路基路面工程-沥青路面

第十二章内容回顾1.概述（半刚性材料、优缺点，适用位置、种类）2.无机结合料路面物理力学特性（应力应变特性、干缩和温缩）3.石灰稳定类基层底基层（定义、石灰稳定材料的强度形成机理、防止石灰稳定基层裂缝反射的措施、影响石灰稳定土强度的因素）4、水泥稳定类基层（定义、强度形成机理、影响水泥稳定土强度的因素）5、工业废渣稳定基层（二灰、二渣）十三、沥青路面1.概述2.沥青路面材料的结构与力学特性3.沥青路面的稳定性与耐久性4、沥青路面的原材料5、沥青混合料组成设计6、沥青路面施工与质量控制问题：沥青路面产生横向裂缝的主要原因是什么？沥青路面产生纵向裂缝的主要原因是什么？车辙和沥青材料的什么性质有关？沥青路面使用性能气候分区以什么为指标进行？沥青贯入式路面和沥青表处路面有什么相同和不同？什么是蠕变，什么是松弛？沥青混合料的模量和强度指标有哪些？

1.概述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、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点。我国的公路和城市道路近20年来使用沥青材料修筑了相当数量的沥青路面。沥青路面是我国高速公路的主要路面型式。沥青路面抗弯强度较低：要求基础应具有足够的强度和稳定性。低温抗变形能力很低：在寒冷地区需设置防冻层。透水性小：须提高基层的水稳性，尽可能采用结合料处治的整体性基层。交通量较大的路段容易开裂：宜在沥青面层下设置沥青混合料的联结层。沥青路面的缺点1、裂缝裂缝是沥青路面损坏的一种常见病害。按照裂缝的方向和成因，可分为纵向、横向和网状。纵向裂缝基本上平行于道路中心线，一般发生在距路边缘3-5m的车道内，裂缝形状有两种，一种是直线形，另一种是纵向弧形且两端向路堤边缘延伸。地基的不均匀沉降、不良的施工搭接和过大的荷载是纵向裂缝的主要原因。沥青路面损坏类型及成因横向裂缝是沥青路面最常见的裂缝之一，通常被看作是早期损坏现象之一。横向裂缝的方向垂直于道路中心线，裂缝间隔不等且数量逐年增加。分为荷载型和非荷载型。荷载型裂缝是由于荷载产生的拉应力超过疲劳强度而导致的破坏，先在路面底面产生，逐渐向上扩展至表面。非荷载型裂缝主要指面层缩裂和基层反射裂缝，半刚性基层沥青路面的横向裂缝绝大部分是反射裂缝。

网状裂缝主要是由于路面的整体强度不足引起，也可能是由于路面的出现横向裂缝或纵向裂缝后未及时封填，加剧发展而成，沥青的老化也可引起网状裂缝。2、车辙车辙是沥青路面在车辆荷载反复作用下产生剪切压密等永久变形的积累，调查结果显示，车辙主要发生在高温季节，尤其是渠化交通严重的重交通道路上，或行车道上。在我国，半刚性基层沥青路面的结构是最为普遍的结构形式，车辙往往发生在沥青面层，基本上都是沥青混凝土产生的流动型车辙，由发生在沥青面层以下各结构层永久变形引起的结构性车辙基本没有或很少。其他变形：沉陷：因路基的竖向变形而导致路面下沉的现象。拥包：沥青面层因受行车推挤而形成局部隆起的现象。波浪：在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因，基层不平整会反映到沥青路面上，车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显，形成波浪。沉陷拥包波浪3、松散类1）松散：路面由于结合料粘性降低或消失，在行车作用下集料松动、散开的现象。

