高模量沥青混合料疲劳性能研究

沥青混合料及其力学性能分析

沥青混合料及其力学性能分析 摘要：目前我国高等级公路主要采用沥青路面结构形式，沥青混合料性能的好 坏直接影响到公路的服务功能和使用年限。现代重载交通要求沥青混合料具有优 良的高温稳定性和其它性能；为提高沥青混合料的性能、实现混合料性能的优化，近年来先后出现了大量的新材料和新理论。本文首先对沥青混合料的级配构成原 理进行了分析，其次对其力学性能做出了分析。 关键词：沥青混合料力学性能级配构成 1引言 随着生产力的发展，现代道路工程的特点反映出愈来愈鲜明的功能化。为了 满足日趋复杂、高效的现代化生产过程和日益上涨的生活水平所提出的各种功能 要求，道路工程的使命愈来愈艰难。从这个意义上看，现代道路工程面临着一场 革命作为道路工程中广泛使用的一种复合材料，沥青混合料是由沥青、矿粉、集料、等多种具有不同力学特性、不同几何形状尺寸的材料所构成的具有多相结构 的非各向同性材料。本文主要对沥青混合料及其力学性能进行了研究，希望能够 为沥青混合料的技术发展提供帮助。 2新型沥青混合料的级配构成原理分析 2.1沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA） 沥青玛蹄脂碎石（简称SMA）是一种由沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青 玛蹄脂混合料填充于间断级配的矿料骨架中所形成的沥青混合料。其4.75mm以 上的集料含量在70%-80%左右，同时小于0.075mm的填料含量通常达到10%，而0.6-4.75mm的颗粒通常仅有10%左右，而AC-I型混合料的0.6-4.75mm的颗粒通 常达30%。因此SMA混合料是典型的由填料填充在粗集料形成的骨架空隙中形成的骨架密实结构。 2.2多碎石沥青混凝土（SAC） 多碎石沥青混凝土（SAC；）是由我国沙庆林院士于1988年提出的一种沥青 混凝土结构形式。其定义为；4.75mm以上的碎石含量占主要部分的密实级配沥 青混凝土。 SAC是在总结我国传统的工型和II型沥青混凝土的有缺点的基础上提出的。 我国传统的工型沥青混凝土空隙率为设计3-6%，因此耐久性好、透水性小，但表面构造深度较小；同时由于细集料试用较多，粗集料悬浮于沥青和细集料所组成 的密实体系中，因此混合料的稳定性随温度的增加下降明显，从而易出现车辙等 病害。 2.3大粒径沥青混凝土（LSAM） 根据以有的研究成果，LSAM的的典型特点是颗粒尺寸大、粗集料含量高、粗集料接触程度高和主骨架稳定性高。LSAM中粗集料的排列特征和级配对混合料 的体积特征有着较大的影响，甚至起着决定性的作用，也即粗集料间必须充分形 成石一石接触的骨架特征。对于LSAM的骨架特征有两个重要指标；骨架稳定度 和骨架接触度。 2.4SuperPAVE沥青混合料 SuperPAVE推荐的级配采用了0.45次方级配图，此级配图是以Fuller最大密 实度理论（n=0.45）为基础，即此图的对角线即为最大密实度线，级配曲线越靠 近对角线，混合料的密实度越大。为便于级配的选择和创新，SuperPAVE摒弃了 传统的对各个筛孔的通过率都严格控制的方法，而改为仅对关键筛孔（如公称最

沥青混凝土密度是多少完整版

沥青混凝土密度是多少集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

沥青混凝土密度是多少 其特点是模量高、抗剪切能力强。那么沥青混凝土密度是多少呢？ 沥青混凝土密度 1.多种材料混合结构，按压实混合料干密度计算。单位：t/m3 路面名称干密度 水泥稳定土基层水泥土1.75 水泥砂2.05 水泥砂砾2.2 水泥碎石2.1 水泥石屑2.08 水泥石渣2.1 水泥碎石土2.15 水泥砂砾土2.2 石灰稳定土基层石灰土1.68 石灰砂砾2.1 石灰碎石2.05 石灰砂砾土2.15 石灰稳定土基层石灰碎石土2.1 施工工艺要求 一.一般要求 1.热拌沥青混凝土混合料按集料最大粒径分，有特粗式，粗粒式，中粒式，细粒式，砂粒式五种。

2.沥青混凝土面层集料的最大粒径应与分层压实层厚相匹配。 二.准备工作 1.应复查基层和附属构筑物质量，确认符合规范要求。施工材料经过试验合格后使用。机械需配套且有备用的，并保持状态完好。 2.沥青加热温度及沥青混合料拌制，施工温度应根据沥青标号，黏度，气候条件，铺筑层的厚度及下卧层厚度，按照《城镇道路工程施工及质量验收规范》(CJJ1-2008)的要求选用。当沥青黏度大，气温低，铺筑层厚度小时，施工温度宜用高限。 3.重要的沥青混凝土路面宜先修100--200米的试验段，主要分试拌，试铺两个阶段，取得相应的参数。 三.拌制运输 沥青混合料的拌制必须在沥青拌合厂(场，站)进行。应有良好的防雨排水设施，并配备试验室，以保证质量合格。 城市主干路，快速路的沥青混凝土宜采用间歇式(分拌式)拌和机拌合。它具有自动配料系统，可自动打印每拌料的拌合温度，拌合时间，拌合量等参数。 我国的高模量沥青混凝土应用逐渐步入推广阶段。虽然高模量沥青混凝土的低温性能和防水性能仍待观察，但是将其作为基层或中面层来解决流动性车辙是有效的。因此各地交通部门和市政道路公司纷纷开始和设计部门合作将其作为中下面层进行推广。

