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沥青与沥青混合料课程设计学校: 重庆交通大学 学院：土木建筑学院 专业: 11级材料科学与工程 班级: 2班 学号: 631101030217 姓名: 胡云涵 指导老师： 黄维蓉二0一四年六月SAC沥青混合料路用性能的研究1.绪论我国传统的沥青路面级配分为I型和II型。I型是传统连续级配密实式沥青混凝土。其空气率为3%、6%，透水性小，但表面构造深度也小，接近于光面，不能满足高速公路表面层抗滑性能的要求;II型级配沥青混凝土的空气率为4%-10%，为半开式沥青混凝土。其表面构造深度能满足要求，但其透水性大，容易导致严重的水破坏。多碎石沥青混凝土 (SAC)是一种粗集料断级配沥青混合料，集我国传统的I型和II型两种级配沥青混合料的优点，同时避免了这两种类型沥青混合料各自的缺点。2.SAC沥青混合料研究现状2.1国内研究现状80年代中我国开始建设高速公路。有的高速公路采用《GBJ92—86》中的LH—20Ⅰ型密级配沥青混凝土做表面层。Ⅰ型沥青混凝土的空气率小，只有3%～6%，因此其透水性小。透水性小和耐久性好是Ⅰ型沥青混凝土的优点。实践证明，此表面层的摩擦系数能达到要求，但表面构造深度远达不到要求，只有0.3mm左右。因此，表面构造深度达不到要求是Ⅰ型沥青混凝土的明显缺点。Ⅱ型沥青混凝土的碎石含量大，按级配范围的中值达60%，但其中细料和填料的含量少，因此混合料的空气率大，常在6%～10%之间。应该说Ⅰ型沥青混凝土与Ⅱ型沥青混凝土的主要差别就在于空气率，前者空气率小，后者空气率大。Ⅱ型沥青混凝土的空气率大透水性也就大。透水性大和耐久性差是Ⅱ型沥青混凝土的突出缺点。Ⅱ型沥青混凝土的优点是表面构造深度深，能达到规定要求，而且抗形变能力较强。有的高速公路采用《GBJ92—86》中的LH—20Ⅱ型半开级配沥青混凝土做表层，以图解决面层表面有较好的构造深度。用LH—20Ⅱ型做表面层， 虽然其摩擦系数和表面构造深度能达到要求，但其空气率大会带来一些弊病。Ⅱ型沥青混凝土在压实度100%时的空气率为6%～10%，施工时的压实度只要求96%，因此竣工后和开放交通初期沥青混凝土的实际空气率将是9.8%～13.6%。空气率这样大的表面层透水性过大。? 　如果沥青面层下层或中、下层也是采用空气率较大的Ⅱ型沥青混凝土甚至沥青碎石，雨水将容易透过沥青面层滞留在半刚性基层的表面和滞留在沥青混合料内部。停留在基层表面的自由水容易冲刷基层表层的细料并导致唧浆现象，使面层与基层脱开，面层表面产生网裂和沉陷形变，甚至发展成局部坑洞。存留在面层沥青混凝土中的水在夏季行车作用下容易促使沥青剥落甚至产生松散现象，使面层混凝土稳定性较大降低并形成较严重的辙槽。在冰冻地区的冬季，存留在面层沥青混凝土中的水，使沥青混凝土在泡水的情况下反复冻融将严重影响沥青混凝土的强度和缩短其抗疲劳寿命。在Ⅱ型沥青混凝土表面层下设置透水性小的Ⅰ型密级配沥青混凝土，虽然可以基本阻止雨水下渗到基层顶面，但仍然会滞留在表面层沥青混凝土中，并促使表面层产生上述的损坏现象。为减少表面层Ⅱ型沥青混凝土的空气率而增大沥青用量显然也是不合适的，它将降低沥青混凝土的稳定性，容易导致较严重的辙槽。Ⅱ型沥青混凝土的空气率大，空气容易进入，面层中的沥青就容易氧化和老化，它将影响沥青面层的耐久性。??? 因此，如表面层采用空气率较大的Ⅱ型沥青混凝土将影响面层的使用性能和使用寿命(要求其使用寿命能达15年左右)，表面层不适宜采用Ⅱ型沥青混凝土。为了解决高速公路沥青表面层的抗滑性能好，特别是构造深度满足要求，又透水性小这一技术问题，在京深高速公路正定试验路、定州实体工程、西安试验路及西临高速公路实体工程都采用了多碎石沥青混凝土做表面层。1988年上海沪嘉高速公路的抗滑表层试验路完成，其中部分路段的表面层级配接近AC-16II型。初步观测及分析AC-16I型与AC-16II型各自的优缺点后，明确了AC-16I的优点是密实透水小，不易产生水破坏，缺点是表面构造深度离要求过远，抗滑性能差，抗性变能力差；而AC-16II型的优点是表面构造深度能满足要求，抗滑性能好，抗变形能力强，缺点是孔隙率大，水容易透入并导致水破坏。沙庆林院士产生了一个新的矿料级配设计理念，即将AC-16I型的优点与AC-16II型的优点相结合，同时避开两者的缺点。这样就产生了一种新的矿料级配，粗集料接近AC-16II型，细集料接近AC-16I型。由于所定级配中＞4.75mm颗粒的含量为59％，而那时规范中AC-16I型的粗集料含量只有42.5％。也就是新级配粗集料的含量比AC-