2）麻面：路面表面出现麻点的现象。

3）脱皮：路面表面产生的层状剥离、失落的现象。

4）坑槽：在行车作用下，路面骨料局部脱落、散失而形成的坑洼。

5）啃边：在行车作用下，路面破损、脱落的现象。产生的原因是采用的沥青粘结力差，沥青用量偏少，或所用的矿料过湿，铺撒不均匀，或所用的嵌缝料不合规格而未能被沥青粘牢。松散麻面脱皮坑槽啃边4、表面磨光沥青路面在使用过程中，在车轮反复滚动摩擦作用下，集料表面被磨光。有时还拌有沥青的不断上翻，从而导致沥青面层表面光滑，尤其在雨季容易造成车祸。表面磨光的内在原因是集料质地软弱、缺少棱角、或矿料级配不当，粗集料尺寸偏小，细料偏多，或沥青用量偏多。泛油：沥青路面因沥青含量偏多或稠度偏低，在气温较高时表面形成薄油层的现象。修补破坏：路面坑洞、坑槽、局部碎裂等损坏经修补后的再次破坏。高温稳定性低温抗裂性耐久性抗滑能力防渗能力对沥青路面的基本要求1．气候分区指标采用工程所在地最近30年内最热月份平均最高气温的平均值，作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子，并最为气候分区的一级指标，划分为3个区。采用工程所在地最近30年内的极端最低气温，作为反映温度收缩产生裂缝的气候因子，并作为气候分区的二级指标，划分为4个区。采用工程所在地最近30年的年降雨量的平均值，作为受雨水影响的气候因子，并作为气候区划的三级指标，划分为4个区。沥青路面使用性能的气候分区2．气候分区的确定沥青路面使用性能气候分区由一、二、三级区划组合而成，以综合反映该地区的气候特征。如我市属于1-4-1气候区，即为夏炎热冬温潮湿区，对沥青混合料的高温稳定性和水稳定性要求较高。每级区的数值越小，表明该气候因子对路面的影响越恶劣。气候分区指标气候分区按照高温指标高温气候区123气候名称夏炎热区夏热区夏凉区七月平均最高温度>3020～30<20按照低温指标低温气候区1234气候名称冬严寒区冬寒区冬冷区冬温区极端最低气温<-37-37～21.5-21.5～-9>-9按照雨量指标雨量气候区1234气候区名称潮湿区湿润区半干区干旱区年降雨量(mm)>10001000～500500～250<2501．按照强度构成原理分为密实类和嵌挤类密实型沥青路面强度和稳定型主要取决于混合料的粘聚力和内摩擦阻力。按空隙率大小分为闭式和开式。嵌挤类沥青路面采用颗粒尺寸较均一的矿料，强度和稳定型主要依靠集料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩擦力，粘聚力较弱。沥青路面的分类2．按施工工艺的不同，沥青路面可分为层铺法、路拌法和厂拌法三类层铺法是用分层洒布沥青，分层铺撤矿料和碾压的方法修筑，其主要优点是工艺和设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低，其缺点是路面成型期较长，需要经过炎热季节行车碾压之后路面方能成型。用这种方法修筑的沥青路面有沥青表面处治和沥青贯人式两种。路拌法是在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压密实而成的沥青面层。此类面层所用的矿料为碎(砾)石的称为路拌沥青碎(砾)石；所用的矿料为土者则称为路拌沥青稳定土。路拌沥青而层，通过就地拌和，沥青材料在矿料中分布比层铺法均匀，可以缩短路面的成型期。但因所用的矿料为冷料，需使用粘调度较低的沥青材料，故混合料的强度较低。

厂拌法是将规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的沥青路面。矿料中细颗粒含量少，不含或含少量矿粉，混合料为开级配的，(空隙率达10％-15％)，称为厂拌沥青碎石；若矿料中含有矿粉，混合料是按最佳密实级配配制的(空隙率10％以下)称为沥青混凝土。厂拌法按混合料铺筑时温度的不同，又可分为热拌热铺和热拌冷铺两种。厂拌法使用较粘稠的沥青材料，且矿料经过精选．混合料质量高，使用寿命长，但修建费用也较高。3．根据沥青路面的技术特性，沥青面层可分为沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式、沥青表面处治五种类型。此外，沥青玛蹄脂碎石近年在许多国家也得到广泛应用。沥青混凝土：高等级路面面层；热拌沥青碎石：面层、联结层；沥青表处：先油后石，1.5~3.0cm，三、四级公路面层、加铺罩面、抗滑层、磨耗层；沥青贯入：先石后油，4~8cm，二级及以下公路面层；乳化沥青碎石：适用于做三级、四级公路的沥青面层、二级公路养护罩面以及各级公路的调平层或柔性基层。沥青玛蹄脂碎石路面：适用于高速公路、一级公路和其他重要公路的表面层。