高模量沥青混合料

高模量沥青混合料 高模量沥青混合料所采用的沥青胶结料采用A级70号道路石油沥青，其质量应符合现行有关规定的技术要求。 粗、细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其质量应符合现行有关规定的技术要求。天然砂可采用河砂，通常宜采用粗、中砂，其规格应符合现行有关规定的的要求。砂的含泥量超过规定时应水洗后使用。高模量沥青混合料中天然砂的掺量不宜超过矿料总量的10%。 高模量沥青混合料所用填料必须为石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，其质量应符合现行有关规定的要求。 本设计推荐的高模量添加剂属聚烯烃类化合物，质量应符合表5-27的技术要求。 高模量添加剂的质量技术要求表 5-27 高模量沥青混合料沿用现行《公路沥青路面施工技术规范》中的密实式沥青混凝土混合料级配设计范围，其级配范围应符合表5-28的规定。 高模量沥青混合料矿料级配范围 表5-28

高模量沥青混合料技术要求应符合表5-29的规定，并具有良好的施工性能。 高模量沥青混合料马歇尔试验技术标准 表5-29 高模量沥青混合料配合比设计结果应在标准试验方法下进行各种路用性能的检验，检验结果应符合表5-30中各项指标要求。 高模量沥青混合料配合比设计检验指标 表5-30

高模量沥青混合料适合在较高温度条件下施工，当气温低于15℃及大风天气不得铺筑。高模量沥青混合料的施工温度可参照表5-31中建议范围。当摊铺层较薄或外界气温较低时取高值，反之可取低值。 高模量沥青混合料不得在气温低于15℃，以及雨天、路面潮湿的情况下施工。高模量沥青混合料压实层的最大厚度不宜大于80mm。 高模量沥青混合料施工温度表 5-31

沥青混合料的疲劳试验及其影响因素

沥青混合料的疲劳试验及其影响因素 摘要：疲劳特性的研究方法概括起来包括两种即现象学法和力学近似法。应用现象学法主要是进行疲劳试验，得出疲劳寿命与施加应力或应变的关系。力学近似法是将应力状态的改变作为开裂、几何尺寸及边界条件、材料特性及其统计变异性的结果来考虑，并对裂缝的扩展和材料中疲劳的重分布所起的作用进行分析，从而它有助于人们认识破坏的形成和发展的机理。 关键词：沥青混合料疲劳特性现象学法力学近似法 1 概述 路面使用期间，在气侯环境因素和车轮荷载的重复作用下，损伤逐渐累积，路面结构强度逐渐下降，当荷载作用次数超过一定次数之后，在荷载作用下路面内产生的应力就会超过性能下降后的结构抗力，使路面出现裂纹，产生疲劳断裂破坏。这是由于材料内部存在缺陷或非均匀性，引起应力集中而出现微裂隙，应力的反复作用使微裂隙逐渐扩展、汇合，从而不断减少有效的承受应力的面积，造成材料的刚度和强度逐步下降，最终在反复作用一定次数后导致破坏。材料抵抗疲劳破坏的能力，可用达到疲劳破坏时所能经受的重复应力大小(或称疲劳强度)和作用次数(称为疲劳寿命)来表示。疲劳破坏是当前沥青路面破坏的主要形式之一。沥青路面的耐久性是指沥青路面在使用过程中承受各种外界因素的作用，其性质能保持稳定或较小发生变化的特性。沥青混合料的抗疲劳性能是评价沥青路面耐久性的一个重要指标。 2沥青混合料的疲劳试验 疲劳破坏作为沥青路面的三大破坏形式之一，人们对其试验研究方法给予了很大的关注，归纳起来可以分为四类：一是实际路面在真实行车荷载作用下的疲劳破坏试验，如美国的AASHO试验路，历时三年才完成；二是足尺路面结构在模拟行车荷载作用下的疲劳试验，包括环道试验和加速加载试验，如南非的重

SMA与Sup沥青混合料性能指标对比

SMA与Sup沥青混合料性能指标对比

性好，综合性能有明显改善的沥青面层混合料。同时，由于沥青马蹄脂的粘结作用，使低温变形能力和水稳定性有较大改善。SMA的空隙率很小（3%～4%）几乎不透水，混合料受水的影响很小。由于粗集料比例占70%以上，路面压实后表面形成较大孔隙，构造深度大，使抗滑性能提高。Superpave沥青混合料较传统的密实悬浮类混合料的抗车辙性能有了明显的改善，这一设计方法的最大亮点即为引用了混合料的体积性质作为设计的关键标准，同时旋转压实的成型工艺也较传统的马歇尔击实成型的方法更能模拟实际路面车轮的搓揉作用。 组成成分（1）粗集料：SMA混合料依靠 粗集料的石石接触和紧密嵌挤 而形成骨架结构（SMA-13和 SMA-16为大于的集料，SMA-10 为大于的集料）。粗集料是SMA 质量控制的关键，必须使用石 质坚硬、表面粗糙、形状接近 立方体的优质破碎石料。粗集 料针片状颗粒含量是个重要指 标，要求不大于15%，石料压碎 值要求不大于25%。 （2）细集料：SMA中小于的细 集料比例较少，通常仅为10%～ 15%。细集料应采用机制砂或轧 制的石屑，质量要求坚硬、洁 净、无风化、无杂质。 （1）粗集料：粗集料应采用 石质坚硬、清洁、不含风化颗 粒、近似立方体颗粒的碎石， 粒径应满足规范要求，应采用 反击式破碎机轧制的碎石，具 有 2 个破碎面颗粒的含量不 少于75%。 （2）细集料：采用坚硬、洁 净、干燥、无风化、无杂质并 有适当颗粒级配的人工轧制 的玄武岩、辉绿岩或石灰岩细 集料。其级配规格应符合规范 要求，天然砂的含量不宜大于 集料总量的15%。 （3）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 料经磨细得到的矿粉，原石料 中的泥土杂质应除净。矿粉应 干燥、洁净，能自由地从矿粉 仓流出。不得将拌和机回收的 粉尘作为矿粉使用。 （4）沥青：采用SBS 改性沥 青，应符合PG70-22 标准。建 议采用优质进口沥青，60℃动 力粘度≥180。

