道路建筑材料1-5什么是集料的级配？用哪些参数表示级配？

道路建筑材料什么是集料的级配？用哪些参数表示级配？连续级配与间断级配类型有何差别？1-5级配是集料中各种粒径颗粒的搭配或分部情况表示级配的参数有个分级筛余百分率、累积筛余百3分率和通过百分率分计筛余百分率〃”是某号筛的筛余质量占试样总质量的百分率累积筛余百分率是某号筛的分计筛余的百分率和大于该号筛的各筛分计筛余百分率之总和A:火+,,,+〃/.4=Q[+通过百分率是通过某号筛的式样质量占试样总质量的百分率e=ioo-4常见的级配曲线有连续级配和间断级配连续级配类型的集料，由大到小，逐级粒径的颗粒都有，且按照一定的比例搭配，绘制的级配曲线平顺圆滑不间断间断级配集料中缺少一个或几个粒级的颗粒，大颗粒与小颗粒之间有较大的“空档”，所绘制的级配曲线是非连续的，有间断的填隙碎石与级配碎石的集料在颗粒组成上有什么不同？这种差异对其路用性能有什么影响？1-8填隙碎石主要是用单一的粗碎石做主骨料，经压路机碾压就位后，形成嵌锁结构，用石屑填塞粗碎石间的空隙，增加密实度和稳定性级配碎石是由各种大小不同的粒级集料按一定级配组成的混合料在颗粒组成方面，填隙碎石以单一粗碎石为主，填塞石屑于空隙中；级配碎石则含有各种不同粒径的集料填隙碎石强度形成和抗变形能力主要靠粗碎石颗粒的嵌锁作用，在空隙中填入石屑或粗砂，进一步增加强度和稳定性，适用于各等级公路的底基层和二级以下公路的基层级配碎石强度形成和抗变形能力主要与集料的颗粒间的摩擦作用和粘结作用有关由多种粒径的颗粒集料构成，其稳定性和平整度比填隙碎石更好，可作沥青路面和水泥混凝土路面的基层和底基层，也可作路基改善层，或低等级道路的路面试述混凝土拌合物施工和易性的意思，影响因素，改善措施3-3新拌水泥混凝土的施工和易性，也称工作性，是指混凝土拌合物易于施工操作（拌制、运输、浇注、振捣）并获得质量均匀、成型密实的性能施工和易性是一项综合技术指标，包括稳定性、捣实性和流动性三个方面稳定性是指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚性和保水性，保证水泥混凝土的组成材料均匀分布，不致产生泌水、分层和离析现象；捣实性是指混凝土拌合物易于振捣密实、排除所有被夹带空气的性质；流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下，能产生流动，均匀密实地填满模板的性能拌合物的和易性通常是通过测定其流动性，辅以直观观察并结合经验来综合评定测定流动性的方法有坍落度和维勃稠度试验影响混凝土拌合物和易性的主要因素、水泥质量和水灰比1对于给定的混凝土拌合物，水泥细度增加时引起的比表面积增加，会使拌合物的流动性降低，这种影响对水泥用量较高的混凝土拌合物较为明显同时，较细的水泥可以改善混凝土拌合物的粘聚性、减轻离析和泌水现象除了石膏，水泥的组成对混凝土拌合物的和易性没有明显的影响水灰比的变化实际上是水泥浆稠度的变化在水泥、集料用量一定的情况下，水灰比过小，则水泥浆稠度大，会使混凝土拌合物流动性过低，影响施工，此时水灰比增加，混凝土拌合物的流动性随着增大但水灰比过大，会造成混凝土拌合物粘聚性和保水性不良，并将降低水泥混凝土的强度和耐久性，故水灰沥青粘度提高，形成极性羟基、跋基和竣基团形成更复杂的分子使沥青硬化病降低柔韧性影响氧化的主耍因素是温度、时间和沥青膜的厚度氧化时沥青老化的主耍原因、蒸发主要是一些易挥发成分的蒸发，特别是在高温和暴露的条件下粘稠沥青挥发成分较少，因此2影响较少、光的作用紫外线的作用会使沥青的氧化作用加速

3、自然硬化沥青在环境温度条件发生的自然硬化，也成为物理硬化，这是由于沥青分子的重新定位或4由于蜡质缓慢结晶这一过程是可逆的，沥青从新加热可恢复原来的粘度、渗透硬化是指沥青中的油分渗流至矿料的孔隙中去的现象

5、水的影响水在与光、氧和热共同作用的时候，能起催化剂的作用6此外，工业环境中的臭氧以及交通因素等对沥青硬化也有一定影响沥青老化的评价方法1）沥青蒸发损失试验；2）沥青薄膜加热试验；3）旋转薄膜烘箱试验；4）蒸储沥青的劲度模量表征沥青的什么性质？根据哪些参数可以从范德波尔诺模图中求得劲度模量？4-8沥青是一种典型的粘弹性材料，当沥青在低温或瞬间荷载作用下，沥青表现为明显的弹性性质；而当沥青在高温或长时间荷载作用下，沥青又表现为较强的粘性性质在常温下，沥青既非完全的虎克弹性体,也不是完全的粘性体，而是表现为复杂的粘弹性性质粘弹性材料在受力状态下有其特殊的应变特性一蠕变和松弛沥青在应力保持不变的情况下，应变随时间的延长而增大，称为蠕变蠕变是不可恢复的变形，其变形大小与荷载作用的时间长短有关其变形主要是由于材料的粘性流动所引起的塑性变形；另一种变形虽然可以恢复，但恢复迟缓，称为材料的弹性后效现象二者合称为蠕变现象在路面力学中，常用蠕变模量估算沥青路面的车辙量，蠕变模量为某一时间的模量E«）=7£«）O沥青混合料的蠕变模量与沥青的蠕变模量之间有密切关系，可根据沥青的蠕变模量预估沥青混合料的蠕变模量沥青路面在冬季温度降低时，由于收缩变形而产生温度应力，但沥青混合料因有应力松弛能力，使温度应力逐渐衰减直至消失，结果沥青路面不至于因温度应力而开裂这是沥青路面一般不设伸缩缝的原因沥青的粘弹性性质不仅与温度有关，而且也与荷载作用时间有关当沥青在低温或瞬间荷载作用下，沥青表现为明显的弹性性质；而当沥青在高温或长时间荷载作用下，沥青又表现为较强的粘性性质在一般情况下，沥青的弹性和粘性时不能明确区分的为了表征沥青在某一温度和某一荷载作用时间的应力与应变关系，范德波尔引入了劲度模量的概念仍采用弹性模量的表达方式，但引入温度和时间的因素:T t劲度模量反映了沥青应变与温度、时间的关系，并不是一个常数，而是随温度和时间而改S%=-o变，因而是随试验方法、环境条件以及边界条件的变化而变化的沥青劲度模量与其胶体结构、感温性有密切联系沥青劲度模量的计算、有沥青粘度计算劲度模量

1、由诺模图求算劲度模量需要参数针入度指数温度差丁西，荷载作用时间2PL）由沥青针入度、软化点计算针入度指数1PI）确定荷载作用时间2）确定计算温度可按室内试验温度确定，或按路面实际温度确定例如计算冬季沥青路面的劲度,以3预估低温开裂的可能性，以当地冬季路面最低温度为计算温度，求得与软化点的温度差丁出）由针入度指数温度差丁西，荷载作用时间，在诺模图中求得沥青的劲度模量4PI,用范德波尔诺模图计算沥青劲度，对于含蜡量大于的沥青及改性沥青不适用2%

3、由经验公式计算=

1.157x1O-7t^e-PIT-T5RB沥青劲度模量的现代测试方法、动态剪切流变试验；、弯曲量流变试验；、直接拉伸试验123沥青混合料的劲度模量与弹性模量有何区别？试举几个应用劲度模量的实例4-8-1沥青混合料是典型的粘弹性材料，它在外力作用下的变形不仅与荷载的大小、荷载的作用时间有关，而且受温度的影响极大对沥青混合料施加一荷载，在施加荷载的瞬时，立即会出现瞬时弹性变形，此刻的应力应变之比为沥青混合料的弹性模量；随后应变不断增加，逐渐出现粘弹性应变，继而表现为粘性流动，也是混合料蠕变的主要阶段由此可见，沥青混合料的变形随荷载作用时间的长短而不同，因而在研究其变形性质时必须说明变形所处的时间，另一方面，沥青混合料的变形随温度的变化而变化，高温时其弹性效应降低，粘性性质增强；相反，低温时混合料刚度增加，弹性效应明显，粘性性质减弱范德波尔引入劲度模量来描述沥青混合料的力学性质S«,T=—^虽然弹性模量和劲度模量的表达式类似，但二者在本质上有所区别弹性模量反映得失在加载瞬间的应力应变关系，是一个常量与弹性模量不同，劲度模量反映了沥青应变与温度、时间的关系，并不是一个常数，而是随温度和时间而改变，因而是随试验方法、环境条件以及边界条件的变化而变化的劲度模量的影响因素、温度影响温度对沥青混合料的劲度模量有显著影响由于不同品种的沥青对温度的敏感性不同,沥1青混合料的劲度模量随温度而变化的程度与沥青对温度的敏感性有密切关系、荷载作用时间由于沥青材料的粘弹性特性，在同样的温度下，如果荷载作用的时间不同，沥青混合2料还表现出不同的劲度特性荷载作用时间长，沥青混合料因粘性流动而产生的变形就大，结果表现为较低的劲度模量；荷载作用时间短，沥青混合料粘性流动变形很小，而呈现较高的弹性性质，其劲度模量就大、荷载大小与方向当时叫较小的荷载，其产生的应变小于时，沥青混合料的劲度模量与应力的大小无3关，沥青混合料处于弹性状态，模量为常数，此时劲度模量也与荷载作用方向无关但当施加较大的荷载时，沥青混合料的塑性变形明显，劲度模量较低，不同受力方向的劲度模量在数值上也有较大的差别,例如沥青混合料的抗压回弹模量一般都大于弯拉模量和劈裂模量、荷载状态对沥青混合料施加静载荷动载所测得的劲度模量是不同的当荷载持续时间很短时，静载4应变大于动载应变，但当荷载持续时间长时，则动载应变大于静载应变、沥青混合料的组成影响沥青混合料的劲度特征，在材料组成结构方面，主要是所用沥青的品种、沥5青用量和混合料的结构类型沥青的粘度和感温性影响混合料的劲度在常温和高温下，聚合物改性沥青混合料的劲度模量比普通沥青混合料大，而在低温下，聚合物改性沥青混合料的劲度反而比普通沥青混合料小在一定的温度和荷载作用时间下，沥青混合料的劲度模量随密度的增大而增大，即沥青混合料的空隙率减小，其劲度模量的增大沥青混合料的劲度模量与混合料中沥青用量也有关系，沥青用量存在一个最佳值，当含量偏低时，混合料出现脆性，随着沥青用量的增加，混合料粘韧性改善，强度提高，但沥青用量过大，混合料的可塑性增大，劲度模量降低劲度模量的确定方法、由沥青劲度推算混合料的劲度1在相同的温度和荷载作用时间下，沥青混合料劲度与沥青劲度之间存在一定的半经验关系，可由沥青劲度推求对应的沥青混合料劲度模量、由诺模图求算混合料的劲度2根据沥青的劲度和混合料中矿质集料的体积及沥青的体积，可从壳牌公司绘制的诺模图中求算沥青混合料的劲度模量这张诺模图只适用于劲度模量较高的混合料、直接测试沥青混合料的劲度模量3沥青混合料的劲度模量可以采用不同的方法进行测试，可施加静载或动载，主要取决于研究对象所处在的状态及测试条件由不同的方法测试的劲度模量是不同的，工程中常用的有蠕变模量、抗压回弹模量、拉伸模量、弯拉模量、松弛模量、有效模量、复数模量等沥青路面在夏季高温下厂已出现较大的塑性变形而导致路面形成车辙、推挤等病害，在沥青路面设计中是采用沥青混合料的蠕变劲度模量来估算车辙深度分为静态蠕变和动态蠕变、时温换算4沥青混合料是典型的粘弹性材料，其力学行为是温度与时间的函数沥青混合料在路面中温度在-30℃〜范围内工作，荷载作用时间从飞至很长，要了解和测试很大温度和时间范围内沥青混合料的劲度模量60℃10往往是有困难的在粘弹性理论中的时间-温度换算法则对沥青混合料是适用的例如，高温下沥青混合料的劲度模量就相当于在较低温度下而校场加载时间下的劲度模量；低温下的沥青混合料的劲度模量就相当于在温度相对较高而短时间加载的劲度模量根据时间-温度换算法则，可将改变温度所测得的劲度换算成不同加载时间的劲度模量，反之亦然劲度模量的应用实例、沥青路面在夏季高温下厂已出现较大的塑性变形而导致路面形成车辙、推挤等病害，在沥青路面设计1中是采用沥青混合料的蠕变劲度模量来估算车辙深度分别推导本构方程、加载曲线及相互区别4-8-2Maxwell,Kelvin Burgers、流变模型的基本元件1弹性元件E=oG粘性元件a=^\£=-t、模型模型由一个弹性元件和一个粘性元件串联而成串联模型的各元件应力相等，2Maxwell Maxwell其总应变为各个元件应变之和对弹性元件，其应变速率为£/=石，对粘性元件，其应变速率为7邑二/则总应变速率为二马三该式即为的本构方程77,64LJ+MaxwellE7；蠕变试验此时应力为常数，=5，上式积分得£=生+生，由此可见，蠕变过程中总变形等E r/于瞬时弹性变形和粘性流动变形之和且随着时间的延长，粘性流动变形匀速增加当卸载时，弹性变形立即恢复，而粘性流动变形将成为不可恢复的永久变形、模型模型是由一个弹性元件和一个粘性元件并联而成元件并联表示各个元件的应变3Kelvin Kelvin式相同的，总应力等于各个元件所受应力之和其本构方程为t蠕变试验当％=0,=5,且，=0,£=0,则其蠕变方程为£=型1一，=21-6o KelvinEE模型在施加荷载的瞬间，由于粘性元件的制约，弹性元件不能立即产生变形，故没有瞬间应变随着时间的延长，粘性元件逐渐产生粘性流动，弹性元件也随之相应变形当变形继续增大达到极限应变b/£时,反过来弹性元件限制粘性元件的变形继续增加因此，总应变有极限值由于粘性元件的牵制，使整个模型的变形延迟，故此模型又称为延迟模型卸载后，应变£随时间的延长而逐渐减小，当时间延长至无限长时，应变全部恢复，故模型所产生的变形是能够全部恢复的，属于弹性变形Kelvin、模型模型时将模型和模型串联起来的四元件模型，能够较全面地表4Burgers BurgersMaxwell Kelvin征材料的粘弹性性质蠕变试验施加应力外,则总应变为模型和模型的应变之和Maxwell KelvintT区11咐=喑+方及5〜]试比较重交通沥青和中、轻交通沥青技术标准的差别并阐明其理由4-

