大空隙率沥青混合料耐久性评价方法与指标

耐久性分析

三亚市凤凰水城道路工程桥梁结构耐久性设计的探讨赵巍（上海市政工程设计研究总院海南分院海口）摘要：随着国际旅游岛的建设和发展，海南的城市建设在相当一段时期内成为行业内人士关注的热点。桥梁作为城市建设的重要组成部分，其耐久性也成为海南国际旅游岛长期稳定发展不容忽视的影响因素。本文以三亚凤凰路桥梁设计为依托，分析了影响桥梁结构耐久性的因素，从设计角度提出了桥梁在耐久性方面的设计原则和改进方向。关键字：桥梁设计耐久性腐蚀 1. 前言混凝土结构是世界上应用最为广泛的结构形式之一。长期以来，由于“重强度薄耐久”设计思想的影响，我国某些地区已建的部分钢筋混凝土桥梁在服务一段时间后，出现了结构开裂、膨胀，钢筋锈蚀，混凝土老化、疏松等等的缺陷和问题。这些耐久性问题的出现从表面看不影响结构的稳定，但如不加维修任其发展，则将直接影响到结构的安全度，特别是近一两年，一些桥梁重大事故的发生，给国民经济和人民生命财产造成了重大的损失。因此，桥梁在设计过程中，一定要注重耐久性的设计。目前我国正处于桥梁等基础设施建设的高峰时期，特别是海南地区国际旅游岛的建立，将有大量的待建桥梁及建筑设施面临着如何确保寿命周期的耐久、安全和经济的严峻问题，关于桥梁耐久性问题的研究十分紧迫并且具有现实的意义。 2. 耐久性的定义依据桥梁的重要性、使用期限、所处工作环境等因素考虑，提出了耐久性设计的概念。结构耐久性是指结构在可能引起其性能变化的各种作用（荷载、环境、材料内部因素等）下，在预定的使用年限和适当的维修条件下，能够长期抵御性能劣化的能力。结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。混凝土结构因耐久性差等原因造成的负面影响和经济损失，近年来引起了越来越多的学者和工程技术人员的关注。2004年，交通部颁布《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004），明确提出了桥梁100年设计基准期的要求。2006年9月交通部出台了《公路工程钢筋混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/TB07—01－2006），2006年10月天津市出台了《天津市钢筋混凝土桥梁耐久性设计规程》（DB/T29－165－2006），这些规程和规范的颁布实施，对保障桥梁耐久性起到了指导性作用。规范提出：混凝土结构除承受荷载的作用外，同时要承受环境因素的作用。荷载与各

沥青沥青混合料技术全参数

2用于城市快速路、主干路时，多孔玄武岩的视密度可放宽至2.45t/m3，吸水率可放宽至3％，但必须得到建设单位的批准，且不得用于SMA路面。 3对S14即3～5规格的粗集料，针片状颗粒含量可不予要求，小于0.075mm含量可放宽到3％。 4）粗集料的粒径规格应按表8.1.7-7的规定生产和使用。表8.1.7-7 沥青混合料用粗集料规格

3细集料应符合下列要求： 1）含泥量，对城市快速路、主干路不得大于3％；对次干路及其以下道路不得大于5％。 2）与沥青的粘附性小于4级的砂，不得用于城市快速路和主干路。 3）细集料的质量要求应符合表8.1.7-8的规定。表8.1.7-8 细集料质量要求 4）沥青混合料用天然砂规格见表8.1.7-9。

5）沥青混合料用机制砂或石屑规格见表8.1.7-10。中要求。 4矿粉应用石灰岩等憎水性石料磨制。当用粉煤灰作填料时，其用量不得超过填料总量50％。沥青混合料用矿粉质量要求应符合表8.1.7-11的规定。 5 纤维稳定剂应在250°C条件下不变质。不宜使用石棉纤维。木质纤维素

技术要求应符合表8.1.7-12的规定。 8.1.9 沥青混合料配合比设计应符合国家现行标准《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40的要求，并应遵守下列规定： 1各地区应根据气候条件、道路等级、路面结构等情况，通过试验，确定适宜的沥青混合料技术指标。 2开工前，应对当地同类道路的沥青混合料配合比及其使用情况进行调研，借鉴成功经验。 3各地区应结合当地自然条件，充分利用当地资源，选择合格的材料。 8.1.10基层施工透层油或下封层后，应及时铺筑面层。 8.5.1 热拌沥青混合料面层质量检验应符合下列规定：主控项目 1 热拌沥青混合料质量应符合下列要求： 1）道路用沥青的品种、标号应符合国家现行有关标准和本规范第8.1节的有关规定。检查数量：按同一生产厂家、同一品种、同一标号、同一批号连续进场

评价指标方法概述

?综合评分法 ?FHW方法 ?软评价方法 ?德尔菲法综合评分法这一种方法是用于评价指标无法用统一的量纲进行定量分析的场合，而用无量纲的分数进行综合评价。综合评分法是先分别按不同指标的评价标准对各评价指标进行评分，然后采用加权相加，求得总分。其顺序如下： 1、确定评价项目，即哪些指标采取此法进行评价。 2、制定出评价等级和标准。先制定出各项评价指标统一的评价等级或分值范围，然后制定出每项评价指标每个等级的标准，以便打分时掌握。这项标准，一般是定性与定量相结合，也可能是定量为主，也可以是定性为主，根据具体情况而定。 3、制定评分表。内容包括所有的评价指标及其等级区分和打分，格式如下表所示： 4、

