第八章 瀝青及瀝青混合料

瀝青及瀝青混合料三問？瀝青及瀝青混合料的基本概念；(What?)瀝青及瀝青混合料具備哪些基本特質(zhì)；(Which?)如何根據(jù)土木工程應用選擇瀝青和配制瀝青混合料。(How?)概述瀝青有機膠凝材料，是高分子碳氫化合物和非金屬衍生物的混合物。瀝青的特點熱塑性材料，加熱就軟化；憎水性材料，耐水、不溶于水；良好的粘結(jié)性和粘彈性；較強的耐腐蝕性。種類地瀝青：天然瀝青，石油瀝青焦油瀝青：煤瀝青，頁巖瀝青石油瀝青與煤瀝青石油瀝青

定義石油原油經(jīng)蒸餾等提煉各種輕油(如汽油、柴油等)及潤滑油后的殘留物，或經(jīng)過加工而得的產(chǎn)品。是一種有機膠凝材料。常溫下有固體、半固體或粘性液體三種形態(tài)。種類：建筑石油瀝青道路石油瀝青普通石油瀝青砂與水石油石油氣泵站過濾儲存儲存蒸餾塔冷凝器加熱管輕油中輕油重油瀝青空氣氧化瀝青加工成乳化瀝青石油蒸餾過程石油瀝青的組分與結(jié)構(gòu)化學組成：83%碳；10%氫；

7%氧,氮和硫；

微量的釩、鎳、鋁和硅。組分油分（芳香油和飽和油）油狀液體，密度最小，加熱可以揮發(fā)，能溶于有機溶劑，它們賦予瀝青以流動性。分子量為100～500。樹脂（瀝青脂膠）粘稠狀液體（半固體），密度大于油分，屬于中性樹脂，能溶于有機溶劑（苯、汽油）。它們賦予瀝青以良好的粘結(jié)性、塑性和可流動性，分子量為500～1000。地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）固態(tài)無定性物質(zhì)，密度大于1，決定瀝青的溫度敏感性和粘性，其含量越高，瀝青軟化點越高，粘性越大，越硬脆。分子量大于1000～6000。石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu)

組分的相溶特性

油分與樹脂相溶；樹脂能浸潤地瀝青質(zhì)；地瀝青質(zhì)對油分有憎液性。膠體結(jié)構(gòu)

以地瀝青質(zhì)為核心構(gòu)成膠核；膠核周圍形成樹脂薄膜，薄膜外吸附一層油分構(gòu)成膠團；無數(shù)膠團分散在油分中而形成膠體結(jié)構(gòu)。

分散體結(jié)構(gòu)

分散相是吸附部分樹脂的地瀝青質(zhì)；分散介質(zhì)是溶有部分樹脂的油分。溶膠結(jié)構(gòu)油分較多，膠團較少，溫度穩(wěn)定性差；膠團相對運動自由，流動性和塑性較好。溶－凝膠結(jié)構(gòu)介于溶膠結(jié)構(gòu)與凝膠結(jié)構(gòu)之間。凝膠結(jié)構(gòu)油分與樹脂較少，地瀝青質(zhì)較多，溫度穩(wěn)定性好；膠團相互連接成不規(guī)則空間網(wǎng)狀的凝膠結(jié)構(gòu)，彈性和粘性較高，流動性和塑性較低。溶膠結(jié)構(gòu)凝膠結(jié)構(gòu)瀝青的膠體結(jié)構(gòu)粘性（粘滯性）塑性（延性）溫度敏感性大氣穩(wěn)定性其他性能石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)

粘性（粘滯性）概念：粘性反映石油瀝青材料抵抗外力或自重作用下變形的能力。評價指標：相對粘度和針入度。相對粘度越大或針入度越小，粘性越大。測定方法：標準粘度計和針入度儀法。影響因素：組成：地瀝青質(zhì)含量較高，油分含量較小但有少量樹脂，則粘性大；溫度：在一定溫度范圍內(nèi)，粘性隨溫度升高而降低，反之則隨之增大。