9、重交通道路沥青的分级间隔为最大针入度为而中、轻交通道路沥青分级间隔

1200.1mm,

1400.1mm,为以上，最大针入度为这说明重交通道路应采用较粘稠的沥青；

400.1mm

3000.1mm,、重交通道路沥青的延度为而中、轻交通道路沥青延度为而且它们在数值上也有较大的差别，215℃,25℃,这说明重交通道路沥青对其低温性能的要求比中、轻交通道路沥青高；、重交通道路沥青对含蜡量有严格限制，而中、轻交通道路沥青对此无要求；

3、重交通道路沥青用薄膜烘箱试验来评定其耐老化性能，而中、轻交通道路沥青则是加热损失试验,两4者的老化条件是有很大差别的；、重交通道路沥青必要时还应测试其粘度，而中、轻交通道路沥青对此无要求5我国重交沥青是按什么分级的？有何优缺点？国外有哪些分级标准？4-9-2我国重交沥青是按针入度分级的，分级间隔为

200.1mm,分别为AH-130,针入度为120-140；AH-110,针入度为100-120；AH-90,针入度为80-100；AH-70,针入度为60-80；AH-50,针入度为40-60等五个标号并规定含蜡量不大于3%针入度是在规定的温度、附加荷重和荷重作用时间的条件下，标准针贯入沥青的深度，25℃100g5s以表示针入度用以划分沥青的标号，针入度越小，表示沥青的稠度越大；反之，则越小按针入度

0.1mm分级有许多局限性，在温度下，针入度相同的两种沥青，其粘度往往会有很大差别，而粘度是表征沥青粘25c结性能的重要指标，它反映沥青的在中温和高温下的力学性能，比针入度指标更进一步国外的沥青技术分级标准美国各州公路与运输工作者协会对粘稠沥青按针入度分级，针入1AASHTO度范围为40-300；2日本道路协会对路用沥青也按针入度进行分级，针入度范围为40-1203美国AASHTO以及美国试验与材料协会都有各自按照沥青粘度的分级标准，建立了以粘度分级的沥青技术标准ASTM60℃日本为防止车辙，制定了以粘度分级的半氧化沥青的技术标准美国在年完成了公路战略460c51987-1993研究计划提出了将沥青的指标与路用性能紧密结合的分级技术指标与标准SHRP,Superpave试述乳化沥青的形成和分裂机理及其在节约能源、环境保护和经济效益等方面的优越性4-11乳化沥青的形成机理沥青乳液中沥青能够以“微滴”形式稳定地分散在乳化剂-稳定剂的水溶液中其原理如下、乳化剂降低界面自由能的作用1沥青乳液时沥青为分散相、水位分散介质的分散体系水在时表面张力为沥青在时80℃

62.6mN/m,80℃为水与沥青存在较大的界面张力，当热溶的沥青经机械作用以微滴状态分散于水中时「沥青有较大24mN/m,的表面积，所形成的体系在热力学上是不稳定的沥青液滴相互碰撞聚结，以缩小界面、减小自由能，保持体系的稳定和平衡，使之符合能量最低原则，沥青乳液中沥青将聚结水中掺入乳化剂后，水的表面张力可大大降低，接近沥青的表面张力，使水与沥青界面张力大大减小，使体系保持稳定、界面膜的保护作用2在水中加入具有乳化作用的表面活性剂以后，乳化剂在两相界面上形成吸附层，乳化剂的极性基团朝向水，非极性基团朝向沥青，使沥青和水的界面张力下降，当沥青液滴周围吸附的表面活性剂分子达到饱和时，在沥青液滴与水的界面上形成界面膜，此膜具有一定的强度，对沥青液滴具有保护作用，当沥青液滴相互碰撞时，不易聚结，能保护乳液的稳定、界面电荷的稳定作用3沥青乳液中的沥青液滴周围形成了一层带电荷的保护膜，为双电层结构电荷来源于电离、吸附和沥青微滴与水之间的摩擦作用这层带电荷的保护膜能起稳定作用，沥青液滴互相碰撞时，因相同点和的相互排斥作用，阻止了乳状液滴的聚析，形成了稳定的体系乳化沥青的分裂机理为使沥青发挥其粘结功能，必须使沥青乳液中的沥青与水分离，使沥青微滴相互聚结，在集料表面形成连续的整体薄膜，这就是乳化沥青的分裂沥青乳液得以分裂的原因、沥青乳液与集料接触后，由于乳液中沥青微粒所带电荷与集料表面所带电荷的吸附作用，阴离子沥青1乳液与表面上带正电荷的碱性集料有较好的吸附，阳离子沥青乳液与表面上带负电荷的酸性石料有较好的吸附在潮湿状态下，集料表面普遍带电荷，因此阳离子沥青乳液易与潮湿集料结合、阳离子乳液具有高振动性能，可以穿过集料表面的水膜，与集料表面紧密结合另外，阳离子沥青乳2液有一定的游离酸，值小，游离酸和碱性集料起作用，生成氯化钙和带负电荷的碳酸离子，与裹覆在沥青PH粒子周围的阳离子中和，因此沥青微粒能够与集料表面紧密相连，形成牢固俄沥青膜，乳液中的水分很快分离出来、乳液中的水分由于蒸发或被石料吸收而产生分解，破乳

