建筑材料课件-沥青混合料

2022/10/20沥青混合料建筑材料

主讲教师：曹雅娴2022/10/20目录混合料分类组成材料组成结构1技术性质沥青混合料的分类沥青混合料分类按施工温度按混合料密实度按结合料种类按材料组成及结构按最大粒径石油沥青混合料煤沥青混合料

连续级配混合料间断级配混合料

热拌沥青混合料常温沥青混合料

密级配沥青混合料半开级配沥青混合料

开级配沥青混合料

粗粒式沥青混合料中粒式沥青混合料

细粒式沥青混合料

砂粒式沥青混合料

沥青混合料分类2沥青混合料的组成材料

沥青混合料的组成材料3用于沥青混合料的沥青应具有适当的稠度、较大的塑性、足够的温度稳定性、较好的大气稳定性。不同型号的沥青材料，具有不同的技术指标，适用于不同等级、不同类型的路面。在选择沥青材料的时候要考虑到交通量、气候条件、施工方法、沥青面层类型等各种情况选择沥青，这样才能使沥青混合料具有较好的耐久性。

通常气温较高，交通量较大时，采用细粒式混合料；当矿粉较粗时，宜选用稠度较高的沥青；寒冷地区应选用稠度较小、延度大的沥青。沥青4沥青混合料的组成材料

沥青混合料的矿料包括粗集料、细集料和填料。这些矿料材料必须具有良好的级配，沥青混合料颗粒才能很好的排列密实，达到足够的压实度。矿料沥青混合料粗集料技术要求5沥青混合料的组成材料沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂和石屑.细集料应洁净、坚硬、干燥，不含或少含杂志，无风化现象，并有适当级配沥青混合料细集料质量要求

6沥青混合料的组成材料在沥青混合料中，矿质填料主要指矿粉，其他填料如消石灰粉、水泥常作为抗剥落剂使用，粉煤灰则使用很少。由于粉煤灰的质量往往不稳定，工程上很难控制，一般不允许在高速公路上使用。矿粉在沥青混合料中起重要的作用，矿粉要适量，过少不足以形成足够的比表面吸附沥青，过多又会使胶泥成团，同样造成不良后果。沥青混合料用矿粉质量要求

7沥青混合料的组成材料沥青混合料的组成结构

沥青混合料根据矿质骨架的结构状况、粗细集料间的不同比例，其组成结构可以分为三种结构类型。沥青混合料的组成结构8密实悬浮结构当采用连续型密级配矿质混合料时，粗集料数量相对较少，细集料数量较多，使粗集料以悬浮状态位于细集料之间。该结构的沥青混合料密实度和强度较高，不易离析而便于施工，但结构中粗集料少，不能形成骨架，所以稳定性较差。骨架空隙结构当采用连续型开级配矿质混合料时，粗集料数量相对较多，彼此紧密相接形成骨架，细集料过少不足以充分填充粗集料之间形成的空隙，所以混合料的空隙较大，形成骨架空隙结构。此结构受沥青性质影响较小，温度稳定性好，但沥青与矿料的粘结力小，耐久性差密实骨架结构当采用间断密级配矿质混合料时，易形成该结构，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，故其密实度、强度和温度稳定性都较好，是一种较为理想的结构类型9沥青混合料的组成结构沥青混合料的技术性质

抗滑性耐久性低温抗裂性高温稳定性施工和易性10沥青混合料的技术性质1）高温稳定性高温稳定性是指沥青混合料在高温条件下（通常为60℃），经外力不断作用后，抵抗永久变形的能力。沥青混合料路面在车辆行驶反复作用下会产生车辙；在经常加速或减速路段还会出现波浪形推移变形11沥青混合料的技术性质

我国采用马歇尔稳定试验来评定沥青混合料的高温稳定性，用马歇尔法所测得的稳定度、流值及马歇尔模数来反映沥青混合料的稳定性和水稳定性情况。对高速公路、一级公路和城市快速路等沥青混合料，还应通过车辙试验检验抗车辙能力。

影响沥青混合料高温稳定性的主要因素有沥青的用量、黏度、矿料的级配、尺寸和形状等。沥青过量在夏季容易产生泛油现象，因此适当减少沥青用量，增加混合料黏结性，提高沥青混合料抗剪变形的能力。在矿料选择上，应挑选粒径大的，有棱角的矿料颗粒，另外还可以加入一些外加剂，来改善沥青混合料的性能。以上措施都是为了提高沥青混合料的抗剪强度，减少塑性变形，从而增强沥青混合料的高温稳定性。12沥青混合料的技术性质2）低温抗裂性