根据指标和等级评出分数值。评价者收集和指标相关的资料，给评价对象打分，填入表格。打分的方法，一般是先对某项指标达到的成绩做出等级判断，然后进一步细化，在这个等级的分数范围内打上一个具体分。这是往往要对不同评价对象进行横向比较。 5、数据处理和评价。（1）确定各单项评价指标得分。（2）计算各组的综合评分和评价对象的总评分。（3）评价结果的运用。将各评价对象的综合评分，按原先确定的评价目的，予以运用。 FHW方法 FHW（模糊、灰色、物元空间）方法是贺仲雄教授创立的一种新的决策、评价方法，是对德尔菲法的改进和发展，融合了德尔菲法、BS法（头脑风暴法）、KT法的优点，并采用了一些新兴学科的思路，如模糊数学、灰色系统理论、物元分析等，从而能定量处理联想思维，而把德尔菲法的咨询表改为FHW咨询表，把向专家咨询

的一个数（顺序、判断、打分）改为一个模糊、灰色物元。 FHW法的步骤为：（1）收集与指标相关的信息资料，以便能做出判断。（2）填写“FHW评价表”：每个专家填写两次评价表。第一次，不开讨论会，各自独立思考，充分发挥各自的判断才能，填写A轮评价表。这样做的目的，是为了使专家在填表时不受“马太效应”的影响。第二次，召开讨论会，会后再填写B轮表。讨论会上各抒己见，畅所欲言，不要求意见统一。这样可以相互启发，激发联想思维，讨论顺序，一般应和A轮表的填写顺序相反，以防止思维惯性的影响。经过讨论，专家填写B轮表时，尽可能对自己在A轮表中填写的数据作必要的修改。当然，允许不修改自己的意见。（3） FHW方法计算各组评价指标。由于每个专家都进行了两轮咨询，所以每个项目都由两个数据，这两个数据便组成一个闭区间，组成模糊灰色物元空间，评价的结果需要得到一个数，所以必须在区间数投影到一个点上，由三种准则可供选择。第一种，乐观准则。将区间数投影到最大值，这适用于评价条件从宽的情况。第二种，悲观准则。将区间数投影到最小值，这适用于条件从严掌握的情况。第三种，平均值准则。将区间数投影到两个端点的平均值。然后计算主体评分T，总灰色N，白色优劣比S、灰色优劣比D、

沥青混合料及其力学性能分析

沥青混合料及其力学性能分析摘要：目前我国高等级公路主要采用沥青路面结构形式，沥青混合料性能的好坏直接影响到公路的服务功能和使用年限。现代重载交通要求沥青混合料具有优良的高温稳定性和其它性能；为提高沥青混合料的性能、实现混合料性能的优化，近年来先后出现了大量的新材料和新理论。本文首先对沥青混合料的级配构成原理进行了分析，其次对其力学性能做出了分析。关键词：沥青混合料力学性能级配构成 1引言随着生产力的发展，现代道路工程的特点反映出愈来愈鲜明的功能化。为了满足日趋复杂、高效的现代化生产过程和日益上涨的生活水平所提出的各种功能要求，道路工程的使命愈来愈艰难。从这个意义上看，现代道路工程面临着一场革命作为道路工程中广泛使用的一种复合材料，沥青混合料是由沥青、矿粉、集料、等多种具有不同力学特性、不同几何形状尺寸的材料所构成的具有多相结构的非各向同性材料。本文主要对沥青混合料及其力学性能进行了研究，希望能够为沥青混合料的技术发展提供帮助。 2新型沥青混合料的级配构成原理分析 2.1沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）沥青玛蹄脂碎石（简称SMA）是一种由沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂混合料填充于间断级配的矿料骨架中所形成的沥青混合料。其4.75mm以上的集料含量在70%-80%左右，同时小于0.075mm的填料含量通常达到10%，而0.6-4.75mm的颗粒通常仅有10%左右，而AC-I型混合料的0.6-4.75mm的颗粒通常达30%。因此SMA混合料是典型的由填料填充在粗集料形成的骨架空隙中形成的骨架密实结构。 2.2多碎石沥青混凝土（SAC）多碎石沥青混凝土（SAC；）是由我国沙庆林院士于1988年提出的一种沥青混凝土结构形式。其定义为；4.75mm以上的碎石含量占主要部分的密实级配沥青混凝土。 SAC是在总结我国传统的工型和II型沥青混凝土的有缺点的基础上提出的。我国传统的工型沥青混凝土空隙率为设计3-6%，因此耐久性好、透水性小，但表面构造深度较小；同时由于细集料试用较多，粗集料悬浮于沥青和细集料所组成的密实体系中，因此混合料的稳定性随温度的增加下降明显，从而易出现车辙等病害。 2.3大粒径沥青混凝土（LSAM）根据以有的研究成果，LSAM的的典型特点是颗粒尺寸大、粗集料含量高、粗集料接触程度高和主骨架稳定性高。LSAM中粗集料的排列特征和级配对混合料的体积特征有着较大的影响，甚至起着决定性的作用，也即粗集料间必须充分形成石一石接触的骨架特征。对于LSAM的骨架特征有两个重要指标；骨架稳定度和骨架接触度。 2.4SuperPAVE沥青混合料 SuperPAVE推荐的级配采用了0.45次方级配图，此级配图是以Fuller最大密实度理论（n=0.45）为基础，即此图的对角线即为最大密实度线，级配曲线越靠近对角线，混合料的密实度越大。为便于级配的选择和创新，SuperPAVE摒弃了传统的对各个筛孔的通过率都严格控制的方法，而改为仅对关键筛孔（如公称最

提高沥青路面使用性能和耐久性

湖南城市学院全日制本科自考助学班毕业论文题目提高沥青路面使用性能和耐久性的主要因素学院湖南城市学院专业交通土建年级2009 学习形式自考助学层次本科学号912110100056 姓名指导教师汪惠民 2011 年9 月15 日

湖南城市学院全日制自学本科助学教育毕业论文指导签专业交通土建层次本科年级2009

目录摘要 (4) 关键词 (4) 一、引言 (4) 二、影响沥青路面使用性能和耐久性的因素 (4) 三、影响沥青路面使用性能分析 (5) 1）.高温稳定性 (5) 2）水稳定性 (5) 3）强度性能 (5) 四、影响沥青路面耐久性的主要病害和防治措施 (6) 1）路面波浪 (6) 2）局部推移、松散、隆起 (6) 3）裂缝 (6) 4）车辙的防治 (6) 五、提高沥青路面的使用性能和耐久性的主要因素 (6) 六、结束语 (7) 七、参考文献 (7) 八、致谢 (8)