瀝青的針入度試驗規(guī)定的荷載、時間和溫度下進行P針入度開始時5秒后針入度儀針入度等級道路石油瀝青200～300150～200110～15080～10050～80建筑石油瀝青25～4010～25塑性概念塑性指石油瀝青在外力作用時產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，則仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。也反映了瀝青的自愈合性能。評價指標延度（伸長度），延度越大，塑性越好。測定方法把瀝青試樣制成8字型標準試模（中間最小截面積1cm2），在規(guī)定拉伸速度（5cm/min）和規(guī)定溫度（25C）下拉斷時的長度，即為延度，用cm為單位表示。影響因素樹脂含量較多，其他組分含量適當時，則塑性較大；溫度升高，塑性增大；瀝青膜層厚度越厚，則塑性愈大。

延度瀝青延度試驗延度試驗瀝青樣品模具厘米刻度延度儀在25C下，以5cm/min的速度測量溫度敏感性概念

敏感性是指石油瀝青的粘性和塑性隨溫度升降而改變的程度。評價指標

軟化點，它是瀝青材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)時的溫度。測定方法

環(huán)球法影響因素地瀝青質(zhì)含量高，軟化點高，溫度敏感性減??；瀝青中蠟含量高，增大其溫度敏感性；加入礦物粉末填料（滑石粉、石灰石粉等）可減小其溫度敏感性。瀝青軟化點測量開始時終止時鋼球瀝青的溫度敏感性也可用瀝青的針入度隨溫度的變化來評價。大氣穩(wěn)定性

概念

指石油瀝青在熱、光、氧和潮濕等因素長期作用下，抵抗老化使性能穩(wěn)定的程度。老化現(xiàn)象

上述因素作用下的變化瀝青各組分發(fā)生遞變，油分和樹脂含量逐漸減小，而地瀝青質(zhì)含量逐漸增多，流動性和塑性降低，硬脆性增大的過程。評價指標

蒸發(fā)后的質(zhì)量損失或蒸發(fā)后的針入度比，蒸發(fā)損失愈小或蒸發(fā)后針入度比愈大，則大氣穩(wěn)定性愈好，“老化”愈慢。測定方法

測量在160C下蒸發(fā)5小時后，瀝青的針入度與蒸發(fā)前針入度比值的百分數(shù)，即為蒸發(fā)后針入度比。影響因素

石油瀝青中油分含量高，則大氣穩(wěn)定性差.大氣穩(wěn)定性評價針入度比＝老化后瀝青的針入度老化前瀝青的針入度蒸發(fā)試驗烘箱外觀其他性能溶解度

石油瀝青在三氯乙烯、四氯化碳或笨中溶解的百分率，以表示瀝青中有效物質(zhì)含量，即純凈程度。不溶解的物質(zhì)會降低瀝青的性能，應加以限制。閃點

加熱瀝青至初次閃火（有藍色閃光）時的瀝青溫度。燃點或著火點

加熱瀝青，并與火接觸能持續(xù)燃燒5秒以上時的溫度。溶解度試驗（純度）閃點試驗（安全性）溫度計裝滿瀝青的杯子點火的燃氣嘴石油瀝青的標準、選用與摻配

石油瀝青的技術(shù)標準道路石油瀝青牌號越大，粘性越?。ㄡ樔攵仍酱螅?；牌號越大，塑性越好（延度越大）；牌號越大，溫度敏感性越大（軟化點越低）。建筑石油瀝青牌號越小，粘性越大（針入度越?。?；牌號越大，塑性越差（延度越?。?；牌號越大，溫度敏感性越?。ㄜ浕c越高）。普通石油瀝青由于含蠟較多，溫度敏感性大，粘性較小，塑性較差。

石油瀝青的選用選用原則：根據(jù)工程性質(zhì)與要求、適用部位、環(huán)境條件等因素選用，在滿足適用條件的前提下，應選用牌號較大的石油瀝青，以保證使用壽命。道路瀝青拌制瀝青混凝土、瀝青拌和料或瀝青砂漿；密封材料、粘結(jié)劑以及瀝青涂料。建筑石油瀝青制造油紙，油氈、防水涂料和瀝青膠，絕大部分用于屋面、地下防水、溝槽防水防腐蝕及管道防腐等工程。普通石油瀝青在建筑上不宜直接使用，可以采用吹氣氧化法改善其性能。瀝青的摻配

如某一牌號的瀝青不能滿足工程技術(shù)的要求，可以用不同牌號的瀝青摻配，實驗證明同產(chǎn)源的瀝青摻配后可得均勻的瀝青，兩種瀝青的摻配比例可以按下式估算：

