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文檔簡介

1、 第八章第八章 常用路面材料的組成及性質常用路面材料的組成及性質8-1 路面工程概述路面工程概述8-2 塊石路面與基層塊石路面與基層8-3 碎(礫)石路面與基層碎(礫)石路面與基層8-4 無機結合料穩定土無機結合料穩定土基(墊)層基(墊)層 8-5 瀝青穩定類路面瀝青穩定類路面8-2 塊石路面與塊石基層塊石路面與塊石基層一一. 塊石路面塊石路面路基路基基層基層整平層整平層塊料面層塊料面層1. 結構形式結構形式2. 塊石路面的受力特點塊石路面的受力特點3. 材料和結構要求材料和結構要求塊塊 料料石料或混凝土預制塊石料或混凝土預制塊材料要求:強度、形狀、尺寸、琢制程度材料要求:強度、形狀、尺寸、琢

2、制程度整平層整平層粗中砂、煤渣、水泥砂或瀝青砂等粗中砂、煤渣、水泥砂或瀝青砂等作用:平整、減緩沖擊、減振作用:平整、減緩沖擊、減振厚度:厚度:23 cm(高級路面)(高級路面)或或510cm(次高級和中級路面)(次高級和中級路面)填縫料填縫料砂、石屑、水泥砂漿或瀝青馬蹄脂填塞等砂、石屑、水泥砂漿或瀝青馬蹄脂填塞等 作用:防水下滲、嵌擠、保護邊角、加強整體性等作用:防水下滲、嵌擠、保護邊角、加強整體性等基基 層層-石灰水泥穩定類材料、碎(礫)石類材料、貧水泥混凝土石灰水泥穩定類材料、碎(礫)石類材料、貧水泥混凝土等等 作用:承重結構層(影響著路面的整體強度和穩定性)作用:承重結構層(影響著路面的

3、整體強度和穩定性)3. 材料和結構要求材料和結構要求高級石塊路面高級石塊路面1級石料琢成頂面平整而邊角方正的整齊石塊,一般級石料琢成頂面平整而邊角方正的整齊石塊,一般 基層為貧水泥混凝土,常用水泥砂漿做整平層,填縫基層為貧水泥混凝土,常用水泥砂漿做整平層,填縫 料料 用水泥砂漿用水泥砂漿中級石塊路面中級石塊路面采用采用1-2級石料粗琢的半整齊石塊,基層用石灰煤渣土或級石料粗琢的半整齊石塊,基層用石灰煤渣土或 碎石,整平層和填縫料宜用粗砂或石屑碎石,整平層和填縫料宜用粗砂或石屑低級石料路面低級石料路面采用天然石料粗打而成的拳石和片彈石等不整齊石塊,采用天然石料粗打而成的拳石和片彈石等不整齊石塊,

4、可可 直接鋪在厚直接鋪在厚10-20cm的砂或煤渣上的砂或煤渣上4. 優缺點及其適用性優缺點及其適用性 優點:優點: 堅固耐久,清潔少塵,粗糙抗滑,養護修理方便,容易實堅固耐久,清潔少塵,粗糙抗滑,養護修理方便,容易實現彩圖路面;現彩圖路面; 缺點:缺點:路面整體性較差,平整度不易保證,難以實現機械化施工,路面整體性較差,平整度不易保證,難以實現機械化施工,鋪筑慢,建筑費用高,精琢塊石耗費勞動力多。鋪筑慢,建筑費用高,精琢塊石耗費勞動力多。 適用性:適用性:適應重型汽車及履帶車輛交通適應重型汽車及履帶車輛交通 適宜土基不穩定的橋頭高填土路段適宜土基不穩定的橋頭高填土路段 鐵路平交道口以及有地下

5、管線的城市道路鐵路平交道口以及有地下管線的城市道路 用于山區急彎、陡坡路段用于山區急彎、陡坡路段,防滑性能好防滑性能好 城市道路景觀鋪裝的圖案路面城市道路景觀鋪裝的圖案路面 二塊石基層二塊石基層 1. 構造特點構造特點錐形塊石及錐形塊石及嵌縫料嵌縫料砂、砂礫或煤渣墊層砂、砂礫或煤渣墊層碎石層碎石層面層2. 優缺點優缺點 強度高,水溫強度高,水溫穩定性好穩定性好,整體性差整體性差,手擺方式施工,手擺方式施工,費工費時。費工費時。3. 適用性適用性一般適用于低等級道路,且地產石料豐富、勞動力一般適用于低等級道路,且地產石料豐富、勞動力廉價的地區。土基濕軟或不均勻時,不宜采用,容易導廉價的地區。土基

6、濕軟或不均勻時,不宜采用,容易導致石塊不均勻下沉,破壞路面。致石塊不均勻下沉,破壞路面。8-3 碎(礫)石路面與基層碎(礫)石路面與基層 碎(礫)石路面是用天然礫石或經軋制的碎(礫)石或碎礫石混碎(礫)石路面是用天然礫石或經軋制的碎(礫)石或碎礫石混合料按嵌擠原理鋪壓而成的路面結構層。合料按嵌擠原理鋪壓而成的路面結構層。種類種類: 水結碎石、泥結碎石、泥灰結碎石、干壓碎石、水結碎石、泥結碎石、泥灰結碎石、干壓碎石、 級配碎石、碎石土混合料等級配碎石、碎石土混合料等優缺點優缺點: 投資不高,但平整度差,易揚塵。投資不高,但平整度差,易揚塵。適用適用: 常作路面結構的基層,可作中低級路面的面層,常

7、作路面結構的基層,可作中低級路面的面層,常用作過度期的簡易路面常用作過度期的簡易路面一、水結碎石路面一、水結碎石路面 以碎石作骨料,以碎石作骨料,石粉與水石粉與水形成的膠漿起粘結作用,壓實形成的膠漿起粘結作用,壓實而成為路面,一般厚為而成為路面,一般厚為1016cm。 水結碎石作中低等級路面面層時,需加鋪米石或石屑封水結碎石作中低等級路面面層時,需加鋪米石或石屑封層。層。二、干壓碎石基層二、干壓碎石基層 采用干壓法,不灑水或適當灑水鋪壓而成的路面,要求采用干壓法,不灑水或適當灑水鋪壓而成的路面,要求石屑填縫緊密,碾壓堅實石屑填縫緊密,碾壓堅實 。 軟土地基上不宜直接鋪筑,以防軟土上擠和碎石下陷