2.沥青路面材料的结构与力学特性沥青混合料是一种具有空间网络结构的多相体系，从宏观上看，是集料、沥青和空气所组成的三相体系。沥青混合料密实程度的大小直接影响到材料的强度，如抗压强度或抗拉强度，在相同条件下，密实程度好的材料具有较高的强度，反之则低。压实温度、压实速度、压实应力和沥青用量都影响到沥青的压实性能。三相体系与压实性能1、组成结构：密实悬浮、骨架空隙结构、密实骨架结构2、强度构成来源：沥青-粘结力、集料-内磨阻力3、强度参数：粘结力c和内摩阻角φ沥青混合料的结构力学特性三轴试验Sinφ=k-1/k+1,c=b/2k0.5

简单拉压试验粘结力和内摩阻角，也可根据无侧限抗压和轴向拉伸试验取得的抗压强度和抗拉强度来计算：直剪试验c和ψ是表征路面材料抗剪强度的两项参数，可以通过直接剪切试验，绘出c-ψ曲线后确定。一般认为，沥青混合料是一种典型的弹、粘、塑性综合体，在低温小变形范围内接近线弹性体，在高温大变形活动范围内表现为粘塑性体，而在通常温度的范围内则为一般粘弹性体。1)材料的力学特性与加载速度有关，随着加载速度的增加，材料的强度与刚度均会增大；2)材料的力学特性对温度十分验感，随着温度的升高，材料的物理特征表现为变软，强度与刚度变小；3)材料具有十分明显的蠕变与应力松弛现象。沥青混合料的粘弹性性质与力学模型I弹性区域II粘弹性区域III粘塑性区域时间和温度对粘弹性材料响应的影响：试验温度的升高相当于慢速加载，加载时间的减值，粘弹性材料的这种特性称为时间温度换算法则。应力蠕变与应力恢复应力松弛与应力消除沥青混合料力学模型（1）Burgers模型本构方程：蠕变方程：松弛方程：式中：（2）修正的Burgers模型（3）Delft-Xahu模型1)沥青混合料兼具虎克弹性和牛顿粘性；2)沥青混合料力学性质应该作为温度和时间的函数表示；3)沥青混合料的性质作为“某一条件的响应”是比较合理的。沥青混合料的模量1.沥青的劲度模量：一定温度和时间下，应力与总应变的比值。沥青的劲度是温度与时间的函数。当温度较低时，在短荷载作用时间下，其劲度模量趋近弹性模量；当长期荷载作用时，劲度随时间急剧下降，在双对数坐标上呈线性关系。随着温度上升，沥青的稠度降低，劲度模量数之减小2.沥青混合料的劲度模量：随着集料的增加，沥青混合料劲度增加，可根据沥青劲度SB计算沥青混合料的劲度模量SM：对于粘弹性物体，雷纳提出了与材料力学有所不同的破坏分类：(1)超过某一“强度”而引起的破坏；(2)超过某一“变形值”面引起的破坏；(3)超过某一“应力松弛状态”而引起的破坏。采用两端简支、中央集中加载的沥青混合料小梁弯曲试验进行验证所提出的破坏模型如图所示。在不同的使用条件下，它可以表现为3种破坏模式。沥青混合料的强度I型破坏(脆性区的破坏)；II型破坏(过渡区的破坏)；III型破坏(流动区的破坏)。(1)剪切强度：三轴试验（2）断裂强度：主要用于分析随气温下降时沥青面层收缩受阻而转化为收缩应力，当收缩应力超过极限强度时所造成的缩裂问题。也有用于分析车辆紧急制动时，车轮后侧路表受到的径向拉应力引起的拉裂问题。直接拉伸或间接拉伸试验。（3）临界应变：弯曲试验以上三个指标都是温度和加载时间的函数。问题：沥青路面的高温稳定性不足，有可能产生哪些问题？动稳定度与沥青混合料抗车辙能力有什么关系？如何防治车辙？如何提高沥青路面低温抗裂性能？如何提高沥青路面水稳定性？沥青的老化的影响因素有哪些？沥青的标号有什么含义？