高模量沥青混凝土施工技术总结

高模量沥青混凝土施工技术总结 高模量沥青混凝土在国内尚无成熟的施工工艺和相应权威的检测标准。本文结合阿尔及利亚东西高速高模量沥青混凝土的施工经验，对高模量沥青混凝土在施工中的应用做如下总结，为类似工程提供积极的借鉴意义。 标签：高模量沥青混凝土施工工艺检测指标 0引言 高模量的沥青混凝土，按照法国NFP98-140中的定义，是指通过采用高模量外加剂使沥青混凝土的复数模量(15℃，10Hz)≥14000Mpa的沥青混凝土。该材料广泛运用在高等公路建设之中，在阿尔及利亚东西高速公路项目中取得不错的效果。 1工程概况 阿尔及利亚东西高速公路项目分东段、中段和西段三部分，其中中标段共有M1－M7七个标段。M7标段位于东西高速公路中标段西部，基本沿东西方向布设。路段起自LimOuestWChief，终止于Chief，线路全长24Km。 1.1自然条件地形、地貌：CHLEF省地形外貌差异非常大，包括北部的DAHRA山区高地和南部的OUARSENIS低山丘陵。CHELIFF河流将其分割开来，并形成了狭长的盆地地貌。从东向西有一条很长的洼地，高程大致在128～308m，为；中积平原及低缓丘陵组成。地势较缓，渐渐增高，向南逐渐过渡，与南部地势起伏较大的白垩土相连接。 气象、水文、环境：CHLEF地区气候恶劣，平均温度为19℃：月最高温度在八月份，超过40℃；最低温度，在一月份是9.4℃。年降雨量400～1000毫米。11月至次年3月为雨季，一月份温度最低，有降雪、结冰。该区河流发源于撒哈阿特拉斯山，向北汇入地中海。河流流量季节变化较大，冬春涨水，夏末枯水，地表水缺乏。管区内环境污染主要是由风和沙土引起的粉尘。 地质、地震：线路穿越褶皱碎裂石灰层、新近冲积和崩积土覆盖的白垩纪岩层地带、移位岩石山区内的盆地、受CHLEF平原强地震频率影响而变形的第四纪地区、沉积地带和不稳定倾斜地带等。线路所经地区岩性主要为灰白色、浅黄、凝灰结构，块状构造的石灰质凝灰岩，表层多形成厚度1～3m钙质硬壳；地质构造上，属阿特拉斯阿尔卑斯褶皱带，地震多发地带，地震灾害相对严重。 1.2技术指标该高速公路的技术标准采用法国技术标准，双向六车道高速公，路基项宽度为32m，路面横向布置1m+3m+3.5m+3.5m+3.5m+3m+3.5m+3.5m+3.5m+3m+1m。路面结构层为：3.5cm 沥青混凝土BBMa(磨耗层)，5cm沥青混凝土BBME(连接层)，9cm高模量沥青

高模量沥青混凝土

高模量沥青混凝土应用技术研究研究报告

目录 1 课题研究背景 1.1 项目研究的目的和意义 1.2 国内外研究现状 1.3主要研究内容 1.3.1 高模量沥青混凝土材料应用的研究 1.3.2 采用高温和低温性能俱佳的低标号沥青或沥青混凝土外 掺剂后，高模量沥青混凝土路用性能的研究 1.4 研究技术路线 2 高模量沥青及外掺剂研究开发 2.1 高模量低标号沥青研发 2.1.1 溶剂脱沥青工艺 2.1.2 调和工艺 2.1.3 高模量低标号技术指标 2.2 路宝牌高模量沥青混凝土添加剂研发 2.2.1 基质原料选择 2.2.2 对基质原料改性工艺的选择 2.2.3 路宝牌外掺剂技术指标. 3 高模量沥青混合料力学特性研究 3.1 高模量沥青混合料合理组成 3.1.1 提高沥青混凝土高温模量的途径 3.1.2 试验所用原材料.

3.2 高模量沥青混合料静态模量 3.3 高模量沥青混合料动态模量 3.3.1 基质90#沥青混合料动态模量试验 3.3.2 高模量低标号沥青混合料动态模量试验 3.3.3 路宝混合料动态模量试验 3.4 高模量沥青混合料蠕变特性 3.4.1 静态蠕变试验 3.4.2 动态蠕变试验 3.5 高模量沥青混合料强度特性 4 高模量沥青混合料路用性能研究 4.1 高模量沥青混合料高温性能 4.2 高模量沥青混合料低温性能 4.3 高模量沥青混合料抗水损害性能 4.4 高模量沥青混合料抗疲劳性能 4.5 高模量沥青混合料抗冻性能 4.5.1 劈裂试验 4.5.2 试件毛体积相对密度变化率 4.5.3 试件表观相对密度变化率 5 经济、社会、环境效益及推广应用前景 5.1 经济效益分析 5.2 社会和环境效益 5.3 推广应用前景

