11.1沥青与沥青混合料

工程建设标准强制性条文105.01 范围本节内容为公路工程建设标准强制性条文（以下简称《强制性条文》）本规范各章节的相关内容在工程施工全过程中对本节《强制性条文》的所有条文都必须强制性执行，并作为监理工程师对工程质量检验的强制性标准条文。

若工程质量不符合强制性标准要求，监理工程师不予验收。

并指令承包人自费重做。

105.02 工程建设标准强制性条文（公路工程部分）1.公路沥青路面施工技术规范（JT J032—94）1.0.5 沥青面层不得在雨天施工，当施工中遇雨时，应停止施工。

雨季施工时必须切实做好路面排水。

1.0.6 沥青路面施工应确保施工安全，施工人员应有良好的劳动保护。

沥青拌和厂应具备防火设施，配制液体石油沥青的车间严禁烟火。

使用煤沥青的施工人员应防止吸入煤沥青蒸气或皮肤直接接触沥青，使身体受到损害。

4.2.1 道路石油沥青适用于各类沥青面层，并应符合下列规定：4.2.1.1 高速公路、一级公路铺筑沥青路面时，应采用符合本规范附录C表C.1“重交通道路石油沥青技术要求”的规定的沥青。

重交通道路石油沥青技术要求表C.14.6.3 粗集料应该洁净、干燥、无风化、无杂质，具有足够的强度、耐磨耗性。

粗集料的质量应符合本规范附录C表C.8“沥青面层用粗储料质量技术要求”的规定沥青面层用粗集料质量技术要求表C.8指标高速公路、一级公路其他等级公路石料压碎值不大于(﹪)2830洛杉机磨耗损失不大于(﹪)3040视密度不小于（t/m3） 2.50 2.45吸水率不大于(﹪) 2.0 3.0对沥青的粘附性不小于（级）43细长扁平颗粒含量不大于(﹪)1520水洗法<0.075mm颗粒含量不11大(﹪)软石含量不大(﹪)55石料磨光值不小于(BPΝ)42实测注:用于高速公路、一级公路时，多孔玄武岩的视密度限度可放宽至 2.45t/m3，吸水率可放宽至3%，但必须得到主管部门的批准。

4.6.5用于高速公路、一级公路沥青路面表层及各类公路抗滑表层的粗集料应符合本规范附录C表C.8中关于石料磨光值的要求。

公路改性沥青路面热拌沥青混合料施工技术规范1.1 一般规定1.1.1 各层沥青混合料应满足所在层位的功能性要求，便于施工，不容易离析。

各层应连续施工并连结成为一个整体。

当发现混合料结构组合及级配类型设计不合理时，应进行修改、调整，以确保沥青路面的使用性能。

1.1.2 沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并应与压实层厚度相匹配。

为减少离析，便于压实，对于密级配沥青混合料沥青层每层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的(2.5-3)倍；对于SMA等嵌挤型混合料，沥青层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的(2-2.5)倍。

常用的沥青路面结构形式见表18。

表1 常用的沥青面层结构形式结构层厚度(cm) 三层式双层式上面层3-4 AC-13 AC-13SMA-13 SMA-13 4-5 AC-16 AC-16SMA-16 SMA-16中面层4-5 AC-16 —5-6 AC-20 —6-7 AC-25 —下面层5-6 AC-20 AC-206-8 AC-25 AC-25 1.1.3 热拌沥青混合料种类划分热拌沥青混合料种类按集料公称最大粒径、矿料级配、空隙率划分，见表19。

表2 热拌沥青混合料种类混合料类最大粒径公称最密级配开级配半开连续级配间断间断级配沥青碎石沥青沥青沥青排水排水式特粗式53.0 37.5 —ATB-4——ATPB-40—粗粒式37.5 31.5 —ATB-3——ATPB-30—31.5 26.5 AC-25ATB-25——ATPB-25—中粒式26.5 19.0 AC-20 —SMA-2——AM-20 19.0 16.0 AC-16 —SMA-16OGFC-16—AM-16细粒式16.0 13.2 AC-13 —SMA-13OGFC-13—AM-13 13.2 9.5 AC-10 —SMA-1OGFC-10—AM-10砂粒式9.5 4.75 AC-5 —————设计空隙率(%)——3-5 3-6 3-4 ＞18 ＞18 6-121.2 热拌沥青混合料的技术指标1.2.1 表20的密级配沥青混凝土矿料级配是遵循工程设计级配的调整原则，结合山西省气候、交通条件及工程实践经验提出的，可作为工程设计级配范围。