3、施工中拌和、碾压等机械作用而使沥青乳液分解4乳化沥青的优越性、可冷态施工，节省大量能源，并减少环境污染，有利于工人健康；

1、乳化沥青具有良好的工作性，可均匀分布在集料表面，有较好的粘附性，可节省沥青用量；

2、可延长施工季节，乳化沥青特别是阳离子乳化沥青施工，几乎可以不受阴湿或低温季节影响，能及时3进行路面的维修和养护什么是沥青混合料？沥青混凝土混合料与沥青碎石混合料有什么区别？5-1沥青混合料由矿料和沥青结合料拌和而成的混合料的总称沥青混凝土混合料（AC）由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥青结合料拌和而制成的符合技术标准的沥青混合料沥青碎石混合料由适当比例的粗集料、细集料及少量填料与沥青结合料拌和而成，压实后剩余空隙率在％以上的半开式沥青混合料，也称为沥青碎石混合料1沥青混合料的分类5-2按矿料级配划分沥青混合料、密级配沥青混凝土混合料各种粒径的颗粒级配连续、相互嵌挤密实的矿料，与沥青结合料拌和而亦1压实后剩余空隙率小于的沥青混合料剩余空隙率为的为型密实式沥青混凝土混合料,剩余空隙10%3%-6%I率为的为型密实式沥青混凝土混合料4%-10%II、半开级配沥青混合料由适当比例的粗集料、细集料及少量填料与沥青结合料拌和而成，压实后剩余2空隙率在10%以上的半开式沥青混合料，也称为沥青碎石混合料（AM）、开级配沥青混合料矿料级配主要由粗集料组成，细集料较少，矿料相互拨开，压实后空隙率大于315%的开式沥青混合料、间断级配沥青混合料矿料级配组成中缺少个或几个档次而形成的级配间断的沥青混合料41沥青混合料的组成结构类型、悬浮密实结构1当采用连续型密级配矿质混合料与沥青组成沥青混合料时，矿质材料由大到小形成连续型密实混合料，但因较大颗粒都被小一档颗粒挤开，因此，大颗粒以悬浮状态处于较小颗粒之中这种结构虽然密实度很大，但各级集料均被次级集料隔开，不能直接接触形成骨架，而悬浮于次级集料和沥青胶浆之间、骨架空隙结构2当采用连续开级配矿质混合料与沥青组成沥青混合料时，较大粒径石料彼此紧密相接，而较小粒径石料的数量较少，不足以充分填充空隙，形成骨架空隙结构，沥青碎石混合料多属于这类结构、骨架密实结构3当采用间断型密级配矿质混合料与沥青组成沥青混合料时，综合了以上两种结构方式，既有一定量的粗骨料形成骨架，又根据粗集料空隙的数量加入适量细集料，使之填满骨架空隙，形成较高密实度的结构,形成密实-骨架结构试述沥青混合料强度形成的原理，并从内部材料组成参数和外界影响因素加以分析5-4沥青混合料的强度形成沥青混合料的力学强度是由矿质集料颗粒之间的嵌挤力（内摩阻力）和沥青与集料的粘结力以及沥青的内聚力所构成连续级配的沥青混合料是悬浮结构，其强度主要依靠沥青与集料的粘结力和沥青的内聚力，虽然结构强度高，但受温度影响大，因而温度稳定性差骨架密实结构的沥青混合料则以粗集料的嵌挤力为主，加上细集料、矿粉和沥青组成的混合料填充空隙，形成很强的粘结力，故不仅结构强度高，而且温度稳定性好骨架空隙结构混合料以嵌挤力为主，沥青的内聚力为辅而形成结构强度沥青混合料强度的影响因素、沥青结合料的粘度1沥青混合料的粘结力与沥青本身的粘度有密切关系松散的集料依靠沥青的粘结作用凝聚在一起而形成整体结构强度沥青的粘度越高，混合料抵抗变形的能力越强，强度也越高因此，修建高等级沥青路面都采用粘稠沥青，且所用沥青的标号也有提高的趋势，即采用针入度较小的沥青多孔性沥青混合料主要依靠沥青的粘结性而形成强度，故常用高标号沥青或改性沥青作为粘结料〜、集料岩石的种类2集料岩石的岩性影响集料与沥青的粘附性沥青能否充分浸润石料的表面，形成良好的粘附，是混合料或得良好粘结力的重要条件沥青与酸性石料的粘附性较差，可在沥青中添加抗剥落剂，提高沥青与石料的粘附性，有利于提高沥青混合料的强度、集料的性状3集料颗粒表面的粗糙度和颗粒性状，对沥青混合料的强度有很大影响集料表面越粗糙，形成凹凸的微表面，经过压实后，颗粒之间能够形成良好的嵌锁，使混合料具有较高的内摩阻力，故配制沥青混合料都要求采用轧制碎石；若采用卵石，则要求将卵石加以破碎，卵石颗粒至少有两个破碎面采用棱角丰富的集料伴制的沥青混合料，往往拌和施工较困难，但压实后能形成较高的强度为改善其施工和易性，可添加天然砂取代部分石屑集料颗粒的性状宜接近立方体，呈多棱角，以承受荷载而不折断破碎，嵌挤后能形成较高的摩阻力；表面光滑的颗粒，易引起滑移而导致路面变形；针状、片状的集料，再荷载作用下极易断裂破碎，从而易造成沥青路面的内部损伤和缺陷、集料级配4密级配沥青混合料具有高的强度，开级配则强度明显降低沥青混合料的强度与其空隙率的大小有密切关系，空隙率小则强度高，反之强度低骨架密实结构的混合料虽然级配是开级配，但由于空隙由细级配混合料或沥青玛碗脂所填充，故仍能形成较高强度、矿粉的品种与用量5沥青混合料中的胶结物质实际上是沥青和矿粉所形成的沥青胶浆一般来说，石灰石矿粉与沥青亲和良好，能形成较强的粘结性能，而由酸性石料磨制的矿粉与沥青亲和不良故规范规定必须选用碱性矿粉在沥青用量一定的情况下，适当提高矿粉用量，可提高沥青胶浆的粘度，使胶浆的软化点明显提高，有利于混合料强度的提高但，如果矿粉用量过多，则会使混合料过于干涩，影响沥青与集料的裹覆核粘附，从而影响沥青混合料强度一般来说，矿粉与沥青之比在范围为宜

0.8-L

2、沥青结合料用量6沥青用量过少，混合料干涩，混合料内聚力差；适当增加沥青用量，将会改善混合料的胶结性能，便于拌和，使集料表面充分裹覆沥青薄膜，以形成良好的粘结，同时，由于沥青混合料的和易性得到改善，施工时易于压实，有利于提高路面的密度和强度当沥青用量进一步增加时，则使集料颗粒表面的沥青膜增厚，多余的沥青形成润滑剂，以致在高温时易形成推挤滑移，出现塑性变形因此，混合料中存在最佳沥青用量、温度与荷载7环境温度对沥青混合料的强度有很大影响，当温度升高时，沥青的粘度降低，流动性增大，从而使混合料强度降低，反之，温度降低，则混合料变硬，刚度增大，强度提高；但当温度进一步降低时，混合料发脆，强度反而降低沥青混合料在瞬时荷载作用下，表现为弹性性质，强度高；在长时间荷载作用下，强度低试论述路面沥青混合料应具备的主要技术性质5-5沥青混合料是道路的主要铺面材料，直接承受车轮荷载和各种自然因素（日照、温度、空气、雨水）的作用，其性能和状态都会发生变化，以至影响路面的使用性能和使用寿命为了保证沥青路面长期保持良好的使用状态，沥青混合料必须满足以下性能、高温稳定性1沥青混合料受到外力则产生变形，这种变形是受外力后沥青混合料的塑性流动在高温条件下，沥青混合料的抗变形能力因温度升高以及荷载的反复作用而降低，造成沥青路面产生车辙、波浪、推挤、拥包、泛油等现象，影响行车安全和舒适性沥青混合料在高温下能否保持原有性能的能力，称为高温稳定性即沥青混合料必须在高温下仍具有足够的强度和刚度沥青混合料的高温稳定性和多种因素有关沥青的品种、标号、含蜡量，集料的岩性、级配组成，混合料中沥青的用量提高沥青混合料高温稳定性的措施采用粘度较高的沥青，必要时可采用改性沥青；选用颗粒形状好而富有棱角的集料，并适当增加粗集料用量，细集料少用或不用，而改用坚硬石料破碎的机制砂，以增加内摩阻力，混合料结构采用骨架-密实结构；适当控制沥青用量、低温抗裂性2沥青混合料在高温时塑性变形能力较强，而低温时较脆硬，变形能力差沥青路面在冬季气温急剧下降时会因收缩而产生横向裂缝路面的横向裂缝虽然不影响车辆行驶，但雨水渗入裂缝将逐渐引起路面破坏因此要求沥青混合料具有一定的低温抗裂性能为防止或减少沥青路面的低温开裂，可选用粘度相对降低的沥青，或采用橡胶类的改性沥青，同时适当增加沥青用量，以降低沥青混合料的低温劲度模量，增强柔韧性、耐久性3沥青混合料的耐久性是指其抵抗长时间自然因素（风、日光、温度、水分）和行车荷载反复作用的能力沥青混合料老化表现为）沥青在拌和合使用过程中出现的老化和硬化，使性质变脆而易出现开裂;1）集料在轮载作用下被压碎，或在冻融作用下崩解，出现磨损或级配退化；）在水的作用下，沥青与23集料间的粘附性降低而出现剥落沥青混合料的耐疲劳性与许多因素有关沥青的粘性、沥青的用量、集料的级配、集料的性状、混合料的密实度、沥青路面的结构等提高沥青混合料的耐久性的措施选择耐久性好的沥青、增加沥青用量、使用改性沥青、采用密实结构、减小空隙率等、抗水损害4沥青路面在雨水作用下，往往会出现脱粒、松散，进而形成坑洞出现这种现象的原因是沥青混合料在水的侵蚀作用下，沥青从集料表面发生剥落，使集料颗粒失去粘结作用，这就是沥青路面的水损害在南方多雨地区和北方的冰雪地区，沥青路面的水损害是比较普遍的，是沥青路面早期破坏的主要因素之一提高沥青路面抗水损害的措施在沥青中添加抗剥落剂；在沥青混合料的组成设计上采用碱性集料，提高沥青与集料的粘附性；采用密实结构以减小空隙率；用消石灰粉取代部分矿粉、抗滑性5沥青路面的抗滑性能与所用集料的表面构造（粗糙度）和集料的级配有密切的关系因此为了提高沥青混合料的抗滑性能应考虑选用合适的矿质集料的级配，采用坚固的具有粗糙表面的集料•，可以避免由于车轮反复碾压使石料表面磨光，路面表层的细构造变得光滑国标要求抗滑表层粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石或破碎砾石同时，沥青含量也应严格控制，特别是应该选用含蜡量低的沥青，以免沥青路面面层打滑、施工和易性6沥青混合料应具备良好的施工和易性，使混合料易于拌和、摊铺和碾压从混合料材料性质来看，影响沥青混合料施工和易性主要是混合料的级配和沥青用量另外，施工条件、拌合设备、摊铺机械和亚实工具都对沥青混合料的施工和易性有一定影响沥青混合料高温稳定性评价方法5-5-

11、马歇尔稳定度目前普遍测定三项指标1）马歇尔稳定度（MS）；2）流值（FL）；3）马歇尔模数（T）稳定度是指标准尺寸试件在规定温度和加荷速度下，在马歇尔仪中最大的破坏荷载（kN）；流值是达到最大破坏荷重时试件的垂直变形（

0.1mm）；马歇尔模数为马歇尔稳定度除以流值的商，即,MSxlOL=oFL应当指出的是马歇尔稳定度和流值是一种经验指标，它不能确切地反映沥青混合料永久变形产生的机理实践表明，即使是沥青混合料的稳定度、流值都满足技术标准，沥青路面也不可能避免车辙的出现这种情况主要是对连续密级配沥青混合料而言，骨架空隙结构的多孔性混合料，即排水混合料，由于空隙率大，马歇尔稳定度低，而稳定度却能在很大程度上反映混合料抗车辙的能力因此，用马歇尔试验来判断多孔性沥青混合料的高温稳定性是可行的由于马歇尔试验方法简便，但马歇尔稳定度试验用于配合比设计决定沥青用量和施工质量控制，并不能正确地反映沥青混合料的抗车辙能力，因此我国国标规定，对于高级沥青路面的商面层荷重面层的沥青混凝土混合料惊醒配合比设计时，应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验、车辙试验用标准成型的方法，制成的沥青混合料试件，在的温度条件下，以一定荷载的轮子在260C同一轨迹上作一定时间的反复行走，形成一定的车辙深度，然后计算试件变形所需试验车轮行走次数，1mm即为稳定度沥青混合料高温稳定性的影响因素55-

