瀝青混凝土詳細分類

1、瀝青混凝土 中文名稱：瀝青混凝土 英文名稱： asphalt concrete 定義 1： 經(jīng)過加熱的骨料、 填料和瀝青、 按適當?shù)呐浜媳人韬统傻木鶆蚧旌衔铮?經(jīng)壓實后為瀝青混 凝土。 定義 2：由瀝青、填料和粗細骨料按適當比例配制而成。拼音 :liqing hunningtu 英文 :bituminous concrete 瀝青混凝土俗稱瀝青砼（ tong） 經(jīng)人工選配具 有一定級配組成的礦料 （碎石或軋碎礫石、 石屑或砂、 礦粉等） 與一定比例的路用瀝青材料， 在嚴格控制條件下拌制而成的混合料。 分類瀝青混凝土按所用結(jié)合料不同， 可分為石油瀝青的和煤瀝青的兩大類； 有些國家或地區(qū)亦有 采

2、用或摻用天然瀝青拌制的。按所用集料品種不同，可分為碎石的、礫石的、砂質(zhì)的、礦渣 的數(shù)類，以碎石采用最為普遍。 按混合料最大顆粒尺寸不同，可分為粗粒（3540毫米以下）、 中粒（2025毫米以下）、細粒（1015毫米以下卜砂粒（57毫米以下）等數(shù)類。按混合料 的密實程度不同，可分為密級配、半開級配和開級配等數(shù)類，開級配混合料也稱瀝青碎石。 其中熱拌熱鋪的密級配碎石混合料經(jīng)久耐用， 強度高， 整體性好， 是修筑高級瀝青路面的代 表性材料， 應用得最廣。 各國對瀝青混凝土制訂有不同的規(guī)范， 中國制定的熱拌熱鋪瀝青混 合料技術規(guī)范，以空隙率10%及以下者稱為瀝青混凝土，又細分為I型和H型，1型的孔隙率

3、為3（或2）6% ,屬密級配型；n型為610%，屬半開級配型；空隙率10 %以上者稱為瀝青 碎石，屬開級配型；混合料的物理力學指標有穩(wěn)定度、流值和孔隙率等。配料情況瀝青混合料的強度主要表現(xiàn)在兩個方面。 一是瀝青與礦粉形成的膠結(jié)料的粘結(jié)力； 另一是集 料顆粒間的內(nèi)摩阻力和鎖結(jié)力。礦粉細顆粒（大多小于 0.074 毫米 ）的巨大表面積使瀝青材料形成薄膜 ,從而提高了瀝青材料的粘結(jié)強度和溫度穩(wěn)定性；而鎖結(jié)力則主要在粗集料顆粒之 間產(chǎn)生。選擇瀝青混凝土礦料級配時要兼顧兩者， 以達到加入適量瀝青后混合料能形成密實、 穩(wěn)定、粗糙度適宜、經(jīng)久耐用的路面。配合礦料有多種方法，可以用公式計算，也可以憑經(jīng) 驗規(guī)定

4、級配范圍， 中國目前采用經(jīng)驗曲線的級配范圍。 瀝青混合料中的瀝青適宜用量， 應以 試驗室試驗結(jié)果和工地實用情況來確定， 一般在有關規(guī)范內(nèi)均列有可資參考的瀝青用量范圍 作為試配的指導。當?shù)V料品種、級配范圍、瀝青稠度和種類、拌和設施、地區(qū)氣候及交通特 征較固定時，也可采用經(jīng)驗公式估算。制備工藝熱拌的瀝青混合料宜在集中地點用機械拌制。 一般選用固定式熱拌廠， 在線路較長時宜選用 移動式熱拌機。 冷拌的瀝青混合料可以集中拌和， 也可就地路拌。 瀝青拌和廠的主要設備包 括：瀝青加熱鍋、砂石貯存處、礦粉倉、加熱滾筒、拌和機及稱量設備、蒸汽鍋爐、瀝青泵 及管道、除塵設施等，有些還有熱集料的重新分篩和貯存設備

5、（見瀝青混合料拌和基地 ）。拌和機又可分為連續(xù)式和分批式兩大類。在制備工藝上，過去多采用先將砂石料烘干加熱后， 再與熱瀝青和冷的礦粉拌和。近來，又發(fā)展一種先用熱瀝青拌好濕集料， 然后再加熱拌勻的方法， 以消除因集料在加熱和烘干時飛灰。 采用后 一種工藝時， 要防止殘留在混合料中的水分影響瀝青混凝土使用壽命， 最好能同時采用瀝青 抗剝落劑，以增強抗水能力。 結(jié)構形式1傳統(tǒng)的瀝青混凝土面層（AC） ps：普通密級配瀝青混凝土公路瀝青路面設計規(guī)范 JTJ014 97，根據(jù)“七五”國家科技攻關研究及修訂該規(guī)范的 專題研究，統(tǒng)一將瀝青混合料中集料粒徑標準由圓孔篩標準改為方孔篩標準。其主要原因為：計量標準