沥青混合料力学性能指标2

10.2 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性——这三个你仔细看一下吧 10.2.1 沥青混合料的强度特性 表征沥青混合料力学强度的参数是：抗压强度、抗剪强度和抗拉（包括抗弯拉）强度。一般沥青混合料均具有较高的抗压强度，而抗剪和抗拉强度则较低。因此，沥青路面的损坏，往往是由拉裂或滑移开始而逐渐扩展。 1、抗剪强度(shearing strength) 沥青混合料的剪切破坏可按摩尔一库仑原理进行分析。材料在外力作用下如不产生剪切破坏，则应具备下列条件： τmax< σ tg φ+c （2-4） 式中：τmax — 在外荷载作用下，某一点所产生最大的剪应力； σ — 在外荷载作用下，在同一剪切面上的正应力； c — 材料的粘结力； φ — 材料的内摩阻角； 在沥青路面的最不利位置取一单元体，设其三个方向的主应力为σ1、σ2和σ3，且σ1>σ2>σ3。由于单元体中最不利的剪切条件取决于σ1和σ3，故仅根据σ1和σ3分析单元体的应力状况。图2-17为单元体应力状况的摩尔圆。 图2-17 应力状况摩尔圆图 图2-18 三轴剪切实验装置 1-压力环；2-活塞；3-出水口；4-保温罩；5-进水口；6-接压力盒；7-试件；8-接水银压力计 从图2-17可得： ()φσστcos 2131-= （2-5） ()φφφσσσ2231sin cos 21tg c -+= （2-6）

将式(2-5)、(2-6)代人式(2-4)得： ()()[]c ≤+--φσσσσφsin cos 213131 （2-7a ） ()c tg ≤--φτσφτmax max cos (2-7b) 式(2-7a)或(2-7b)为沥青路面材料强度的判别式。 式左端称为活动剪应力，当活动剪应力等于粘结力c 时，材料处于极限平衡，若大于粘结力c ，材料出现塑性变形。 根据式(2-7a)或(2-7b)可求得沥青路面材料应具有的c 和Φ值。 c 和Φ值可通过三轴剪切试验取得。三轴剪切试验的装置如图2-18所示。 三轴剪切试验所用试件的直径应大于矿料最大粒径的4倍，试件的高与直径之比应大于 2。矿料最大粒径小于25cm 时，试件直径为10cm ，高为20m 。试验时，将一组试件分别在不同侧压力下以一定加荷速度施加垂直压力，直至试件破坏。此时测得的最大垂直压力，即为沥青混合料的最大主应力σ1 ,侧压力即为最小主应力σ3(σ1=σ3)。根据各试件的侧压力和最大垂直压力给出相应的摩尔圆，这些圆的公切线称为摩尔包线，切线与τ轴相交的截距即为粘结力，切线的斜率即为内摩阻角Φ（见图2-19)。 由于温度对沥青混合料的抗剪强度有很大的影响，故试件应在高温条件(65℃或50℃)下进行测试。 粘结力c 和内摩阻角Φ值，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： 抗压强度 ??? ??+=242φπctg R （2-8） 抗拉强度 ??? ??+= 242φπtg c r （2-9） 从式（2-8）或（2-9）可得： ??? ??+-=r R r R －1sin φ （2-10） Rr c 5.0= （2-11）

高模量沥青混凝土施工

1.1.1高模量沥青混凝土施工 高模量沥青混凝土路面施工工艺与普通沥青路面基本相同，在施工过程中的关键环节在于严格控制好各项指标，以充分发挥高模量添加剂的效果，主要控制以下几点。 1、沥青混合料的拌和 高模量添加剂采用干拌法，直接将一定比例的添加剂与烘热的矿料同步进入拌和锅。少量的试验段采用人工投入，大用量采用自动添加设备进行添加。 拌和时间和改性沥青一样。添加剂和集料的干拌时间为15～20s，湿拌时间以沥青能均匀裹覆矿料为度，约为20～30s。总拌和时间一般为50～60s。 2、沥青混合料的碾压 采用满足路面压实要求的双钢轮振动压路机和胶轮压路机进行碾压，压路机需紧跟摊铺设备。高模量沥青混凝土碾压方案见“高模量沥青混凝土碾压方案表”所示。 高模量沥青混凝土碾压方案表

高模量沥青混合料当采用两台摊铺机摊铺时，采用分幅摊铺、一次碾压成型方式施工，碾压从两边向中间进行，以保证两台摊铺机搭接处混合料密实。采用一台摊铺机摊铺时，碾压由低处向高处顺序进行。初压应尽可能在高的温度状态下紧跟摊铺机碾压。振动压路机碾压速度大于6时，面层可能产生波浪不平整现象，速度小于3时，可能产生过振现象，容易导致骨料破碎和泛油问题产生，故应严格控制振动压路机碾压速度。碾压式压路机驱动轮应面向摊铺机。振动压路机应遵循“高频、低幅”原则，振动频率控制在35～50，振幅为0.3～0.8。碾压倒车时，应先停振停车，再慢速启动，以避免沥青面层产生推拥、开裂。 3、沥青混合料的施工温度 高模量沥青混凝土路面宜在较高温度条件下施工，高模量沥青混凝土的施工温度见“高模量沥青混合料的施工温度表”所示。 高模量沥青混合料的施工温度表