8、。軟土地基上不宜直接鋪筑,以防軟土上擠和碎石下陷。三、泥結碎石路面三、泥結碎石路面 以碎石作骨料,以碎石作骨料,粘土泥漿粘土泥漿為填充料和粘結料,為填充料和粘結料,經壓實而成的路面。經壓實而成的路面。 可通過灌漿法、拌合法、層鋪法施工。可通過灌漿法、拌合法、層鋪法施工。 可作瀝青路面基層多用于干燥路段。可作瀝青路面基層多用于干燥路段。四、泥灰結碎石路面四、泥灰結碎石路面 以碎石為骨料,用一定數量的以碎石為骨料,用一定數量的石灰和土石灰和土作粘結作粘結填縫料的碎石路面。因為摻入石灰,泥灰結碎石路面填縫料的碎石路面。因為摻入石灰,泥灰結碎石路面的水穩定性比泥結碎石好。其它方面與泥結碎石相似。的水穩

9、定性比泥結碎石好。其它方面與泥結碎石相似。五、級配或天然級配碎(礫)石結構層五、級配或天然級配碎(礫)石結構層 這一類結構層的結構強度受材料的級配影響較大,這一類結構層的結構強度受材料的級配影響較大,應嚴格按規范要求的級配范圍選料。應嚴格按規范要求的級配范圍選料。強度特點:強度特點:依靠不同粒徑的粒料逐級填充空隙而相互依靠不同粒徑的粒料逐級填充空隙而相互擠密,成為一個較穩定的結構層。擠密,成為一個較穩定的結構層。作面層時需加鋪封層(磨耗層和保護層)作面層時需加鋪封層(磨耗層和保護層),以減輕行車以減輕行車磨耗較大,避免產生波浪、變形。磨耗較大,避免產生波浪、變形。以上這些路面共有的特點:以上這

10、些路面共有的特點:v 投資不高,低等級路可作為過度期的簡易路面投資不高,低等級路可作為過度期的簡易路面;v 平整度差,易揚塵平整度差,易揚塵;v 結構強度依靠碎(礫)顆粒壓實嵌瑣形成強度,部分用結構強度依靠碎(礫)顆粒壓實嵌瑣形成強度,部分用填縫料增加密實性和膠結穩定(粒料自身的強度、形狀、尺填縫料增加密實性和膠結穩定(粒料自身的強度、形狀、尺寸、表面特性,壓實緊密程度,寸、表面特性,壓實緊密程度, 填縫料種類均是重要的影填縫料種類均是重要的影響因素)響因素);。 磨耗層磨耗層 磨耗層是碎礫石路面的表面部分,多用堅硬、磨耗層是碎礫石路面的表面部分,多用堅硬、耐磨、抗凍性強的級配小顆粒料鋪筑而成

11、。耐磨、抗凍性強的級配小顆粒料鋪筑而成。 用于抵抗車輪水平力和輪后吸力所引起的路面用于抵抗車輪水平力和輪后吸力所引起的路面的磨損和松散,緩解大氣溫度和濕度變化等引起的的磨損和松散,緩解大氣溫度和濕度變化等引起的路面破壞,并提高路面的平整度。路面破壞,并提高路面的平整度。 保護層保護層 在磨耗層上用在磨耗層上用粘土和砂土構成的土砂穩定的封粘土和砂土構成的土砂穩定的封面或粗細砂粒均勻撒鋪而成松散保護層面或粗細砂粒均勻撒鋪而成松散保護層. 六六、磨耗層與保護層磨耗層與保護層松散粒類料結構的力學特征:松散粒類料結構的力學特征: 1、強度特性、強度特性 2、應力應變特性、應力應變特性 3、變形累計特性、

12、變形累計特性1、強度特性、強度特性強度的構成:強度的構成:礦料顆粒本身的強度;礦料顆粒本身的強度; 顆粒之間的聯結強度顆粒之間的聯結強度抗剪強度理論:抗剪強度理論:按摩爾按摩爾-庫侖原理進行分析。庫侖原理進行分析。強度的影響因素:強度的影響因素:l 單顆粒料的性質(如石料的強度、形狀、尺寸、單顆粒料的性質(如石料的強度、形狀、尺寸、表面粗糙度等)表面粗糙度等)l 混合料的級配組成性質混合料的級配組成性質l 壓實的密實程度壓實的密實程度l 受力狀態等受力狀態等 2、應力、應力-應變特性應變特性路面材料受力后產生的變形包路面材料受力后產生的變形包括:括:彈性變形、塑性變形,粘彈性變形、塑性變形,粘

13、彈及粘性變形;彈及粘性變形; -應力應力-應變特性大部分都表現應變特性大部分都表現為非線性特性!為非線性特性! 21KrKE式中式中: K1 、K2與材料有關與材料有關的試驗參數;的試驗參數;為主應力之為主應力之和。和。回彈模量隨主應力和的變化 塑性變形的大小主要與材料的級配和初始密實程度以及荷載的大小及持續塑性變形的大小主要與材料的級配和初始密實程度以及荷載的大小及持續的時間等有關。級配不良或粒徑單一的材料容易產生塑性變形累積。的時間等有關。級配不良或粒徑單一的材料容易產生塑性變形累積。 3、變變形形累累計計特特性性 細粒土、碎(礫)石細粒土、碎(礫)石 無機結合料和工業廢渣無機結合料和工業

14、廢渣常用的有:常用的有:v 石灰穩定土基石灰穩定土基(墊)層(墊)層 v 水泥穩定土水泥穩定土基層基層 v 石灰水泥綜合穩定類石灰水泥綜合穩定類 v 工業廢渣基層工業廢渣基層 結構特點:結構特點: 具有結構自身板體性好、強度高、穩定性好、抗凍性強等特點,廣具有結構自身板體性好、強度高、穩定性好、抗凍性強等特點,廣泛用于修筑路面結構的基層和底基層,以提高路面的整體剛度。泛用于修筑路面結構的基層和底基層,以提高路面的整體剛度。8-4 無機結合料穩定土無機結合料穩定土混合混合-拌和、攤鋪、碾壓、養生拌和、攤鋪、碾壓、養生統稱為半剛性基層統稱為半剛性基層組成組成: 石灰(石灰(616%) 、天然土、碎

15、(礫)石、天然土、碎(礫)石特點特點: 后期強度高后期強度高具有良好性能的原因具有良好性能的原因:對土塑性的影響對土塑性的影響 土摻入石灰后,由于離子交換等作用,細顆粒結成團土摻入石灰后,由于離子交換等作用,細顆粒結成團粒,使土的塑性指數降低。粒,使土的塑性指數降低。改變了土的壓實性改變了土的壓實性 對難以壓實的濕度較大的細粒土摻入石灰后對難以壓實的濕度較大的細粒土摻入石灰后 摻入石灰后含水量明顯下降,壓實效果增強。摻入石灰后含水量明顯下降,壓實效果增強。形成生膠凝物質將松散的粒料結合成整體形成生膠凝物質將松散的粒料結合成整體 一、石灰穩定土基(墊)層一、石灰穩定土基(墊)層v 影響石灰土強度