6、向ISO國際標準靠近；便于參考國外同類結(jié)構形式的級配標準；世行項目增多，便于國際招標、監(jiān)理及質(zhì)量檢驗；許多國外拌和設備均以方孔篩為標準。瀝青混凝土的符號由原LH改為AC。1.1按瀝青混合料集料的粒徑分類1.1.1 細粒式瀝青混凝土：AC9.5mm 或 AC13.2mm。1.1.2 中粒式瀝青混凝土： AC16mm 或 AC1 9mm 。1.1.3 粗粒式瀝青混凝土：AC26.5mm 或 AC31 .5mm 。其組合原則是：瀝青面層集料的最大粒徑宜從上層至下層逐漸增大。上層宜使用中粒式及 細粒式，且上面層瀝青混合料集料的最大粒徑不宜超過層厚1/2，中、下面層集料的最大粒徑不宜超過層厚的 2/3。

7、1.2按瀝青混合料壓實后的孔隙率大小分類1.2.1 I型密級配瀝青混凝土：孔隙率為（3%6 %） 1.2.2 H型密級配瀝青混凝土：孔隙率為（4%10% ） c、AM 型開級配熱拌瀝青碎石：孔隙率為 （大于 10）其組合原則是：瀝青面層至少有一層是I型密級配瀝青混凝土，以防水下滲。若上面層采用H型瀝青混凝土，中面層須采用I型瀝青混凝土，AM型開級配瀝青碎石不宜作面層，僅可做聯(lián)結(jié)層。 2 多碎石瀝青混凝土面層 （SAC） 2.1產(chǎn)生背景較大流量的車輛在高速公路上安全、 舒適高速地通行， 瀝青面層必須具有良好的抗滑性能。 這就要求瀝青面層不但要有較大的磨擦系數(shù)，而且要有較深的表面構造深度（構造深度

8、是高速行車減低噪音和減少水LM漂、濺水影響司機視線的主要因素）。近年來的研究成果表明：“瀝青面層的抗滑性能是由面層結(jié)構的微觀構造和宏觀構造兩部分形成。其中宏觀構造 來源于瀝青混合料的配合比，主要由骨料的粗細、級配形式?jīng)Q定” 。80年代中期我國開始修筑高等級公路，從瀝青面層的結(jié)構形式來看：I型瀝青混凝土，空隙率 3% 6%，透水性小，耐久性好，表面層的摩擦系數(shù)能達到要求，但表面構造深度較小，遠不能達到要求。n型瀝青混凝土空隙率6%10%，表面構造深，抗變形能力較強，但其透水性、耐久性較差。為了解決瀝青面層的抗滑性能 （特別是表面層在構造深度較大的 情況下，又具有良好的防水性的結(jié)構形式 ），多碎石

9、瀝青混凝土面層被加以研究和使用。2.2 多碎石瀝青混凝土面層的特點 多碎石瀝青混合料是采用較多的粗碎石形成骨架，瀝青砂膠填充骨架中的孔隙并使骨架膠 合在一起而形成的瀝青混合料形式。 具體組成為： 粗集料含量 69%78%，礦粉 6%10%， 油石比 5左右。經(jīng)幾條高等公路的實踐證明，多碎石瀝青混凝土面層既能提供較深的表面構造，又具有傳統(tǒng)I型瀝青混凝土那樣的較小空隙及較小透水性，同時又具有較好的抗形變能力（動穩(wěn)定度較高）。換言之，“多碎石瀝青混凝土既具有傳統(tǒng)I型瀝青混凝土的優(yōu)點，又 具有n型瀝青混凝土的優(yōu)點，同時又避免了兩種傳統(tǒng)瀝青混凝土結(jié)構形式的不足。” 3瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層 （SMA）