P1=

P2=100－P1

P1、P2分別為兩種瀝青的用量（％）;T1、T2分別為兩種瀝青的軟化點。(T2－T)(T2－T1)×100%某防水工程需石油瀝青30t，要求軟化點不低于80℃，現(xiàn)有60號和10號石油瀝青，測得他們的軟化點分別是49℃和98℃，問這兩種牌號的石油瀝青如何摻配？軟化點為49oC的石油瀝青摻配比例不大于摻量為:30×0.367=11t軟化點為98oC的石油瀝青摻量為:30-11=19t煤瀝青

將煤焦油進行蒸餾，蒸去水分和所有的輕油及部分中油、重油和蒽油后所得殘渣就是煤瀝青?；瘜W成分:未飽和芳香烴及非金屬衍生物的復雜混合物。與石油瀝青相比，有如下特點：溫度敏感性大，夏天易流淌，冬天易硬脆；大氣穩(wěn)定性較差，可揮發(fā)分較多；塑性較差，容易因變形而開裂；防腐能力較好，可用作木材防腐處理；含表面活性物質(zhì)較多，與礦物表面粘附性較好。密度較大，1.10～1.26kg/m3。煤瀝青與石油瀝青的鑒別方法煤瀝青＞1.1音清脆，韌性差煙呈黃色，有刺激味汽油或煤油溶解后，溶液滴于濾紙上呈內(nèi)黑外棕或黃色石油瀝青~1.0音啞，彈韌性好煙無色，無刺激味斑點完全均勻散開，呈棕色。方法密度錘擊燃燒溶液顏色瀝青改性及改性材料土木工程中使用的瀝青要求：在低溫下應有彈性和塑性；在高溫下要有足夠的強度和穩(wěn)定性；在加工和使用中具有抗老化能力；與礦物和結(jié)構(gòu)表面有較強的粘附力；對構(gòu)件變形有適應性和耐疲勞性。瀝青材料本身難以滿足這些性能要求，需用其他材料改性。用于瀝青改性的材料脂肪胺改善瀝青的濕潤性，增加在濕基面上的粘結(jié)力。烴有機溶劑，改變?yōu)r青的粘度。彈性體再生橡膠粉丁二烯－苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物（SBS樹脂）丁二烯－苯乙烯橡膠乳液（SBR）天然橡膠乳液塑性體乙烯醋酸乙烯脂（EVA）苯乙烯脂礦物粉末滑石粉、石灰石粉、膨潤土、水泥等。性能改善抗疲勞裂縫Fatiguecrackingresistance抗熱裂縫Thermalcrackingresistance抗變形能力Deformationresistance熱敏感性Temperaturesusceptibility粘結(jié)性Impactresistanceadhesion高溫粘度Viscosityathightemperature延度Ductility脆性斷裂Brittlefracture耐久性（抗老化）Durability橡膠改性瀝青

橡膠有：氯丁橡膠、丁氰橡膠、再生橡膠等。改性機理：橡膠分子加入到瀝青中，改變了瀝青中分散介質(zhì)的組成，促進瀝青分子相互排斥，并改變了分散相的結(jié)構(gòu)，形成彈性結(jié)構(gòu)網(wǎng)。改性效果：氣密性、低溫韌性、耐化學腐蝕性、耐光、耐臭氧、耐氣候和耐燃燒性等得到大大改善和提高。摻入方法：溶劑法和乳液法

樹脂改性瀝青

樹脂有：古馬隆樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、酚醛樹脂和天然松香等。改性機理：與橡膠相同。改性效果：氣密性、低溫韌性、耐化學腐蝕性、耐光、耐臭氧、耐氣候和耐燃燒性得到大大改善。摻入方法：溶劑法或乳液法。礦物填充料改性瀝青