沥青及沥青混合料疲劳性能影响因素

沥青及沥青混合料疲劳性能影响因素 作者：林敏 来源：《装备维修技术》2020年第07期 摘要：近年来，随着我国经济和科技的不断进步，人们对日常生活水平的质量要求越来越高。建筑作为人们日常生活和工作必不可少的一部分，人们对其质量要求也存在着定的关注。为了更好地保证沥青混合材料在使用中的抗疲劳性能，逼着对相关的沥青混合料进行了分析。分析研究发现，不同类型的沥青混合料疲劳寿命是与其应力之间有一定的联系。应力比增加，那么滤镜混合材料疲劳寿命就会随之减少。除此之外，还有一系列的研究发现，都有了一定的结果。 关键词：沥青混合料;疲劳性能;影響因素 在一些桥梁路面的基础施工过程中，沥青材料的使用是必不可少的。但是近年随着行车荷载力等方面的因素，很多沥青路面的强度与以前相比发生了明显的变化。不仅容易出现疲劳破坏，还导致路面的使用寿命及使用性能都得到了破坏。因此，对于我国相关企业和管理部门而言，研究影响沥青混合料疲劳性能的因素，并解决其疲劳寿命带来的影响是一项迫在眉睫的任务。笔者通过研究资料和实际情况，对多种沥青混合料的疲劳性能进行了相应的研究，通过研究认为ARAC—13在自愈合作用后疲劳寿命是最长的。此外，笔者还针对不同的行车荷载和温度作用下沥青路面的疲劳性能，并也对此进行了分析和整理。本次分析和整理主要的目的是为了提高今后沥青混合料在使用中的疲劳性和使用寿命，研究结果仅供参考。 一、原材料和混合料配合比 1、原材料技术性质 （1）沥青 根据实际情况，选取了一项路面工程进行研究。在研究中，选取70号沥青和SBS改性沥青进行加护性质的相关测定。研究结束后我们发现，70号沥青技术性质，无论是在针入度、延度、软化点还是闪点方面均符合相关的规定和标准值。而SBS改性沥青技术在这些方面也与70号沥青技术并无太大的区别。这也叫从一定程度上证明70号沥青在工程建筑使用阶段是符合相关规定和标准的。 （2）粗集料 所谓的粗集料指的是采用玄武岩的材料，这种材料的公称粒径分为两种，分别是5～10和10～15。经过研究分析粗集料的技术性质发现，5～10的针片状测试值与10～15的针片状测

沥青混合料

沥青混合料：是由矿料与沥青混合料拌合而成的混合料的总称。 分类：按结合料：石油沥青混合料、煤沥青混合料 按施工温度：热拌热铺、冷拌冷铺、热板冷铺 按集料粒径：特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式、砂粒式 按集料级配：连续式、间断式 按混合料密实度:密级配、半开级配、开级配 按混合料特性：道路工程、大桥桥面 沥青混合料结构类型：悬浮密实、骨架空隙、骨架密实 沥青混合料强度形成原理：高温抗剪强度、粘聚力、内摩阻力、内摩擦角 沥青混合料强度影响因素：沥青粘度升混合料粘聚力升、沥青与矿料在界面上的交互作用、粒料比面和沥青用量、使用条件的影响（环境温度，荷载） 沥青路面损坏类型：裂缝（横向、纵向、网状）、车辙（失稳型、结构型、磨耗型）、松散剥落、表面磨光 沥青混合料技术要求：高温稳定性、低温抗烈性、水稳定性、抗老化性、抗滑能力、防渗水能力、施工和易性 沥青混合料变形特性：弹-粘-塑综合体 时间温度换算法则：试验温度一定，给定不同加载条件达到相同应变水平，相应的应力随加载速度加快或加载时间缩短而增大；加载速度一定，给定不同的试验温度，在相同时间达到相同应变水平时，材料相应的应变水平随温度升高而降低。 劲度模量：材料在一定荷载作用时间和温度条件下的应力与总应变之比。 沥青混合料劲度模量：沥青劲度模量和沥青混合料中集料数量的函数。 沥青混合料高温稳定性影响因素：内因：稳定性（摩阻：颗粒间摩阻力；粘结：沥青用量、集料表面积、集料密实度、集料流变性质）、混合料类型的影响、材料。外因：气候（气温、日照、热流、辐射、风雨）、荷载（重载、超载、行车速度） 高温稳定性评价常用方法：1马歇尔试验（参数是马歇尔稳定度、流值）2车辙试验（试验参数是动稳定度，测量的是车辙深度） 沥青混合料低温开裂机理：1温度骤降出现的横向收缩裂缝2温度疲劳裂缝（冬天开裂，春天弥合）3反射裂缝（温缩、干缩）4冻缩裂缝（基层冻缩设置防冻层可缓解）5由于综合原因造成的横向裂缝。 沥青混合料开裂影响因素和改善措施：1沥青性质（油源、沥青温度敏感性小、沥青劲度、老化、含蜡量）2沥青混合料组成（沥青用量：最佳用量影响不大。矿料组成级配：中粒式比细粒式温度应力小）3路面结构（面层厚度：增加降低开裂，防止基层反射。基层：柔性基层，摩擦系数大。土基：黏土利于减小面层温度收缩）4施工（充分压实、预琚缝） 沥青混合料低温缩裂性能评价试验：间接拉伸试验（指标是劈裂强度、破坏变形、劲度模量）、弯曲破坏试验（弯拉应力、应变、劲度模量)、压缩试验（破坏强度、应变、模量）、直接拉伸试验（拉伸强度、应变、模量）、蠕变实验（直接拉伸蠕变、劈裂拉伸蠕变、弯曲蠕变）、应力松弛试验（松弛3mm残余应力、松弛模量）、收缩试验（温缩系数）、冻断试验（破坏温度、破坏强度）、切口小梁弯曲试验、C积分试验。