3.沥青路面材料的稳定性和耐久性沥青路面高温稳定性是指沥青混合料在高温下抵抗永久变形的能力，沥青路面的高温稳定性不足时，可能出现车辙、推移、拥包、搓板、泛油等问题。沥青路面的高温稳定性沥青路面在高温下产生的剪切变形，一般有下列两种情况：一种是面层很薄，或者面层与基层之间的粘结力很差时，面层将沿着基层顶面滑动：另一种是面层很厚，或者面层与基层之间的粘结力很大时，则整个面层内部发生推挤移动：1、三种车辙：失稳型车辙、结构型车辙、磨耗型车辙2、车辙影响因素：影响沥青路面车辙的因素主要有集料、结合料、混合料类型、荷载、环境条件等。车辙3、处理措施：失稳型车辙：集料级配要含足够粗颗粒和矿粉、沥青结合料具有足够的粘度；结构型车辙：确保基层设计满足工程实践要求、基层材料满足规范要求、路基压实度应满足规范要求；磨耗型车辙：改善混合料级配、增加粗集料韧性沥青混合料高温稳定性评价方法1、单轴压缩试验以高温（60度）抗压强度RT及用常温与高温时抗压强度的比值即软化系数KT来表示。2、马歇尔试验稳定度：荷载测定装置读取的最大值即试样稳定度MS；流值：由流值计及位移传感器测定装置读取的试件垂直变形，即为试件的流值(FL)，以mm计；马歇尔模数：MS/FL。一般认为马歇尔模数越大,车辙深度越小。3、蠕变试验试验可采用静态蠕变或动态蠕变，记录应变随时间的变化，绘出蠕变曲线，计算蠕变柔量、蠕变劲度模量等指标。4、车辙试验车辙试验是在规定尺寸的板块状压实沥青混合料试件上，用固定荷载的橡胶轮反复行走后，测定变形与时间的关系，计算动稳定度DS：DS=（t2-t1)×N/(D1-D2)×C1×C2

=(60-45)×42/(D60-D45)×C1×C2式中：D60为60min时的试件变形量，mm；D45为45min时的试件变形量，mm；N为碾压速度，一般取42次/min；C1为试验机修正系数，1.0或1.5；C2试件系数，1.0或0.8；5、简单剪切试验在土的直剪试验上改进而来，增加垂直的动力荷载、围压、温度控制，测定试件的回弹剪切模量、动力剪切模量。沥青路面车辙控制指标沥青路面的车辙控制指标包括路基顶面容许竖向压应变、沥青层容许永久变形和路面容许车辙深度。沥青混合料抗永久变形指标各国道路研究人员对沥青混合料的抗永久变形性能进行了大量的研究，获得了宝贵的材料参数。这些参数主要用于对沥青混合料的高温性能进行验证与评价，或者用作相应车辙预估模型的输入参数来预测车辙深度。车辙试验标准