16、的主要因素影響石灰土強度的主要因素 (1)土質)土質 (2)灰質和劑量)灰質和劑量 (3)含水量)含水量 (4)密實度)密實度 (5)養生條件)養生條件v 路用性能路用性能 此類材料作基層,強度較高剛度較大;此類材料作基層,強度較高剛度較大; 石灰穩定類基層材料強度生成較緩慢,不宜過早開石灰穩定類基層材料強度生成較緩慢,不宜過早開放交通或受冰凍作用;放交通或受冰凍作用; 石灰穩定細粒土抗水沖蝕能力差,不宜直接做高等石灰穩定細粒土抗水沖蝕能力差,不宜直接做高等級路面的基層級路面的基層 。 (1 1)種類)種類 水泥穩定細粒土水泥穩定細粒土 水泥穩定碎(礫)石水泥穩定碎(礫)石 (2 2)強度生成

17、機理)強度生成機理 土、水和水泥之間發生了復雜的物理、化學和物理土、水和水泥之間發生了復雜的物理、化學和物理- -化學作用:化學作用: * * * 水泥自身的水化作用產生水化膠凝物質水泥自身的水化作用產生水化膠凝物質-強度的重要來源強度的重要來源 * * * 離子交換作用使粘土顆粒間引力增強土粒凝聚離子交換作用使粘土顆粒間引力增強土粒凝聚 * * * 堿性環境激發了粘土中原有礦物的活性,與鈣離子反應生成水化堿性環境激發了粘土中原有礦物的活性,與鈣離子反應生成水化膠凝物質;膠凝物質; * * * 其中其中Ca(OH)2Ca(OH)2的碳酸化反應,生成碳酸鈣晶體。的碳酸化反應,生成碳酸鈣晶體。二水

18、泥穩定類路面材料二水泥穩定類路面材料(3)強度影響因素)強度影響因素 * 土質土質 土的礦物成分、級配,有機質和硫酸鹽含量不宜過高;土的礦物成分、級配,有機質和硫酸鹽含量不宜過高; 細粒土過多消耗水泥量多,塑性過高的土不宜用水泥穩定細粒土過多消耗水泥量多,塑性過高的土不宜用水泥穩定 (塑性指數(塑性指數12的土宜用水泥穩定,塑性指數的土宜用水泥穩定,塑性指數17的土,宜的土,宜用石灰預先處理后再用水泥進行綜合穩定。)用石灰預先處理后再用水泥進行綜合穩定。) *水泥水泥 水泥的礦物成分和分散度影響其活性和硬化穩定的效果;水泥的礦物成分和分散度影響其活性和硬化穩定的效果; 不存在水泥最佳用量(越多

19、越好)存在經濟用量,不存在水泥最佳用量(越多越好)存在經濟用量,48%為宜;為宜; *其他影響因素同石灰土其他影響因素同石灰土v 路用性能路用性能 水泥穩定類較石灰穩定類水泥穩定類較石灰穩定類強度生成快強度生成快; 結合料劑量相同時結合料劑量相同時強度和剛度高于強度和剛度高于石灰穩定類;石灰穩定類; 水泥穩定類水泥穩定類抗凍性和抗水沖蝕能力優于抗凍性和抗水沖蝕能力優于石灰穩定類;石灰穩定類; 水泥穩定類的水泥穩定類的縮裂縮裂較石灰穩定類較石灰穩定類嚴重嚴重。 即一定比例的水泥和石灰摻入土石混和而成。即一定比例的水泥和石灰摻入土石混和而成。 與水泥或石灰穩定類相比有以下特點:與水泥或石灰穩定類相

20、比有以下特點: 1、摻入的、摻入的石灰改變了土的塑性,石灰改變了土的塑性,再用再用水泥穩定水泥穩定可節省水可節省水泥用量泥用量; 2、過濕土可先用石灰穩定,、過濕土可先用石灰穩定,消耗土中的多余水分消耗土中的多余水分后再用后再用水泥穩定效果更好;水泥穩定效果更好; 3、因有水泥的摻入可、因有水泥的摻入可加快材料強度生成的速度加快材料強度生成的速度,趕工期,趕工期時可采取此類穩定辦法;時可采取此類穩定辦法; 4、對酸性粘土、重壓粘土不宜單獨用水泥穩定對酸性粘土、重壓粘土不宜單獨用水泥穩定,可先用,可先用石灰穩定后再摻入水泥。石灰穩定后再摻入水泥。三石灰水泥綜合穩定類三石灰水泥綜合穩定類 工業廢渣

21、是指:鋼鐵廠的礦渣和鋼渣,化工廠的電石渣,漂工業廢渣是指:鋼鐵廠的礦渣和鋼渣,化工廠的電石渣,漂白粉和硫鐵礦渣,火力發電廠的粉煤灰和煤渣等。白粉和硫鐵礦渣,火力發電廠的粉煤灰和煤渣等。 (1)穩定土種類)穩定土種類 石灰粉煤灰土(二灰土)石灰粉煤灰土(二灰土) 石灰粉煤灰砂礫(二灰砂礫)石灰粉煤灰砂礫(二灰砂礫) 石灰粉煤灰碎石(二灰碎石)等等石灰粉煤灰碎石(二灰碎石)等等 四工業廢渣穩定類基層四工業廢渣穩定類基層(2)強度生成機理)強度生成機理 (3)基本性能)基本性能 *石灰穩定工業廢渣石灰穩定工業廢渣早期強度較低早期強度較低而而后期強度較高,后期強度較高,是很好的基層材是很好的基層材料;

22、料; * 粗骨料加強嵌擠骨架粗骨料加強嵌擠骨架-提高提高初期初期的承重能力。的承重能力。 (對施工季節及早期開放交通有要求)(對施工季節及早期開放交通有要求)工業廢渣工業廢渣飽和的氫氧化鈣、氫氧化鋁溶液飽和的氫氧化鈣、氫氧化鋁溶液火山灰反應火山灰反應氧化鈣結晶氧化鈣結晶硅酸鈣、鋁酸鈣結晶硅酸鈣、鋁酸鈣結晶v 開裂現象及對路用性能的影響開裂現象及對路用性能的影響 破壞了半剛性基層的整體性,荷載擴散能力大大減弱;破壞了半剛性基層的整體性,荷載擴散能力大大減弱; 使瀝青面層產生反射裂縫,使結構的整體承載能力下降;使瀝青面層產生反射裂縫,使結構的整體承載能力下降; 路面滲水路面滲水, 耐用性下降。耐用

