項目八瀝青混合料的檢測與應用瀝青混合料的組成結構和強度理論瀝青混合料的主要技術性質與技術要求；瀝青混凝土的配合比設計；學習重點瀝青路面越來越多地被應用于不同等級的公路瀝青路面：所有以瀝青結合料來粘結礦料鋪筑而成的不同路面結構，均為瀝青路面。地方道路高速公路城市道路瀝青路面的分類瀝青表面處理瀝青混凝土瀝青貫入式熱拌瀝青碎石用于三級公路，可用作瀝青路面的磨耗層、防滑層，礦料級配沒有嚴格要求，以現場進行礦料攤鋪并灑熱瀝青后進行碾壓成型。其強度與穩定性由石料相互嵌擠作用構成，需要2-3周的成型期，在行車碾壓與重力作用下，瀝青逐漸下滲包裹石料，填充空隙，形成整體的穩定結構層，溫度穩定性好，適用于二、三級公路，也可作為瀝青混凝土面層的聯結層。高溫穩定性好，路面不易產生波浪和凍縮裂縫；路面較易保持粗糙，有利于高速行車；對石料級配和瀝青規格要求較寬，材料組成設計比較容易滿足要求；瀝青用量少，且不用礦粉，造價低。熱拌瀝青碎石適宜用于一般公路，不宜用于高等級公路。

按嵌擠密實原則構成強度。采用優質瀝青，并采用相當數量的礦粉。強度高，但允許拉應變小，會產業規則橫向裂縫，故要求堅強的基層。透水性小，水穩性好，耐久性高，有較大的抵抗自然因素的能力，使用年限達15-20年以上。瀝青混凝土路面適用于高速公路及一、二級公路面層。

礦料粗細集料填料（礦粉）起到骨架作用膠結填充作用瀝青膠結填充作用瀝青混合料由礦料與瀝青結合料拌和而成的混合料的總稱。瀝青混合料

拌和

運輸

攤鋪

碾壓一、瀝青混合料的分類

瀝青混合料按結合料分類石油瀝青混合料煤瀝青混合料對環境污染嚴重，工程中很少采用瀝青混合料按施工工藝分類冷拌瀝青混合料熱拌熱鋪瀝青混合料瀝青與礦料在熱態拌和、熱態鋪筑的混合料。以乳化瀝青或稀釋瀝青與礦料在常溫狀態下拌制、鋪筑的混合料瀝青混合料按礦質集料級配類型分類連續級配瀝青混合料間斷級配瀝青混合料空隙率3%~6%，AC類適用于任何面層結構；ATB類適用于基層瀝青瑪蹄脂SMA。瀝青混合料混合料密實度分類密級配瀝青混合料開級配瀝青混合料半開級配瀝青混合料空隙率<6%，如AC類和ATB類空隙率<18%，細集料、填料少，粗集料多。如排水式瀝青磨耗層混合料OGFC，排水式瀝青穩定碎石基層ATPB?？障堵?%~12%，可不加填料。如瀝青碎石混合料AM瀝青混合料按礦料最大粒徑分類

特粗式dmax≥31.5mm

粗粒式dmax≥26.5mm

中粒式dmax=16mm或19mm

細粒式dmax=9.5mm13.2mm

砂粒式dmax≤4.75mm密實式瀝青混凝土混合料AC-16，其公稱最大粒徑為16mm。目前公路與城市道路路面多采用復合類的瀝青混合料，如AC-16F既屬于熱拌瀝青混合料、又屬于密級配的、中粒式瀝青混合料。二、瀝青混合料的特點優點優良的結構力學性能和表面功能特性具有良好的受力特性；路面平整、無裂縫或接縫、柔韌舒適、貨物損失率低、噪音小等優點表面抗滑性能好既平整、表面又粗糙，有一定的粗、細紋理構造，能保證車輛高速安全行駛經濟耐久性好瀝青路面一次性投資比水泥路面要低得多，其使用壽命以15年計，實際使用中只要施工質量好、養護保養及時有的可以使用20年便于再生利用瀝青再生利用已成為發達國家一項熱門的可持續發展和能源再生利用的新型課題，我國目前也在進行這方面的研究和技術開發；可以有利于分期修建其它優點如抗震性好、日照下不反射引起眩光、晴天無揚塵、雨后不泥濘等溫度穩定性差夏季高溫瀝青易軟化，路面易產生車轍、波浪；冬季低溫時易脆裂，在車輛重復作用下易產生開裂。波浪泛油車轍溫度穩定性差的現象