通过大量调查研究发现，车辙试验的动稳定度与沥青路面的车辙深度有较好的相关性，恰当地控制沥青混合料的动稳定度，可生产出抗永久变形能力强的混合料。

八五期间我国首次提出用车辙试验动稳定度作为沥青混合料高温性能技术指标，提出了高等级公路沥青混合料动稳定度指标推荐值。1、低温缩裂：气温下降，面层收缩，在有约束的沥青层内产生的温度应力超过沥青混凝土造成开裂，裂缝由上而下发展；2、温度疲劳裂缝：温度循环导致应力松弛性能下降，极限拉应变变小，在温度应力小于抗拉强度时开裂，主要发生在温度变化频繁的温和地区。沥青路面低温抗裂性1、沥青性质：沥青的劲度、针入度、延度、针入度指数PI、老化、蜡含量；2、混合料组成：骨料品种、剥落率、矿粉细度；3、路面尺寸3、基础4、气候5、交通量沥青路面低温开裂影响因素1、间接拉伸试验：劈裂强度、垂直变形、水平变形；沥青路面低温抗裂性评价方法2、直接拉伸试验：得到强度和温度关系曲线；3、蠕变试验：蠕变稳定阶段的蠕变速率（越大越抗裂）；国外多采用直接拉伸蠕变，国内多采用弯曲蠕变。0度时弯曲蠕变试验的应变速率来评价混合料的低温抗裂性能指标建议值如表所示：4、受限试件的温度应力试验：破断温度、破断强度、温度应力曲线斜率、转折点温度。5、应力松弛试验：应力松弛模量（越小越抗裂）；国内多采用弯曲应力松弛试验；在严寒地区采用针入度大、粘度较低的沥青；选用温度敏感性小的沥青；采用吸水率低的集料；采用100%轧制碎石集料；控制沥青用量在马歇尔最佳用量正负5%；采用应力松弛性能好的聚合物改性沥青；掺加纤维。沥青路面低温开裂预防措施水和矿料的作用破坏了沥青和集料之间的粘附性，是影响沥青路面耐久性的主要因素之一。水损害的作用机理，主要依据是粘附理论。粘附是指一种物体与另一物体粘结时的物理作用。影响沥青与集料之间粘结力的因素包括沥青与集料表面的界面张力，沥青与集料的化学组成、沥青粘性、集料的表面构造、集料的孔隙率、集料的清洁度及集料的含水量、集料与沥青拌和的温度等。沥青路面水稳定性1、煮沸试验2、浸水马歇尔试验3、冻融台座试验法4、浸水间接拉伸5、冻融劈裂试验6、浸水车辙试验沥青路面水稳定性评价方法1、完善路面结构排水系统，路面结构设计应保证地表水、地下水及时排出结构之外；2、选择粘度大和表面活性成分多的沥青；3、选择SiO2含量低的碱性集料，或加外掺剂；4、施工时保持集料干燥，无杂质，拌和充分，碾压充分。提高沥青路面水稳定性的措施沥青路面抗疲劳特性沥青路面抗疲劳特性影响因素1、荷载条件2、材料性质劲度、沥青用量、沥青种类、稠度、混合料空隙率等3、环境条件沥青路面耐老化特性老化过程一般分为两个阶段，即施工过程中热老化和路面使用过程中的长期老化(氧化)。沥青混合料在拌和过程中的老化程度主要与温度有关，同时与沥青升温、贮存的时间，脱水搅拌的程度及光、氧等因素也有密切的关系。当沥青混合料路面碾压成型后，沥青混合料的抗老化能力就不只与沥青材料有关，除了与光、氧等自然气候条件有关外，也与沥青在混合料中所处的形态有关，如混合料空隙率，沥青用量等。当沥青混合料产生老化后，会导致沥青路面路用性能的降低。沥青的老化过程1、运输和储存过程中的老化：老化程度小2、拌和过程中的老化：沥青针入度降低到原状的80-85%3、施工期老化：热老化进一步发展；1)沥青路面使用早期（1年至4年）针入度急剧变小，其后继续缓慢变小。2)沥青老化主要发生在路表与大气接触部分。3)沥青混合科的空隙率是影响沥青老化的主要因素。路层边缘沥青的老化要比路中行车带沥青的老化严重。4)当路面中沥青针入度减小至35-50之间时，路面容易产生开裂．针入度小于25时路面容易产生龟裂。沥青的老化原因沥青混合料老化试验与评价1、短期老化试验方法2、长期老化试验方法评价指标SHRP将评价沥青混合料老化效果方法分为两大类：①老化后沥青混合料的力学性能试验；②老化后沥青混合料回收沥青的性能试验。由于老化影响了沥青混合料永久变形、低温开裂、疲劳开裂等性能，老化后沥青混合料的力学性能试验方法有回弹模量试验、间接位伸试验、蠕变试验和动态模量试验。四种试验方法的有效性评价结果见表。采用针入度、粘度、延度、组分等招标作为评价沥青混合料性能的方法，其有效的评估结果见表。