提高沥青路面使用性能和耐久性的主要因素土木工程（交通土建）专业专升本科 [摘要]：随着道路交通量的日益增大，道路路面经受着越来越严重的考验，很多沥青路面均不同程度出现了早期破坏，如路面波浪、局部推移、松散、车辙、裂缝等。这些病害的发生，既影响了车辆的顺利运行，又增加了道路养护治理资金的投入。通过优化设计、加强施工管理、提高施工质量等措施去防治，从而提高沥青路面使用性能和耐久性。路面耐久性和使用性能涉及设计、材料学和工艺学等多方面的技术要求,是一个综合的问题。在荷载与自然因素长期作用下,路面结构的使用性能在不断变化,就总体而言是个衰减过程。但就高等级公路而论,不仅巨额投资要求确保使用寿命,而且作为经济命脉,也不能容许经常修复甚至中断交通大修,因此提高路面使用性能和耐久性的研究势在必行。 [关键词]：沥青路面使用性能耐久性一、引言由于沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、噪音低、行车平稳舒适、养护维修简便等优点，我国近年来建设的城市道路大多采用半刚性基层沥青路面。但是，随着城市人口和各种客运车辆的日益增长，城市道路所承受的交通压力不断加大，许多新修的沥青路面使用时间不长就出现了各种病害。这一方面是由沥青路面抗弯拉强度低、面层的温度稳定性较差，另一方面则与城市道路的特点、施工质量、组织管理等有密切的关系。因此，深入分析影响城市道路沥青路面质量的各种因素，寻求提高城市道路沥青路面质量的各种对策，对延长城市道路沥青路面的使用寿命、降低城市道路建设成本、方便城市居民的出行等都具有重要的意义。二、影响沥青路面使用性能和耐光性的因素矿物组成、表面构造粘度空隙率、渗透性、沥青量、湿度、水的pH多孔性、含土量、耐流变性、电荷极性、沥青膜厚度、值、盐分、温度、表面积、吸收成分填料类型、矿料级配、度循环、交通量、含水率、形状、是否使用抗剥落剂沥青混合料类型计、施-T质量、路基等等，这些都会影响沥青路面的性能。下面主要是从沥青路面所处的结构和环境特点对沥青路面上面层材料组成进行分析，参考国内的成功经验和国外相关规范及研究成果，分析适合我国沥青路面上面层用的集料和沥青的相关指标。 (1)沥青路面中，粗集料所占比较大，对混合料整体性能影响显著，因而对透水性沥青混合料上面层粗集料质量的尤其是对磨耗损失、压碎值、磨光值和针片状含量等关键指标的控制应当严格。 (2)对沥青路面用细集料和矿粉的技术标准主要参考《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40--2004)中相应的规定指标。为了改善沥青与集料的粘附性，

沥青混凝土拌合主要技术参数

沥青混凝土拌合主要技术参数 1、沥青混合拌合时间应为40—50秒，干拌时间不得少于15秒. 2、拌合场生产设备安置于空旷干燥处、运输条件较好的地方，并做好场地临时防水措施. 3、各种矿料按规格分别堆放到位，插牌说明。矿料装入储料仓，防止受潮，细料用防雨布遮盖以防止雨淋，含水量增大会造成集料烘干困难. 4、拌合场在沥青混合料温度控制过程中，一定要按照规范严格控制 A：加热温度为165—175℃ B：矿料加热温度为175—190℃ C：混合料出厂温度为宜为155—175℃，超过190℃废弃 5、时刻检查混合料的均匀性，及时分析异常现象，发现混合料有花白料、冒青烟和离析现象应及时予以纠正，同时对不合格的料主动废弃. 造成花白料现象的原因大致有以下几种： A：拌合时间不够 B：细料颗粒、矿料比例较大。 C：沥青用量不够 D：矿料或沥青加热温度不够 6、沥青混合料每车应检查温度并填写出厂料单。料单应注明车号、车次、数量及温度等。施工现场凭出厂单检查温度、观察验收混合料，并填写施工原始记录. 7、每天上午和下午各取一组沥青混凝土混合料试样做马歇尔稳定实验和抽提试验分析。检查油石比，矿料级配和沥青混凝土的各项技术指标。应全部满足技术规范要求.

8、要严格控制油石比例和矿料级配，避免油石比例不当而产生汽油和松散现象。操作人员必须在试验人员的监督下严格操作. 9、沥青混凝土混合料及沥青路面技术规范及要求： 9.1、严格控制原材料的纯洁度，避免风化出现，沥青面层的集料可采用天然砂、机制砂及石屑。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质、有适当的颗粒组成，细集料的质量应符合《沥青路面施工技术规范》的要求. 9.2、填料：沥青混合料的填料须采用石灰岩或岩浆中的强基性岩石等憎水性石料经磨细后得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，其质量应满足沥青混合料用矿粉质量要求. 9.3、沥青混合料的质量控制： ①、根据设计要求确定沥青标号，对采用的细集料、填料分别进行筛分试验，测定相对和实际级配，绘制筛分曲线图，根据各种矿料的筛分结果进行级配合成，并调整使级配符合沥青路面技术规范的要求. ②、目标配合比设计：用确定的各种集料比例与沥青试样并制备马歇尔试件，通过马歇尔试验结果分析确定目标配合比设计的最佳沥青用量。以此矿料配合比例调整拌合设备及各种冷料仓的进料速度，验证设备进料的稳定性. ③、生产配合及设计：按目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三阶段进行沥青混合料的配合比的设计。沥青混合料的配合比设计与检验应严格按照《公路沥青路面施工技术规范》的规定进行生产配合比。设计前，应向监理工程师提交拟用的沥青混合料级配、沥青混合料的稳定度、流值、孔隙率等各项技术指标的书面详细说明，