10、 3.1 形成背景60年代的德國交通十分發(fā)達，根據(jù)本國的氣候特點（夏季氣溫20C左右，冬季不太冷），習慣修筑“澆筑式瀝青混凝土”路面。這種結(jié)構中瀝青含量12左右，礦粉含量高。使用中發(fā)現(xiàn)路面的車轍十分嚴重， 另外當時該國家的汽車為了防滑的需要， 經(jīng)常使用帶釘?shù)妮喬?（包 括歐洲一些國家亦如此 ），其結(jié)果是路面磨耗十分嚴重 （1年可減薄 4cm 左右）。為了克服日益 嚴重的車轍， 減少路面的磨耗， 公路工作者對瀝青混合料的配合比進行調(diào)整， 增大粗集料的 比例，添加纖維穩(wěn)定劑，形成了 SMA結(jié)構的初形。1984年德國交通部門正式制定了一個SMA路面的設計及施工規(guī)范， SMA 路面結(jié)構形式基本得以完善

11、。這種新型的路面結(jié)構先后在德 國、歐洲一些國家逐漸被推廣、運用。 90 年代初，美國公路界認為其公路路面質(zhì)量不如歐 洲國家的路面質(zhì)量好。 經(jīng)考察發(fā)現(xiàn)存在兩個方面的差距： 在改性瀝青的運用上； 在路面 的結(jié)構形式上（即SMA）。1991、1992年開始加以研究、推廣 SMA這種結(jié)構形式，最典型的 是：1995年亞特蘭大市為舉辦奧運會對公路網(wǎng)進行改建和新建，全部采用了SMA這種結(jié)構形式做路面。3.2瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面 （SMA）的組成原理及特點瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料， 填充于間斷級配的礦料骨架中， 所形成的混合料。 其組成特征主要包

12、括兩個方面： 含量較 多的粗集料互相嵌鎖組成高穩(wěn)定性（抗變形能力強）的結(jié)構骨架；細集料礦粉、瀝青和纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂將骨架膠結(jié)一起， 并填充骨架空隙， 使混合料有較好的柔性及耐久 性。SMA 的結(jié)構組成可概括為“三多一少，即：粗集料多、礦粉多、瀝青多、細集料少”。具體講：SMA是一種間斷級配的瀝青混合料，5mm以上的粗集料比例高達 70%80%,礦粉的用量達7%13%,（ “粉膠比”超出通常值 1.2的限制）。由此形成的間斷級配，很少 使用細集料；為加入較多的瀝青，一方面增加礦粉用量，同時使用纖維作為穩(wěn)定劑；瀝青用量較多,高達 6.5% 7%,粘結(jié)性要求高,并希望選用針入度小、軟化點高

13、、溫度穩(wěn)定 性好的瀝青 （最好采用改性瀝青 ）SMA 的特點：瀝青瑪蹄脂碎石混合料是當前國際上公認 （使用較多 ）的一種抗變形能力強, 耐久性較好的瀝青面層混合料。 由于粗集料的良好嵌擠, 混合料有非常好的高溫抗車轍能力, 同時由于瀝青瑪蹄脂的粘結(jié)作用,低溫變形性能和水穩(wěn)定性也有較多的改善。 添加纖維穩(wěn)定劑,使瀝青結(jié)合料保持高粘度, 其攤鋪和壓實效果較好。 間斷級配 在表面形成大孔隙, 構造深度大,抗滑性能好。同時混合料的空隙又很小, 耐老化性能及耐 久性都很好,從而全面提高了瀝青混合料的路面性能。4 橡膠瀝青 （AR）橡膠瀝青是先將廢舊輪胎原質(zhì)加工成為橡膠粉粒,再按一定的粗細級配比例進行組合

14、,同時添加多種高聚合物改性劑，并在充分拌合的高溫條件下（180C以上），與基質(zhì)瀝青充分熔脹反應后形成的改性瀝青膠結(jié)材料。 橡膠瀝青具有高溫穩(wěn)定性、低溫柔韌性、抗老化性、抗 疲勞性、 抗水損壞性等性能， 是較為理想的環(huán)保型路面材料， 目前主要應用于道路結(jié)構中的 應力吸收層和表面層中。橡膠瀝青經(jīng)過 50年的應用， 形成了兩個成熟的級配混合料產(chǎn)品系列。 與常規(guī)瀝青混合料相 比，橡膠瀝青混合料擁有較高的瀝青用量（7.5%左右）。（1）開級配混合料（AR-OGFC：由高用量橡膠瀝青（9-10%）與單一粒徑碎石為主的集料 拌合而成。特點及應用：開級配混合料具有良好的抗滑、防濺水、降噪音和持久穩(wěn)定性，是高速