4.沥青路面的原材料一般选用石油沥青，根据气候条件和沥青混合料类型、道路等级、交通性质、路面类型施工方法以及当地使用经验等，经技术论证后确定。石油沥青沥青选择原则：可根据当地沥青路面气候分区的温度水平选择沥青。在夏季温度高或高温持续时间长的地区，应采用粘度高的沥青；而在冬季寒冷地区，则宜采用稠度低、气温进度较小的沥青。对于日温较大的地区还应考虑选择针入度指数较大、感温性较低的沥青。对于重载交通路段、高速公路更实行渠化交通的路段、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段，应选用稠度大的沥青。对于交通量小、公路等级低的路段可选用稠度略小的沥青。指集料中粒径大于4.75或2.36mm那部分材料1、选择原则：①粗料集料可采用碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等。②用于高速公路、一级公路、城市快速公路、主干路沥青路面表层用粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击型号的碎石或破碎砾石，不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料，该类粗集料应符合对磨光值和粘附性的要求。③当坚硬石料来源缺乏时，允许掺加一定比例较小粒径的普通粗集料，掺加比例根据试验确定。在以骨架原则设计的沥青混合料中不得掺加其他粗集料。粗集料2、粗集料的粒径规格粗集料的粒径规格应按照表13-17进行生产和使用。如某一档粗集料不符合表13-17的规格，但确认与其它集料组配后的合成级配符合设计级配的要求时，也可以使用。规格公称粒径(mm)通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%）37.531.526.51913.29.54.752.360.6S615~3010090~100--0~15-0~5S710~3010090~100---0~150~5S815~2510095~1000~15-0~5S910~2010095~100-0~150~5S1010~1510095~1000~150~5S115~1510095~10040~700~150~5S125~1010095~1000~100~5S133~1095~10010095~10040~700~200~5S143~50~250~5沥青面层用粗集料规格3、基本要求：①应该洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体，且无风化、不含杂质，并具有足够的强度、耐磨耗性。粗集料的质量应符合要求。②破碎砾石应采用粒径大于50mm的颗粒轧制，破碎前必须清洗，含泥量不大于1%，破碎面积应符合表3-7的要求。③钢渣作为粗集料时，仅限于三级及三级以下公路和次干公路以下的城市道路，并应经过试验论证取得许可后使用。钢渣破碎后应由6个月以上的存放期，除吸水率允许适当放宽外，各项指标应符合要求。

技术指标高速公路、一级公路、城市快速路、主干路其它等级的公路与城市道路表面层其它层次石料压碎值（%）≤252830洛杉矶磨耗损失（%）≤283040视密度①（t/m3）≤2.602.502.45吸水率①（%）≤2.03.03.0坚固性②（%）≤1212-软石含量（%）≤155<0.075mm颗粒含量（水洗法）（%）≤111针片状颗粒含量（%）≤粒径〉9.5mm1218-粒径<9.5mm1820-破碎砾石的破碎面≥1个破碎面1009080（70）③2个破碎面908060（50）③沥青混合料用粗集料质量要求4、与沥青的粘附性要求在高速公路、一级公路、城市快速路和主干沥青路面中，需要使用坚硬的粗集料，当时用花岗岩、石英岩等酸性岩是轧制的粗集料时，若达不到表13-19对粗集料与沥青粘附性等级的要求，必须采取抗剥落措施。工程中常用的抗剥落方法包括使用高粘度沥青；在沥青中掺加抗剥落剂；用干燥的生石灰、消石灰粉或水泥作为填料的一部分，其用量已为矿料总量的1%~2%；将粗集料用石灰浆处理后使用。粗集料磨光值及其与沥青粘附性的技术要求雨量气候地区技术指标1（潮湿区）2(湿润区)3（半干区）4（干旱区）粗集料磨光值（psv）≥42≥40≥38≥36粗集料与沥青的粘附性表层≮5≮5≮4≮3其它层次≮4≮4≮3－细集料①可以采用天然砂、机制砂或石屑。②应洁净、干燥、无风化、不含杂质，并有适当的级配范围，物理力学指标要求见表13-20。③与沥青有良好的粘结能力，在高速公路、一级公路、城市快速路、主干路沥青面层用沥青粘结性能差的天然砂或用花岗岩、石英岩等酸性岩石破碎的人工砂及石屑时，应采取前述粗集料的抗剥离措施对细集料进行处理。在高速公路、一级公路、城市快速路、主干路沥青路面面层及抗滑磨耗层中，所用石屑总量不宜超过天然砂或机制砂用量。细集料沥青混合料用细集料质量要求指标高速公路、一级公路城市快速路、主干路其它公路与城市道路视密度（t/m3）2.502.45坚固性①12——砂当量（%）6050①天然砂天然砂宜采用河砂或海砂，当使用山砂时应经过清洗。天然砂的规格应符合表13-21的规定，经筛洗法测定的砂中小于0.075mm颗粒含量不得大于3%（高速公路、一级公路、城市快速路、主干路）和5%（其它登记道路）分类通过各筛孔（mm）的质量百分率（%）细度模数Mx9.54.752.361.180.60.30.150.075粗砂10090~10065~9535~6515~295~200~50~53.7~3.1中砂10090~10075~10050~9030~598~300~50~53.0~2.3细砂10090~10085~10075~10060~8415~450~50~52.2~1.6②石屑石屑是通过4.75mm或2.36mm的部分，是石料加工破碎过程中表面剥落或撞下的边角。石屑规格应符合表13-22的要求。不得使用泥土、细粉、细薄碎片颗粒含量高的石屑，砂当量应符合表13-20的要求。规格公称粒径)通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）9.54.752.361.180.60.30.150.075S150~510090~10060~9040~7520~657~402~200~10S160～310080~10050~8025~508~300~150~104．填料填料最好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得到的矿粉，生产矿粉的原石料中泥土杂质应清除。矿粉要求干燥、洁净，能自由地从石粉仓中流出，其质量应符合表13-23的要求。在拌合厂采用干法除尘回收的粉尘可以代替一部分矿粉的使用，湿法除尘的应经过干燥粉碎处理，且不得含有杂质。用量不得超过填料总量的25%，塑性指数不得大于4%，其余质量要求与矿粉相同。指标高速公路、一级公路、城市快速路、主干路其他公路与城市道路视密度（t/cm3）2.502.45含水量（%）1.01.0粒度范围（%）<0.6mm100100<0.15mm90~10090~100<0.07575~10070~100外观无团粒结块亲水系数<1.0沥青面层用矿粉质量要求问题：沥青混合料配合比设计的目的是什么？沥青混合料配合比设计中沥青最佳用量如何确定？沥青表处与沥青贯入有什么相同和不同？热拌法沥青混合料的施工工序？