礦物填充料的品種：滑石粉、石灰石粉、硅藻土、云母粉、石棉絨、粉煤灰、水泥等。作用機理：由于瀝青對礦物填充料的潤濕和吸附作用，瀝青分子可能成單分子狀排列在礦物顆粒（或纖維）表面，形成結(jié)合力牢固的瀝青薄膜，因而又稱為“結(jié)構(gòu)瀝青”。改性作用：提高了粘性和耐熱性等。瀝青膠瀝青膠屬于礦物填充料改性瀝青，是在瀝青中摻人適量的粉狀或纖維狀礦物填充料經(jīng)均勻混合而制成，又稱瀝青瑪蹄脂。常用的礦物填充料主要有滑石粉、石灰石粉、木屑粉、石棉粉等。瀝青膠中摻入填充料，不僅可以節(jié)約瀝青，更主要的是改善了瀝青的性能。與純?yōu)r青相比，瀝青膠具有較好的粘性、耐熱性和柔韌性。瀝青瑪蹄脂的質(zhì)量要求(GB50207-2002)標號S-60S-65S-70S-75S-80S-85耐熱度用2mm厚的瀝青瑪蹄脂粘合兩張瀝青油紙，在不低于下列溫度（℃）中，在1:1坡度上停放5h后，瀝青瑪蹄脂不應流淌，油紙不應滑動。606570758085柔韌性涂在瀝青油紙上的2mm的瀝青瑪蹄脂層，在18±2℃時圍繞下列直徑(mm)的圓棒，用2s的時間以均衡速度彎成半周，瀝青瑪蹄脂不應有裂紋。101515202530粘結(jié)力用手將兩張粘貼在一起的油紙慢慢地一次撕開，從油紙和瀝青瑪蹄脂粘貼面的任何一面的撕開部分，應不大于粘貼面積的1/2。瀝青膠有熱用和冷用兩種。熱用瀝青膠粘結(jié)效果好，但需現(xiàn)場加熱，造成環(huán)境污染，施工也不方便；冷用瀝青膠可在常溫下使用，施工方便，但需加稀釋劑，成本較高。乳化瀝青

概念將瀝青微粒在加熱攪拌的條件下，分散在有乳化劑的水中而成的乳膠體。種類(根據(jù)所用乳化劑不同)陰離子型陽離子型膠體乳液制作方法加熱后直接乳化用溶劑溶解后乳化用途可涂刷或噴涂在表面上作為防潮或防水層；用于拌制冷用瀝青砂漿或混凝土。將瀝青微粒在加熱攪拌的條件下，分散在有乳化劑的水中而成的乳膠體。負電荷顆粒相互排斥乳化的顆粒不穩(wěn)定乳液中等穩(wěn)定乳液穩(wěn)定乳液用作道路表面修補處理液體石油瀝青用汽油、煤油、柴油等溶劑將石油瀝青稀釋而成的瀝青產(chǎn)品。道路用液體石油瀝青適用于透層、粘層及拌制常溫瀝青混合料。

冷底子油冷底子油是用稀釋劑(汽油、柴油、煤油、苯等)對瀝青進行稀釋的產(chǎn)物。它多在常溫下用于防水工程的底層。冷底子油粘度小，具有良好的流動性。涂刷在混凝土、砂漿或木材等基面上，能很快滲入基層孔隙中，待溶劑揮發(fā)后，便與基面牢固結(jié)合。冷底子油形成的涂膜較薄，一般不單獨作防水材料使用。施工時在基層上先涂刷一道冷底子油，再刷瀝青防水涂料或鋪油氈。冷底子油可封閉基層毛細孔隙，使基層形成防水能力,使基層表面變?yōu)樵魉?，為粘結(jié)同類防水材料創(chuàng)造了有利條件。冷底子油應涂刷于干燥基面上，不宜在有雨、霧、露的環(huán)境中施工，通常要求與冷底子油相接觸的水泥砂漿的含水率＞10％。再生瀝青瀝青的再生就是老化的逆過程。通?？蓳饺朐偕鷦鐡接衩子?、潤滑油等。摻再生劑后，使瀝青質(zhì)相對含量降低，且提高軟瀝青質(zhì)對瀝青質(zhì)的溶解能力，改善瀝青的相容性，提高瀝青的針入度和延度，使其恢復或接近原來的性能。