2、集料级配对于连续级配，一般来说，粗级配混合料具有较好的稳定性，细级配混合料，尤其是细料1含量较多的混合料，高温稳定性较差开级配混合料，尤其是近年来推广应用的沥青玛蹄脂碎石和多孔性排水沥青路面，其级配为间断级配，这种混合料的粗集料能相互接触，形成骨架，直接承受车轮荷载,使混合料具有较好的稳定性、集料的颗粒形状破碎的碎石，具有丰富的棱角和发达的纹理构造，经压实后颗粒之间能形成紧密的2嵌锁作用，有利于增强混合料的稳定性相反，用表面光滑的砾石拌制的沥青混合料，在高温状态下,砾石颗粒之间缺乏嵌锁力，在荷载作用下极其容易发生滑移，使路面出现变形、沥青的品种稠度较高的沥青，软化点高，温度稳定性好，在高温下仍能保持足够的粘滞度，使混合3料具有一定的强度和进度，而不至于出现过大的变形而稠度低的沥青，软化点低，在高温下粘度迅速降低，混合料在荷载作用下即出现大的变形感温性强的沥青的高温稳定性不良；含蜡量高的沥青，当温度接近软化点温度时，蜡的熔融会引起沥青粘度的明显降低而失稳；沥青质含量高的沥青其热稳定性较好；在沥青中添加聚合物，能有效提高其高温稳定性、混合料的沥青含量混合料中的沥青含量对其热稳定性有明显的影响由马歇尔试验可知，马歇尔稳4定度随沥青用量的变化而不同，一般存在一个最大稳定度对应的最佳沥青用量这是因为当沥青用量过少，集料表面沥青薄膜过薄，混合料呈感干枯状而缺乏足够的粘结力，不能形成高的强度，稳定度不高增加沥青用量，混合料粘结力增强，稳定度随着提高但当沥青用量进一步增加，集料表面沥青膜增厚，自由沥青增多，在集料颗粒间起着润滑作用，使颗粒在荷载作用下易于滑移，从而降低稳定度、混合料剩余空隙率混合料剩余空隙率为的密实型的沥青混合料具有较高的力学强度，随着53%-5%空隙率的增大，混合料强度降低因此降低混合料的空隙率有利于提高沥青路面的强度和耐久性，但如果空隙率过低，则当温度升高时，混合料中的沥青发生体积膨胀，会从路面中挤出而形成泛油、环境道路的环境条件对沥青路面的高温稳定性有直接的影响夏天的持续高温使沥青路面过于软化，6导致路面的变形加剧；交通量的猛增，尤其是重载车辆的增加也加速路面的破坏沥青混合料所用各种原材料应具备哪些主要技术要求？这些技术要求对沥青混合料的技术性质有什么影5-6响？沥青混合料的技术性质取决于组成材料的性质、组成配合的比例和混合料的制备工艺、沥青1沥青材料的技术性质，随气候条件、交通性质、沥青混合料的类型和施工条件等因素而异炎热的气候区，繁重的交通那个，细粒式或砂粒式的混合料应采用稠度较高的沥青；反之，则采用稠度较低的沥青在条件相同的情况下，较粘稠的沥青配制的混合料具有较高的力学强度和稳定性，但若稠度过高，则沥青混合料的低温变形能力较差，沥青路面容易产生裂缝反之，采用稠度较低的沥青虽然配制的混合料在低温时具有较好的变形能力，但在夏季高温时往往因稳定性不足而使路面产生推挤现象通常情况下，上面层宜采用较稠的沥青，下面层或连接层宜采用较稀的沥青；对于渠化交通的道路，宜采用较稠的沥青、粗集料2沥青混合料用粗集料，可采用碎石、破碎碎石和矿渣等，应洁净、干燥、无风化、不含杂质在力学性质方面，压碎值和洛杉矶磨耗率应符合相关要求对于抗滑表层沥青混合料用的粗集料，应选用坚硬、耐磨、抗冲击性较好的碎石或破碎碎石，筛选砾石、矿渣和软质集料不得用于抗滑表层钢渣作为粗集料时，仅限于三级以及三级以下公路和次干路以下的城市道路，并须经过实验验证，破碎后应有个月的存放期酸性6石料用于高等级路面时，宜使用针入度较小的沥青，并采取抗剥离措施，使其对沥青的粘附性符合相关要求、细集料3用于拌制沥青混合料的细集料，可以采用天然砂、人工砂或屑细集料应洁净、干燥、无风化、不含杂质，并有适当的级配范围细集料应与沥青有良好的粘结能力，对于酸性集料，应采取相应的抗剥落措施、填料4沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石，经磨细后得到的矿粉试述我国现行热拌沥青混合料配合组成的设计方法矿质混合料的组成和沥青最佳用量是如何确定的？5-

9、矿质混合料的配合比组成设计1矿质混合料配合比组成设计的目的，是选配一个具有足够密实度、并且有较高内膜阻力的矿质混合料按下列步骤进行）根据道路等级、路面类型、所处的结构层位，确定沥青混合料的类型1）根据已确定的沥青混合料类型，查阅规范推荐的矿质混合料级配范围表，确定所需的级配范围2）矿质混合料配合比例计算调整配合比时，应考虑以下原则、合成级配曲线应尽量接近设计级配3a中限；、对交通量大、轴载重的道路，宜偏向级配范围的下限（偏粗），对中小交通量或人行道等宜偏向级b配范围的上限（细）；、合成级配曲线应接近连续或合理的间断级配，不得有过多的犬牙交错c、确定沥青混合料的最佳沥青用量2沥青混合料的最佳沥青用量（OAC）,可以各种理论计算的方法作为粗略的估计我国现行国标采用的方法，使在马歇尔法和美国沥青学会方法的基础上，结合我国研究成果和生产实践总结发展起来的）根据经验，以为沥青用量间隔，采用种沥青用量，制成组共约个试件，测定试件的体

10.5%5515-25积参数（密度、理论密度、空隙率、沥青体积百分率、矿料间隙率、沥青饱和度）马歇尔稳定度VMA VFA,和流值）绘制沥青用量和物理力学指标（密度、稳定度、流值、饱和度、空隙率、等）关系曲线图2VMA）由最大密度、最大稳定度、规范规定的空隙率范围中值对应的沥青用量、的平均值作为沥青3ai aa32用量的初始值OAG）根据规范求出满足稳定度、流值、空隙率、饱和度四个指标的沥青范围的最大沥青用量和最4OACmax小沥青用量OACmin，以二者的中值作为OAC2O）按最佳沥青用量初始值］在上述曲线中求取对应的各项指标，如果符合规范要求，则由和5OAC OAC1综合确定沥青最佳用量如果不符，重新调整级配，再进行试验，直到各项指标均符合要求一般情况OAC2下，可取和的平均值作为沥青混合料的最佳沥青用量，在热区及车辆渠化交通的道路上，为提高OAG OAC2抗车辙能力，宜采用较小的沥青用量，故可在OAC2和OACmin范围内选定，但不宜小于OAC2的

0.5%；对于寒区道路和其他等级的道路，则宜采用偏大的沥青用量，可在和范围内确定,但不宜大于OAC2OACmax的OAC

20.3%、配合比调整3我国现行方法综合考虑了和，在有些情况下，可能得不到公共的沥青用量范围，或者公共范围非常狭窄，这主要是由于所配合而成的矿料间隙率存在问题需要根据混合料的具体情况来调整集料的配合比，或VMA更换集料调整的方法是通过改变来解决具体的做法是改变集料的配合比，在规定的级配范围内修正合VMA成级配，使合成级配线往上移动或往下移动，当级配线向上移动时，一般可减小，反之，可增大VMA VMA、沥青混合料性能试验4）高温稳定性检验按最佳沥青用量和设计级配，拌制沥青混合料，按规范方法，在温度下1OAC60℃进行车辙试验，测定其动稳定度）水稳定性检验按最佳沥青用量和设计级配，制作马歇尔试件，进行浸水马歇尔试验或真空饱2OAC水后的浸水马歇尔试验，检验其残留稳定度是否满足要求如不合格，应采取相应措施，如抗剥落措施另外，应对混合料进行冻融循环试验检验、生产配合比设计5前述混合料设计为目标配合比设计，在进行沥青混合料生产时，虽所用材料等都是同一来源的材料，但实际情况和试验室还是有所差别，沥青厂需要将材料进行重新配合比设计，使其所组成的级配与目标配合比设计的级配一致或基本相近，然后在此基础上按前述方法确定沥青用量采用马歇尔法设计沥青混凝土配合比后，为什么由马歇尔试验确定配合比后还要进行浸水稳定度和车辙5-10试验？什么是常温沥青混合料？它是由什么材料组成的，在技术性能上有什么特征？5-11常温沥青混合料是与热拌沥青混合料相对应的，其结合料采用液体沥青或乳化沥青，可拌制乳化沥青混凝土混合料或乳化沥青随时混合料，我国目前主要采用后者常温沥青随时混合料的组成）集料与填料，要求与热拌沥青碎石混合料相同）结合料采用乳12比值应根据水泥混凝土设计强度和耐久性要求选用、单位用水量2单位用水量实际上决定了水泥浆的用量在组成材料确定的情况下，混凝土拌合物的流动性随单位用水量增加而增大单位用水量过小，在水灰比不变的情况下，水泥浆数量过少，集料颗粒间缺少足够的粘结物质，混凝土拌合物的粘聚性较差，易使混凝土拌合物发生离析和崩塌，水泥混凝土不易成型密实但用水量过多时，水泥浆过多，将会出现流浆现象，混凝土拌合物的粘聚性和保水性常常随之恶化，产生严重泌水，分层或流浆，致使拌合物发生离析另外，单位用水量过多还会导致混凝土收缩裂缝的发生，在水灰比一定的情况下，水泥用量也增大，不经济试验表明，在采用一定集料时，如果单位用水量一定，在实用范围内，单位水泥用量增减不超过50-100kg,坍落度可大致保持不变称为固定用水量定则、集料和砂率3当给定水泥、水和集料的用量时，和易性主要受集料总表面积的影响集料总表面积与集料最大历经、级配、颗粒形状有关一般而言，比表面积大的集料需要更多的水泥浆润湿，混凝土拌合物的流动性将随着集料比表面积的增加而降低砂率是指细集料（或砂）质量占集料总质量的百分数由细集料和水泥组成的砂浆在拌合物中起着润滑作用，可以减少粗集料之间的摩擦力，在一定范围内这种润滑作用随着砂率增大而增加，拌合物的流动性随着提高过小的砂率会使混凝土拌合物粘聚性和保水性变差，容易产生离析、流浆等现象过大的砂率，集料的总表面积较大，需要的表面吸附水较多，拌合物流动性会随之降低因此，砂率有一个最佳值,可在用水量和水泥用量不变的情况下，使混凝土拌合物获得所要求的流动性和良好的粘聚性和保水性、外加剂4改善混凝土拌合物和易性的主要外加剂是减水剂和引气剂、环境因素5影响混凝土拌合物和易性的环境因素是温度、湿度和风速这些因素通过影响拌合物水分蒸发而影响拌合物的流动性、时间6混凝土拌合物开始搅拌到最终振捣密实经过的时间间隔，也将影响拌合物的和易性在这个时间间隔里，十分蒸发，集料吸水以及水分迁移为水化结合水，都直接影响和易性普通水泥混凝土的组成材料在技术性质上有哪些主要要求？3-4普通水泥混凝土的组成材料包括水泥、粗集料、细集料、水和外加剂、水泥水泥是水泥混凝土的胶结材.料，水泥混凝土的性质性在很大程度上取决于水泥的质量，故必1须合理选择水泥品种和标号应按照国标要求，在满足工程要求的天气下，选用价格较低的水泥品种，以节约工程造价水泥标号的选择，应与混凝土的设计强度登记相适应，一般取混凝土设计强度的倍为宜L5-

2.0道路路面混凝土所用水泥的标号还应与道路交通等级相匹配、粗集料粗集料是混凝土的主要组成部分，也是影响其强度的主要因素之一对粗集料的要求主要在2于粗集料的品种、力学性质、表面特征和级配1）强度和坚固性粗集料在混凝土中起骨架作用，必须具有足够的强度和坚固性用作粗集料的岩石的抗压强度和混凝土的强度等级之比不应小于不同类型的岩石抗压强度，还应满足国标相应要求混凝土用