23、性下降。v 影響半剛性材料縮裂的因素影響半剛性材料縮裂的因素 穩定土中細料含量多穩定土中細料含量多 土的粘性大土的粘性大 結合料的問縮合干縮敏感和劑量大結合料的問縮合干縮敏感和劑量大 施工含水量偏大施工含水量偏大 施工溫度、風力等施工溫度、風力等五、石灰、水泥穩定類基層開裂問題五、石灰、水泥穩定類基層開裂問題 *v 減少瀝青路面半剛性基層反射裂縫的措施減少瀝青路面半剛性基層反射裂縫的措施*改善土質(塑性高的土收縮性大)改善土質(塑性高的土收縮性大)控制壓實時的含水量(多余水分的散失會增加收縮)控制壓實時的含水量(多余水分的散失會增加收縮)混合料中摻加一定比例粗集料(相對減少細料用量,可以降低混

24、合料中摻加一定比例粗集料(相對減少細料用量,可以降低結合料的用量)結合料的用量)半剛性基層上鋪筑碎石類的過渡層(吸收裂縫,緩解反射)半剛性基層上鋪筑碎石類的過渡層(吸收裂縫,緩解反射)分期修建(初期縮裂嚴重,待縮裂穩定不再發展,經處理后再分期修建(初期縮裂嚴重,待縮裂穩定不再發展,經處理后再鋪筑瀝青結構層)鋪筑瀝青結構層)半剛性基層上設置收縮縫(控制裂縫開裂的位置)半剛性基層上設置收縮縫(控制裂縫開裂的位置)加快早期強度的生成,提高基層自身抗裂能力(添加劑、施工加快早期強度的生成,提高基層自身抗裂能力(添加劑、施工溫度、養生保濕措施、越冬問題等)溫度、養生保濕措施、越冬問題等) 六、無機結合料

25、穩定土材料的力學特性六、無機結合料穩定土材料的力學特性 與原材料的性質、結合料的性質和劑量、密實度、養生條件、齡期等有關。與原材料的性質、結合料的性質和劑量、密實度、養生條件、齡期等有關。* 應力應力應變特征(剛性性質)應變特征(剛性性質)抗壓性質抗壓性質抗拉性質抗拉性質(彎拉、劈裂)(彎拉、劈裂)* 疲勞特性疲勞特性 0.70.67654321圖4-17 無機結合料穩定類材料的疲勞特性lgNt0.5flgNsf與反復施加的彎拉應力與反復施加的彎拉應力 f和一次荷載作用下的極限彎拉強度和一次荷載作用下的極限彎拉強度 s的比值的比值(稱作應力水平)有關(稱作應力水平)有關 。 f 通常,疲勞壽命

26、的預估與實際相差很大!通常,疲勞壽命的預估與實際相差很大!(材料的變異性大材料的變異性大)flglgNsf)(注意:注意: 室內試驗條件同水泥混凝土路面的實際工作狀態有室內試驗條件同水泥混凝土路面的實際工作狀態有較大的差異。較大的差異。 室內試驗是不停頓的加載室內試驗是不停頓的加載( (相對于室外相對于室外) ),對材料的,對材料的 疲勞壽命不利;疲勞壽命不利; 路面實際工作環境對材料疲勞壽命的不利影響比室路面實際工作環境對材料疲勞壽命的不利影響比室 內復雜。所以,以上疲勞方程也只是反應一個規律,內復雜。所以,以上疲勞方程也只是反應一個規律, 建立的關系是否符合實際,能否用于指導生產實際,建立

27、的關系是否符合實際,能否用于指導生產實際,還需經過實際使用情況的檢驗反復予以修正。還需經過實際使用情況的檢驗反復予以修正。不同荷載因素對路面產生的疲勞影響采用線性疊加的方法予以累不同荷載因素對路面產生的疲勞影響采用線性疊加的方法予以累計計邁因納定律邁因納定律11kiiiNni即即有有K種荷載作用,級位為種荷載作用,級位為i 的荷載對應的疲勞壽命為的荷載對應的疲勞壽命為Ni,當實,當實際的際的i 荷載若作用荷載若作用ni次,則產生次,則產生ni /Ni的疲勞損傷。的疲勞損傷。 在一定的應力水平下,無機結合料穩定類材料的疲勞壽命決定于在一定的應力水平下,無機結合料穩定類材料的疲勞壽命決定于材料的材

28、料的極限強度極限強度,故在多數情況下凡有,故在多數情況下凡有助于提高材料強度的措施也有助于提高材料強度的措施也有利于延長其疲勞強度。利于延長其疲勞強度。 8-5 瀝青穩定類路面材料瀝青穩定類路面材料本節的主要內容本節的主要內容:一、一、瀝青穩定類路面材料的構成及路用性能瀝青穩定類路面材料的構成及路用性能二、二、瀝青類路面材料的力學特性瀝青類路面材料的力學特性 瀝青穩定細粒土瀝青穩定細粒土: 路基土的水穩定性處理路基土的水穩定性處理 路面防水和隔水的墊層路面防水和隔水的墊層 瀝青穩定砂石材料瀝青穩定砂石材料: 路面面層和路面基層路面面層和路面基層(一)(一) 分類分類 A. 按強度構成特點分類按

29、強度構成特點分類 * 密實類密實類 礦料的級配按最大密實原則設計,其強度和穩定性主要取決于混合礦料的級配按最大密實原則設計,其強度和穩定性主要取決于混合料的粘聚力和內摩阻力。料的粘聚力和內摩阻力。 *嵌擠類嵌擠類 礦料的級配按嵌擠原則設計,路面強度和穩定性主要依靠骨料間的礦料的級配按嵌擠原則設計,路面強度和穩定性主要依靠骨料間的嵌擠所生成的內摩阻力,粘聚力起次要作用。嵌擠所生成的內摩阻力,粘聚力起次要作用。B. B. 按級配類型分類按級配類型分類 * * 連續級配型連續級配型各檔礦料按照一定的級配組成要求混合形成的瀝青混合料。各檔礦料按照一定的級配組成要求混合形成的瀝青混合料。 * * 間斷級

30、配型間斷級配型礦料級配組成中缺少礦料級配組成中缺少1檔或幾檔(或用量很少檔或幾檔(或用量很少)而形成的瀝青混合而形成的瀝青混合料。料。#混合料結構組成特點混合料結構組成特點-不同強度特征不同不同強度特征不同-路用性能不同路用性能不同-施工性能也不同!施工性能也不同!#一、瀝青穩定類路面材料的構成及路用性能一、瀝青穩定類路面材料的構成及路用性能C. 按空隙率大小分類按空隙率大小分類v密級配密級配(空隙率空隙率36%, 礦料間相互嵌擠填充礦料間相互嵌擠填充, 有有一定比例的填料一定比例的填料)v半開級配半開級配(空隙率空隙率612%, 礦料中有粗料礦料中有粗料, 細料細料及少量或無填料及少量或無填