5.沥青混合料设计AC：密级配沥青混凝土，适用任何层次；SMA：沥青马蹄脂碎石混合料：适用表面层、中面层、磨耗层AM：半开级配沥青碎石混合料，三级及三级以下公路；ATB：密级配沥青稳定碎石混合料，基层；ATPB：排水式沥青稳定碎石混合料，排水基层；OGFC：排水式开级配磨耗层，适用于高速公路排水式沥青路面磨耗层。沥青混合料1、沥青面层与沥青碎石基层通常都采用双层或三层式结构，层间喷洒透层油；2、满足耐久、稳定、密实、安全等功能性要求，便于施工；3、表面层具有良好的表面功能、密水、耐久、抗车辙、抗裂，抗滑（可加铺抗滑磨耗层）。沥青混合料的选用一般而言，特粗式适用于基层、粗粒式适用于下面层或基层，中粒式适用于下面层和表面层、细粒式适用于表面层和薄层罩面，砂粒式适用于非机动车道路或行人道路。对于高速公路、一级公路、重载道路的上面层和中面层、应采用粗型密级配混合料，对于高速公路和一级公路的下面层、中低级公路、低交通量公路、寒冷地区公路、园林道路、行人道路应采用细型密级配混合料。沥青面层集料的最大粒径应自上而下逐层增大，并于设计层厚匹配，压实厚度一般不小于集料公称粒径2到3倍。1、沥青混合料配合比设计的目的：确定沥青混合料各种原材料的品种、配比、矿料级配、最佳沥青用量；2、配合比设计程序；（P355）3、表面层具有良好的表面功能、密水、耐久、抗车辙、抗裂，抗滑（可加铺抗滑磨耗层）。沥青混合料配合比设计1、沥青混合料配合比设计的目的：确定沥青混合料各种原材料的品种、配比、矿料级配、最佳沥青用量；2、配合比设计程序；（P355）3、沥青混合料级配范围的选择：粗选级配范围参考表13-27到13-324、马歇尔试验要求5、确定最佳沥青用量：满足各项指标要求，使密度和稳定度达到峰值。6、稳定性：高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、渗水沥青混合料配合比设计