沥青混合料力学性能指标2

10.2 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性——这三个你仔细看一下吧 10.2.1 沥青混合料的强度特性表征沥青混合料力学强度的参数是：抗压强度、抗剪强度和抗拉（包括抗弯拉）强度。一般沥青混合料均具有较高的抗压强度，而抗剪和抗拉强度则较低。因此，沥青路面的损坏，往往是由拉裂或滑移开始而逐渐扩展。 1、抗剪强度(shearing strength) 沥青混合料的剪切破坏可按摩尔一库仑原理进行分析。材料在外力作用下如不产生剪切破坏，则应具备下列条件： τmax< σ tg φ+c （2-4）式中：τmax — 在外荷载作用下，某一点所产生最大的剪应力； σ — 在外荷载作用下，在同一剪切面上的正应力； c — 材料的粘结力； φ — 材料的内摩阻角；在沥青路面的最不利位置取一单元体，设其三个方向的主应力为σ1、σ2和σ3，且σ1>σ2>σ3。由于单元体中最不利的剪切条件取决于σ1和σ3，故仅根据σ1和σ3分析单元体的应力状况。图2-17为单元体应力状况的摩尔圆。图2-17 应力状况摩尔圆图图2-18 三轴剪切实验装置 1-压力环；2-活塞；3-出水口；4-保温罩；5-进水口；6-接压力盒；7-试件；8-接水银压力计从图2-17可得： ()φσστcos 2131-= （2-5） ()φφφσσσ2231sin cos 21tg c -+= （2-6）

将式(2-5)、(2-6)代人式(2-4)得： ()()[]c ≤+--φσσσσφsin cos 213131 （2-7a ） ()c tg ≤--φτσφτmax max cos (2-7b) 式(2-7a)或(2-7b)为沥青路面材料强度的判别式。式左端称为活动剪应力，当活动剪应力等于粘结力c 时，材料处于极限平衡，若大于粘结力c ，材料出现塑性变形。根据式(2-7a)或(2-7b)可求得沥青路面材料应具有的c 和Φ值。 c 和Φ值可通过三轴剪切试验取得。三轴剪切试验的装置如图2-18所示。三轴剪切试验所用试件的直径应大于矿料最大粒径的4倍，试件的高与直径之比应大于 2。矿料最大粒径小于25cm 时，试件直径为10cm ，高为20m 。试验时，将一组试件分别在不同侧压力下以一定加荷速度施加垂直压力，直至试件破坏。此时测得的最大垂直压力，即为沥青混合料的最大主应力σ1 ,侧压力即为最小主应力σ3(σ1=σ3)。根据各试件的侧压力和最大垂直压力给出相应的摩尔圆，这些圆的公切线称为摩尔包线，切线与τ轴相交的截距即为粘结力，切线的斜率即为内摩阻角Φ（见图2-19)。由于温度对沥青混合料的抗剪强度有很大的影响，故试件应在高温条件(65℃或50℃)下进行测试。粘结力c 和内摩阻角Φ值，也可根据无侧限抗压和轴向拉伸试验取得的抗压强度和抗拉强度来计算：抗压强度 ??? ??+=242φπctg R （2-8）抗拉强度 ??? ??+= 242φπtg c r （2-9）从式（2-8）或（2-9）可得： ??? ??+-=r R r R －1sin φ （2-10） Rr c 5.0= （2-11）

混凝土结构耐久性分析

混凝土结构耐久性分析摘要：耐久性是混凝土结构的重要指标之一，混凝土的耐久性是使用期内结构保证正常功能的能力，关系着结构物的使用寿命。文章分析了混凝土结构的耐久性问题，探讨了造成耐久性失效的原因，并针对耐久性问题提出了相关的防腐建议。关键词：混凝土；耐久性；影响因素；措施 abstract: the durability of concrete structure is one of the important indexes, the durability of concrete structure is the use of the guarantee period of the normal functioning ability, the relationship between the service life of structures. this paper analyzes the problems of the durability of the concrete structures, and probes into the causes of failure of cause durability, and in the light of the durability problem put forward relevant anti-corrosion suggestions. keywords: concrete; durability; influencing factors; measures 中图分类号：tu37文献标识码：a 文章编号：我国混凝土结构耐久性问题不容忽视。我国人口众多，过去为及时解决居住需要和促进工业生产，建造过不少质量不高的民用房屋和工业厂房，现有建筑物老化现象相当严重。影响结构耐久性的因素很多。首先讨论了混凝土耐久性的概念，接着从影响混凝土结

材料的耐久性的分析与重要意义

材料的耐久性的分析与重要意义材料在使用过程中能长久保持其原有性能的能力，称为耐久性。耐久性是材料的一种综合性质.诸如抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀性等均属耐久性的范围。此外.材料的强度、抗渗性、耐磨性等也与材料的耐久性有密切关系。一、材料经受的环境作用材料在建筑物使用过程中，除材料内在原因使其组成、构造、性能发生变化以外.还要长期受到周围环境和各种自然因素的破坏作川.这些破坏作川一般可分为物理作用、化学作用、机械作川及生物作用等几个方面. (1)物理作用。包括材料的干湿变化、温度变化及冻融变化等。这些变化可引起材料的收缩和膨胀。长时期或反复作用将会使材料渐遭破坏。 (z)化学作用。包括大气和环境水中的酌、碱、盐等溶液或其他有害物质对材料的侵蚀作用。以及日光、紫外线等对材料的作用。这些作用使材料产生质的变化而破坏.如钢筋的锈蚀等。 (3)机械作用。包括荷载的持续作用，交变荷载对材料引起的疲劳、冲击、磨损、磨耗等。 (4)生物作用。包括菌类、昆虫等的侵害作用.导致材料发生腐朽、虫蛀等而破坏。如木材及植物纤维材料的腐烂等。一般矿物质材料，如石材、砖瓦、陶瓷、混凝土等，暴露在大气中时，主要受到大气的物理作用;当材料处于水位变化区或水中时，还受到环境水的化学侵蚀作用;金属材料在大气中易被锈蚀;沥青及高分子材料，在阳光、空气及辐射的作用下，会逐渐老化、变质而破坏。二、材料耐久性的测定