瀝青再生的機理目前有兩種理論.相容性理論:從化學熱力學出發(fā)，認為瀝青產(chǎn)生老化的原因是瀝青膠體物系中各組分相容性的降低，導致組分間溶度參數(shù)差增大。如能摻入一定的再生劑使其溶度參數(shù)差減小，則瀝青即能恢復到(甚至超過)原來的性質(zhì)。組分調(diào)節(jié)理論:從化學組分移行出發(fā)，認為由于組分的移行，瀝青老化后，某些組分偏多，而某些組分偏少，各組分間比例不協(xié)調(diào)，所以導致瀝青路用性能降低，如能通過摻加再生劑調(diào)節(jié)其組分測瀝青將恢復原來的性質(zhì)。實際上，這兩個理論是一致的，前者是從瀝青內(nèi)部結(jié)構(gòu)的化學能來解釋，后者是從宏觀化學組成量來解釋。華北某瀝青路面所用瀝青的地瀝青質(zhì)含量達33％，并有相當數(shù)量芳香度高的膠質(zhì)形成的膠團。使用兩年后，路面出現(xiàn)較多裂縫，且冬天裂縫產(chǎn)生越發(fā)明顯。Why?該工程所用瀝青屬凝膠型結(jié)構(gòu)，地瀝青質(zhì)含量高，瀝青質(zhì)未能被膠質(zhì)很好地膠溶分散，則膠團就會連結(jié)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。此類瀝青的特點是彈性和粘性較好，溫度敏感性小，但流動性，塑性較差，開裂后自行愈合的能力較差，低溫變形能力差。故特別易于冬天形成較多裂縫。比較下列A、B兩種建筑石油瀝青的針入度、延度及軟化點測定值。若于南方夏季炎熱地區(qū)屋面選用何種瀝青較合適?編號針入度/0.01mm

(25℃，100g，5s)延度/cm

(25℃，5cm/min)軟化點(℃)

環(huán)球法A30572B222.5101宜用B.一般屋面用瀝青軟化點應比當?shù)匚菝婵赡苓_到的最高溫度高出20～25℃，亦即比當?shù)刈罡邷囟雀叱?0℃左右。南方炎熱地區(qū)氣溫相當高，A軟化點較低，難以滿足要求，夏季易流淌。可選B.但B瀝青延伸度較小，在嚴寒地區(qū)不宜使用，否則易出現(xiàn)脆裂現(xiàn)象。瀝青混合料概述

定義：瀝青混合料是將粗、細骨料和填料經(jīng)人工合理選擇級配組成的礦質(zhì)混合料與適量瀝青拌和而成的均勻混合料瀝青混合料瀝青混凝土瀝青碎石用途：道路路面瀝青混合料分類按膠結(jié)材分類石油瀝青混合料:

以石油瀝青為結(jié)合料的瀝青混合料（包括：粘稠石油瀝青、乳化石油瀝青及液體石油瀝青）。煤瀝青混合料:

以煤瀝青為結(jié)合料的瀝青混合料。

按鋪筑和拌和溫度分類熱拌熱鋪瀝青混合料(熱拌瀝青混合料):瀝青與礦料在熱態(tài)拌和、熱態(tài)鋪筑的混合料。常溫瀝青混合料:以乳化瀝青或稀釋瀝青與礦料在常溫狀態(tài)下拌制、鋪筑的混合料。按礦料最大粒徑：粗粒式：4.75~37.5mm中粒式：4.75~26.5mm細粒式：4.75~9.5mm砂粒式：≤4.75mm