沥青与沥青混合料沥青是一种黑色的沥青质物质，它通常以天然沥青或石油沥青的形式存在。

它具有优异的隔水、隔气和耐腐蚀性能，常被用作路面材料和防水材料。

沥青混合料是由沥青和骨料混合而成的一种复合材料。

沥青和沥青混合料在道路、空地和建筑行业中广泛应用，下面我们来详细了解一下这两种材料。

一、沥青1.1 沥青的分类沥青可以分为天然沥青和石油沥青。

天然沥青是一种由深层热力学变化的有机质形成的质地坚硬、富含沥青的矿物质。

石油沥青是从石油中提取的一种黏性液体，它是一种复杂的有机化合物混合物，可以分为原沥青和改性沥青两种。

1.2 沥青的性质沥青的主要物性参数包括黏度、密度、软化点、延伸性和抗拉强度等。

在光照、温度变化和空气湿度等环境因素的作用下，沥青会出现变化，例如退火、氧化、老化和龟裂等。

针对这些问题，研究人员进行了许多改性沥青的研究和开发，以提高其性能。

1.3 沥青的应用沥青被广泛用作路面材料和防水材料。

它的使用可以改善路面的稳定性和使用寿命，并且可以防止水的渗透和损坏建筑物的结构。

此外，它还可以用于生产航空器防冰材料、涂层材料、护板材料和柔性密封材料等。

二、沥青混合料2.1 沥青混合料的分类沥青混合料分为沥青混合料和沥青混凝土两种。

沥青混合料通常是由骨料和沥青混合而成的，它可以进一步分为石料骨料、干浆骨料和沥青混合骨料三种类型。

沥青混凝土是由矿渣、沙子、水泥和沥青等成分混合而成的一种复合材料。

2.2 沥青混合料的性质沥青混合料的性质包括摩擦系数、粘度、弯曲强度、压缩强度和抗剪强度等。

它的性能指标对于道路的使用寿命和耐用性具有至关重要的作用。

2.3 沥青混合料的应用沥青混合料可以用于路面铺装、建筑物防水以及水坝的密封和堆场的防尘等。

其应用范围广泛，覆盖了许多行业和领域。

三、沥青和沥青混合料的应用前景沥青和沥青混合料在各种行业应用广泛，其应用前景也非常广阔。

随着环保意识的增强和技术的发展，研究人员不断提高其性能和可持续发展性，使其在路面材料、防水材料、耐磨材料和表面涂层等领域中有着广泛应用前景。

1.高温稳定性：在高温条件下，抵抗车辆荷载反复作用，不发生显著永久变形，保持平整度的特性。

高温稳定性的影响因素：沥青混合料类型的影响（高温稳定性形成机理来源于沥青结合料的高温粘结性和矿料级配的嵌挤作用）；材料（选取优质材料，合适的沥青用量，适当的级配设计。

适当减少沥青用量，加大压实度，使混合料充分嵌挤，又没有留下大的空隙率是提高沥青路面高温稳定性的重要措施）；气候；荷载；评价高温稳定性的试验：马歇尔稳定度试验（马歇尔稳定度和流值）和车辙试验（动稳定度）2.低温抗裂性：低温下产生体积收缩，边界约束在其内部产生温度应力，沥青混合料抵抗这种应力而不破坏的特性。

温度应力超过容许应力时会发生开裂；影响低温性能因素：沥青黏度和沥青温度敏感性，低温弯拉试验的破坏应变指标加以评价。

3.耐久性：使用过程中抵抗环境因素及行车荷载反复作用的能力。

4.抗滑性：路面的抗滑能力与沥青混合料的粗糙度、级配组成、沥青用量和矿质集料的微表面等因素有关；抗滑性的主要因素：矿物组成、化学成分及风化程度、加工方法所决定的矿料自身表面结构；矿料级配所确定的路面构造深度；沥青用量及含蜡量。