对材料耐久性最可靠的判断。是对其在使用条件下进行长期的观察和测定，但这需要很长的时间。为此，近年来常用快速检验法.这种方法是模拟实际使用条件，将材料在实验室进行有关的快速试验.根据试验结果对材料的耐久性作出判定。在实验室进行快速试验的项日主要有:干湿循环、冻融循环、加湿与紫外线干燥循环、碳化、盐溶液没渍与干燥循环、化学介质浸渍等。三、提高材料耐久性的重要意义在设计建筑物选用材料时.必须考虑材料的耐久性问题。因为只有采用了耐久性良好的土木工程材料，才能保证建筑物的耐久性。为了提高材料的耐久性，以利于延长建筑物的使用寿命和减少维修费用.可根据使用情况和材料特点采取相应的措施。如设法减轻大气或周围介质对材料的破坏作用降低湿度.排除侵蚀性物质等);提高材料本身对外界作用的抵抗性(提高材料的密实度，采取防腐措施等);也可用其他材料保护主体材料免受破坏(覆面、抹灰、刷涂料等)。提高材料的耐久性，对节约土木工程材料，保证建筑物长期正常使用。减少维修费用.延长建筑物使用寿命等.均具有十分重要的意义。

浅析沥青混合料的技术性能和标准

2011年第8期（总第210期）黑龙江交通科技 HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI No．8，2011（Sum No．210）浅析沥青混合料的技术性能和标准攸立准（衡水公路工程总公司）摘要：在工程实践中，会出现各项性能要求之间的矛盾情况，有时会顾此失彼，因此在设计和施工过程中要因地制宜，抓住主要矛盾，深入细致地对各项性能指标的影响因素按照工艺施工阶段进行质量控制。下面简要对沥青混合料的技术性质和标准进行阐述。关键词：沥青混合料；技术性质；标准；要求中图分类号：U416.217 文献标识码：C 文章编号：1008－3383（2011）08－0069－01 收稿日期：2011－04－28 1高温稳定性 1.1车辙的形成机理及影响因素（1）失稳型车辙这类车辙是由于沥青路面结构层在车轮荷载作用下，内部材料流动，产生横向位移而发生，通称集中在轮迹处。（2）结构型车辙这类车辙是由于路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成，主要是由于路基变形传递到面层而产生。（3）磨耗型车辙由于沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境匀速下持续不断的损失而形成。分析以上原因，影响沥青路面车辙的因素主要有集料、结合料、混合料类型、荷载、环境等。此外，压实方法会直接影响混合料的内部结构，从而产生车辙。1.2混合料稳定性的评价方法影响沥青混合料高温稳定性的主要因素有沥青的用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料的尺寸、形状等。提高路面的高温稳定性，可采用提高沥青混合料的粘结力和内摩擦阻力的方法，增加粗骨料含量可以提高沥青混合料的内摩阻力。适当提高沥青材料的粘度，控制沥青与矿料比值，严格控制沥青用量，均能改善沥青混合料的粘结力。这样可以增强沥青混合料的高温稳定性。 1.3沥青路面车辙的防治措施对于失稳型车辙，可以通过以下方法减缓：确保沥青混合料中含有较高的经过破碎的集料；集料中要含有足够的矿粉；大尺寸集料要具有较好的表面纹理和粗糙度；集料级配中要含有足够的粗颗粒；沥青结合料要有足够的粘度；集料颗粒表面的沥青膜要具有足够厚度，确保沥青与集料间的粘聚力。对于结构型车辙通过以下方法可以减缓：确保基层设计满足工程实践要求；基层材料满足规范要求，含有较多经破碎的颗粒；混合料内含有足够的矿粉；基底应充分的压实，工后不产生附加压密；路基压实后应满足规范要求；磨耗型车辙可通过交通管制、改善混合料级配来防治。2低温抗裂性沥青混合料随着温度的降低，变形能力下降。路面由于低温而收缩以及行车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝，从而影响道路的正常使用。因此，要求沥青混合料具有一定的低温抗裂性。沥青混合料的低温裂缝是由混合料的低温脆化、低温缩裂和温度疲劳引起的。混合料的低温脆化是指其在低温条件下，变形能力降低；低温缩裂通常是由于材料本身的抗拉强度不足而造成的；对于温度疲劳，因温度循环而引起疲劳破坏。沥青路面低温开裂受多种因素制约，就沥青材料选择和沥青混合料设计而言，应注意以下几点：注意沥青的油源，在严寒地区采用针入度较大，粘度较低的沥青，但同时也应满足夏季的要求；选用温度敏感性小的沥青有利于减少沥青路面的温度裂缝；采用吸水率低的集料，粗集料的吸水率应小于2%；采用100%轧制碎石集料拌制沥青混合料；控制沥青用量在马歇尔最佳用量0．5%范围内对裂缝影响小，但同时也应保证高温稳定性；采用应力松弛性能好的聚合物改性沥青；掺加纤维，使用改性沥青。3耐久性 3.1沥青路面的水稳定性经常会看到，路面在水损害后会出现松散、剥离、坑洞等病害，严重影响路面的使用。沥青路面的耐久性主要依靠沥青与集料之间的粘附程度，水和矿料的作用破坏了沥青与集料之间的粘附性，是影响沥青路面耐久性的主要因素之一。而影响沥青与集料间粘结力的因素包括沥青与集料表面的界面张力、沥青与集料的化学组成、沥青粘性、集料的表面构造、集料的空隙率、集料的清洁度及集料的含水量、集料与沥青拌和的温度。 3.2沥青路面的耐老化性另一个影响沥青混合料耐久性的是热老化。沥青材料在拌和、摊铺、碾压过程中以及沥青路面的使用过程中都存在老化问题。老化过程可分为施工中的短期老化和道路使用中的长期老化。（1）沥青短期老化沥青短期老化可分为三个阶段。 ①运输和储存过程的老化。沥青从炼油厂到拌和厂的热态运输一般在170?左右，进入储油罐，温度有所降低。调查资料表明，这一过程中沥青老化非常小。②拌和过程的热老化。加热拌和过程中，沥青是在薄膜状态下受到加热，比运输过程中的老化条件严酷的多。沥青混合料拌和后，沥青针入度降低到拌和前沥青针入度的 80% 85%。因此，拌和过程引起的沥青老化是严重的，是沥青短期老化的最主要阶段。 ③施工期的老化。沥青混合料运到施工现场摊铺、碾压完毕，降温至自然温度，这一过程中裹覆石料的沥青薄膜仍处于高温状态。沥青混合料在摊铺、碾压和降温期间，沥青热老化进一步发展。（2）长期老化混合料中的沥青长期老化是一个漫长而复杂的过程，具有如下特点。 ①沥青路面在使用早期针入度急剧变小，随后变化缓慢，大体发生在 1 4年之间。②沥青老化主要发生在路表与大气接触部分，在深度0．5cm 左右的沥青针入度降低幅度相当大。 ③沥青混合料的空隙率是影响沥青老化的主要原因。④当路面中的针入度减小到35 50之间时，路面容易产生开裂，针入度小于25时路面容易产生龟裂。4抗滑性用于高等级公路沥青路面的沥青混合料，其表面应具有一定的抗滑性，才能保证汽车高速行驶的安全性。沥青混合料路面的抗滑性与矿质集料为表面性质、混合料的级配组成以及沥青用量等因素有关。为提高路面抗滑性，配料时应特别注意矿料的耐磨光性，应选择硬质有棱角的矿料。沥青用量对抗滑性影响也非常敏感，沥青用量超过最佳用量的0．5%，即可使抗滑系数明显降低。另外，含蜡量对沥青混合料行滑性有明显影响，我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052－93）的《重交通量道路路用石油沥青技术要求》提出，含蜡量应不大于3%，在沥青来源有困难时对下面层路面可放宽至4% 5%。 · 96·