1.5,碎石或卵石的坚固性用硫酸钠溶液检验在严寒地区室外使用并经常处于潮湿或干湿胶体状态下的混凝土、有腐蚀性介质作用或经常处于水位变化区的地下结构中使用的混凝土、有抗疲劳、耐磨、抗冲击等要求的混凝土中，所用碎石和卵石式样经过次冻溶循环的质量损失不大于其他条件下，冻溶质量损失不大于58%,12%o）级配、最大粒径和颗粒形状普通混凝土用粗集料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的且不21/4,得超过钢筋间最小净距的3/4；对于混凝土空心板，集料的最大粒径不宜超过板厚的1/2,且不得超过化沥青乳化沥青用于铺筑沥青路面有以下优点）节约能量由于混合料拌和时砂石料不需要加热，因而可以节省大量的燃料1）延长施工季节在潮湿和阴冷的季节，沥青路面常易出现病害，而采用热拌沥青混合料维修又很不方2便，因此常延误维修，使路面病害扩大在这种情况下，采用乳化沥青则可不受气候影响）节省沥青用量阳离子乳化沥青与石料具有良好的粘附性，沥青用量一般可节省310%-20%）减少污染，保护环境乳化沥青混合料拌和、生产在常温下进行，因而没有烟尘排放4）乳化沥青混合料拌制后，可以短时间储存，即使破乳，也不影响使用5然而，乳化沥青混合料的应用也有一定的限制这主要是因为乳化沥青混合料在路上铺筑后，需要经过一段时间的行车压实，才能逐渐成型，因此初期强度较低，不适合交通量较大的道路，通常在中低交通量道路上应用沥青改性的常用聚合物材料有哪几类？各自对沥青的性能产生什么影响？7-6聚合物改性沥青的主要目的是将聚合物加入沥青，以改善沥青的某些性质目前应用于改善沥青性能的聚合物主要以下几类、塑料（树脂）类用于沥青改性的树脂主要是热塑性树脂，常用的有聚乙烯、聚乙烯-乙酸乙烯酯1共聚物、无规聚丙烯及废旧塑料等它们的功能主要是改善沥青的高温性能，如提高沥青的粘度、使沥青的软化点及高温粘度明显提高，改善温度稳定性，同时可以增大沥青的韧性，但有时对低温性能的改善并不明显热固性树脂如环氧树脂也可用于改性沥青，用这种改性沥青配制的沥青混合料具有优良的高温稳定性及相当高的强度，但价格较高、橡胶类橡胶是沥青的重要改性材料，常用的橡胶类沥青改性剂有丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁晴橡胶、2苯乙烯-异戊二烯橡胶、乙丙橡胶及废旧橡胶等橡胶类聚合物能使沥青具有橡胶的一些性质，如变形性能好，低温柔韧性好橡胶在改善沥青的高温稳定性的同时，对沥青的低温柔韧性也有明显改善效果其最大特点是，沥青的低温延伸度较大、粘韧性好目前改性效果较好的石丁苯橡胶，其改性沥青性能上主要表现为针入度降低；软化点提高；低温（）延度明显增加；不同温度下的粘度均有增加；热稳定性提高；韧性显5℃著提高；与石料的粘附性有所提高

3、塑料-橡胶共聚物目前常用的塑料-橡胶共聚物为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物（）是热塑性弹性体，兼具树脂和橡胶的特性，对沥青的改性优于树脂或橡胶类SIS oSBS聚合物改性沥青的高温和低温性能均有显著改善，其最大特点是使沥青的弹性和变形恢复性能特别好SBS、纤维目前常用的纤维品种有石棉纤维、玻璃纤维、矿渣纤维、木质纤维及合成纤维制作沥青玛4蹄脂碎石混合料时，必须使用纤维稳定剂，它可以使沥青混合料中的沥青用量增加，而不出现滴落从而增加集料间的粘聚力，并提高沥青混合料的耐久性纤维分散在沥青中，沥青中的某些组分与纤维巨大的总表面产生物理浸润、吸附甚至化学键作用，使沥青呈单分子状排列在纤维表面，形成结合力牢固的“结构沥青”界面层纤维与结构沥青一同裹覆于集料表面，使沥青膜厚度增加、设计方法与马歇尔设计方法，对比分析，评价1Superpave沥青混合料设计方法SHRP该设计方法根据交通量的大小，按下表分为三个设计水平设计水平123设计交通量^106^1072107水平扩大的性能预测1+试验要求选择材料和体积配合比水平性能预测试验1+

一、设计水平混合料设计--体积设计1设计水平混合料设计是建立在经验与性能有关的集料和混合料性能基础之上的该水平设计不仅用于1低交通量，而且也是各级设计的基础、材料选择1选择沥青、集料和改性剂的基础是依据环境、交通量以及路面要求的性能选择时必须权衡性能要求和材料的经济性集料1按照设计手册相关规定结合料2沥青结合料的性能等级根据工程所在地的气候和交通条件进行选择，即根据路面的最高和最低设计温度和交通条件加以选择路面的最高设计温度按下式计算=T-

0.00618L+

0.2289L/+

42.2x

0.9545-

17.78/r/Z式中「心，J分别是位于深处的最高路面设计温度，平均最高气温，工程的地里纬20mm7d度最低的路面设计温度按下式计算7；出=

0.8597；,,.+

1.7,其中力亦为平均年最低气温、集料级配的确定2混合料设计的级配选择必须注意控制在点以内并不得通过限制区当交通量增大时，建议级配Superpave向最小控制点移动对于路面磨耗层、联结层和基层，其最大公称尺寸的选择无标准，可根据经验决定、计算试验级配初始沥青用量31）计算试验级配混合料总的毛体积密度和视密度G；）估计全部集料的有效密度2Gse；）估计吸入沥青体积3Vba；）根据经验回归方程估计有效沥青用量4Vbe；）用吸收沥青体积和有效沥青体积计算初始试验沥青用量5Pbio、成型各试验级配混合料试件41）根据设计旋转压实次数表确定设计旋转压实次数Nd不同交通量水平和最高温度环境下初始旋转压实次数Ni，设计旋转压实次数Nd和最大旋转压实次数Nmo）用松散沥青混合料短期老化后，按照规定旋转仪压实试件2SHRPM-007）测定混合料最大理论密度

3、评价试验级配压实特性51）根据集料最大公称尺寸按规定标准确定集料骨架空隙率2）根据压实次数与密度的关系曲线，确定三个关键压实点Ni，Nd和Nm相应的压实度Ci，Cd和Cm）计算在时的空隙率和3Nd VaVMA.）估计设计空隙率的并与时的要求相比较44%VMA,Nd VMA5）确定空隙率为4%时的Nd，估计Ni和Nm的密度）比较调整到设计沥青用量下估计的体积参数是否满足设计空隙率为及其它相应要求64%7）试验级配不满足标准时，可采用连个补救措施在控制点范围内调整集料比例以增大VMA；或改变集料破碎面或纹理特性可增大VMAo、设计沥青用量的选择6设计沥青用量是指在设计旋转压实次数条件下产生空隙率的沥青用量4%）在初始设计沥青用量的基础上，以四种用量作为评价基础；1Pb-

0.5%,+

0.5%,+

1.0%）成型四种沥青用量的混合料试件；2）选择相应于空隙率为的沥青用量34%、按法对所设计的沥青混合料进行水敏感性评价7AASHTO T283

二、设计水平混合料设计2设计水平混合料设计是在设计水平的基础上进行的设计，根据该设计，可以预估路面随时间而产生21低温开裂试验永久变形试验疲劳开裂试验下间接拉伸恒应力比重复剪切；有效温度时频率扫描；0℃,-10℃,-20℃蠕变；有效温度时的恒高度简单剪有效温度时恒高度简单剪切;下间接抗拉强度；胶结-10℃切；有效温度时间接抗拉强度料弯曲梁试验的蠕变劲度和有效温度时频率扫描斜率的永久变形、疲劳开裂和低温开裂程度其性能试验如下

三、设计水平混合料设计3永久变形试验疲劳开裂试验低温开裂试验恒应力比重复剪切；恒高度频率扫描4℃,20℃,间接拉伸蠕变4℃,20℃,体积4℃,20℃,40℃；40℃；40℃；间接抗拉强度间接抗拉强度单轴应变4℃,20℃,40℃；4℃,20℃,-20℃,-10℃,40℃o0℃o恒高度频率扫描，420℃,40℃；恒高度简单剪切4℃,20℃,40℃o评价混合料设计方法，对沥青材料和混合料都是从性能作为考虑问题的出发点，设计成果在Superpave某种程度上预测沥青路面的使用性能，因而比马歇尔设计方法相比有很大进步然而，由于该方法需要昂贵的设备和大量的气象资料，而且试验工作量很大，试验又比较复杂，这些试验一般也只适合于研究单位，工程单位实际无法进行另外，该方法实际上还存在实践验证的问题、沥青路面水损害的内外因素及相关措施2南方多雨地区，水可能侵入路面的次数多，量较大，谁进入沥青面层厚，在行车造成的动水压力作用下，容易产生沥青剥落并导致路面产生严重的早期水破坏现象北方冰冻地区，虽然降水次数少，总的雨量小，但一旦谁侵入路面同样会产生严重的早期破坏特别是在冬春季节，降雪和降雨可能渗入路面结构层，夜间冻结，白天化冻，反复动融作用下会使水破坏更严重沥青路面产生水破坏的外因有降水量、交通量和交通组成，以及行车速度通常降水量大的多雨潮湿地区，水破坏现象较降水量小的半干旱和干旱地区更严重交通量大和载重车辆多的高速公路较交通量小和载重车辆少的高速公路更为严重产生水破坏的内因，第一是型沥青混凝土的空隙率较大和型沥青混凝土的压实度偏小，现场实际空II I隙率较大，以及沥青混凝土不均匀造成的局部空隙率偏大；第二是沥青与碎石的粘结力不足；第三是我国的路面设计方法不考虑路面结构层排水，不设置有效防水层减少沥青路面水破坏的措施必须从设计和施工两方面考虑采取多种措施，才能有效减少路面水破坏、沥青面层的各层都采用空隙率不大于的密实沥青混凝土；15%、提高沥青与矿料的粘结力要求可以采用各类抗剥落剂；

2、提高压实标准，增加现场空隙率指标；

3、路面结构中设排水层或防水层；

4、解决矿料级配和温度变异性，可以减少混合料离析

5、沥青混合料耐久性的改善

3、选择优质的重交通量道路沥青材料试验表明，延性好的沥青，不仅在低温下具有良好的抗裂性,而1且具有良好的耐久性、合理地进行混合料设计尽可能采用密实式沥青混合料，降低空隙率，减少阳光、雨水通过空隙侵入2混合料内，减轻沥青的氧化合剥落，将有效地提高沥青路面的耐久性、使用适当的外掺剂

3、提高施工质量，加强路面养护从沥青混合料生产开始，直至沥青混合料摊铺、压实都应严格管理，4以保证施工质量沥青路面在使用过程中应经常性地进行养护，防止损坏扩大适时地进行稀浆封层是一种恢复路面使用性能，延长路面使用寿命的养护方法、试用沥青混合料的蠕变特性解释沥青路面的高温车辙现象4物体在应力保持不变的情况下，应变随时间的延长而增大的现象称为蠕变蠕变是不可恢复的变形，其变形大小与荷载大小以及作用时间有关其变形主要是由材料的粘性流动所引起的塑性变形；另一种变形虽然可以恢复，但恢复迟缓，即材料的弹性后效现象通常将粘性流动和弹性后效变形成为材料的蠕变现象沥青及沥青混合料属于典型的粘弹性材料，由一定集料和适量沥青拌合而成的沥青混合料，虽然所含的沥青仅占百分之几，但是沥青混合料的粘弹性性质受沥青的影响它与沥青材料的变形特性一样，沥青混合料在外力的作用下的变形不仅与荷载的大小、荷载的作用时间有关，而且受温度的影响极大，完全表现为粘弹性性质沥青混合料的变形与温度、荷载作用时间、荷载大小和方向、荷载的状态（动态或静态）有关在高温条件下，沥青混合料的抗变形能力因温度升高以及受到荷载重复作用而降低，造成沥青路面产生车辙、波浪和拥包等现象这些现象在交通量大、重车比例高和经常变速路段如公交车站的沥青路面发生的比例较高、5SMA沥青玛蹄脂（SMA）混合料为间断级配，粗集料多，细集料少，矿粉用量大，沥青用量也大粗集料颗粒相互接触形成骨架结构，由沥青矿粉和纤维组成的玛蹄脂填充其空隙，成为一种密实结构的沥青混合料其材料组成上的特点是三多一少，即粗集料多，矿粉多，沥青多，细集料少沥青结合料用量较多，为