31、料)v開級配開級配(空隙率空隙率18%,主要由粗集料組成,礦,主要由粗集料組成,礦料相互撥開料相互撥開)D. 按公稱最大粒徑大小分類按公稱最大粒徑大小分類v特粗式:公稱最大粒徑等于或大于特粗式:公稱最大粒徑等于或大于31.5mmv粗粒式:公稱最大粒徑粗粒式:公稱最大粒徑26.5mmv中粒式:公稱最大粒徑中粒式:公稱最大粒徑16或或19mmv細粒式:公稱最大粒徑細粒式:公稱最大粒徑9.5或或13.2mmv砂粒式:公稱最大粒徑小于砂粒式:公稱最大粒徑小于9.5mmE. E. 按施工工藝分類按施工工藝分類* 層鋪法層鋪法 分層灑布瀝青,分成鋪撒礦料和碾壓的方法修筑而成。分層灑布瀝青,分成鋪撒礦料和碾

32、壓的方法修筑而成。廠拌法廠拌法 將規定級配的礦料和瀝青材料在拌合場用專用的設備加工將規定級配的礦料和瀝青材料在拌合場用專用的設備加工拌和,然后送到工地攤鋪和碾壓而成型的瀝青結構層。拌和,然后送到工地攤鋪和碾壓而成型的瀝青結構層。* 路拌法路拌法 在路邊用機械將礦料和瀝青拌和、攤鋪、碾壓形成瀝青結構在路邊用機械將礦料和瀝青拌和、攤鋪、碾壓形成瀝青結構層。例如:路拌瀝青碎層。例如:路拌瀝青碎(礫礫)石,路拌瀝青混凝土。石,路拌瀝青混凝土。 特點:特點:瀝青在礦料中分布均勻性差,因礦料為冷料,所以需使用粘稠瀝青在礦料中分布均勻性差,因礦料為冷料,所以需使用粘稠度較低的瀝青,故混合料的強度較低。度較低

33、的瀝青,故混合料的強度較低。適用于適用于: 缺乏拌合設備的低等級道路的路面基層和低等級道路的瀝青路面和缺乏拌合設備的低等級道路的路面基層和低等級道路的瀝青路面和水泥混凝土路面的坑槽修補水泥混凝土路面的坑槽修補; 瀝青穩定土還用以改善土基的水溫穩定性。瀝青穩定土還用以改善土基的水溫穩定性。F.按混合料攤鋪時的溫度分類按混合料攤鋪時的溫度分類* 熱拌熱鋪熱拌熱鋪 特點:特點:瀝青較粘稠,礦料精選,混合料質量高,使用壽命長,但修筑瀝青較粘稠,礦料精選,混合料質量高,使用壽命長,但修筑費用高。費用高。* 熱拌冷鋪熱拌冷鋪 特點:特點:瀝青的稠度不高,熱拌使瀝青和礦料間粘接很好,為保證常溫瀝青的稠度不高

34、,熱拌使瀝青和礦料間粘接很好,為保證常溫下不硬結,可在混合料中摻入煤油、汽油、植物油等,性能不及熱拌熱下不硬結,可在混合料中摻入煤油、汽油、植物油等,性能不及熱拌熱鋪的瀝青混凝土。鋪的瀝青混凝土。(二)常用瀝青路面材料的路用特性(二)常用瀝青路面材料的路用特性 * 瀝青混凝土瀝青混凝土 * 熱拌瀝青碎石熱拌瀝青碎石 * 乳化瀝青碎石混合料乳化瀝青碎石混合料 * 瀝青灌入式瀝青灌入式 * 瀝青表面處治瀝青表面處治 * 瀝青瑪蹄脂碎石瀝青瑪蹄脂碎石 以上各類型的混合料可以上各類型的混合料可作瀝青路面的作瀝青路面的面層面層(單層、雙層或三層單層、雙層或三層)和路面的和路面的基層,基層,各層材料的組成

35、設計各層材料的組成設計應根據其層位、層厚、氣溫、應根據其層位、層厚、氣溫、降雨量、交通量和交通組成及施工條件等因素綜合選用,降雨量、交通量和交通組成及施工條件等因素綜合選用,以滿足以滿足對路面使用功能的要求。對路面使用功能的要求。瀝青混凝土瀝青混凝土-將各種不同大小顆粒的礦料和瀝青按適當比例將各種不同大小顆粒的礦料和瀝青按適當比例 配合,在規定溫度下拌和成混合料,經攤鋪壓實成型。配合,在規定溫度下拌和成混合料,經攤鋪壓實成型。 經標準壓實后的空隙率在經標準壓實后的空隙率在10%以下,稱為瀝青混凝土。以下,稱為瀝青混凝土。 型:空隙率為型:空隙率為3%-6% 型:空隙率為型:空隙率為6%-10%

36、 常用于高等級公路的面層。常用于高等級公路的面層。* 瀝青混凝土的基本特性:瀝青混凝土的基本特性:礦質混合料是礦質混合料是按密實級配原理按密實級配原理嚴格配制的;嚴格配制的;含有含有較多的細料較多的細料和和一定數量的礦粉一定數量的礦粉,粘聚力粘聚力在混合料的強度構成在混合料的強度構成中中 占有很重要的地位;占有很重要的地位;粘聚力受溫度影響大,若粘聚力受溫度影響大,若級配不當級配不當或或瀝青用量偏多瀝青用量偏多時,時,熱穩定性熱穩定性較差較差;空隙率較小空隙率較小,受水和空氣等的侵蝕作用小,使用,受水和空氣等的侵蝕作用小,使用壽命較長壽命較長;自身強度高,自身強度高,若基層堅強,若基層堅強,路

37、面路面結構合理結構合理,可以,可以承受繁重的交通承受繁重的交通; 瀝青碎石瀝青碎石-將各種不同大小顆粒的礦料和瀝青按適當比例將各種不同大小顆粒的礦料和瀝青按適當比例 配合,在規定溫度下拌和成混合料,經攤鋪壓實成型。配合,在規定溫度下拌和成混合料,經攤鋪壓實成型。 經標準壓實后的空隙率在經標準壓實后的空隙率在10%-15%時,稱為瀝青碎石。時,稱為瀝青碎石。 乳化瀝青碎石乳化瀝青碎石-適用于做三、四級公路的瀝青面層、二級適用于做三、四級公路的瀝青面層、二級公路養護罩面以及各級公路的調平層。公路養護罩面以及各級公路的調平層。* 瀝青碎石的基本特性:瀝青碎石的基本特性:基本上屬于基本上屬于嵌擠型嵌擠