瀝青碎石混合料除上述4類外，尚有：特粗式瀝青碎石混合料，集料最大粒徑37.5mm（圓孔篩40mm）以上。

按照密實度分類密實（Ⅰ）型：剩余孔隙率3％～6％空隙（Ⅱ）型：剩余孔隙率4％～10％開級配型：剩余孔隙率＞15％半開級配型：剩余孔隙率10％～15％按級配類型分類：連續(xù):瀝青混合料中的礦料是按級配原則，從大到小各級粒徑都有，按比例相互搭配組成。間斷:連續(xù)級配瀝青混合料礦料中缺少一或兩個檔次粒徑。瀝青混合料瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強度理論瀝青混合料的組成材料及其技術(shù)要求瀝青混合料的技術(shù)要求瀝青混合料組成設計方法瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強度理論瀝青混合料的組成及其作用瀝青與礦質(zhì)材料(砂、石)構(gòu)成具有空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的分散體系；瀝青為分散介質(zhì);賦予混合料以流動性；在常溫下為固體，起到膠結(jié)作用；礦料在混合料中為分散相，起骨架和填充作用;改善混合料的體積安定性;減少瀝青膠結(jié)材料用量表面理論（Surfacetheory）按傳統(tǒng)的理解，瀝青混合料是由粗集料、細集料和填料經(jīng)人工組配成密實的級配礦質(zhì)骨架，此礦質(zhì)骨架由稠度較稀的瀝青混合料分布其表面，而將它們膠結(jié)成為一個具有強度的整體。膠漿理論（Mortartheory）近代某些研究從膠漿理論出發(fā)，認為瀝青混合料是一種多級空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分散系。它是以粗集料為分散相而分散在瀝青砂漿的介質(zhì)中的一種粗分散系；同樣，砂漿是以細集料為分散相而分散在瀝青膠漿介質(zhì)中的一種細分散系；而膠漿又是以填料為分散相而分散在高稠度的瀝青介質(zhì)中的一種微分散系。瀝青混合料的結(jié)構(gòu)懸浮密實結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征：由連續(xù)級配礦質(zhì)料配制的密實瀝青混合料，結(jié)構(gòu)上大顆粒骨料懸浮在小顆粒骨料之中。性能特點：密實度和強度較高，穩(wěn)定性較差。對雙層或三層結(jié)構(gòu)的瀝青路面，其中至少必須有一層Ⅰ型密級配瀝青配合料。對干燥地區(qū)的高等級公路，也可采用這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料做表層。骨架空隙結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征：較細骨料少，較粗骨料彼此相互接觸連接。性能特點：穩(wěn)定性較好，粘聚力較差。當瀝青路面采用這種形式的瀝青混合料時，瀝青面層下必須做下封層。骨架密實結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征：粗骨料相互接觸，其堆積空隙完全被較細顆粒填充密實。性能特點：較高的粘聚力和穩(wěn)定性，較高的內(nèi)摩擦角這種結(jié)構(gòu)形式的瀝青混合料路面還用得比較少，處于研究階段。瀝青混合料的強度理論瀝青混合料的高溫強度和穩(wěn)定性工程應用要求：在高溫時，瀝青混合料必須具有一定的的抗剪強度與抵抗變形的能力。研究表明：抗剪強度（)主要取決于瀝青與礦料的粘結(jié)力（c）和礦料骨架作用的內(nèi)摩阻角（）：

=C+tan瀝青的粘度瀝青和礦料的化學性質(zhì)礦料的物理性質(zhì)瀝青用量抗剪強度的影響因素瀝青粘度的影響瀝青粘度越大，瀝青內(nèi)部膠團相互作用力越大，抵抗剪切作用下的變形能力越大。瀝青粘度越大，瀝青混合料的粘結(jié)力越大。瀝青混合料的粘聚力越大，其抗剪強度越高。瀝青和礦料的化學性質(zhì)的影響瀝青和礦料在界面上存在化學作用和吸附作用。界面相互作用使得：結(jié)構(gòu)瀝青：礦料顆粒表面厚度為0的層，粘度由外向里遞增，抗剪強度由外向里遞增。自由瀝青：礦料顆粒表面0厚度外，粘結(jié)力較小。結(jié)構(gòu)瀝青的厚度取決于瀝青和礦料的化學性質(zhì)。物理性質(zhì)對抗剪強度的影響礦料的比表面積越大，顆粒表面的瀝青膜越薄，結(jié)構(gòu)瀝青的比例越大，瀝青混合料的粘結(jié)力越高。級配的影響連續(xù)型級配，粘結(jié)力較高，內(nèi)摩阻力較?。淮止橇隙?，細骨料少的級配，粘結(jié)力較低，內(nèi)摩阻力較大；間斷級配，內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力均較高，瀝青混合料抗剪強度較大。多面體形狀，表面粗糙的骨料比圓形光滑的骨料更有利于抗剪強度的提高。瀝青用量對抗剪強度的影響瀝青用量較少時，粘結(jié)力隨著瀝青用量的增加而提高；瀝青用量足以飽滿地包裹骨料表面，形成薄膜粘結(jié)骨料時——最優(yōu)瀝青用量，抗剪強度最高；瀝青用量大于最優(yōu)瀝青用量時，粘結(jié)力隨著自由瀝青用量的增加而降低。觀察不同瀝青用量對瀝青混合料粘聚力及內(nèi)摩擦角的關系示意圖。討論瀝青用量對瀝青混合料剪切強度的影響。