SMA沥青混合料耐久性研究

SMA 沥青混合料耐久性研究【摘要】沥青路面的使用寿命受到很多因素的影响，其中一个关键的影响因素就是沥青混合料的耐久性。沥青玛蹄脂碎石（Stone Matrix AsPhalt ，简称sMA ）以其优良的耐久性和抗车辙性而被广泛使用在沥青路面结构中。本文对SMA 沥青混合料耐久性的一系列影响因素进行相关的试验分析和探讨。【关键词】SMA 沥青混合料，耐久性能，沥青玛蹄脂本文简单介绍了相关试验方案以及试验方法，在此基础上对SMA 沥青混合料耐久性的众多影响因素进行了一系列的试验与分析。 1 试验方案及方法 1.1 原材料试验通过对沥青混合料、矿料、纤维、水泥、消石灰以及抗剥落剂进行相关的技术性质试验，使之均满足相关的技术要求。 1.2 SMA耐久性的试验 1.2.1 SMA沥青混合料的耐久性与混合材料的水稳性相关，同时还与混合材料的抗疲劳能力相关。因此，应该对其进行相关的疲劳性试验以及水稳定性试验，并在此基础上，在各项性能保持最佳时确定出沥青的最佳用量和沥青的级配。 1.2.2 通过对填料类型、粉胶比的分析研究，分析其对玛蹄脂

耐老化前后的三大指标（延度、软化点以及针入度）的影响。试验方案如下。图1 耐老化试验 1.2.3 水稳定性试验对SMA 沥青混合料水稳定性的试验应该通过冻融劈裂试验来进行，另外SMA 沥青混合料水稳定性还应该通过相关的浸水马歇尔试验来测试。通过SMA 沥青混合料的填料类型、填料与填料之间不同的空隙率、4.75mm 筛孔通过率、SMA 沥青混合料中的矿粉含量以及不同的沥青用量以及采取基质沥青还是改性沥青等不同的沥青类型的一系列的试验，全面综合地分析和探讨SMA 沥青混合料水稳定性因素。 1.3 试验方法对SMA 沥青混合料的耐久性进行研究的相关试验除了上述的冻融劈裂试验等，还包括车辙试验、浸水马歇尔试验、肯塔堡飞散试验、疲劳性能试验、谢伦堡沥青析漏试验、渗水试验等等。 2 原材料配合比 SMA 沥青混合料同传统的沥青相比，其沥青的含量更高，矿粉的含量也较高，且混合料中的粗集料较多。应该严格控制 SMA 沥青混合料中粗骨集料与细骨集料的数量配合比，如果粗骨集料过少，则SMA 沥青混合料的结构骨架不能有效形成，如果细骨集料过少，将会影响SMA 沥青混合料的密实程度，从而最终影响SMA 沥青混合料的耐久性。沥青混合料的技术性应该符合一定的要求，如能与集料较好地粘附在一起，粘度较高，与