沥青混合料不仅应具备高温的稳定性，同时还应具有低温抗裂性，以保证路面在冬季低温时不产生裂缝。沥青混合料路面低温开裂

13沥青混合料的技术性质沥青混合料随着温度的降低，变形能力下降。路面由于低温和行车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝，从而影响道路的正常使用。因此要求沥青混合料具有一定的低温抗裂性。混合料的低温脆化一般用不同温度下的弯拉破坏试验来评定；低温缩裂可采用低温收缩试验评定；温度疲劳则可以用低频疲劳试验评定。

选用黏度较低，温度敏感性低，抗老化能力强的沥青，适当增加沥青用量，可防止或减少沥青路面的低温开裂。14沥青混合料的技术性质3）耐久性

沥青混合料的耐久性是指其在外界各种因素的长期作用下，保持正常使用状态而不出现损坏的能力。主要表现为沥青的老化或硬化导致的变脆、开裂；冻融崩解导致的磨损等。

影响沥青混合料耐久性的主要因素有：沥青的化学性质、矿料的矿物成分和沥青混合料的组成结构等。空隙率越小，越可以有效的防止水分渗入和日光紫外线对沥青的老化作用，耐久性越好，但应残留一部分空隙，以备夏季沥青材料的膨胀。同时沥青路面的使用寿命与沥青含量有很大关系，当沥青用量低于要求用量时，将降低沥青的变形能力，增大混合料的残留空隙率。15沥青混合料的技术性质4）抗滑性

路面抗滑性可用构造深度、路面抗滑值以及摩阻系数来评定，数值越大抗滑性质越好。

沥青混合料路面抗滑性与矿质集料的表面性质、混合料的级配组成、沥青用量以及含蜡量等因素有关。配料时应注意矿料的耐磨性，应选择硬质有棱角的矿料。同时采取适当增大集料粒径、减少沥青用量及控制沥青含蜡量的措施。沥青用量超过最佳用量的0.5%即可以使抗滑系数明显降低。16沥青混合料的技术性质5）施工和易性

沥青混合料的施工和易性是指沥青混合料在施工过程中是否容易拌合、摊铺和压实的性能。

影响混合料施工和易性的主要因素有矿料级配、沥青用量、施工环境条件和搅拌工艺等。矿料的级配对其和易性较大，粗细集料的颗粒大小相差过大，缺乏中间粒径，混合料容易离析；细集料太少，沥青层不易均匀的分布在粗颗粒表面；细集料太多则拌合困难。沥青用量过少，混合料容易产生疏松，不容易压实；若用量太多则容易使混合料黏结成块，不易摊铺。17沥青混合料的技术性质沥青混合料的配合比设计沥青混合料配合比设计通过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段确定沥青混合料的材料品种、矿料级配、最佳沥青用量。矿质混合料配合比组成设计确定沥青混合料类型

确定矿料级配范围

矿质混合料配合比计算

最佳沥青用量

马歇尔试验法确定沥青最佳用量

马歇尔试验结果分析配合比检验目标配合比设计生产配合比设计生产配合比验证沥青混合料的配合比设计18马歇尔试验结果分析①绘制沥青用量与物理——力学指标关系图

19沥青混合料的配合比设计②确定最佳沥青用量初始值1（OAC1）。

从关系图中求取相应于稳定度最大值的沥青用量为a1，相应于密度最大值的沥青用量为a2及相应于规定空隙率范围的中值（或要求的目标空隙率）的沥青为a3，取三者的平均值作为最佳沥青用量的初始值OAC1，即：③确定最佳沥青用量初始值2（OAC2）。按关系图求出各项指标均符合规范中沥青混合料技术标准的沥青用量范围，按下式求取中值OAC2。～

③确定最佳沥青用量初始值2（按关系图求出各项指标均符合规范中沥青混合料技术标准的沥青用量范围，按下式求取中值20沥青混合料的配合比设计④根据OAC1和OAC2综合确定最佳沥青用量（OAC），并检查其是否符合规范规定的马歇尔设计配合比技术，由OAC1和OAC2综合决定最佳沥青用量OAC。当不符合时，应调整级配，重新进行配合比设计，直至各项指标均能符合要求为止。⑤根据气候条件和交通量特性调整最佳沥青用量。一般情况下取