6.沥青路面施工与质量控制1、沥青表处：适用三、四级公路面层、加铺罩面、抗滑层、磨耗层；沥青表面处治层一般很薄，1.5~3.0cm，不起提高强度作用，其中要作用是抵抗行车的磨耗，增强防水性，提高平移度，改善路面的行车条件。宜在干燥和较热的季节施工，并应在雨季及日最高温度低于15度到来以前半个月结束，使表面处治层通过开放交通压实，成型稳定。撒铺法沥青路面面层施工层铺法沥青表面处治施工，一般采用所渭“先油后料”法，即先洒布一层沥青，后撒撤矿科。以双层式沥青表面处治为例，其施工程序如下：①备料；②清理基层及放样；③绕洒透层沥青；④洒布第一次沥青；⑤铺撤第·层矿料；⑥碾压；⑦洒布第二次沥青；⑧铺撤第二层矿料；⑨碾压；⑩初期养护。中层式和二层式沥青表面处治的施工程序与双层式相同，相应减少或增加一次撒布沥青、铺撒矿料和碾压工序。2、沥青贯入：沥青贯入式路面具有较高的强度和稳定性，其强度的构成，主要依靠矿料的嵌挤作用和沥青材料的粘结力。沥青贯入式路面适用于二级及二级以下的公路、城市道路的次干道及支路。也可作为沥青混凝土路面的联结层。由于沥青贯入式路面是一种多孔隙结构，为防止水的浸入和增强路面的水稳定性，其面层的最上层必须加铺封层，沥青贯人式路面宜在干燥和较热的季节施工，并宜在雨季及日最高温度低于15℃到来以前半个月结束，使贯入式结构层通过开放交通碾压成型。沥青贯入式面层的施工程序如下：1)整修和清扫基层；2)浇洒透层或粘层沥青；3)铺撤主层矿料；4)第一次碾压；5)洒布第一次沥青；6)铺撤第一次嵌缝料；7)第二次碾压；8)洒布第二次沥青；9)铺撤第二次嵌缝料；10)第三次碾压；11)洒布第三次沥青；12)铺撤封面矿料；13)最后碾压；14)初期养护。1、热拌沥青混合料路面施工热拌沥青混合料适用于各种等级道路的沥青面层。高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青面层的上面层、中面层及下面层应采用沥青混凝土混合料铺筑，沥青碎石混合料适用于基层、过渡层及整平层。其它等级道路的沥青面层的上面层宜采用沥青混凝土混合料铺筑；沥青混凝土混合料面层宜采用双层或三层式结构，其中应有一层及一层以上是型密级配沥青混凝土混合料。当各层均采用开级配沥青混合料时，沥青面层下必须做下封层。拌和法沥青路面施工1）拌和与运输2）铺筑①基层准备与放样②摊铺：人工摊铺、机械摊铺③碾压：初压、复压和终压④接缝施工2、冷拌沥青混合料路面施工冷拌沥青混合料适用于三级及三级以下公路、也可用于二级公路的罩面层和各级公路沥青路面的层间联结层或整平层，在养护工程中，冷拌沥青混合料也可以用做路面修补养护。冷拌沥青混合料所用结合料包括乳化沥青、液体沥青和改性乳化沥青等。冷拌沥青混合料配合比参照半开级配热拌沥青碎石混合料AM，乳化沥青碎石混合料沥青用量参照热拌同规格沥青用量减少10%到20%。乳化沥青混合料一般应采用沥青摊铺机摊铺，摊铺后立即碾压，碾压工序与热拌沥青混合料类同，遵循先轻后重，先慢后快的原则，60KN初压1-2遍，轮胎压路机1-2遍，乳化沥青开始破乳，混合料由褐色变为黑色时，用120KN~150KN轮胎压路机碾压1-2遍，挤出水分，复压2-3遍后停止，待晾晒至水分基本蒸发后，进行复压直至压密实为止。热拌热铺沥青混合料路面试验段铺筑分试拌及试铺两个阶段，应包括下列试验内容：①根据沥青路面各种施工机械相匹配的原则，确定合理的施工机械、机械数量及组合方式；②通过试拌确定拌和机的上料速度、拌和数量与时间、拌和温度等操作工艺。③通过试铺确定：透层沥青的标号与用量、喷洒方式、喷洒温度；摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺；压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速度及遍数等压实工艺；及确定松铺系数、接缝方法等。沥青路面施工质量管理与检查④验证沥青混合料配合比设计结果，提出生产用的矿料配比和沥青用量；⑤建立用钻孔法及核子密度仪法测定密度的对比关系，确定粗粒式沥青混凝土利沥青碎石面层的压实标准密度。⑥确定施工产量及作业段长度，制订施工进度计划。⑦全面检查材料及施工质量。⑥确定施工组织及管理体系、人员、通讯联络及指挥方式。第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的