15、公路 和城市快速道路的理想表面層材料。 同時開級配混合料突出的抗反射裂縫能力， 被廣泛用于 水泥路面超薄罩面。（2）間斷級配混合料（AR-GAP :由中間粒徑間斷級配與橡膠瀝青拌合而成。動穩(wěn)定度達 到 3000 以上，凍融劈裂值達到 80 以上。特點及應用：由于具備較好的表面構造、密水性、抗剪切穩(wěn)定性，間斷級配和混合料被普 遍用于交叉和變速較多的城市道路面層和補強結(jié)構。橡膠瀝青路面的性能優(yōu)勢：優(yōu)異的抗疲勞性提高路面的耐久性能；由于膠結(jié)料含量高、彈性好，提高了路面對疲勞裂縫、反射裂縫的抵抗能力； 較強的低溫柔韌性減輕了路面的溫度敏感性； 因為膠結(jié)料含量高、油膜厚以及輪胎中含有抗氧化劑，故提高了道

16、路抗老化、抗氧化能 力； 優(yōu)異的抗車轍、抗永久變形能力； 由于道路的耐久性得到提高，使得道路的養(yǎng)護費用顯著降低； 大量使用廢舊輪胎，既節(jié)約了能源，也有利于環(huán)境保護； 橡膠中的炭黑能夠使路面黑色長期保存，與標線的對比度高，提高了道路的安全性； 橡膠瀝青用于瀝青混合料時，由于施工厚度薄，施工迅速，縮短了施工時間。5 Superpave 瀝青混合料（ SUP）Superpave瀝青混合料是美國戰(zhàn)略公路研究計劃（ SHRP的研究成果之一。 Superpave是 Superior Performing Asphalt Pavement 的縮寫，中文意思就是“高性能瀝青路面” Superpave 瀝青混合

17、料設計法是一種全新的瀝青混合料設計法，包含瀝青結(jié)合料規(guī)范， 瀝青混合料體積設計方法， 計算機軟件及相關的使用設備、 試驗方法和標準。Sperpave 混合料設計分為三個水準： 混合料體積設計也稱水準 I 設計，使用旋轉(zhuǎn)壓實機 （ SGC） 并根據(jù)體積設計要求選擇瀝青用量。 混合料中等路面性能水平設計也稱水準 II 設計，以混 合料體積設計為基礎，附加一組SST和IDT試驗以達到一系列性能預測。混合料最高路面性能水平設計也稱水準III設計，以混合料體積設計為基礎，附加的SST和IDT試驗是在一個較寬溫度變化范圍內(nèi)進行試驗。 由于包含了更廣泛的試驗范圍和結(jié)果， 完全分析可提供更可靠 的性能預測水平

18、。 Superpave 瀝青混合料設計系統(tǒng)是根據(jù)項目所在地的氣候和設計交通量， 把材料選擇與混合料設計都集中在體積設計法中， 該方法要求在設計瀝青路面時，充分考慮在服務期內(nèi)溫度對路面地影響， 要求路面在最高設計溫度時能滿足高溫性能地要求，不產(chǎn)生過量地車轍；在路面最低溫度時，能滿足低溫性能地要求，避免或減少低溫開裂；在常溫范圍內(nèi)控制疲勞開裂。 對于瀝青結(jié)合料， 采用旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗來模擬瀝青混合料在拌和和攤鋪工程中的老化； 采用壓力老化容器模擬瀝青在路面使用工程中的老化。 對于集料， 在進行 混合料級配設計時， 采用控制點和限制區(qū)的概念來限定， 優(yōu)選試驗級配設計。 對于瀝青混合 料，在拌好后，

19、采用短期老化來模擬瀝青混合料在拌和攤鋪壓實過程中的老化， 瀝青混合料 試件采用旋轉(zhuǎn)壓實儀準備。 試件壓實過程中， 記錄旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)與試件高度的關系， 從而對 瀝青混合料體積特性進行評價。 所謂 Superpave 混合料體積設計是根據(jù)瀝青混合料的空隙率、 礦料間隙率、 瀝青填隙率等體積特性進行熱拌瀝青混合料設計的， 方法主要有設計材料選擇、 瀝青混合料拌和、 瀝青混合料體積分析以及混合料驗證， 包括體積性質(zhì)和水敏感性。 瀝青混 合料體積設計過程主要由四部分組成： 材料選擇； 集料級配選擇； 確定瀝青混合料最 佳瀝青含量；評估瀝青混合料的驗證，包括體積性質(zhì)和水敏感性。Suerpave瀝青混合料體積設計法對材料、 集料級配、 混合料均有嚴格的規(guī)定， 并制定了相應的嚴格