38、型結構;結構;細料含量少細料含量少,只有,只有少量礦粉或不摻礦粉,瀝青用量較少,空隙較大少量礦粉或不摻礦粉,瀝青用量較少,空隙較大;熱穩定性好,抗低溫開裂,透水性大,強度和耐久性較瀝青混凝土熱穩定性好,抗低溫開裂,透水性大,強度和耐久性較瀝青混凝土差;差;作高等級公路路面的基層或調平層。作高等級公路路面的基層或調平層。瀝青瑪蹄脂碎石路面(瀝青瑪蹄脂碎石路面(SMA)-用瀝青瑪蹄脂碎石混合用瀝青瑪蹄脂碎石混合料做面層或抗滑層的路面,是以間斷級配為骨架,用改性瀝料做面層或抗滑層的路面,是以間斷級配為骨架,用改性瀝青、礦粉及木質纖維素組成的瀝青瀝青瑪蹄脂為混合料,經青、礦粉及木質纖維素組成的瀝青瀝青

39、瑪蹄脂為混合料,經拌和、攤鋪、壓實而形成的一種構造深度較大的抗滑面層。拌和、攤鋪、壓實而形成的一種構造深度較大的抗滑面層。 具有抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲勞、高溫抗車轍、低溫具有抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲勞、高溫抗車轍、低溫抗開裂的優點,是一種全面提高密級配瀝青混凝土使用質量抗開裂的優點,是一種全面提高密級配瀝青混凝土使用質量的新材料。的新材料。 適用于高速公路、一級公路和其他重要公路的表面層。適用于高速公路、一級公路和其他重要公路的表面層。*瀝青瑪蹄脂碎石混合料(瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA) SMA是一種瀝青、纖維穩定劑、礦粉及少量的細集料組成的瀝青瑪是一種瀝青、纖維穩定劑、礦粉及少量的細集料

40、組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料。蹄脂填充間斷級配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料。 特點:特點:抗車轍能力、低溫抗裂性、耐疲勞性能、水穩定性等各種抗車轍能力、低溫抗裂性、耐疲勞性能、水穩定性等各種 路路用性能均較普通瀝青混凝土有大幅度提高。用性能均較普通瀝青混凝土有大幅度提高。* 熱拌瀝青混合料熱拌瀝青混合料(HMA)適用于各種等級公路的瀝青路面適用于各種等級公路的瀝青路面 2、瀝青表面處治、瀝青表面處治-是在路面表面分層澆灑瀝青、撒鋪石料和是在路面表面分層澆灑瀝青、撒鋪石料和壓壓 實而成厚度不超過實而成厚度不超過3cm的薄層,按澆灑瀝青及撒鋪石料的薄層,按澆

41、灑瀝青及撒鋪石料 的層數可分為:的層數可分為: 單層:單層:1.0-1.5cm 雙層:雙層:1.5-2.5cm 三層:三層:2.5-3.0cm 適用于三、四級公路的面層、舊瀝青面層上加鋪罩面或抗滑適用于三、四級公路的面層、舊瀝青面層上加鋪罩面或抗滑層、磨耗層等。層、磨耗層等。基本特性:基本特性: # 拌合法施工容易控制用油量,結構穩定,且可縮短成型期;拌合法施工容易控制用油量,結構穩定,且可縮短成型期; # 強度構成為嵌擠原則;強度構成為嵌擠原則; # 結構層薄,一般不起提高路面結構整體強度的作用。結構層薄,一般不起提高路面結構整體強度的作用。瀝青表面處治瀝青表面處治厚度不超過厚度不超過3cm

42、的薄層的薄層 * 層鋪法(單層)層鋪法(單層) * 拌和法拌和法 從作用功能上劃分:從作用功能上劃分:上封層上封層鋪筑在瀝青面層表面的薄層;鋪筑在瀝青面層表面的薄層;下封層下封層鋪筑在瀝青面層下面、基層表面的薄層。鋪筑在瀝青面層下面、基層表面的薄層。 多用于如下的場合:多用于如下的場合: 中等交通(中等交通(30200輛標準車輛標準車/天)的碎(礫)石路面上加鋪表處,改善行車條天)的碎(礫)石路面上加鋪表處,改善行車條件,減少養護工作量;件,減少養護工作量;預防性養護罩面層以預防性養護罩面層以恢復面層的使用品質(抗松散、抗滑、平整等);恢復面層的使用品質(抗松散、抗滑、平整等); 作為多雨地區

43、瀝青路面的防水層和密水層;作為多雨地區瀝青路面的防水層和密水層;做水泥混凝土路面舊路與瀝青加鋪層及半剛性基層以瀝青面層之間需設置應力緩做水泥混凝土路面舊路與瀝青加鋪層及半剛性基層以瀝青面層之間需設置應力緩沖層,沖層,緩解反射裂縫。緩解反射裂縫。 層鋪法表處層鋪法表處 按澆灑瀝青和鋪撒礦料的次數可分為按澆灑瀝青和鋪撒礦料的次數可分為: : 單層(單層(1.01.5cm1.01.5cm)做下封層做下封層 雙層(雙層(2.02.5cm2.02.5cm)做做上封層上封層 三層(三層(2.53.0cm2.53.0cm)做做上封層上封層微表處微表處 用適當級配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)

44、用適當級配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)采用采用聚合物改性乳化瀝青聚合物改性乳化瀝青、外摻劑和水,按一定比例拌和而成的流動狀態、外摻劑和水,按一定比例拌和而成的流動狀態的瀝青混合料,將其均勻地攤鋪在路面上形成的瀝青封層。的瀝青混合料,將其均勻地攤鋪在路面上形成的瀝青封層。 主要用于高速公路及一級公路的預防性養護以及填補輕度車轍主要用于高速公路及一級公路的預防性養護以及填補輕度車轍,也適用于也適用于新建公路的抗滑磨耗層。新建公路的抗滑磨耗層。稀漿封層稀漿封層 用適當級配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石用適當級配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)與乳化瀝青、外摻

45、劑和水,按一定比例拌和而成的流動狀態的瀝青粉等)與乳化瀝青、外摻劑和水,按一定比例拌和而成的流動狀態的瀝青混合料(液體石油瀝青、乳化瀝青、煤瀝青等),將其均勻地攤鋪在路面混合料(液體石油瀝青、乳化瀝青、煤瀝青等),將其均勻地攤鋪在路面上形成的瀝青封層。上形成的瀝青封層。 一般用于二級及二級以下公路的預防性養護,也適用于新建公路的一般用于二級及二級以下公路的預防性養護,也適用于新建公路的下封層。下封層。 拌合法表處拌合法表處處理前后處理前后上封層:上封層: 1裂縫較細、較密的可采用涂灑類密封劑、軟化再生劑等涂刷罩面;裂縫較細、較密的可采用涂灑類密封劑、軟化再生劑等涂刷罩面; 2 對二級及二級以下