高模量沥青混凝土介绍

一.背景 公路桥面铺装层为路面最薄弱环节之一。一方面与普通沥青路面相比桥面铺装气候、行车条件更为严酷，破坏现象出现更早，破坏更严重。另一方面，桥面沥青铺装层对桥面沥青混凝土层起着保护层的作用，既要封水，减少降水对桥面水泥混凝土层的侵蚀，又要缓和行车荷载对桥面水泥混凝土层的冲击作用。由于桥面水泥混凝土层与沥青层的模量相差很大，作用界面上应力相对集中，行车荷载作用时，桥面沥青混凝土层的受力作用比普通沥青混凝土路面要大得多。这种作用力主要是两种作用形式，一是行车荷载产生的剪应力，二是桥面形变产生的剪应力。正是这些作用条件，要求桥面沥青铺装层与水泥混凝土层面具有良好的连接界面和较高强度的沥青路面铺装层。由于水的存在，要求粘结材料必须具有良好的水稳定性。 为提高沥青混合料的高温稳定性，减小车辙和层间破坏，该项目调查了国内外近年来在沥青桥面铺装技术方面的研究成果，通过大量的室内对比实验研究，在初步研究的基础上提出，采用高模量沥青混凝土是一种有效的方法。 高模量沥青混凝土（High Modulus Asphalt Concrete）的理念最初由法国提出，在高模量沥青混凝土技术应用上旨在提高解决沥青路面在使用过程中出现的面层抗车辙能力不足及基层刚度不够的问题，并在法国成功使用已超过20年的时间。依据法国铺设之经验显示：与AC相比较而言，使用的是高粘性沥青，设计出的混合料是具有高含量的胶结料和低的空隙率，因此，能够有较好的抗疲劳能力；比较传统的软沥青，高粘沥青具有较低的愈合能力。混合料具有的高模量可以减少传递到底基层的应力，在与AC相同的厚度层的情况下；沥青含量大约在6%（油石比），HMAC的密实度、耐久性、抗车辙能力及抗疲劳能力均明显比传统密级配沥青混合料要好，是一种高模量高质量的沥青混凝土。 高模量混凝土应用于桥面铺装，可通过提高沥青混凝土的模量，降低了与水泥混凝土板的模量差异，降低车辆荷载作用下沥青混凝土产生的变形，减少沥青混凝土的不可恢复的残余变形，提高路面抗高温变形能力，延缓车辙的产生，降低车辙深度，改善路面的疲劳性能，延长路面使用寿命。采用高模量沥青混凝土材料，不仅可以减少桥面铺装本身的车辙，而且增加了铺装层对荷载的分布能力，有助于减小行车荷载产生的剪应力和桥面变形产生的剪应力，同时，由于空

沥青混合料的特性指标1

沥青混合料的特性 虽然沥青混合料中单个材料的性能对混合料的性能起十分重要的作用，但是，由于沥青混合料中沥青和集料组成统一的系统，其组合特性对沥青混合料的性能影响更大。沥青混合料性能指标包括永久变形、疲劳开裂、低温开裂、应力—应变特性、强度特性。 1．永久变形 永久变形是在重复荷载的作用下路面塑性变形的累积，它是一种不可恢复的变形。轮迹线上的变形一般认为主要有两个原因： 一是作用在土基、底基层、基层和沥青表面层的重复应力较大，虽然面层材料对减少这种类型的车辙起着很重要的作用，但一般认为路面车辙是路面的一种结构组合问题，对于路面面层很薄的结构层车辙较为严重，主要是因为面层太薄而导致，作用在路基顶面的应力较大；对于路面结构在水的作用下土基较为软弱的情况，主要是由于土基的累积变形而引起。路面软化产生的车辙见图9-7。 二是路面面层在重复荷载的作用下的累积变形，这种累积变形是由于沥青面层抵抗重复荷载的抗剪强度较小，一般这种车辙是由于沥青面层的强度太弱。路面的永久变形是由于面层和土基两个原因总和引起。沥青软化产生的车辙见图9-8。 沥青路面的车辙主要是因为在荷载的作用下产生的很小但不可恢复的永久变形累积引起的。沥青混合料的剪切应力将导致垂直变形和侧向流动，当荷载作用足够的次数以后，路面的累积永久变形不断增加，车辙就出现。路面出现车辙以后，由于在辙槽内的水将导致水溅或结冰而影响行车安全。 当沥青稠度低、加载时间长或温度较高时，沥青混合料表现为弹—粘一塑性体，应力重复作用下将会出现较大数量的累积变形。 对沥青混合料永久变形特性的研究，可利用静态蠕变（单轴受压）试验或重复三轴压缩试验进行。前一种试验较简单，而后一种试验同实际受力状况相符，但二者所得到的累积应变一时间关系的规律基本一致，因为重复应力下塑性应变的逐步累积实质上也是一种蠕变现象。 密实型沥青碎石混合料经受重复三轴试验的结果表明，塑性应变量承重复作用次数而增加，温度越高，塑性应变累积量越大。许多试验结果表明，在同一

长安大学高模量混凝土沥青路面应用技术研究

高模量混凝土沥青路面应用技术研究 高模量沥青混凝土（High Module Asphalt Concrete，HMAC）是一种高模量高质量的沥青混凝土，其设计思想是通过提高沥青混凝土的模量，减少车辆荷载作用下沥青混凝土产生的应变，提高路面抗高温变形能力，改善沥青混凝土抗疲劳性能，延长维修周期，延长路面的使用寿命。 一、优势 近年来，伴随着我国公路运输交通量急剧增加，超载、重载现象严重，路面结构的损坏情况日益加剧。高模量沥青混凝土路面具有优良的抗高温变形能力和抗疲劳性能，能够满足繁重交通量的需求。 在许多对旧路进行翻修、改造的工程中，路面标高往往会受到限制，采用传统的沥青混凝土材料在较薄的厚度下通常无法保证足够的承载能力。高模量沥青混凝土能够提供良好的承载能力条件下减薄沥青面层厚度，降低路面标高。 石油做为一种不可再生资源，人类的开采、使用数量不断增加，近年来原油价格的不断攀升，导致沥青材料价格居高不下，提高沥青面层模量，可以降低沥青面层结构厚度，有利于节省资源、降低能源消耗。 我国广泛应用半刚性基层沥青路面，半刚性基层模量、与沥青面层间模量差距大，高模沥青混凝土结构层可以作为两层间的联接层，全面提高路面结构各项使用性能、延长路面结构服务寿命。 二、国内配合比设计方法对高模量混凝土的适用性 利用我国普遍应用的马歇尔设计方法，针对掺加PR Module的高模量沥青混凝土的材料特点，对传统设计方法做相应调整，并提出适合我国的高模量沥青混合料设计方法。 为了保证外掺剂与沥青混合料的均匀混和，增加了外掺剂与热集料的干拌时间。考虑PR Module颗粒分布的均匀性和不影响现场施工过程中的生产效率，通过室内试验研究，将外掺剂干拌时间定为15S；确定高模量混合料的拌和温度为170℃～175℃；确定高模量混合料的拌合时间为45s；根据击实温度-性能曲线，建议掺加外掺剂的高模量沥青混合料击实温度为165±3℃，结合我国现有的设计方法和国情，采用马歇尔配合比设计方法确定最佳沥青用量。当沥青混合料的级配类型相同时，每增加0.2%~0.3%的高模量添加剂掺量，沥青混合料中的沥青用量增加0.1%。 试验表明，利用马歇尔试验方法设计的高模量沥青混凝土能够满足我国规范要求。 三、室内试验路用性能对比情况 选用包括法国、中国及Suppave设计级配的6种试验级配，从粒径大小来看，分别选择了3种中粒式和3种粗粒式级配，这些级配在国内外现有沥青路面建设工程中存在广泛应用，涵盖面广，具有一定的代表性。以此6种级配开展高模量沥青混凝土路用性能对比情况。 1、模量 随着外掺剂掺量的增加，混合料的抗压强度和回弹模量均显著提高。对于六种不同级配类型的沥青混合料，当添加剂掺量为0.7%时，回弹模量的提高程度大约在50％左右。 掺入0.7％外掺剂的混合料动态模量比未掺入的动态模量有大幅度提高，最大提高幅度可达到1倍以上，说明PR Module对提高沥青混凝土模量具有显著的效果。

