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第八章 沥青路面 （Asphalt Pavement） 第八章 沥青路面 第一节 概述 第二节 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性 第三节 对沥青路面材料的要求 第四节 沥青路面的施工与质量控制 第一节 概述 一、沥青路面基本特性 定义： 由沥青作为结合料，粘结矿料修筑面层，并和基层、垫层共同组成的 路面结构。 优缺点（与普通水泥混凝土路面相比）： 平整无接缝；结构柔，振动小；噪音低、行车较舒适；施工、成型快、周期 短；维修方便。 强度和稳定性受基层、土基影响较大；沥青混合料力学性能受温度影响大； 二、沥青路面的损坏类型及成因 1、裂缝 （Cracking） 2、车辙（Rutting）定义：路面结构及土基在行车荷载作用下的补充压实，以及结构层中材料的侧向位移产生的累积永久变形。车辙是高级沥青路面的主要破坏型式。原因：渠化交通；沥青混合料高温塑性变形累积；结构层材料的变形累积。对于半刚性基层沥青路面，车辙主要发生在面层内。 3、松散剥落（Loosening and Stripping）定义：沥青从矿料表面脱落，荷载作用下面层呈现松散现象，继而将出现坑槽破坏。原因：沥青与矿料黏附性差（沥青粘性差、石料潮湿等）；沥青在施工中过度加热老化。 4、表面磨光（polished） 定义：沥青路面在使用过程中，集料表面被逐渐磨光，同时伴随沥青泛出，使得沥青面层表面光滑。原因：集料软弱，宏观纹理和微观构造小；级配不当，粗料少，细料多；用油量偏大；沥青稠度大低等。 五、沥青路面分类 1、按强度构成原理分： 密实类 (dense grading) 按最大密实原则设计矿料级配，其强度和稳定性主要取决于粘聚力和内摩阻 力，按空隙率大小，分闭式（ 6% ）和开式（ 6% ），主要区别是 0.5和 0.074 mm 之间颗粒含量不同，闭式多而开式少。 前者热稳定性比后者稍差，但水稳性好、耐久性好。 嵌挤类 (interlock) 采用粒径较单一的矿料，强度主要来源是内摩阻力，粘聚力次要。 各自优点 密实类：耐久性好，热稳定性差； 嵌挤类：热稳定性好，孔隙率大、耐久性 差； 2、按施工工艺分 层铺法 —— 沥青表处和沥青贯入式 分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑面层。 优点：工艺设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低； 缺点：路面成型期较长，需要经过炎热季节行车碾压才能成型； 路拌法 —— 路拌沥青碎石和路拌沥青稳定土 在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压密实而成的沥青面层。 优点：沥青材料分布相对均匀，成型期缩短；缺点：冷料拌和，强度低； 厂拌法 —— 沥青碎石和沥青混凝土 一定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备加热拌和，然后送到工 地摊铺碾压而成的沥青路面。分热拌热铺、热拌冷铺，区别在于摊铺时的混合料温度。 优点：矿料精选、高性能沥青、热拌均匀、混合料质量高。 价格上从低到高，性能上从低到高，成型时间上从长到短，沥青粘稠度上从低到高。 第二节沥青路面材料的结构与力学特性 1、沥青混合料的结构 沥青混合料是一种由集料、沥青和空气组成的三相空间网络体系。 视容重：真容重： 沥青混合料压实影响因素： 压实温度、压实速度、压实应力（功）、沥青用量等。 2、沥青混合料的力学特性： 沥青混合料是一种由集料、沥青和空气组成的三相空间网络体系。其强度取决于集料颗粒间的摩擦力和嵌挤力、沥青胶结料的粘结性以及沥青与集料之间的粘附性。因此，集料的类型、空间布型以及胶结料的类型、用量、与集料的粘附程度影响着沥青混合料的力学特性。密实类沥青混合料、嵌挤类沥青混合料： 沥青混合料强度构成原理————摩尔库仑理论（Mohr-Coulomb theory） 主要参数： 粘结力C (cohesion）和内摩擦角φ（inner friction angle）： maxτ=c+σtgφ 三轴试验（Triaxial Compression Test）： 采用圆柱形试件，试件直径应大于矿料最大粒径的4倍，试件高与直径比大于2；矿料最大粒径小于25mm时，试件直径10cm，高20cm；将一组试件分；别在不同侧压力下以一定加载速度施加垂直压力到试件破坏，此时该垂直压力为最大主应力，侧压力为最小主应力。 无侧限抗压试验及抗拉强度（间接抗拉）试验换算：(Conversion between Unconfined/Uniaxial compression test /Indirect tension test) 采用圆柱形试件；无侧限抗压试验试件直径应大于矿料最大粒径的4倍，试件高与直径比大于2，矿料最大粒径小于25mm时，试件直径10cm，高20cm；劈裂试验试件直径1.6±0.25mm、高63.5 ±1.3mm（马歇尔试