设计和使用情况调查研究的基础上，充分借鉴成功的经验，选用符合要求的材料，进行配合比设计。并确保配合比设计

43、的材料与施工时采用的材料一致湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面3.3.2 沥青混合料的级配应符合工程设计规定的级配范围。密级配沥青混合料宜根据公路等级、气候及交通条件按表选择采用粗型（C型）或细型（F型）混合料，并在表范围内确定工程设计级配范围，通常情况下工程设计级配范围不宜超过表的要求。其他类型的混合料宜直接以下列各表中范围作为工程设计级配范围湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.2-2 密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围级配类型通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075

44、粗粒式AC-2510090100759065835776456524521642123382451741337中粒式AC-201009010078926280507226561644123382451741337AC-16100901007692608034622048133692671851448细粒式AC-13100901006885386824501538102872051548AC-1010090100457530582044133292361648砂粒式AC-5100901005575355520401228718510湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.2-3

45、 沥青玛蹄脂碎石混合料矿料级配范围级配类型通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075中粒式SMA-20100901007292628240551830132212201016914813812SMA-16100901006585456520321524142212181015914812细粒式SMA-1310090100507520341526142412201016915812SMA-101009010028602032142612221018916813湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.

46、2-4 开级配排水式磨耗层混合料矿料级配范围级配类型通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075中粒式OGFC-161009010070904570123010226184153123826OGFC-13100901006080123010226184153123826细粒式OGFC-1010090100507010226184153123826湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.2-5 密级配沥青稳定碎石混合料矿料级配范围级配类型通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）5337.531.526.5191

47、613.29.54.752.361.180.60.30.150.075特粗式ATB-401009010075926585497143633757305020401532102581851431026ATB-30100901007090537244663960315120401532102581851431026粗粒式ATB-251009010060804868426232522040153210258185431026湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.2-6 半开级配混合料矿料级配范围级配类型通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）26.5191613.29.54.752

48、.361.180.60.30.150.075中粒式AM-201009010060855075406515405222161120100805AM-16100901006085456818406253181140100805细粒式AM-1310090100508020458284202160100806AM-1010090100356510355222160120906湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.2-7 开级配沥青稳定碎石混合料矿料级配范围级配类型通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）5337.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60

49、.30.150.075特粗式ATPB-401007010065905585437532702065125003030303030303ATPB-30100801007095538536802675146003030303030303粗粒式ATPB-25100801006010045903082167003030303030303湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面 3.3.3 采用马歇尔试验配合比方法，沥青混合料技术要求应符合下列各表中的规定，一并具有良好的施工性。当采用其他方法设计沥青混合料时，应按JTG F40-2004规范规定的马歇尔试验及各项配合比设计进行检验湖 南 省 公

50、 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.3-1 密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准(本表适用于公称最大粒径的密级配沥青混凝土混合料)试验指标单位高速公路、一级公路其他等级公路行人道路夏炎热区（1-1、1-2、1-3、1-4区）夏热区及夏凉区（2-1、2-2、2-3、2-4、3-2区）中轻交通重载交通中轻交通重载交通击实次数（双面）次755050试件尺寸mm101.6mm*63.5mm空隙率VV深约90mm以内%354624353624深约90mm以下%36243636-稳定度MS不小于kN853流值mm241.5424.52424.525湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路

51、面试验指标单位高速公路、一级公路其他等级公路行人道路夏炎热区（1-1、1-2、1-3、1-4区）夏热区及夏凉区（2-1、2-2、2-3、2-4、3-2区）中轻交通重载交通中轻交通重载交通矿料间隙率VMA(%)，不小于设计空隙率（%）相应于以下公称最大粒径（mm）的最小VMA及VFA技术要求（%）26.5191613.29.54.752101111.51213153111212.51314164121313.51415175131414.51516186141515.5161719沥青饱和度VFA(%)557065757085湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.3-2 沥青

52、稳定碎石混合料马歇尔试验配合比设计技术标准试验指标单位密级配基层(ATB)半开级配面层(AM)排水式开级配磨耗层(OGFC)排水式开级配基层(ATPB)公称最大粒径mm26.5mm等于或大于31.5mm等于或小于26.5mm等于或小于26.5mm所有尺寸马歇尔试件尺寸mm101.6mm*152.4mm*101.6mm*101.6mm*152.4mm*63.5mm95.3mm63.5mm63.5mm95.3mm击实次数(双面)次75112505075空隙率VV%36610不小于18不小于18稳定度,不小于kN7.5153.53.5-流值mm1.54实测-沥青饱和度VFA%55704070-密级配

53、基层ATB的矿料间隙率VMA(%),不小于设计空隙率ATB-40ATB-30ATB-2541111.51251212.51361313.514湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.3-3 SMA混合料马歇尔试验配合比设计技术要求试验项目单位技术要求试验方法不使用改性沥青使用改性沥青马歇尔试件尺寸mm101.6mm*63.5mmT0702马歇尔试件击实次数1-两面击实50次T0702空隙率VV2%34T0705矿料间隙率VMA2，不小于%17.0T0705粗集料骨架间隙率VCAmax3，不大于-VCADRCT0705沥青饱和度VFA%7585T0705稳定度4，不小于kN5.