熱拌瀝青混合料熱拌瀝青混合料（HMA）經人工組配的礦質混合料與粘稠瀝青在專門設備中加熱拌和而成，用保溫運輸工具運送至施工現場，并在熱態下進行攤鋪和壓實的混合料，通稱“熱拌熱鋪瀝青混合料”。適用于各種等級公路的瀝青路面熱拌瀝青混合料種類一、瀝青混合料的組成結構和強度形成原理組成材料質量的差異和數量多少，可形成不同的組成結構瀝青細集料粗集料礦粉瀝青混合料外加劑瀝青混合料的組成結構的現代理論表面理論膠漿理論瀝青混合料礦質骨架結合料—瀝青粗集料細集料填料(如礦粉）表面理論瀝青膠結物理吸附化學吸附選擇性吸附固-液界面產生的表面張力作用下，在礦料表面形成定向吸附和濕潤現象，吸附的瀝青沒有發生任何化學變化瀝青中的瀝青酸及瀝青酸酐與礦料表面的金屬陽離子間產生的化學反應，生成了瀝青酸鹽，形成穩定的瀝青膜礦料表面微孔或毛細孔產生的吸附作用，使得瀝青中的小分子如油分和樹脂被吸收而使瀝青質相對增多，增強了瀝青的粘結力，從而使瀝青與礦料作用更穩固瀝青混合料（粗分散系）分散相—粗集料分散介質—砂漿（細分散系）分散相—細集料分散介質—瀝青膠結物（微分散系）分散相—填料分散介質—瀝青膠漿理論多級空間網狀結構瀝青混合料的組成結構類型懸浮—密實結構骨架—空隙結構密實—骨架結構懸浮—密實結構基本特點代表類型力學特點路用性能特點采用連續級配，礦料顆粒連續存在，而且細集料含量較多，將較大顆粒擠開，使大顆粒不能形成骨架，而較小顆粒與瀝青膠漿比較充分，將空隙填充密實，使大顆粒懸浮于較小顆粒與瀝青膠漿之間，形成“懸浮-密實”結構按照連續密級配原理設計的AC型瀝青混合料大顆粒未形成骨架，內摩阻力ф值較??；小顆粒與瀝青膠漿含量充分，粘結力C值較大水穩定性、低溫抗裂性和耐久性較好；但其高溫性能對瀝青的品質依賴性較大，由于瀝青粘度降低，往往導致混合料高溫穩定性變差。骨架—空隙結構基本特點代表類型力學特點路用性能特點采用連續開級配，粗集料含量高，彼此相互接觸形成骨架；但細集料含量很少，不能充分填充粗集料件的空隙，形成所謂的“骨架-空隙”結構瀝青碎石AM和開級配磨耗層瀝青混合料OGFC大顆粒形成骨架，內摩阻力ф值較大；小顆粒與瀝青膠漿含量不充分，粘結力C值較低粗集料的骨架作用，使之高溫穩定性好；由于細集料含量少，空隙未能充分填充，耐水害、抗疲勞和耐久性能較差，所以一般要求采用高粘稠瀝青，以防止瀝青老化和剝落密實—骨架結構基本特點代表類型力學特點路用性能特點采用間斷級配，粗、細集料含量較高，中間料含量很少，使得粗集料能形成骨架，細集料和瀝青膠漿又能充分填充骨架間的空隙，形成“骨架-密實”結構瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA粗集料的骨架作用，內摩阻力ф值較大；小顆粒與瀝青膠漿含量充分，粘結力C值也較大，綜合力學性能較優高低溫性能均較好，具有較強的疲勞耐久特性；但間斷級配在施工拌合過程中易產生離析現象，施工質量難以保證，使得混合料很難形成“骨架-密實”結構。隨著施工技術的發展，這類結構得以普遍使用，但一定防止混合料拌合生產、運輸和攤鋪等施工過程中防止混合料產生離析。瀝青混合料的強度形成原理