4.施工和易性：混合料在拌和、摊铺与碾压过程中集料颗粒保持分布均匀、表面被沥青膜完整的包裹，并能被压实到规定密度的性质。

施工和易性的因素：组成材料的矿料级配、粗细集料之间比例、沥青与矿粉之间比例、矿料与沥青之间比例和施工条件（温度、拌和时间、拌和设备等）5.水稳定性的因素：集料的化学组成、沥青混合料的压实空隙率或混合料类型、沥青用量和沥青膜厚度、沥青品质水稳定性测试方法：粘附性试验（黏附性等级）、浸水马歇尔试验（残留稳定度）、冻融劈裂试验（冻融劈裂强度比）5.气候分区指标：高温、低温、雨量6.蠕变：在恒定荷载下随时间而增加的应变7.合成级配：几种矿质集料按照一定的比例配合得到的沥青混合料的级配情况8.沥青马蹄脂碎石或SMA混合料：一种粗集料多、矿粉多、沥青用量多，而细集料少，并掺加少量纤维稳定剂组成的沥青马蹄脂混合料。

沥青及沥青混合料试题计算题50道附答案1、现有三组混凝土试块，试块尺寸都为100mm×100mm×100mm，其破坏荷载（kN）分别为第一组265、255、320；第二组310、295、280；第三组320、220、270，计算三组混凝土试块的抗压强度值。

答：分别比较每组中最大值和最小值与中间值的差是否超过中间值的15%，结果表明：第一组中只有最大值320超过了中间值的15%，所以直接去中间值260kN，其抗压强度为f=260×1000÷100×100×0.95=24.7MPa第二组中最大值与最小值均未超过中间值的15%，所以首先计算平均值，其抗压强度为f=（310+295+280）÷3×1000÷100×100×0.95=28.0MPa第三组中最大值与最小值均超过了中间值的15%，所以试验无效。

2、已知某普通水泥混凝土，其水胶比（W/B）为0.45，砂率（SP）为35%，每立方米混凝土用水量M w为185kg，，矿物掺合料粉煤灰的掺量（M f）为水泥用量(M c)的15%，减水剂掺量(M j)为2.5%，假定其每立方米混凝土质量为2400kg,试计算其试验室混凝土配合比？若工地所用砂的含水率为3%，碎石的含水率为1%，求：该混凝土的施工配合比？答:胶凝材料总质量=M w÷W/B=185÷0.45=411.1kgM c=411.1÷1.15=357.5kgM f=411.1-357.5=53.6kg因为，M砂+M石=2400-411.1-185=1830.9且SP=35%所以，砂质量M砂=631.4kg,碎石质量M石=1199.5kg混凝土试验室配合比为水泥：水：粉煤灰：砂：石=357.5：185：53.6:631.4:1199.5(1：0.52：0.15：1.77：3.36)施工配合比：水泥用量M c=357.5kg粉煤灰用量M f==53.6kg 砂用量M砂=631.4×（1+3%）=650.3kg石用量M石=1199.5×（1+1%）=1211.5kg施工配合比为水泥：水：粉煤灰：砂：石=357.5：185：53.6：650.3：1211.5（(1：0.52：0.15：1.82：3.39)3.有一根直径为20mm的HRB335钢筋，其初试标距为断后标距为119.2mm，其断裂位置如下图：（1）请计算出试样的断后伸长率。

沥青混合料最佳沥青用量计算新论随着交通部“公路沥青路面施工技术规范”和“公路工程沥青混合料试验规范”新规范的颁布，沥青混合料目标配合比的设计逐步走向规范化，但在具体设计过程中，发现沥青用量的范围普遍偏窄，并且偏低，影响了最佳沥青用量的确定。

在这里，结合沪宁高速公路无锡段沥青面层的最佳沥青用量的计算和各位同行、专家作一个探讨。

1 规范的规定确定最佳沥青用量(OAC)的实际密度(ρs)、空隙率(VV)、饱和度(VFA)、稳定度(MS)、流值(FL)五个指标中，对OAC影响最大的是VV和VFA两个指标。