54、56.0T0709流值mm25-T0709谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失%不大于0.2不大于0.1T0732肯塔堡飞散试验的混合料损失或浸水飞散试验%不大于20不大于15T0733湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面注：1、对集料坚硬不易击碎，通告重载交通的路段，也可将击实次数增加为双面75次；2、对高温稳定性要求较高的重工业交通路段或炎热地区，设计空隙率允许放宽到4.5%，VMA允许放宽到16.5%（SMA16）或16%（SMA19）VFA允许放宽到70%；3、试验粗集料骨架间隙率VCA的关键性筛孔，对SMA19、SMA16是指，对SMA13、SMA10是指；4、稳定度难以达到要

55、求时，容许放宽到（非改性）或（改性），但动稳定度检验必须合格。湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.3-4 OGFC混合料技术要求试验项目单位技术要求试验方法马歇尔试件尺寸mm101.6mm*63.5mmT0702马歇尔试件击实次数-两面击实50次T0702空隙率%1825T0705马歇尔稳定度，不小于kN3.5T0709析漏损失%0.3T0732肯特堡飞散损失%302030100050010002505002501.潮湿区2.湿润区3.半干区4.干旱区浸水马歇尔试验残留稳定度(%)，不小于普通沥青混合料8075T0709改性沥青混合料8580SMA混合料普通沥青75改性沥

56、青80冻融劈裂试验的残留强度比（%），不小于普通沥青混合料7570T0729改性沥青混合料8075SMA混合料普通沥青75改性沥青80湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.4-3 沥青混合料低温弯曲试验破坏应变（）技术要求气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的破坏应变（）试验方法年极端最低气温（）及气候分区 -9.01.冬严寒区2.冬寒区3.冬冷区4.冬温区1-12-11-12-23-21-32-31-42-4普通沥青混合料，不小于260023002000T0715改性沥青混合料，不小于300028002500湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5.3.

57、4-4 沥青混合料试件渗水系数（ml/min）技术要求级配类型渗水系数要求（ml/min）试验方法密级配沥青混凝土，不大于120SMA混合料，不大于80T0730OGFC混合料，不小于实测湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面表5-25 沥青路面车辙的影响因素和防治措施 影响因素防治措施材料沥青的粘度偏小、粘聚力差1、采用高质量、高粘度的重交通道路沥青（A级石油沥青）；2、采用比通常情况针入度较小的沥青；3、在中下面层采用针入度更小的沥青；4、按照高温、重载及上坡慢速的条件提高沥青的高温性能分级；5、上面层采用改性沥青，重载交通路段中面层也可以采用；6、在特殊的上坡路段，下面层也考虑

58、采用改性沥青集料棱角性差，缺乏嵌挤能力1、采用坚硬、粗糙、形状接近立方体、洁净的粗、细集料；2、采用棱角性好的粗集料、细集料，增补棱角性指标；3、大力推广应用机制砂；4、在可能发生车辙的路段，控制天然砂用量不超过10%，但是需要使用部分天然砂以改善施工碾压性能，加强碾压密实度；5、改善集料加工工艺，减小针片状颗粒含量；6、控制破碎砾石破碎面比例湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面影响因素防治措施配合比设计集料嵌挤能力差，集料悬浮易变形1、选择合理的矿料级配，提高集料的嵌挤能力；2、采用SMA结构，长大上坡路段中面层也可以采用SMA结构配合比设计不合理1、统一配合比设计体积指标的测定

59、和计算方法；2、可以GTM方法、Superpave方法设计混合料，但必须按马歇尔方法进行检验；3、采用S型嵌挤密实型级配；4、选择合理的VMA沥青用量偏多，沥青膜偏厚1、适当增加设计空隙率；2、增加马歇尔击实次数；3、在夏季炎热、重载交通路段减少沥青用量0.1%0.5%；4、适当增加矿粉用量，但也不能太多；增大粉胶比，通常不小于1；5、掺加消石灰，增强沥青与集料的粘附性动稳定度要求不符合实际情况按照实际路面温度、荷载加强进行车辙试验，提高动稳定度要求湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面影响因素防治措施施工变异性大，路面空隙率大，压实不足1、加强压实，提高压实度要求，控制残余空隙率不

60、小于3%，不大于7%8%；2、提高路面的密水性，防止渗水使层间的界面条件改变为滑动状态；3、采用重型轮胎压路机反复搓揉；4、减少污染，喷洒粘层油；5、从各个途径减少施工变异性设计纵坡过大、过长1、在高热地区，尽可能减少纵坡，控制坡长；2、尽可能避免设置长大纵坡路段，改为隧道、桥梁结构沥青层与基层的界面条件不能保证连续，成为滑动状态1、做好封层、洒好透层油；2、合理地选择路面结构形式和沥青层的厚度基层排水性能不良改善基层的排水性能湖 南 省 公 路 学 会三、热拌沥青混合料路面 混合料的拌制 混合料拌制，高速公路和一级公路宜采用间歇式拌和机拌和，其他公路采用连续式拌和机拌和时，其集料必须稳定不变