混凝土耐久性分析

混凝土耐久性分析摘要：近年来，随着科学技术的发展，高性能混凝土的研究与应用普遍得到人们的重视，混凝土耐久性的研究则是其核心的研究内容。关键词：混凝土耐久性；施工；措施区别于传统混凝土，耐久防腐混凝土以耐久性作为首要指标，有重点地予以保证其耐久性、工作性、强度、体积稳定性以及经济性等。目前，国内外高性能混凝土的研究与应用方兴未艾。在荷兰，对已使用3~63年的64座海工结构（其中90%的结构采用磨细矿渣混凝土）调查发现，结构基本完好，氯离子扩散系数仅为普通混凝土的1/10~1/15。典型事例为东谢尔德挡潮闸工程，其设计使用寿命是250年，80年不维修，其基本防腐措施就是采用水胶比为0.4的大渗量（65%）磨细矿渣混凝土。在英、美、加、日和中东等国家和地区，也都有类似的成功工程应用实例。在我国，配制防腐耐久混凝土主要是采用高效减水剂与粉煤灰双掺技术，分别于1987年应用于厦门高集跨海公路大桥和1997年应用于厦门海沧大桥，在上海南浦大桥、杨浦大桥和黄浦江越江隧道等工程中，也得到了应用。一、影响混凝土耐久性的主要因素 1、混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性是指混凝土在压力水的作用下抵抗渗透的能力。如果混凝土的抗渗性不好、溶液性的物质能浸透混凝土、与混凝土的胶结材料发生化学反应而使混凝土的性能劣化。 2、混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性决定于水泥石的抗冻性和骨料的抗冻性。从冰冻对水泥石和骨料的作用可以看出诸多因素影响混凝土的抗冻性。提高混凝土的抗冻性可以采用以下措施； 1）引气这是因为在水泥石受到冻融作用时、水分迁移所引起的压力、可以由引入的微细气泡得到释放。一般说来、混凝土的抗冻性随着阴气量的增加而增加。而当含气量一定时、气泡尺寸、气泡数量和气泡的间距都会影响混凝土的抗冻性能。 2）控制水灰比水泥石内的大孔隙量与水灰比和水化程度有关。一般说来、水灰比小、水化程度高则水泥石中的孔隙越少。由于表面张力的原因、大孔隙内的水比小孔隙内

沥青混合料原材料技术要求

沥青混凝土原材料要求一、粗集料粗集料应符合下列要求： 1）粗集料应符合工程设计规定的级配范围。 2）骨料对沥青的粘附性，城市快速路、主干路应大于或等于4级；次干路及以下道路应大于或等于3级。集料具有一定的破碎面颗粒含量，具有1个破碎面宜大于90％，2个及以上的宜大于80％。沥青混合料用粗集料质量技术要求指标单位高速公路及一级公路其他等级公路备注表面层其他层次石料压碎值，不大于% 26 28 30 洛杉矶磨耗值，不大于% 28 30 35 表观相对密度，不小于－ 2.60 2.50 2.45 吸水率，不大于% 2.0 3.0 3.0 坚固性，不大于% 12 12 －针片状颗料含量(混合料)，不大于其中粒径大于9.5mm，不大于其中粒径小于9.5mm，不大于% % % 15 12 18 18 15 20 20 －－水洗法<0.075mm颗粒含量，不大于% 1 1 1 软石含量，不大于% 3 5 5 注：１坚固性试验可根据需要进行．２用于高速公路、一级公路时，多孔玄武岩的视密度可放宽至2.45t/m3，吸水率可放宽至３％，但必须得到建设单位的批准，且不得用于ＳＭＡ路面．３对Ｓ１４即３～５规格的粗集料，针片状颗粒含量可不予要求，<０.075mm含量可放宽到３％．沥青混合料用粗集料规格规格名称公称粒径（mm）通过下列筛孔（mm）的质量百分率（％） 106 75 63 53 37.5 31.5 26.5 19 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 S1 40~75 100 90~100 －－0~15 －0~5 S2 40~60 100 90~100 －0~15 －0~5 S3 30~60 100 90~100 －－0~15 －0~5 S4 25~50 10090~100 －－0~15 －0~5 S5 20~40 100 90~100 －－0~15 －0~5 S6 15~30 100 90~100 －－0~15 －0~5 S7 10~30 100 90~100 －－－0~15 0~5 S8 10~25 100 90~100 －0~15 －0~5 S9 10~20 100 90~100 －0~15 0~5 S10 10~15 100 90~100 0~15 0~5 S11 5~15 100 90~100 40~70 0~15 0~5

道路沥青混合料的种类与性质

第七章沥青混合料的组成设计沥青混合料从颗粒均匀预涂沥青的沥青涂层碎石(coated stone)到沥青玛碲脂(mastic asphalt)其成分变化无穷。然而，沥青混合料大体上可以分为沥青混凝土(asphalt)和沥青碎石(macadam)两大类。沥青混凝土与碎石的主要区别如下： ●沥青混凝土的集料级配一般由颗粒大致均匀的粗集料加上大量的细集料和很少量的中等大小的集料组成。 ●沥青混凝土的强度与砂／填料／沥青成份的劲度即沥青砂浆有关；为了砂浆要有足够的劲度，制造沥青混凝土时要用比较硬的沥青和含量高的填料；至于沥青碎石的强度，主要是依靠摩擦和集料颗粒间的机械互锁力，因此可以用较软等级的沥青。 ●由于沥青混凝土含的填料比例很大，也即是集料有大幅的表面积要用沥青裹覆，因而沥青用量较高；而沥青碎石含细小的集料少，因此用以裹覆集料的沥青少量也够了；沥青碎石内的沥青主要功能是在压实时作为润滑剂和在使用过程中粘结着集料颗粒。 ●沥青混凝土的空隙率低，基本上不透水并且用予繁重交通的道路上非常耐久；沥青碎石的空隙率相对较高而具透水性，并不如前者耐久。从沥青涂层碎石到沥青玛蹄脂各种沥青合料中，使用的沥青等级愈来愈硬，沥青、矿料和砂的含量增加，粗集料含量减少。图7-1 各种沥青混合料的典型级配曲线