46、公路的舊瀝青路面可以采用普通的乳化瀝青稀對二級及二級以下公路的舊瀝青路面可以采用普通的乳化瀝青稀漿封層,也可在噴灑道路石油瀝青后撒布石屑漿封層,也可在噴灑道路石油瀝青后撒布石屑(砂砂)后碾壓作封層;后碾壓作封層; 3 對高速公路、一級公路有輕微損壞的宜鋪筑微表處;對高速公路、一級公路有輕微損壞的宜鋪筑微表處; 4 對用于改善抗滑性能的上封層可采用稀漿封層、微表處或改性瀝對用于改善抗滑性能的上封層可采用稀漿封層、微表處或改性瀝青集料封層。青集料封層。 下封層下封層 :1多雨潮濕地區的高速公路、一級公路的瀝青面層空隙率較大,有嚴重滲水多雨潮濕地區的高速公路、一級公路的瀝青面層空隙率較大,有嚴重滲水

47、可能,或鋪筑基層不能及時鋪筑瀝青面層而需通行車輛時,宜在噴灑透層油可能,或鋪筑基層不能及時鋪筑瀝青面層而需通行車輛時,宜在噴灑透層油后鋪筑下封層。后鋪筑下封層。2下封層宜采用層鋪法表面處治或稀漿封層法施工。稀漿封層可采用乳化瀝下封層宜采用層鋪法表面處治或稀漿封層法施工。稀漿封層可采用乳化瀝青或改性乳化瀝青作結合料。下封層的厚度不宜小于青或改性乳化瀝青作結合料。下封層的厚度不宜小于6mm,且做到完全密,且做到完全密水。水。3 以層鋪法瀝青表面處治鋪筑下封層時,通常采用單層式,控制好礦料及瀝以層鋪法瀝青表面處治鋪筑下封層時,通常采用單層式,控制好礦料及瀝青用量。青用量。瀝青貫入式瀝青貫入式-在初步

48、壓實的碎石層上再分層澆灑瀝青、撒鋪嵌在初步壓實的碎石層上再分層澆灑瀝青、撒鋪嵌 縫料(或封面料)和壓實而成,厚度一般縫料(或封面料)和壓實而成,厚度一般4-8cm。瀝青上拌下貫式瀝青上拌下貫式-瀝青貫入式的封面材料改用瀝青混合料時瀝青貫入式的封面材料改用瀝青混合料時 總厚度:總厚度:7-10cm,瀝青混合料厚,瀝青混合料厚3-4cm.瀝青貫入式碎石路面適用于二級及二級以下公路的面層。瀝青貫入式碎石路面適用于二級及二級以下公路的面層。3、瀝青貫入式、瀝青貫入式層鋪法施工層鋪法施工-層厚一般為層厚一般為48cm ;*當交通量較大,對路面有較高要求當交通量較大,對路面有較高要求,不宜使用;不宜使用;

49、上拌下貫法施工上拌下貫法施工-上面上面34cm 拌和,下面貫入,總厚一般為拌和,下面貫入,總厚一般為710cm *上拌下貫法施工具有成型快、質量易控制、平整度好等優點。瀝青混合上拌下貫法施工具有成型快、質量易控制、平整度好等優點。瀝青混合料拌和設備能力不足時考慮采用此法。料拌和設備能力不足時考慮采用此法。適用于三級及三級以下公路的路面,也可作為瀝青路面的聯結層或基層;適用于三級及三級以下公路的路面,也可作為瀝青路面的聯結層或基層;乳化瀝青貫入式路面的厚度不宜超過乳化瀝青貫入式路面的厚度不宜超過5cm;最上層應撒布封層料或加鋪拌和層。作為聯結層時,可不撒表面封層料;最上層應撒布封層料或加鋪拌和層

50、。作為聯結層時,可不撒表面封層料;施工季節施工季節干燥,且宜在日最高溫度降低至干燥,且宜在日最高溫度降低至l5;通過開放交通碾壓成型。通過開放交通碾壓成型。 基本特性:基本特性:主要靠嵌擠原則生成強度主要靠嵌擠原則生成強度, 多空隙,強度和溫度穩定性較好;多空隙,強度和溫度穩定性較好;瀝青貫入式作面層時,為防止路面水浸入,應進行封面。當作瀝瀝青貫入式作面層時,為防止路面水浸入,應進行封面。當作瀝青混凝土路面的基層時,需要時應設下封層;青混凝土路面的基層時,需要時應設下封層;為緩解半剛性基層的反射裂縫,也可在瀝青面層和半剛性基層間為緩解半剛性基層的反射裂縫,也可在瀝青面層和半剛性基層間增設一層瀝

51、青貫入式。增設一層瀝青貫入式。4、路拌瀝青碎、路拌瀝青碎(礫礫)石混合料石混合料 是在路邊用拌合設備將礦料與瀝青就地拌和而成的材料,是在路邊用拌合設備將礦料與瀝青就地拌和而成的材料,混合料強度較低混合料強度較低 ,多采用乳化瀝青、液體瀝青、改性乳化瀝多采用乳化瀝青、液體瀝青、改性乳化瀝青青。適用性:適用性:* 適用于三級及三級以下的公路的瀝青面層;適用于三級及三級以下的公路的瀝青面層;*二級公路的罩面層施工;二級公路的罩面層施工;*各級公路瀝青路面的基層、聯接層或整平層;各級公路瀝青路面的基層、聯接層或整平層;*冷拌改性瀝青混合料可用于瀝青路面的坑槽冷補。冷拌改性瀝青混合料可用于瀝青路面的坑槽

52、冷補。*宜采用密級配瀝青混合料,鋪筑上封層可采用半開級配的冷拌宜采用密級配瀝青混合料,鋪筑上封層可采用半開級配的冷拌瀝青碎石混合料。瀝青碎石混合料。(三)其他瀝青層材料(三)其他瀝青層材料粘層:粘層:為加強路面瀝青層與瀝青層之間、瀝青層與水泥混凝土路面為加強路面瀝青層與瀝青層之間、瀝青層與水泥混凝土路面之間的粘結而灑布的瀝青材料薄層。之間的粘結而灑布的瀝青材料薄層。 透層透層 :為使瀝青面層與非瀝青材料基層結合良好,在基層上噴灑為使瀝青面層與非瀝青材料基層結合良好,在基層上噴灑液體石油瀝青、乳化瀝青、煤瀝青而形成的透入基層表面一定液體石油瀝青、乳化瀝青、煤瀝青而形成的透入基層表面一定深度的薄層

53、深度的薄層水泥混凝土橋面的瀝青鋪裝層:水泥混凝土橋面的瀝青鋪裝層:大中型水泥混凝土橋橋面鋪筑的瀝大中型水泥混凝土橋橋面鋪筑的瀝青鋪裝層,應滿足與混凝土橋面的粘結、防止滲水、抗滑及有青鋪裝層,應滿足與混凝土橋面的粘結、防止滲水、抗滑及有較高抵抗振動變形的能力等功能性要求。較高抵抗振動變形的能力等功能性要求。公路隧道瀝青路面:公路隧道瀝青路面:隧道內鋪筑瀝青路面時應充分考慮隧道瀝青路隧道內鋪筑瀝青路面時應充分考慮隧道瀝青路面施工和維修養護工作困難,隧道內外光線變化顯著,隧道有面施工和維修養護工作困難,隧道內外光線變化顯著,隧道有可能漏水、冒水,隧道防火安全等特點選擇適宜的材料與結構。可能漏水、冒水

