1K411014　沥青混合料组成与材料

　　一、结构组成与分类

　　(一)材料组成

　　(1)沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗集料、细集料、矿粉组成，有的还加入聚合物和木纤维素拌合而成。

　　(3)沥青混合料的力学强度，主要由矿物颗粒之间的内摩阻力和嵌挤力，以及沥青胶结料及其与矿料之间的粘结力所构成。

　　(二)基本分类

　　(三)结构类型

　　(1)嵌挤原则——以矿物质颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力为主、沥青结合料的粘结作用为辅。这类沥青混合料的结构强度受自然因素(温度)的影响较小。

　　(2)密实级配原则——以沥青与矿料之间的粘结力为主，矿物质颗粒间的嵌挤力和内摩阻力为辅。这类沥青混合料的结构强度受温度的影响较大。

　　(3)按级配原则构成的沥青混合料，其结构组成通常有下列三种形式：

　　1)悬浮一密实结构：该结构具有较大的黏聚力c，但内摩擦角φ较小，高温稳定性较差。通常按最佳级配原理进行设计。

　　AC型沥青混合料是这种结构典型代表。

　　2)骨架一空隙结构：该结构内摩擦角φ较高，但黏聚力c较低。

　　沥青碎石混合料(AM)和OGFC排水沥青混合料是这种结构的典型代表。

　　3)骨架一密实结构：该结构不仅内摩擦角φ较高，黏聚力c也较高，是综合以上两种结构优点的结构。

　　沥青玛蹄脂混合料(简称SMA)是这种结构典型代表。

　　二、主要材料与性能

　　(一)沥青

　　城镇道路面层宜优先采用A级沥青，不宜使用煤沥青。其主要技术性能如下：

　　1.粘结性：常用的是条件粘度，也列入了60℃动力粘度(绝对粘度)作为道路石油沥青的选择性指标。对高等级道路，夏季高温持续时间长、重载交通、停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的结构层，宜采用稠度大(针入度小)的沥青;对冬季寒冷地区、交通量小的道路宜选用稠度小的沥青。当需要满足高、低温性能要求时，应优先考虑高温性能的要求。

　　2.感温性：表征指标之一是软化点，新增了针入度指数(PI)这一指标。对日温差、年温差大的地区宜选用针入度指数大的沥青。高等级道路，夏季高温持续时间长的地区、重载交通、停车站、有信号灯控制的交叉路口、车速较慢的路段或部位需选用软化点高的沥青;反之，则用软化点较小的沥青。

　　3.耐久性：沥青应有足够的抗老化性能即耐久性，使沥青路面具有较长的使用年限。采用薄膜烘箱加热试验，测老化后沥青的质量变化、残留针入度比、残留延度(10℃或5℃)等来反映其抗老化性。通过水煮法试验，测定沥青和骨料的粘附性，反映其抗水损害能力，等级越高，粘附性越好。

　　4.塑性：采用10℃延度或15℃延度，反映不同标号沥青的低温性能，一般认为，低温延度越大，抗开裂性能越好。在冬季低温或高、低温差大的地区，要求采用低温延度大的沥青。

　　5.安全性：通过闪点试验测定沥青加热点闪火的温度——闪点，确定它的安全使用范围。沥青越软(标号高)，闪点越小。

　　(二)粗集料

　　(3)粗集料应具有较大的表观相对密度，较小的压碎值、洛杉矶磨耗损失、吸水率、针片状颗粒含量以及水洗法小于0.075mm颗粒含量和软石含量。如城市快速路、主干路表面层粗集料压碎值不大于26%、吸水率不大于2.0%等。

　　(4)城市快速路、主干路的表面层(或磨耗层)的粗集料的磨光值PSV应不少于36~42(雨量气候分区中干旱区一潮湿区)，以满足沥青路面耐磨的要求。

　　(5)粗集料与沥青的粘附性应有较大值，城市快速路、主干路的集料对沥青的粘附性应大于或等于4级，次干路及以下道路应大于或等于3级。

　　(三)细集料

　　(2)热拌密级配沥青混合料中天然砂用量不宜超过集料总量的20%，SMA、OGFC不宜使用天然砂。

　　(四)矿粉

　　(1)应采用石灰岩等憎水性石料磨成，不含泥土成分，外观无团粒结块。

　　(2)城市快速路、主干路的沥青面层不宜采用粉煤灰作填料。

　　(五)纤维稳定剂

　　(2)不宜使用石棉纤维。

　　(3)纤维稳定剂应在250℃高温条件下不变质。

　　三、热拌沥青混合料主要类型

　　(一)普通沥青混合料(即AC型沥青混合料)

　　适用于城市次干路、辅路或人行道等场所。

　　(二)改性沥青(Modified bitumen)混合料

　　(1)改性沥青(Modified bitumen)混合料是指掺加橡胶、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)，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青混合料。

　　(3)适用于城市主干道和城镇快速路。

　　(三)沥青玛蹄脂碎石混合料

　　(Stone mastic asphalt，简称SMA)

　　(1)SMA是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料，填充于间断级配的矿料骨架中，所形成的混合料。

　　(2)SMA是一种间断级配的沥青混合料。

　　(3)适用于城市主干道和城镇快速路。

　　(四)改性沥青混合料(或SMA)

　　(1)采用改性沥青，材料配比采用SMA结构形式。

　　(3)适用于交通流量和行驶频度急剧增长，客运车的轴重不断增加，严格实行分车道单向行驶的城镇主干路和城镇快速路。

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