瀝青與礦料之比是影響瀝青混合料剪切強度的重要因素。當瀝青用量過小時，瀝青不足以形成結(jié)構(gòu)瀝青薄膜來粘結(jié)礦料顆粒，難以形成足夠的粘聚力。隨著瀝青用量增加，粘聚力增加。但超過一定的值后，在礦料間形成自由瀝青量增多，粘聚力隨瀝青用量增加而降低。另外，瀝青在混合料中除起粘結(jié)劑的作用外，還起潤滑劑的作用，瀝青用量增加，混合料的內(nèi)摩擦角下降。故需兩方面綜合考慮確定瀝青的最佳用量。

Summary瀝青與礦料化學性質(zhì)礦料對瀝青組分分子的吸附作用越強，瀝青混合料的抗剪強度越高。瀝青的粘滯性瀝青的粘滯性越大，則瀝青與礦料的粘結(jié)力就越大，瀝青混合料的抗剪強度越高。礦料的物理性質(zhì)礦料的表面積越大，瀝青與礦料的粘結(jié)力越高，抗剪強度提高；粗細骨料的間斷級配，可提高抗剪強度；礦料表面越粗糙，內(nèi)摩阻力越大，其抗剪強度提高。瀝青用量瀝青混合料都有一個最佳瀝青用量。瀝青混合料的組成材料與技術(shù)要求

礦料粗骨料：碎石、破碎礫石、篩選礫石、礦渣等?；疽螅簼崈簟⒏稍?、無風化、不含雜質(zhì)、堅硬、耐磨、韌性好、級配與粒徑符合標準要求。細骨料：天然砂、人工砂和石屑等填料：宜采用石灰?guī)r或巖漿巖磨細的粉末。瀝青應根據(jù)氣候條件、交通性質(zhì)、瀝青混合料的類型和施工條件選擇瀝青，并應符合有關標準的規(guī)定。瀝青混合料的技術(shù)要求