6.5%-7%,要求沥青粘度大，软化点高，温度稳定性好，最好采用改性沥青具有以下特点SMA、优良的高温稳定性混合料由于粗集料石-石接触形成骨架结构，能够支撑车轮荷载，并将荷载1SMA传递到下层路面，路面能够承受大的车轮荷载而不大容易产生挤压变形，能够始终保持较好的平整度，表现出优良的稳定性混合料的骨架结构赋予了沥青路面良好的抗车辙能力SMA、良好的耐久性混合料粗集料所形成的大空隙由沥青、矿粉和纤维组成的玛体制所填充，成为2SMA密实结构，空隙率小，集料颗粒表面的沥青膜厚，不仅使混合料具有很好的耐疲劳性能，而且所铺路面具有良好的耐久性因此尽管铺筑路面的初期投资要高，但由于其使用寿命的延长，使路面的周期投资费用SMA反而降低、良好的表面特性混合料粗集料多，所用石料质量好，路面表面构造深度大，这就赋予了沥青3SMA路面良好的抗滑性能，同时雨天高速行车时的溅水现象减轻，提高了行车的安全性；混合料良好的宏观SMA构造和高的沥青含量，还赋予了路面吸收车轮滚动噪声的性能因此在靠近城市的高速公路以及城市道SMA路上铺筑路面，对于降低交通噪声污染、保护环境，具有积极的意义SMA、良好的低温抗裂性混合料骨架空隙中所填充的玛蹄脂，使混合料具有良好的柔韧性，增强了4SMA低温抗裂性另外，在旧路上铺筑路面还具有很好的抗反射裂缝的能力，即使出现反射裂缝，由于SMA SMA富含的玛蹄脂而与下层粘结良好，路面也不会松散纤维在玛蹄脂混合料中的作用机理、纤维的吸附作用纤维具有巨大的比表面积，分散在沥青中，其巨大的表面积成为浸润界面，在界面1层中，沥青和纤维之间会产生物理和化学作用，如吸附、扩散和化学键合等作用这种物理和化学作用，使沥青呈单分子排列在纤维表面，形成结合牢固的结构沥青层界面结构沥青比界面层以外的自由沥青粘结性强，稳定性好与此同时，由于纤维及其周围的结构沥青一起裹覆在集料表面，使集料表面的沥青膜增大，同普通密级配沥青混合料相比，沥青膜约增厚集料表面厚的沥青膜与的密实型结构，有利65%-113%SMA于减缓沥青的老化速度，延长路面使用寿命、纤维的稳定作用口纵横交错的纤维所吸附的沥青，增大了结构沥青的比例，减少了自由沥青，使玛蹄2脂的粘性增大，软化点提高，比传统沥青混合料中沥青砂浆的软化点要高以上，从而使混合料的20℃SMA高温稳定性得到提高、纤维的加劲作用玛蹄脂中的纤维是成三相随机分布，且数量众多，故在混合料中都分布有纤维,这3些纤维对混合料受外力作用而出现开裂时有阻滞的作用，从而有助于提高沥青路面裂纹的自愈能力，减少裂缝的产生纤维的种类包括木质素纤维、睛纶纤维、玻璃纤维等纤维的主要性能要求是耐热性和吸油性、沥青混合料的低温抗裂性6当冬季气温降低沥青路面温度降低时，路面层内将产生温度收缩应力，一般情况下，由于沥青混合料具有应力松弛的能力，所产生的温度应力会随时间的延长而逐渐松弛减小，乃至消失，这就是沥青路面不设置伸缩缝的原因但，如果气温急剧降低，沥青路面的温度在短时间内降低过快，沥青路面层内产生较大的收缩应力，而且随着温度的下降，沥青路面的刚度增加，松弛能力下降，使层内的温度收缩应力来不及松弛释放，当收缩拉应力超过混合料的容许拉应力或容许拉应变时，沥青面层就会发生断裂，使路面产生横向裂缝研究沥青混合料的断裂特性设计两个问题沥青混合料的抗拉强度和应力松弛能力沥青混合料的低温康烈性的影响因素包括、环境温度与荷载作用时间的影响沥青混合料的抗拉强度，同劲度模量一样，是温度和荷载作用时间1的函数随着温度的降低，沥青混合料的抗拉强度增大，当低于某一温度时，抗拉强度又随之降低，抗拉强度与温度关系曲线出现一个峰值，峰值对应的温度即沥青混合料的脆化温度在温度不太低时，混合料应力与时间成曲线关系，反映材料的粘弹性性质；随着温度的降低，沥青混合料的弹性性质增强，脆性性质增大在不同速率荷载作用下测定沥青混合料的抗拉强度，结果在同一温度下，混合料的抗拉强度随应变速率的增大而增大由于混合料的粘弹性性质，存在着应力松弛，故抗拉强度随着荷载作用时间的延长而降低、沥青混合料组成结构的影响密级配混合料比开级配混合料的抗拉强度要高，沥青粘滞度高的，其混2合料抗拉强度也高；空隙率对混合料开裂的温度也有一定影响，空隙率越小，破坏温度就越低粗级配沥青混合料的温度应力较小、抗拉强度与劲度模量的关系沥青混合料的抗拉强度和劲度模量之间存在一定的内在联系可以利用3诺模图预估沥青的劲度模量，并计算出混合料的劲度模量，再根据混合料的劲度模量求算其抗拉强度、沥青混合料的疲劳特性7沥青混合料疲劳寿命的影响因素、材料参数的影响沥青的粘滞性、沥青的温度敏感性、矿质寂寥的种类与级配、沥青含量、空隙率以1及沥青混合料的劲度模量在沥青用量一定的情况下，沥青的软化点越高，混合料的疲劳寿命就越长这说明使用高粘度的沥青,沥青混合料可以获得较高的疲劳寿命沥青用量越多，混合料的柔韧性就越好，对于薄层路面来说其应变能力越大，故疲劳寿命越长在最佳沥青用量的情况下，混合料集料表面越粗糙，则其疲劳寿命也越长沥青混合料空隙率大，其疲劳寿命降低因此在施工中，要充分尼阿亚，保证达到规定的密实度、试验方法的影响包括试件成型的方法、试验控制方式、加荷时间与频率等2沥青混合料的疲劳规律、沥青性质与疲劳寿命之间的关系

1、沥青用量与疲劳寿命之间的关系

2、空隙率与疲劳寿命之间的关系

3、劲度模量与疲劳寿命之间的关系4沥青混合料疲劳寿命的预估模型包括库伯-佩尔法、弗朗肯法、能量法、波纳尔法、美国沥青协会法、AI法、室内疲劳试验与路面使用性能的关系SHRP50mm；道路路面普通水泥混凝土用粗集料的最大粒径为40mm混凝土中碎石或砾石组成应符合相关国标规定，不宜采用单粒级配集料制混凝土粗集料中针、片状颗粒含量不应超过规定量）有害杂质粗骨料中的有害杂质包括粘土、淤泥、硫化物及硫酸盐、有机质等这些杂质的含量一般3应符合相应国标规定对重要工程的混凝土用碎石或砾石应进行碱活性检验、细集料混凝土用细集料一般采用天然砂，配置混凝土时，应满足以下要求）级配合细度模数砂31颗粒级配参照相关标准执行道路路面用混凝土中，砂的细度模数应大于相当于粗砂和偏粗的中砂）

2.5,2有害杂质含量应限制在规定范围配制钢筋混凝土和预应力混凝土时，若采用海砂，须控制氯离子含量、拌合用水在混凝土拌合用水中，不得还有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，如油脂、糖类等4海水可用于拌合素混凝土，但不得用于钢筋混凝土和预应力混凝土、外加剂几乎所有的混凝土工程都可以掺用外加剂，但必须根据工程需要、施工条件和工艺等选择合5适的外加剂混凝土外加剂按其功能可以分为哪几类？试述减水剂和引气剂的作用机理和应用效果3-6混凝土外加剂按功能可分为、改善新拌混凝土施工和易性的外加剂，包括减水剂、泵送剂、引气剂、保水剂等

1、调节混凝土凝结时间、硬化速度的外加剂，包括早强剂、缓凝剂、速凝剂等

2、调节混凝土体内含气量的外加剂，包括引气剂、加气剂、泡沫剂、消泡剂等

3、改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、抗冻剂、阻锈剂、抗渗剂等

4、为混凝土提供特殊性能的外加剂，包括引气剂、膨胀剂、泡沫剂、着色剂、碱-集料反映抑制剂等5减水剂的作用机理和应用效果水泥加水搅拌后，由于水泥颗粒间分子引力的作用，产生了许多絮凝物，形成絮凝结构，在这种结构中，包裹了很多拌合水，从而降低了混凝土拌合物的工作性当加入适量的减水剂后，由于其表面活性作用，憎水基定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基指向水溶液，由于水泥颗粒表面带有相同的电荷，加大了水泥颗粒间的静电斥力，导致水泥颗粒相互分散，絮凝结构解体，被包裹的游离水逃逸出来，增加了拌合物的工作性另一方面，由于减水剂对水泥的分散作用，使得水泥颗粒与水接触的表面增加，水化比较充分,也会提高混凝土的强度引气剂的作用机理和应用效果在搅拌混凝土时，必然混入一些空气，引气剂即被吸附到空气泡表面，憎水基指向空气，亲水基指向水中，在界面上定向排列，降低了气泡面上水的表面张力及界面能，从而使溶液形成众多表面时所需的功减少，同时使气泡稳定存在引气剂在混凝土中产生的气泡直径在之间，这些微小、独立的气泡，在混凝土搅拌过程中