§7．1道路沥青混合料的种类与性质 7．1．1沥青混凝土用不同粒径的碎石、天然砂、矿粉和沥青按一定比例以及最佳密实级配原则设计、在拌和机中热拌所得的混合料称沥青混凝土混合料。这种混合料的矿料部分应有严格的级配要求。它们经过压实后所得的材料具有规定的强度和孔隙率时称作沥青混凝土。沥青混凝土的强度和密实度是一般沥青混合料中最大的，但它们在常温或高温下都具有一定的塑性。沥青混凝土的高密实度使得它水稳性好，因此有较强的抗自然侵蚀能力，故寿命长、耐久性好，适合作为现代高速公路的柔性面层。从国外以及国内的工程实践来看，以沥青混凝土作为高等级公路或城市道路的路面材料已经相当普遍。由于沥青混凝土的胶结料主要为沥青，沥青是一种对温度十分敏感的材料，这就导致了沥青混凝土的性质（主要为力学性能）受温度的影响十分突出（这也是沥青混合料最大的特点），如它们的劈裂强度随温度的变化可从零下温度的几兆帕到高温的零点几兆帕而不同。沥青混凝土的分类从广义来说，可包括沥青玛碲脂(MA)、热压式沥青混凝土(HRA)、传统的密级配沥青混凝土(HMA)、多空隙沥青混凝土(PA)、沥青玛碲脂碎石(SMA)以及其它新型的沥青混凝土。传统沥青混凝土、SMA和多空隙沥青混凝土典型级配曲线的比较见下图：图7－2 三种典型混凝土级配比较上图中，曲线1为传统沥青混凝土，孔隙率3％；曲线2为SMA，孔隙率3％；曲线3为多孔沥青混凝土、孔隙率20％。就孔隙率而言，当马歇尔设计孔隙率小于4％（或路面实际孔隙率小于8％）时，它已形成较为密实的结构，水不易进入沥青混凝土，整个结构的耐久性较好；或者路面实际孔隙率大于15％

沥青混合料的特性指标1

沥青混合料的特性虽然沥青混合料中单个材料的性能对混合料的性能起十分重要的作用，但是，由于沥青混合料中沥青和集料组成统一的系统，其组合特性对沥青混合料的性能影响更大。沥青混合料性能指标包括永久变形、疲劳开裂、低温开裂、应力—应变特性、强度特性。 1．永久变形永久变形是在重复荷载的作用下路面塑性变形的累积，它是一种不可恢复的变形。轮迹线上的变形一般认为主要有两个原因：一是作用在土基、底基层、基层和沥青表面层的重复应力较大，虽然面层材料对减少这种类型的车辙起着很重要的作用，但一般认为路面车辙是路面的一种结构组合问题，对于路面面层很薄的结构层车辙较为严重，主要是因为面层太薄而导致，作用在路基顶面的应力较大；对于路面结构在水的作用下土基较为软弱的情况，主要是由于土基的累积变形而引起。路面软化产生的车辙见图9-7。二是路面面层在重复荷载的作用下的累积变形，这种累积变形是由于沥青面层抵抗重复荷载的抗剪强度较小，一般这种车辙是由于沥青面层的强度太弱。路面的永久变形是由于面层和土基两个原因总和引起。沥青软化产生的车辙见图9-8。沥青路面的车辙主要是因为在荷载的作用下产生的很小但不可恢复的永久变形累积引起的。沥青混合料的剪切应力将导致垂直变形和侧向流动，当荷载作用足够的次数以后，路面的累积永久变形不断增加，车辙就出现。路面出现车辙以后，由于在辙槽内的水将导致水溅或结冰而影响行车安全。当沥青稠度低、加载时间长或温度较高时，沥青混合料表现为弹—粘一塑性体，应力重复作用下将会出现较大数量的累积变形。对沥青混合料永久变形特性的研究，可利用静态蠕变（单轴受压）试验或重复三轴压缩试验进行。前一种试验较简单，而后一种试验同实际受力状况相符，但二者所得到的累积应变一时间关系的规律基本一致，因为重复应力下塑性应变的逐步累积实质上也是一种蠕变现象。密实型沥青碎石混合料经受重复三轴试验的结果表明，塑性应变量承重复作用次数而增加，温度越高，塑性应变累积量越大。许多试验结果表明，在同一

沥青沥青混合料技术全参数

注：1坚固性试验可根据需要进行。 2用于城市快速路、主干路时，多孔玄武岩的视密度可放宽至2.45t/m3，吸水率可放宽至3％，但必须得到建设单位的批准，且不得用于SMA路面。 3对S14即3～5规格的粗集料，针片状颗粒含量可不予要求，小于0.075mm含量可放宽到3％。 4）粗集料的粒径规格应按表8.1.7-7的规定生产和使用。表8.1.7-7 沥青混合料用粗集料规格

3细集料应符合下列要求： 1）含泥量，对城市快速路、主干路不得大于3％；对次干路及其以下道路不得大于5％。 2）与沥青的粘附性小于4级的砂，不得用于城市快速路和主干路。 3）细集料的质量要求应符合表8.1.7-8的规定。

4）沥青混合料用天然砂规格见表8.1.7-9。 5）沥青混合料用机制砂或石屑规格见表8.1.7-10。中要求。 4矿粉应用石灰岩等憎水性石料磨制。当用粉煤灰作填料时，其用量不得超过填料总量50％。沥青混合料用矿粉质量要求应符合表8.1.7-11的规定。

5 纤维稳定剂应在250°C条件下不变质。不宜使用石棉纤维。木质纤维素技术要求应符合表8.1.7-12的规定。 8.1.9 沥青混合料配合比设计应符合国家现行标准《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40的要求，并应遵守下列规定： 1各地区应根据气候条件、道路等级、路面结构等情况，通过试验，确定适宜的沥青混合料技术指标。 2开工前，应对当地同类道路的沥青混合料配合比及其使用情况进行调研，借鉴成功经验。 3各地区应结合当地自然条件，充分利用当地资源，选择合格的材料。8.1.10基层施工透层油或下封层后，应及时铺筑面层。 8.5.1 热拌沥青混合料面层质量检验应符合下列规定：主控项目 1 热拌沥青混合料质量应符合下列要求： 1）道路用沥青的品种、标号应符合国家现行有关标准和本规范第8.1节的有关规定。