路面破壞原因分析：高溫時瀝青混合料抗剪強度不足，引起塑性變形過大路面產生波浪、車轍、擁包與推移等高溫變形破壞低溫時抗拉強度或抗變形能力不足混合料收縮受阻產生的拉應力超過混合料的抗拉強度，產生裂縫瀝青路面必須具備一定的抗剪切破壞的能力

瀝青混合料的抗剪強度用摩爾-庫倫理論進行分析，即瀝青混合料的結構強度由礦料之間的內摩阻力以及瀝青與礦料的粘結力及瀝青自身的內聚力構成瀝青混合料的粘結力和內摩阻角可以通過三軸剪切試驗確定影響瀝青混合料抗剪強度的因素影響瀝青混合料抗剪強度的因素內因外因瀝青粘度瀝青與礦料的化學性質礦料比表面積瀝青用量的影響礦質集料的級配類型溫度形變速率瀝青粘度的影響

瀝青結合料的粘度反映瀝青自身的內聚力。粘度η越大，瀝青膠團抗位錯能力增強，使瀝青混合料的粘滯阻力增大，保持了礦質集料的相對嵌鎖作用，C值越大。瀝青粘度增大，瀝青混合料粘結力明顯增大，內摩阻角稍有增加物理吸附分子間引力而產生，其大小取決于瀝青中表面活性物質及礦料與瀝青親和力的大小。吸附力小，且不能保證水穩定性化學吸附由瀝青中的活性物質（如瀝青酸）與礦料中的堿性物質產生化學反應而在礦料表面構成的單分子層的化學吸附層（瀝青酸鹽）。粘結力大，且能保證混合料的水穩定性。瀝青粘度的影響礦粉顆粒之間結構瀝青聯結

瀝青與礦料交互作用后，因化學組分重排列，形成瀝青擴散膜礦粉顆粒之間自由瀝青聯結混合料的性能主要由結構瀝青決定

在瀝青混合料中，礦粉質量雖只占7%左右，但其表面積卻占礦料總表面積的80%以上。因而對礦粉的化學性質和細度均有一定的要求

礦料的表面需

由瀝青包裹同質量礦料，越細，

則總的表面積越大。

結論：在相同瀝青用量前提下，礦料的表面積愈大，形成的瀝青膜愈薄，則形成的結構瀝青所占比例愈大礦料比面的影響瀝青用量的影響

含量較少時，瀝青不足敷裹集料顆粒表面，瀝青混合料整體強度較低；隨著瀝青用量增加，瀝青逐漸敷裹礦料表面，使得結構瀝青用量增加，礦料間的粘結力增強，混合料整體強度增高，直到整個礦料表面被“結構瀝青”所敷裹；當瀝青用量進一步增加，此時過多的瀝青形成“自由瀝青”，這部分瀝青在礦料間主要起潤滑作用，并將礦料“推開”，從而使瀝青混合料的整體強度下降。不同瀝青用量時的瀝青混合料結構和C，φ值變化示意圖a瀝青用量不足b瀝青用量適中c瀝青用量過度礦質集料的級配類型、粒度、表面性質的影響級配類型集料粒度表面性質連續型密級配懸浮密實結構C大,φ小開級配骨架空隙結構強度以嵌鎖力為主,C為輔骨架密實結構結構整體強度高，穩定性好礦質集料越粗混合料φ越大形似立方體、粗糙、多棱角礦料間嵌擠索結能力好、混合料φ大在強度參數中，粘接