确定沥青混合料的最大理论相对密度.PPT

第十五章 沥青路面施工 第十五章 沥青路面施工 第一节 概述 第二节 沥青路面材料 第三节 沥青混合料配合比设计 第四节 沥青混凝土面层施工 第五节 其它沥青面层施工 第六节 透层、粘层与封层 第七节 施工质量管理与检查验收 第一节 概述 一、沥青路面的使用条件 沥青路面在使用中承受着各种车辆荷载和环境因素的直接作用。 作用在路面上的行车荷载是比较复杂的。从荷载作用的方向来看，有垂直荷载和水平荷载； 就荷载的动力性质而言，有静荷载与动荷载。 荷载作用的时间和频率不仅有较长时间的作用，而且有瞬时间隙的多次反复作用等。 在环境因素方面，沥青路面的使用温度可分为: 冬季低温:（大部分地区约为0~－10℃以下）在低温季节，沥青混合料质地脆硬，抵抗变形的能力较差，沥青混合料的降温收缩成为主要问题，温度裂缝在许多地方发生。 夏季高温:（25~30℃以上）在高温季节，沥青路面“软化”，并在车轮荷载的重复作用下，塑性变形逐步积累，导致产生永久变形或车辙，从而使路面平整度降低。这对于渠化交通的高等级道路尤其重要。 常温季节(中间温度域)在常温季节，沥青路面在车轮垂直荷载的作用下，当基层的整体强度较低（这一季节常伴随着春融或多雨）时，将产生较大的弯拉应力与弯拉应变，在车轮荷载的反复作用下，当应力或应变超过沥青混合料的疲劳极限时，则产生裂缝。  各种自然因素对沥青路面的物理、力学性质有直接的影响，尤其是温度和水这两个因素对沥青路面具有重要的影响。 1．温度的影响 沥青的劲度（或粘度）受温度的影响极大，即随着温度的升高，其劲度（或粘度）下降，由低温时的硬脆固体，到常温下的粘弹性体，以及高温时软化呈流动状态。相同的，沥青混合料的强度及刚度受温度的影响也很大。当温度高于脆化点温度时，沥青混合料的强度随着温度的下降而急剧增大；当温度低于脆化点温度以后，沥青混合料的强度则随着温度的降低有所减小。虽然在低温时沥青混合料有较高的强度，但其抵抗变形的能力却显著降低。因而在冬季低温期间，沥青路面常由于面层本身的收缩量超过其极限拉应变而导致开裂。 2．水的影响 水对沥青路面的影响主要表现在以下两个方面： ①沥青路面在水的作用下会使沥青与矿料剥离，还会将沥青中某些可溶性物质溶解并冲掉，尤其是当水中含有易溶盐时会发生乳化作用，从而加剧了溶蚀作用； ②沥青路面长时间浸水后会因含水量增加而发生体积膨胀，强度降低。沥青路面受水影响的程度取决于矿料品种与性质、表面粗糙度，当地的气候、水文情况，路表的排水能力，路面的渗水性，以及沥青路面本身的水稳定性。 3．使用过程中的老化 沥青路面在使用过程中，在阳光、温度、空气等大气因素的作用下，沥青中的轻质组分逐渐挥发，并不断发生氧化聚合反应，使沥青中的油分、树脂逐渐减少，沥青质相对增多，且因为沥青质部分地转化为沥青碳，致使沥青混合料粘塑性降低，路面干涩、裂缝、松散相继出现，即发生沥青路面的“老化”。随着老化现象的发展，沥青路面的抗变形能力降低，在行车荷载和冰冻的作用下，极易产生裂缝，最终形成龟裂而导致路面的破坏。 由于我国沥青路面结构设计方法的基本受力模式是常温条件下的疲劳破坏模式。对高温及低温条件下的路面破坏，设计规范还没有规定相应的成熟的方法。目前，主要是依靠施工中对沥青混合料配合比设计的高温性能检验和低温抗裂性能检验来实现。 二、沥青路面的气候分区 沥青路面的物理力学性质与使用环境如气候、温度和湿度关系密切，因此，在选择沥青材料、进行沥青混合料配合比设计、检验沥青混合料的使用性能时，应考虑沥青路面工程所处的环境因素，尤其是温度和湿度因素。所以，应按照不同气候分区特点对沥青及沥青混合料的技术性能提出相应要求。 我国幅员辽阔，各地区气候相差很大，因此对沥青与沥青混合料的使用性能要求也各不相同，各地区应根据当地的气候特点对沥青混合料的技术指标进行分区，并以此作为沥青混合料组成设计的控制指标。在大量的气候要素中选择能够较好地表征我国气候特点对沥青路面使用性能影响的指标：高温、低温和雨量指标。在此基础上，提出了我国沥青路面使用性能气候分区指标及相应的分区图，见教材图15—1和图15—2。 1．气候分区指标 （1）设计高温分区指标：采用工程所在地最近30年内年最热月份平均最高气温的平均值，作为反映沥青路面在高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子，并作为气候分区的一级指标。全年高于30℃的积温及连续高温的持续时间可作为辅助参考值。 （2）设计低温分区指标：采用工程所在地最近30年内的极端最低气温，作为反映沥青路面由于温度收缩产生裂缝的气候因子，并作为气候分区的二级指标。降温速率、冰冻指数可作为辅助参考值。 （3）设计