RK300高模量改性沥青混凝土性能及应用

RK300高模量改性沥青混凝土性能及应用 摘要：RK300高模量改性沥青混凝土是一种绿色低碳环保的节能型筑路材料，具备环保、节能、抗车辙、抗水损、耐低温、耐老化、成本低等特点，有效的解决沥青路面的高温车辙及荷载变形、水损、温缩裂缝等三大问题。 关键词：RK300；高模量沥青混凝土；抗车辙；抗低温 近年来，我国公路交通事业得到了飞速的发展，但是由于交通密度的增大和载重车辆的日益增多，沥青路面儿出现了，车辙，开裂，水损害等早期病害，严重时将影响行车安全。RK300高模量改性沥青混凝土通过增粘、增稠、高模、增韧等作用，将沥青混合料的抗高温车辙性能、抗低温开裂性能、抗水损性能提高数倍，从而大大的延长了路面的寿命。由于该材料具有上述多项优势，在欧洲得到了广泛的应用。 1 RK300物理性能 RK300是一种外掺式高模量沥青混合料改性剂，以聚烯烃为主要原料，辅助合适的增容剂、分散剂和特种添加剂，通过现代化工合成工艺制成高相容、高分散的颗粒状改性剂，由于具有快速熔融并分散均匀的性能，可实现改性剂的干法拌和施工解决了，改性沥青的制作和储存带来的不

利影响，节约沥青路面儿投资成本，并有效地降低能源消耗量。 参照工业化产品质量的检测指标和方法，本文对k300进行了物理性能检测，结果如表1图示。 2 RK300高模量沥青混合料的特点 2.1环保 经中国科学院广州能源研究所评估: ⑴每吨，RK300高模量，改性沥青混凝土比SBS改性沥青混凝土要减少近9kg二氧化碳排放，即每修建1km高速公路可减少50t以上的碳排放。 ⑵做到废物利用，回收废橡胶塑料进行再生利用 ⑶免除了沥青分罐存放，减少了不同种类沥青的污染环节，免除了现场沥青改性加工造成的二次污染。 2.2节能 RK300高模量改性沥青混凝土拌和时沥青温度在150℃左右，而SBS改性沥青温度在180℃左右，且SBS改性沥青易离析，不方便小批量使用，而RK300应用了全球首创的“”快速分散相容技术”10s内可以在沥青混合料中达到微米级分散，使用方便，省去沥青改性过程，使用回收废像塑材料，减少沥青用量，沥青温度更低，又因拌和时降低沥青温度，缩短加热时间每吨沥青混凝土节约燃料油约1.0kg

《高模量沥青路面施工技术指南》

高模量沥青路面施工技术指南Technical Specification for Construction of High Modulus Asphalt Mixture -

目次 1总则......................................................... - 1 -2 术语及符号................................................... - 2 - 2.1 术语 .....................................................- 2 - 2.2 符号 (2) 3 材料......................................................... - 3 - 3.1 沥青胶结料 ...............................................- 3 - 3.2 粗集料 ...................................................- 3 - 3.3 细集料 ...................................................- 4 - 3.4 填料 .....................................................- 5 - 3.5 添加剂 ...................................................- 5 - 4 混合料配合比设计要求......................................... - 6 - 4.1 高模量沥青混合料级配及沥青用量要求 .......................- 6 - 4.2 混合料设计方法及指标要求 .................................- 6 - 4.3 目标配合比设计阶段 .......................................- 7 - 4.4 混合料生产配合比设计阶段 .................................- 8 - 4.5 生产配合比验证阶段 .......................................- 9 - 5 施工........................................................ - 10 - 5.1 混合料施工温度 ......................................... - 10 - 5.2 混合料拌制 ............................................. - 10 - 5.3 压实及成型 ............................................. - 11 - 5.4 抽检 ................................................... - 11 - 5.5 其他 ................................................... - 11 - 6 施工过程中的质量管理与检查.................................. - 12 - 7 其它技术要求................................................ - 13 -附录本规范用词说明........................................... - 14 -附件：《高模量沥青路面施工技术指南》（XXX-201X）条文说明.......... - 15 -