按新规范的规定：(1)试件的理论密度采用矿料的表观相对密度计算，只有当粗集料的吸水率＞1.5%时，才采用表观相对密度与表干相对密度的平均值；(2)试件的密度测定，当吸水率＞2%时，采用蜡封法；吸水率＜2%，采用水中法和表干法；(3)沥青的体积百分率(VA)采用下式计算：式中：ρa——油石比，%；ρs——试件的视密度，g/cm3；γb——沥青的相对密度，25/25℃；ρw——常温水的密度。

(4)试件的矿料间隙率(VMA)由沥青体积百分率(VA)和空隙率(VV)相加而成。

2 发现的问题在沪宁高速公路无锡段沥青面层试验段施工中，发现按此法得出的沥青用量范围(OACmin～OACmax)的很窄，很难正确地设定最佳沥青用量，勉强确定的最佳沥青用量路用性能也不够理想。

为此，我们进行了反复地研究和试验论证，发现造成这种情况的主要因素在于：试件的实际密度的测试方法；理论密度的计算；空隙率的计算。

3 解决的步骤为了精确地计算最佳沥青用量OAC，我们采取以下做法：(1)马歇尔试件密度的测试以浸水有无气泡为准，一旦出现气泡，就采用蜡封法，不以吸水率2%为界。

(2)矿料的间隙率(VMA)采用下式计算：式中：Ｇ——矿料的单位重，g/cm3；料ρs——试件实测密度，g/cm3；Ps——油石比，%；V料——矿料的单位体积，即单位重时的体积；P1……Pn——各矿料占总矿料重的百分比，%(矿料总和为 )；γ’1……γ’n——各矿料表干相对密度，g/cm3。

第六章沥青混合料的强度构成机理§沥青混合料的组成结构及强度原理沥青混合料的组成结构沥青混合料是一种复杂的多种成分的材料，其“结构”概念同样也是极其复杂的。

因为这种材料的各种不同特点的概念，都与结构概念联系在一起。

这些特点是：矿物颗粒的大小及其不同粒径的分布；颗粒的相互位置；沥青在沥青混合料中的特征和矿物颗粒上沥青层的性质；空隙量及其分布；闭合空隙量与连通空隙量的比值等。

“沥青混合料结构”这个综合性的术语，是这种材料单一结构和相互联系结构的概念的总和。

其中包括：沥青结构、矿物骨架结构及沥青-矿粉分散系统结构等。

上述每种单一结构中的每种性质，都对沥青混合料的性质产生很大的影响。

随着混合料组成结构的研究的深入，对沥青混合料的组成结构有下列两种互相对立的理论。

（1）表面理论按传统的理解，沥青混合料是由粗集料、细集料和填料经人工组配成密实的级配矿质骨架，此矿质骨架由稠度较稀的沥青混合料分布其表面，而将它们胶结成为一个具有强度的整体。

这种理论认识可图解如下：（2）胶浆理论近代某些研究从胶浆理论出发，认为沥青混合料是一种多级空间网状胶凝结构的分散系。

它是以粗集料为分散相而分散在沥青砂浆的介质中的一种粗分散系；同样，砂浆是以细集料为分散相而分散在沥青浆介质中的一种细分散系；而胶浆又是以填料为分散相而分散在高稠度的沥青介质中的一种微分散系。

这种理论认识可图解如下：分散相—粗集料沥青混合料（粗分散系）分散相—细集料分散介质—砂浆（细分散系）分散相—填料分散介质—沥青胶结物（微分散系）分散介质—沥青这3级分散系以沥青胶浆（沥青—矿粉系统）最为重要，典型的沥青混合料的弹-粘-塑性，主要取决于起粘结料的作用的沥青-矿粉系统的结构特点。

这种多级空间网状胶凝结构的特点是，结构单元（固体颗粒）通过液相的薄层（沥青）而粘结在一起。

胶凝结构的强度，取决于结构单元产生的分子力。

胶凝结构具有力学破坏后结构触变性复原自发可逆的特点。