0.05-L25mm起着滚动轴承的作用，使混凝土流动性大大提高若要保持流动性不变，则可减水左右同时，由于这10%些微小气泡中断了混凝土毛细管渗水通道，使混凝土的抗渗性和抗冻性显著提高气泡的存在，还使混凝土弹性模量略有降低，有利于提高混凝土的抗裂性但是，气泡的存在，使得混凝土有效受力面积减少，使混凝土强度有所降低，可通过降低水灰比，使强度得以补偿粉煤灰对水泥混凝土的性质有何影响？粉煤灰混凝土配合比是根据什么原理进行设计的？3-7粉煤灰在与水泥和水混合的情况下具有活性效应，这种活性效应是指粉煤灰的火山灰活性反应和高钙粉煤灰自硬的胶凝性质具体说，是低钙粉煤灰与水泥水化过程中析出的氢氧化钙发生二次反应，可以生成类似水泥水化产物的水化硅酸钙凝胶，因此具有胶凝能力在高钙粉煤灰中还有水硬性矿物以及大量富钙硅酸盐玻璃体，因此具有较好的胶凝能力，甚至具有一定的自硬性粉煤灰的另一个重要性能是，灰中的玻璃微珠或微细粉尘会改善混凝土的工作性优质粉煤灰可以发挥减水、增浆、调凝和密实作用，并包括对水泥浆体结构中氢氧化钙核减物质的有效利用以及对水泥水化热的抑制和利用等所以优质粉煤灰具有减小坍落度损失、降低混凝土内部文生、改善混凝土外部终饰、有利于混凝土的体积案定性和质量均运行及大量节约水泥等一系列正面效应粉煤灰混凝土的配制原理、粉煤灰作为活性掺合料配制混凝土在质量达到级或级指标的粉煤灰中，以上是历经小雨1I n80%45um的玻璃微珠，表面光滑，比表面积大，活性大，可以将其作为活性矿物掺合料取代部分水泥配制混凝土粉煤灰在混凝土中取代水泥的数量应不至于对混凝土的某些性能产生副作用，其最大用量参见国标粉煤灰掺合料取代水泥的方法有等量取代法和超量取代法等量取代法是用等体积的粉煤灰代替水泥的方法配制混凝土用这种方法配制混凝土，即使粉煤灰的质量良好，混凝土的早期（以内）强度也往往随粉煤灰掺量的28d增加而下降但随龄期增长和粉煤灰活性逐渐发挥，混凝土的强度将会逐渐赶上和超过基准混凝土超量取代法是在粉煤灰总掺入量中，部分粉煤灰取代等体积的水泥，超量部分取代等体积的细集料（砂）粉煤灰取代部分细集料所获得的强度增加效应，可以补偿粉煤灰取代水泥所降低的早期强度，从而保持掺入粉煤灰前后的混凝土强度等效超量取代法是一种既能保持混凝土强度和工作性等效,又能节约水泥的设计方法，采用较多、粉煤灰作为矿物填充料配制混凝土颗粒偏粗的原状粉煤灰，在配制混凝土时，虽能较好地发挥致密2作用，但火山灰活性较差，可将这类粉煤灰作为矿物填充料，以等体积的粉煤灰取代部分细集料（不取代水泥）配制粉煤灰混凝土，称为外加法当粉煤灰取代率不超过一定范围时，可以获得改善混凝土工作性，提高混凝土抗渗性等好处简述钢纤维对混凝土的增强增韧机理，影响钢纤维混凝土技术性质的主要因素是什么？3-8钢纤维对混凝土的增强增韧机理钢纤维混凝土基体出现裂纹后，与裂纹垂直的钢纤维仍能继续传递部分拉力，从而抑制水泥混凝土裂缝的形成和发展，能够有效地提高混凝土的抗拉和抗弯强度，增加韧性影响钢纤维混凝土技术性质的主要因素、基准混凝土能否达到质量均匀、密实成型

1、钢纤维能否在混凝土中达到三向随机配向、均匀分散影响钢纤维配像和分散程度的主要因素则取决2于）振捣方式，在进行振捣时，钢纤维会发生与模板、振动方向平行，与重力作用方向垂直的位移倾向这种1倾向随着振动频率的增大和振动时间的增长而增加此外，振动频率越大，振动时间越长，钢纤维下沉的倾向也越强，分散程度越差）钢纤维几何特征及掺量，钢纤维的长径比越大，纤维越是向某个方向配制，分2散程度越差）基准混凝土材料组成，砂率越大，水灰比越大，钢纤维分散程度越好3试述碾压混凝土与普通混凝土的主要差异3-9碾压混凝土石油级配型集料、较低的水泥用量及用水量、掺合料和外加剂等组成的炒干硬性混凝土拌合物，通过振动碾压等工艺达到高密度、高强度的水泥混凝土它与普通混凝土的主要差异有、节约水泥由于碾压混凝土用水量少，在保持同样的水灰比的条件下，其水泥用量亦较少，在达到相1同强度前提下，可较普通混凝土节约水泥30%；、提高工效，缩短工期碾压混凝土采用强制式拌合机拌和，自卸车运料，机械摊铺，振动压路机碾压，2施工工效可较普通混凝土提高倍

2、强度特征由于碾压混凝土的用水量较普通混凝土低得多，其强度增长速度比普通混凝土块在不掺3粉煤灰的情况下，碾压混凝土强度的抗折强度可达抗折强度的以上，而普通混凝土才达左右3d28d70%50%简述正交试验法设计碾压混凝土配合比的主要步骤3-10采用正交试验进行碾压混凝土配合比设计，不仅能考查配合比中各个因素对设计指标的影响程度及规律，而且可以根据试验建立的经验较为准确地选定稠度、确定满足要求的配合比其主要步骤如下、确定试验的考查因素和水平，并按照正交表安排试验对于不掺粉煤灰的普通碾压混凝土，考察因素1为单位用水量、水泥用量和碎石堆积体积率三个因素，每个因素选取三个水平，按正交表安排试验方案L9对于掺粉煤灰的碾压混凝土，考察因素为单位用水量、基准凝胶材料用量（水泥和粉煤灰之和）、碎石堆积体积率和粉煤灰取代率，每个因素选取三个水平，按照正交表确定试验方案L

9、混凝土配合比计算根据正交试验方案，按照混凝土的配合比设计方法，计算出每个配比方案中各种2组成材料的用量、混凝土性能试验按照设计要求的考核指标，对各个配合比的碾压混凝土进行相关的试验

3、试验结果的整理和分析考察各个因素对考核指标的影响程度及其规律，建立主要影响因素与稠度或4强度等考核指标的关系式、确定碾压混凝土的初步配合比在综合考核混凝土稠度指标和抗折强度指标的基础上，确定单位用水5量、水泥用量（或基准凝胶材料用量）、碎石堆积体积率及粉煤灰用量然后计算出混凝土初步配合比、进行初步配合比的验证试验，在确认其性能指标后（主要是稠度和强度）满足设计要求后，提供现场6试拌石油沥青的化学组成与沥青的路用性质有什么关系？4-2沥青的化学成分极为复杂，对沥青的化学成分进行分析非常繁杂人们研究沥青化学组成的同时，利用沥青对不同溶剂的溶合性，将沥青分离成几个化学成分和物理性质相似的部分，这些部分称为沥青的组分沥青中各组分的含量和性质对沥青的粘滞性、感温性、粘附性等化学性质有直接的联系我国目前广泛采用四组分分析方法、沥青质沥青质是深褐色至黑色的无定形物质，在沥青中的含量一般为其含量的多少对沥青15%-25%,的流变特性有很大的影响当沥青中的沥青质含量增加时，沥青稠度提高、软化点上升沥青质的存在，对沥青的粘度、粘结力、温度稳定性都有很大影响所以，优质沥青必须含有一定数量的沥青质、胶质胶质也称树脂，是一种半固体或液体状的黄色至褐色的粘稠状物质，有很强的极性这一突出2的特性使胶质有很好的粘结力胶质是沥青的扩散剂或胶溶剂，胶质与沥青质的比例在一定程度上决定沥青是溶胶或者凝胶的特性胶质赋予沥青以可塑性、流动性和粘结性，对沥青的延性和粘结力有很大影响、芳香分和饱和分芳香分是由沥青中最低分子量的环烷芳香化合物组成，它是胶溶沥青质的分散介质3饱和分是由直链煌和支链煌所组成，是一种非极性稠状油类芳香分和饱和分都作为油分，在沥青中起着润滑和柔软作用油分含量越多，沥青的软化点逾低，针入度愈大，稠度降低、蜡分沥青中的蜡，主要是地蜡，在常温下，都是以固体形式存在，对沥青的性能有较大影响4）对沥青流变性的影响1在沥青中，蜡主要溶解在油分里，当它以溶解状态存在时，则会降低分散相的粘度，这使沥青在液体状态时粘度降低；当蜡以结晶状态存在时，则会使沥青具有结构屈服应力的结构；如果以松散粒子存在，就类似于沥青中加入矿粉而使沥青的粘度增加沥青中蜡含量增加，会使沥青在常温下的粘度增大；而当接近石蜡融化温度（50度）时，蜡含量增加反而使沥青的粘度降低因此，蜡含量高的沥青温度敏感性强）对沥青低温性能的影响2低温下高含蜡量沥青的结晶结构网增加了沥青的刚性，表现出高的弹性和粘性，随着蜡含量的增加，沥青的脆性也增大）对沥青界面性质的影响3当沥青与石料接触时，蜡的存在会降低沥青对石料界面的粘附，同时，蜡会集中在沥青的表面使沥青失去光泽，并影响沥青路面的摩阻性能，使路面打滑）对沥青胶体结构的影响4蜡的结晶网会促使沥青向凝胶型胶体结构发展，但胶体系统不稳定而具有明显的触变性按流变学观点，石油沥青可划分为哪几种胶体结构？4-4沥青是一种胶体体系，在沥青胶体结构中，从极性最强的沥青纸吸附极性较强的胶体逐步吸附高分子的芳香分再弥散于低分子量的芳香分钟，再分散于无极性的饱和分中，形成稳定的胶团根据沥青中各组分的含量和性质，沥青可以有三种胶体状态这三种胶体结构可根据针入度指数来划分为溶胶型结构，PI Pk-2位溶凝胶型结构，为凝胶型结构-2PIv+2PD+

2、溶胶型结构1当沥青质含量不多，分子量也较小，而且有大量的胶质和有充分溶解能力的芳香分作用下，沥青质可以完全溶在油分介质中胶团之间没有吸引力，这样的沥青具有牛顿液体的性质，即剪应力与剪应变成线性关系沥青中各组分的分子量相差较小，分散相与分散介质的化学组成和性质都较相近，具有良好的粘结性，但他们对温度的变化很敏感，液体沥青多属于这种结构、溶凝胶型结构2当沥青质含量适当增多，分子量也较大时，并有较多的胶质作为保护物质，所形成的胶团之间具有一定的吸引力在常温时，在变形的最初阶段表现出明显的弹性效应，但在变形增加到一定阶段时则表现为牛顿液体状态这种沥青比溶胶型沥青稳定，粘结性和感温性都较好、凝胶型结构3当沥青质的含量增大，沥青质未能被胶质很好地胶溶分散，则胶团就会连结，这就可能导致连结的胶团成为一堆不规则的多孔且压紧的结构，形成三维网状结构，呈现明显的弹性效应，弹性好氧化沥青多属凝胶型结构，具有较低的温度敏感性，温度稳定性好，但低温变形能力较差沥青的技术指标与技术要求石油沥青八大指标表征沥青哪些性能？这些技术指标在现代流变学指标针入度指数、劲度模量等如何应4-5用？针入度、延度和软化点是评价粘稠石油沥青路用性能最常用的经验指标，称为三大指标针入度分级技术指标、针入度是在规定温度、附加荷重和荷重作用时间的条件下，标准针贯入沥青中的深度，以为单

10.1mm位常用的试验条件为针入度用来划分沥青的标号，针入度越小，表示沥青的稠度越大；反之，P25C/00g,5s则越小、沥青是非晶体物质，无确定的熔点软化点是沥青在规定尺寸的铜环内，其上放置一规定质量

23.5±

0.05的钢球，以的升温速度加热，沥青软化，钢球从沥青试样中沉落至规定的距离的底板时的温度软g5℃/min化点实质上反映沥青的粘度，与沥青的标号有关，是一种条件粘度，即是在等粘度条件下以温度表示的一种粘度软化点反映沥青的温度敏感性，一般认为，软化点高，则其等粘温度也高，温度稳定性好，或者说热稳定性好、延度是沥青在一定温度下，按一定的拉伸至沥青断裂时的长度，以记通常试验温度为3cm25℃,15℃,拉伸速度为延度反映沥青的柔韧性，延度越大，沥青的柔韧性越好如在低温下延度越大，则沥青5cm/min的抗裂性越好沥青延度与其粘度、组分有密切关系一般来说，延度大的沥青含蜡量低，粘结性和耐久性都好；反之，含蜡量达，延度小，粘结性和耐久性也差、溶解度沥青在溶剂中的溶解度表明沥青中的有效成分常用的溶剂是三氯乙烯、苯