高溫穩(wěn)定性定義：在夏季高溫下，經(jīng)受長期交通荷載作用，不產(chǎn)生車轍和波浪等破壞現(xiàn)象的性質(zhì)。評價指標:馬歇爾穩(wěn)定度和流值。該值越大，穩(wěn)定性越好。耐久性定義:抵抗長時間自然因素（風、日光、溫度、水分等）和行車荷載反復作用的能力。評價瀝青混合料耐久性的方法有馬歇爾穩(wěn)定度試驗、浸水劈裂試驗、凍融劈裂試驗、浸水車轍試驗等。馬歇爾穩(wěn)定度和流值試驗試件：101.6mm×63.5mm；處理：試件在60C的水中浸泡30～40min；測試：側(cè)立在壓力試驗機中受壓；測量試件破壞的極限荷載（N）—馬歇爾穩(wěn)定度測量極限荷載與其對應的壓縮變形值[(1/10)mm]——流值。馬歇爾穩(wěn)定度和流值試驗馬歇爾穩(wěn)定度和流值試驗低溫抗裂性保證路面在冬季低溫時不產(chǎn)生裂縫。低溫抗裂性要求的指標，目前尚處于研究階段?？够噪S著現(xiàn)代高速公路的發(fā)展，對瀝青混合料路面的抗滑性提出更高的要求。我國現(xiàn)行標準對抗滑層集料提出了磨光值、道瑞磨耗值和沖擊值等三項指標。施工和易性影響瀝青混合料施工和易性的主要因素是礦料級配。粗細集料的顆粒大小相距過大，缺乏中間粒徑，混合料容易離析；細料太少，瀝青層不易均勻地分布在粗顆粒表面；細料過多，則拌和困難。影響瀝青混合料耐久性的主要因素空隙率一定量的空隙率是必要的；空隙率太大對力學性能和耐久性不利。耐水性耐水性：瀝青混合料飽水后，礦料與瀝青粘結(jié)力降低，剝落，體積膨脹。評定指標：殘留穩(wěn)定度耐水性差，耐久性也差填隙率瀝青用量過少，塑性降低，空隙率增大，耐水性下降；瀝青用量過多，降低高溫穩(wěn)定性和抗滑能力。如圖路面，其瀝青上泛至表面，形成路面局部泛油、光面。請分析有何危害，并分析其成因。路面泛油及光面均惡化路面的摩阻，降低其抗滑能力，容易引發(fā)交通事故。瀝青混合料的瀝青用量過大；或僅面層瀝青量較大；或礦料過細，且不耐磨耗?？稍诟邷丶竟?jié)撒鋪適當粒徑的礦料。先粗后細，少撒、勤撒，然后用重碾強行將礦料.某瀝青混凝土路面表面處治用層鋪法施工，即用瀝青和礦料鋪厚度不大于3cm的薄面層，施工中灑瀝青不夠均勻。使用一段時間后，出現(xiàn)不少擁包。由于灑瀝青不均，致使局部瀝青量過大，使瀝青混合料中有較多“自由瀝青”，成為混合料中的潤滑劑，推擁成油包、波浪，影響行車舒適性和安全性。而由于路面不平坦，還增加了車載的沖擊力，更加劇路面的破壞。瀝青混合料的組成設計方法瀝青混合料配合比設計試驗室配合比設計生產(chǎn)配合比設計試拌試鋪配合比設計要求足夠的瀝青用量保證耐久性在交通荷載下足夠的穩(wěn)定性足夠的空隙上限：避免環(huán)境破壞下限能容納由于交通荷載引起的初始密實足夠的和易性礦質(zhì)混合料組成設計設計目標是選配一個具有足夠密實度，并且有較高內(nèi)摩阻力的礦質(zhì)混合料。設計步驟：確定瀝青混合料的類型；道路等級、路面類型、結(jié)構(gòu)層次、路面結(jié)構(gòu)等(表10-19)。查表10-20，確定礦質(zhì)混合料的級配范圍；礦質(zhì)混合料配合比計算組成材料原始數(shù)據(jù)測定；圖解法或電算法計算配合比；調(diào)整配合比。組成材料地原始數(shù)據(jù)測定:根據(jù)現(xiàn)場取樣，對粗集料、細集料和礦粉進行篩析試驗，按篩析結(jié)構(gòu)分別繪出各組成材料的篩分曲線。同時并測出各組成材料的相對密度，以供計算備用。計算組成材料的配合比:根據(jù)各組成材料的篩析試驗資料，采用圖解法或計算法，求出符合要求級配范圍的各組成材料用量比例。調(diào)整配合比計算得的合成級配應根據(jù)要求作必要的配合比調(diào)整調(diào)整原則通常情況下，合成級配曲線宜盡量接近設計級配中限，尤其應使0.075mm、2.36mm和4.75mm篩孔的通過量盡量接近設計級配范圍中限。對高速公路、一級公路、城市快速路和主干路等交通量大、車輛載重大的道路，宜偏向級配范圍的下（粗）限；對一般道路、中小交通量和人行道路等宜偏向級配范圍的上（細）限。合成級配曲線應接近連續(xù)或有合理的間斷級配，不得有過多的犬牙交錯。當經(jīng)過再三調(diào)整，仍有兩個以上的篩孔超過級配范圍時，必須對原材料進行調(diào)整或更換原材料重新設計。確定瀝青混合料的最佳瀝青用量制備試樣按確定的礦質(zhì)混合料配合比，計算各種礦質(zhì)材料的用量；根據(jù)表10-20推薦的瀝青用量，選5個不同的瀝青用量進行試配；測定物理指標視密度理論密實空隙率瀝青體積百分數(shù)礦料間隙率瀝青飽和度測定力學指標馬歇爾穩(wěn)定度流值馬歇爾試驗結(jié)果分析繪制瀝青用量與物理力學指標關系圖根據(jù)穩(wěn)定度、密度和空隙率確定最佳瀝青用量初始值1根據(jù)符合各項技術(shù)指標的瀝青用量范圍確定最佳瀝青用量初始值2根據(jù)兩個初始值，確定瀝青最佳用量根據(jù)氣候條件和交通特征，調(diào)整最佳瀝青用量水穩(wěn)定性試驗殘留穩(wěn)定度試驗抗車撤能力試驗混合料性能與瀝青用量的關系空隙率,%瀝青用量,%穩(wěn)定性單位質(zhì)量.最佳瀝青用量等于三者的平均值4%瀝青用量,%瀝青用量,%孔隙率與瀝青用量的關系最佳瀝青用量=空隙率為4％時的瀝青用量4%空隙率,%瀝青用量,%瀝青混合料穩(wěn)定度與瀝青