沥青混合料的细观力学模型

沥青混合料的细观力学模型 通过试验方法可以直接研究沥青混合料的力学性能，但周期较长、耗费大量的人力和材料。为此，相关研究人员更寄望于建立细观力学模型对其力学性能进行预测，以及量化各项因素对其力学性能的影响。关于沥青混合料细观力学模型的研究主要有路易斯安那州立大学(Louisiana State University)的Guoqiang Li研究团队和田纳西大学(The University of Tennessee)的Baoshan Huang研究团队，这两位学者及其团队的研究成果基本引领了当今世界在沥青混合料细观力学模型领域的发展潮流，而两支团队之间的合作更是代表着沥青混合料细观力学模型的未来发展趋势。 1999年，Li等在Christensen and Lo三相球模型的基础上，考虑了中间过渡层的作用，提出了水泥混凝土有效体积模量预测的细观力学模型[i]。Li等(1999)在弹性力学和细观理论的基础上，提出了更符合水泥混凝土细观结构的四相球模型，并用该模型来预测水泥混凝土的杨氏模量，对影响因素进行了分析[ii]。随后，Li研究团队将细观力学模型的应用转向沥青混合料领域。 1999年，Li等提出了沥青混合料的三相球模型，将沥青视为基体，集料为夹杂相，忽略空隙的影响作用，对沥青混合料的弹性模量进行预测，由于缺乏试验结果，并没有对该模型预测结果的准确性进行分析[iii]。2005年，团队成员Li 和Metcalf将沥青混合料视为粗集料和沥青砂浆组成的两相复合材料，进一步将沥青砂浆看成由细集料和沥青胶浆(沥青与矿粉组成)组成的两相复合材料，由此提出了预测沥青混合料的弹性模量的两步法，结果表明预测值与试验值较为接近[iv]。2005年，Huang研究团队与Li进行合作，对含有中间过渡层(Intermediate transition layer, ITL)的沥青混合料细观结构进行探讨，研究表明ITL可以减少界面的应力—应变集中现象，并通过室内试验和有限元分析对ITL的真实存在性作了初步验证[v]。2007年，Huang等在已有研究成果的基础上，提出了含有ITL的沥青混合料细观力学模型，并分析了ITL的模量对于沥青混合料弹性性能的影响，但该模型的预测精度还有待进一步验证[vi]。 尽管上述细观力学模型可以用来预测沥青混合料的力学性能，但都仅限于弹性范畴，将弹性细观力学模型过渡至黏弹性范围便成为一个必然的研究课题。Shu 和Huang(2007,2008)将沥青混合料视为两层材料，即沥青胶浆裹附的集料夹杂在

沥青混合料离析现象原因分析及预防措施

沥青混合料离析现象原因分析及预防措 施 [摘要]离析现象是沥青路面施工过程中经常出现的问题, 严重的离 析会导致沥青混合料的各种力学性能和使用性能的下降, 严重影响路面的施工质量, 并造成路面的破坏, 缩短路面的寿命。本文通过对沥青混合料拌合、运输、摊铺和碾压过程的研究, 分析了沥青混合料离析产生的原因, 对其预防措施和评价方法进行了探讨, 以期在工程实践中参考。 [关键词]沥青混合料离析级配 一、概述 近年来, 由于国家加大对农村公路的投资力度, 沥青混凝土路面结构也被广泛的应用到农村公路的建设中, 其行车舒适性及维修方便性较水泥混凝土路面有较大的优势。但其早期破坏在很大程度上影响了其综合使用性能, 沥青混合料离析是造成沥青路面早期破坏的原因之一。沥青混合料离析可大致分为两种类型: 级配离析和温度离析。级配离析出现时, 沥青路面上一些区域粗料集中, 另一些区域细料集中, 使得混合料变得不均匀, 级配及沥青用量与设计不一致, 导致路面呈现出较差的结构和纹理特性。一些区域细料集中、孔隙率小, 可能会出现泛油、车辙; 另一些区域粗料集中、孔隙率太大, 可能会导致路面水损坏。温度离析是指沥青混合料在储存、运输及摊铺中受天气、施工机械影响, 由于热量损失而出现温度差异的状况。混合料的温度离析会导致路面压实度不均匀, 温度较低的区域路面的空隙率较大、纹理深度也较大, 这些区域的路面易出现早期损坏。研究表明, 严重离析的路面使用寿命可能会减少50% 以上。目前公路沥青路面的

一些早期损坏, 如松散、网裂、坑洞、局部严重辙槽、局部泛油、新铺沥青路面的构造深度不均等, 都与沥青混合料的离 析密切相关。 二、离析现象产生的原因分析 2. 1 拌和过程的不均匀及材料自身的不均匀 公路部门的集料多半不是自己生产的, 而是取自五花八门的社会料场, 一个工程的集料往往来自好几个料场, 质量参差不齐, 不仅石料质量不同, 覆盖层和风化层清除不干净, 破碎和筛分机械不统一, 筛孔尺寸混乱, 导致集料产品质量及规格各行其是, 实际级配与配合比设计所用的级配有很大的差距, 尽管目标配合比设计很认真, 但生产配合比设计有了很大的变化, 到正式生产时, 实际材料与配合比的材料相比就有了很大的差异。2. 2 运输过程中造成的离析 拌和的沥青混合料可能是先进入热贮料仓, 也可能直接从拌合机卸料到运料车中, 按规范要求运料车应该每卸一斗挪动一下, 以便减少混合料的离析, 实际上即使这样做了, 离析也是难免的, 更何况有许多运料车并没有按照规范的要求做, 车停在拌合机下一直不动, 卸料成为一座小山, 离析就更严重了。 2. 3 摊铺过程中的离析 沥青混合料摊铺机在摊铺混合料过程中造成混合料不均匀或离析的原因主要有以下几个方面: 1) 混合料从运料车卸到摊铺机的过程中, 一定程度上会产生粗细集料分离;