4、闪火点沥青在加热过程中，其挥发油分与空气混合气体在高温下极易发生闪火，闪火时的温度为闪5火点闪火点与沥青中的轻质油分的含量有关，为保证施工安全，需要了解沥青材料的闪火温度、薄膜烘箱试验沥青混合料生产过程中，沥青要加热，尤其在生产沥青混合料时，沥青薄膜状态与热6集料接触，沥青发生明显的老化室内模拟这一老化过程，将沥青放在盘中形成厚的薄层，然后在

3.2mm163c的烘箱中烘根据加热前后试样的质量变化，测定其质量损失率，以表示其轻质油分挥发的数量，同时测定5h,针入度、软化点、延度等指标，比较试验前后沥青性质的变化，以表征沥青的耐老化性能、含蜡量含蜡量的多少对沥青的性质有很大影响

7、脆点将一定数量的沥青涂在金属片上，在规定的降温速率下使金属片弯曲，当沥青薄膜出现裂缝时8的温度即为脆点脆点指标反映沥青材料的低温性能沥青的感温性及其评价指标，这些指标与路用性能的关系4-5-1沥青是复杂的碳氢化合物形成的胶体结构，沥青的粘度随温度的不同而产生明显的变化，这种粘度随温度变化的感性性成为感温性对于路用沥青，温度和粘度的关系是极其重要的性能沥青混合料在施工过程中的扮和、摊铺和碾压以及铺筑后的使用期间，都要求沥青的粘度在一定的范围之内，否则将影响其质量由于沥青的化学组分和化学结构的差异，沥青的粘度-温度曲线变化是很复杂的，人们采用不同的方法进行研究，常用的方法有针入度指数（PD法、针入度-温度指数（PPI）法、针入度-粘度指数（PVN）法等、针入度指数（是应用针入度和软化点的试验结果来表征沥青感温性的一种指标，针入度指数越小，1PD表示沥青的温度敏感性越强同时也可用针入度指数来判别沥青的胶体结构状态一般认为选用值为-1〜+1的溶凝胶型沥青适宜修筑沥青路面，目前由于对沥青路面的热稳定性的要求逐渐提高，因地，对的要求趋PI向于

0.5〜+

1.0沥青的粘度随温度而变化，以对数纵坐标表示针入度，以温度为横坐标可以得到直线关系，表示为]gP=AT+K,斜率称为针入度-温度感性系数，可由针入度和软化点确定假定沥青的软化点是的A针入度为8，则北怛8--（25ClOOgS）,或……R

2、针入度-温度指数（PTI）是根据不同温度条件下的针入度值得比率来评价沥青的感温性有以下几种,

46.1508,55PT=P25℃,100g,559P25oC,50g,5sP2=POC200g,60sP

46.1C,50g,5s-POC,200g,60sP773=P25°C100g,5s表达式计算得出的值越小表明沥青的感温性越小，即温度稳定性好PTI）针入度-粘度指数法（）3PVN针入度指数（PD通常仅能表征低于软化点温度的沥青感温性，沥青在道路和使用中或在施工时，还需要了解高于软化点时沥青的感温性针入度-粘度指数法（PVN）是应用沥青25℃时的针入度值和135℃（或60℃）是的粘度值与温度的关系来计算沥青感温性的方法已知时针入度值（）和时运动粘度值25℃P

0.1mm135℃U（cm2/s）时，PVN[=、,

10.2580—

0.7967IgP—lgC

1.0500-

0.2234IgP己25c时针入度值P（

0.1mm）和60℃时绝对粘度值7；（Pa・s）时

5.489—

1.5901gP—PV2-

1.

51.0500-

0.2234IgP针入度-粘度指数愈大，表示沥青的感温性愈低我国许多国产沥青的沥青质含量较低，是导致热稳定性不良的主要原因，在沥青生产时采用氧化等工艺，可增加沥青质含量，有助于改善沥青的温度稳定性试述沥青粘滞性、绝对粘度、运动粘度的含义4-5-2粘滞性是指沥青材料在外力作用下抵抗剪切变形的能力以剪应力与剪变率之比定义为粘度7通常，溶胶型沥青的剪应力与剪变率之比为常数，粘度与剪变率的大小无关，沥青表现为纯粘性流动性质溶凝胶和凝胶型沥青，其剪应力和剪变率之比不为常熟，粘度随剪变率的大小而变，这样在不同的剪变率下沥青表现为不同的粘度，它们之间的关系可表示为“=了/丁，式中，切为表观粘度，即在某一剪变率0时的粘度；为复合流动系数，与沥青的塑性和耐久性有关这种粘度为沥青的绝对粘度，又称为动力粘度c运动状态的粘度用运动粘度表示，运动粘度为动力粘度除以密度所得之商，亦称为动比密粘度v=rf!pQ沥青粘度的测试方法、绝对粘度测试方法毛细管法是测定沥青运动粘度的一种方法，该法是沥青试样在严密温控条件下，1于规定温度通过选定型号的毛细管粘度计，流经规定的体积，所需要的时间真空减压毛细管法是135℃,s0测定沥青动力粘度的一种方法，该法是沥青试样在严密控制的真空装置内，保持一定的温度通过规定型60℃,号毛细管粘度计，流经规定的体积，所需要的时间so、条件粘度测定方法标准粘度计法我国现行试验法规定，测定液体石油沥青、煤沥青和乳化沥青21等的粘度，采用道路标准粘度计法液体状态的沥青材料，在标准粘度计中，于规定的温度条件下，通过规定的流孔直径，流出体积，所需的时间在相同温度和相同流孔条件下，流出时间50ml so越长，表示沥青粘度越大针入度法针入度试验室国际上普遍采用测定粘稠固体、半固体沥青稠度的一2种方法，通常稠度高的沥青，其粘度也高该法是沥青材料在规定温度条件下，以规定质量的标准针经过规定时间贯入沥青试样的深度修乂、的以为单位针入度值越大，表示沥青越软，

0.1mm25C,100g,5s稠度越小，粘度也越低沥青粘度与路用性能的关系沥青粘度对其路用性能有很大的影响沥青粘度大，粘结力强，所拌制的沥青混合料强度高，稳定性和耐久性好粘度是沥青的力学指标，粘度的大小反映沥青抵抗流动的能力，粘度越大，沥青路面抗车辙的能力就越强试验表明，沥青的粘度与沥青混合料动稳定度有密切关系，粘度越大，动稳定值就越高沥青的粘附性及其与沥青路用性能的关系4-5-3沥青的粘附性是指沥青与石料之间相互作用所产生的物理吸附和化学吸附的能力粘结力是指沥青本身内部的粘结能力粘结性好的沥青一般其粘附能力也强沥青对石料粘附性的优劣，对沥青路面的强度、水稳性以及耐久性都有很大影响，是沥青的重要性质之一在干燥状态下，沥青与石料的粘附较好但在潮湿状态下，由于水比沥青更容易浸润石料，石料表面的沥青就可能被水取代，沥青从石料表面剥离下来当集料失去沥青的粘结作用，路面就出现松散，这就是雨季沥青路面经常出现松散的原因粘附机理液体要粘附载固体表面，完全浸润石形成高粘结强度的必要条件液体对固体的浸润又三种情况）液1体具有浸润固体表面并扩展到整个表面的倾向；）液体浸润固体表面并有一定的扩展；）液体有离开固体23自我收缩的倾向，液体不能浸润固体表面在沥青混合料中，沥青是以薄膜形式涂敷于集料的表面，为使集料之间牢固结合，沥青应能很好地粘附在集料表面，并具有足够的粘附强度这主要取决于沥青的表面张力和粘度由于水的表面张力比沥青的表面张力小，水分通过微小的间隙浸润至集料的表面而取代了粘附在集料表面的沥青，而使沥青从集料表面开始剥离，同时由于交通荷载的作用使沥青路面变形增大，空隙率增大，造成沥青开裂、浸水，剥离不断扩大，最终导致路面全面破坏沥青与石料之间的粘附强度与他们之间的吸附作用又密切关系，沥青中含有一定数量的阴离子型表面活性化合物，即沥青酸和酸酎，这种表面活性化合物和碳酸盐岩等碱性岩石接触时，产生一种不溶于水的化合物，能在它们的界面上产生很强的化学吸附作用，因而粘附力大，粘附得很牢靠当沥青与其它类型的集料（如酸性集料）接触时则不能形成化学吸附，分子间的作用只是范德华力的物理吸附，而水对石料的吸附力很强，所以很易为水所剥落影响沥青与石料粘附的因素、沥青品种沥青中所含的表面活性物质（沥青酸，酸酎），其含量的多少奖影响沥青的粘附性这些1活性物质的含量以酸值表示，酸值大于

0.7〃gK0H的沥青为活性沥青，这种沥青对碱性岩石的干燥表面具有良好的粘附性，但与酸性石料却粘附不好；酸值小于

0.7〃gK0H的非活性沥青，与大多数石料的表面都不能形成牢固的粘附，容易被水剥落、石料种类石料按所含的多少，分为酸性、碱性和中性含量大于为酸性，小于为碱性，2SiO265%52%之间为中性根据酸碱理论，沥青与碱性石料之间有良好的粘附性，而与酸性石料则粘附性不好，易在水的作用下剥落碱值越大，沥青混合料抗水害能力越强，一般碱值应大于否则应采取抗剥落措施

0.8,、石料的表面状态光滑的石料表面，沥青易于浸润，但当遇水后却容易剥落，粘结不牢石料表面粗3糙，形成凹凸不平的表面，不仅增加了表面积，使石料增加了与沥青接触的机会，而且沥青能嵌入凹穴中，固化后形成牢固的机械嵌锁力，使沥青与石料牢固粘结石料表面的清洁程度对沥青的粘附页有很大影响，如石料表面裹附粘土，将阻隔沥青与石料的接触，影响沥青的浸润、沥青温度当沥青温度升高时，沥青的粘度降低，流动度增大，便于沥青在石料表面自由地展开,促4进浸润，提高沥青与石料的粘附性沥青粘附性的评定、水煮法；、浸水试验；、马歇尔残留稳定度试验；、冻融劈裂试验；、浸水轮辙试验12345沥青粘附性的改善、在沥青中添加抗剥落剂抗剥落剂都是表面活性物质

1、在拌制沥青混合料时添加消石灰粉或水泥用消石灰或水泥取代部分矿粉，可以有效地提高其水稳定2性，剂量不超过矿粉总量的40%、选择碱性集料

3、保证石料表面的清洁度4沥青的耐久性4-5-4沥青的老化路用沥青材料在储运、加热、与集料拌和、施工和长期使用过程中，受到储运、施工、自然因素和交通荷载等各种因素的作用，而使沥青发生一系列的物理和化学的变化，如蒸发、脱氢、缩合、氧化等等沥青逐渐变脆，改变原有的粘度和低温性能，这种变化称为沥青的老化沥青路面要求有较长的使用年限，因此要求沥青材料具有较好的抗老化能力，即耐久性沥青老化的影响因素、氧化沥青在接触空气时,会逐渐氧化，沥青中的极性含氧基团逐渐联结成高分子的胶团，促使1。