54、,隧道防火安全等特點選擇適宜的材料與結構。鋼橋面鋪裝:鋼橋面鋪裝:必須具有能與鋼板緊密結合、變形協調、防水,必須具有能與鋼板緊密結合、變形協調、防水,足夠的耐久性,較小的溫度敏感性,抗疲勞性能、表面抗滑的足夠的耐久性,較小的溫度敏感性,抗疲勞性能、表面抗滑的要求。要求。 多采用聚合物或天然瀝青改性瀝青混凝土、環氧瀝青混凝多采用聚合物或天然瀝青改性瀝青混凝土、環氧瀝青混凝土、澆注式瀝青混凝土、土、澆注式瀝青混凝土、SMA等。等。公路等級公路等級路面等級路面等級面層類型面層類型設計年限設計年限高速公路、一級高速公路、一級公路公路高級路面高級路面瀝青混凝土瀝青混凝土瀝青瑪蹄脂碎石瀝青瑪蹄脂碎石15二

55、級公路二級公路高級路面高級路面瀝青混凝土瀝青混凝土12次高級路面次高級路面熱拌瀝青碎石混合料、熱拌瀝青碎石混合料、瀝青貫入式瀝青貫入式10三級公路三級公路次高級路面次高級路面乳化瀝青碎石混合料乳化瀝青碎石混合料瀝青表面處治瀝青表面處治8四級公路四級公路中級路面中級路面水結碎石、泥結碎石、水結碎石、泥結碎石、級配碎(礫)石、半整級配碎(礫)石、半整齊石塊路面齊石塊路面5低級路面低級路面粒料改善土粒料改善土5路面類型的選擇路面類型的選擇 二、二、 瀝青路面材料的力學特性瀝青路面材料的力學特性 主要研究:主要研究: 材料的強度特性材料的強度特性 應力應力-應變關系應變關系 變形累計特性變形累計特性

56、重復荷載作用下的疲勞特性重復荷載作用下的疲勞特性 研究路面材料力學特性的目的:研究路面材料力學特性的目的:正確判別路面各種病害的成因。正確判別路面各種病害的成因。(一)強度特性(一)強度特性路面出現的路面出現的強度強度破壞:破壞: 剪切類的破壞(路基的滑坍、瀝青路面面層的推移、擁剪切類的破壞(路基的滑坍、瀝青路面面層的推移、擁抱等)抱等) 過大的拉應力或彎拉應力造成的破壞。過大的拉應力或彎拉應力造成的破壞。主要研究:主要研究:抗壓強度、抗剪強度、抗拉強度(包括彎拉強度)抗壓強度、抗剪強度、抗拉強度(包括彎拉強度) 1剪切強度剪切強度 (高溫狀態下)(高溫狀態下) =+tan=+tan 測定方法

57、:測定方法:直剪直剪 三軸試驗三軸試驗影響瀝青路面材料抗剪強度的因素:影響瀝青路面材料抗剪強度的因素: 黏結力的因素黏結力的因素(瀝青品種、瀝青膜厚度、瀝青與集料的(瀝青品種、瀝青膜厚度、瀝青與集料的粘附等)粘附等) 集料組成性質集料組成性質 (礦料單顆粒的性質、級配的性質、密(礦料單顆粒的性質、級配的性質、密實等)實等) 試驗條件試驗條件 (溫度、加荷特性等)(溫度、加荷特性等) 瀝青的粘溫特性瀝青的粘溫特性 松散集料特性松散集料特性2、抗拉強度(低溫狀態下)、抗拉強度(低溫狀態下)測定方法:測定方法: 直接拉伸直接拉伸 間接拉伸(劈裂試驗)間接拉伸(劈裂試驗)劈裂劈裂試驗較純拉試驗條件容易

58、控試驗較純拉試驗條件容易控制且試件制備簡單制且試件制備簡單 影響抗拉強度的因素影響抗拉強度的因素瀝青瀝青瀝青的性質、瀝青的含量、分散程度瀝青的性質、瀝青的含量、分散程度礦料礦料細料的含量、混合料的均勻性等細料的含量、混合料的均勻性等實驗條件實驗條件試驗溫度、受荷狀態試驗溫度、受荷狀態3、抗彎拉強度(低溫狀態下)、抗彎拉強度(低溫狀態下)測定方法:測定方法: 梁式試驗梁式試驗彎拉強度有時間接用劈裂強度評價彎拉強度有時間接用劈裂強度評價影響抗彎拉強度的因素影響抗彎拉強度的因素瀝青瀝青瀝青的性質、瀝青的含量、分散程度瀝青的性質、瀝青的含量、分散程度礦料礦料礦料的性質、混合料的均勻性等礦料的性質、混合

59、料的均勻性等實驗條件實驗條件試驗溫度、受荷狀態試驗溫度、受荷狀態(二)瀝青混合料應力(二)瀝青混合料應力-應變關系應變關系 瀝青瀝青粘粘-彈彈-塑性塑性 瀝青混合料瀝青混合料粘粘-彈彈-塑性塑性 不同結構類型的混合料不同結構類型的混合料 不同的溫度條件荷載條件不同的溫度條件荷載條件PP變形特性各有不同變形特性各有不同多數情況下應力多數情況下應力-應變關系呈現出應變關系呈現出粘粘-彈彈-塑性綜合塑性綜合的性質!的性質! 分析目的不同時,應變可以取總應變或回彈應變等分析目的不同時,應變可以取總應變或回彈應變等, ,即得到相應的即得到相應的變形模量變形模量或或回彈模量回彈模量等等! ! a)靜態加載

60、 b)動態加載 c)重復加載蠕變試驗應變中包含大量塑性應變,因而反映了瀝青混合料抗塑性變形蠕變試驗應變中包含大量塑性應變,因而反映了瀝青混合料抗塑性變形的能力的能力用于分析瀝青路面車轍問題的分析!用于分析瀝青路面車轍問題的分析! (三)瀝青(三)瀝青 路面材料的變形累積特性路面材料的變形累積特性 (研究瀝青路面高溫下的永久變形)(研究瀝青路面高溫下的永久變形)路面的永久變形是路基路面各結構層材料塑性變形路面的永久變形是路基路面各結構層材料塑性變形的綜合累積的結果。的綜合累積的結果。永久變形的大小相關于永久變形的大小相關于車輛荷載的大小、作用次數車輛荷載的大小、作用次數路基的變形特性路基的變形特

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