道路工程材料Roadengineeringmaterials第一章緒論為什么要學(xué)好道路工程材料？道路工程材料涉及哪些內(nèi)容？怎樣學(xué)好道路工程材料課程？1為什么要學(xué)好道路工程材料—專業(yè)基礎(chǔ)

2如何學(xué)好道路工程材料課程—勤學(xué)善思

3教學(xué)內(nèi)容—理實(shí)交融

4教學(xué)計(jì)劃—教學(xué)相長

5考核方法—知行并重本講主要內(nèi)容2025/2/231為什么要學(xué)好道路工程材料—專業(yè)基礎(chǔ)

1.1人類發(fā)展歷史石器-青銅-鐵器-蒸汽-電器-原子-信息時(shí)代馬尓他巨石廟-埃及金字塔-中國長城-英法海底隧道-布魯塞爾原子塔材料是社會(huì)發(fā)展的里程碑，新材料是社會(huì)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)國家“十四五”發(fā)展規(guī)劃明確把新材料和新材料人才培養(yǎng)作為重要支持方向人類發(fā)展史是由材料書寫的歷史2025/2/231為什么要學(xué)好道路工程材料—專業(yè)基礎(chǔ)

1.2道路發(fā)展歷史道，蹈也。路，露也。言人所踐蹈而露見也。----東漢《釋名》黃帝作車，引重致遠(yuǎn)。----《古史考》周道如砥，其直如矢。----《詩經(jīng)·小雅·大東》發(fā)榆林北境至其牙，東達(dá)于薊，長三千里，廣百步。----《資治通鑒·隋記》汽車（1883年戴姆勒），充氣輪胎（1888年鄧祿普），碎石路面（1816年馬克當(dāng)），近代交通的三大支柱1932年，德國修建了世界上第一條高速公路(科隆至波恩線)----這條路通往未來2025/2/231為什么要學(xué)好道路工程材料—專業(yè)基礎(chǔ)

1.2道路發(fā)展歷史道路工程歷史就是一部材料發(fā)展史：利用材料-制造材料-創(chuàng)造材料第一代道路：小路小徑第二代道路：碎石道路第三代道路：鋪裝道路第四代道路：混凝土道路第五代道路：？FEHRL（歐洲國家公路研究實(shí)驗(yàn)）定義的道路發(fā)展歷程：2025/2/231為什么要學(xué)好道路工程材料—專業(yè)基礎(chǔ)

1.3第五代道路構(gòu)想2025/2/231為什么要學(xué)好道路工程材料—專業(yè)基礎(chǔ)

能量收集與利用冰雪自融裂縫自愈合車輛自動(dòng)引導(dǎo)道路智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)路面狀態(tài)自動(dòng)感知尾氣處理系統(tǒng)智能駕駛管理系統(tǒng)排水與洪水保護(hù)預(yù)制鋪裝材料低碳建筑材料再生利用材料螺栓緊固永久開放道路系統(tǒng)2025/2/231為什么要學(xué)好道路工程材料—專業(yè)基礎(chǔ)

1.4道路工程材料課程的重要性道路材料：關(guān)鍵的專業(yè)基礎(chǔ)課，是其他課程的知識(shí)基礎(chǔ)道路材料是道路工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，先進(jìn)性的體現(xiàn)道路材料在整個(gè)道路工程造價(jià)中占比很大（40～70％）道路材料性能往往決定了道路工程使用性能和服務(wù)壽命道路材料決定了道路設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)組合、施工工藝道路工程技術(shù)快速發(fā)展，需要先進(jìn)材料作為支撐Keepyoureyesonthestars，andyourfeetontheground!2025/2/231為什么要學(xué)好道路工程材料—專業(yè)基礎(chǔ)

1.4道路工程材料課程的開設(shè)歷史道路工程材料是同濟(jì)大學(xué)開設(shè)最早、最具歷史傳承的課程之一1914年同濟(jì)大學(xué)設(shè)立土木科時(shí)即下設(shè)道路、鐵路施工專業(yè)，開設(shè)相關(guān)課程1952年陳本端先生出版了《道路材料實(shí)驗(yàn)》教材1978年同濟(jì)大學(xué)組織編寫了《道路建筑材料》教材，課程連續(xù)開設(shè)至今隨后40余年，道路工程材料與時(shí)俱進(jìn)、推陳出新，陸續(xù)修訂6次；2024年，第7版教材出版1952，陳本端1978，嚴(yán)家伋1986，嚴(yán)家伋1996，嚴(yán)家伋2004，李立寒等2010，李立寒等2018，李立寒等2025/2/232024，孫大權(quán)等2如何學(xué)好道路工程材料課程—勤學(xué)善思2.1道路工程材料發(fā)展及面臨問題（1）我國瀝青路面發(fā)展歷程砂石路面50~60年代黏土+砂石材料“貧油國”渣油路面60~70年代渣油表處+石灰土大慶油田低等級(jí)路面高等級(jí)路面70~80年代瀝青碎石+石灰碎石勝利油田80年代后瀝青砼+水穩(wěn)基層優(yōu)質(zhì)瀝青2025/2/232如何學(xué)好道路工程材料課程—勤學(xué)善思2.1道路工程材料發(fā)展及面臨問題（2）成就與發(fā)展（公路）2001年公路里程170萬km，高速1.9萬km2006年公路里程348萬km，高速4.5萬km2010年公路里程398萬km，高速7.4萬km2015年公路里程456萬km，高速12.4萬km2030年規(guī)劃高速16.2萬km，國道29.9萬km《國家公路網(wǎng)規(guī)劃》：高速公路規(guī)劃16.2萬公里，未來建設(shè)改造5.8萬公里，其中擴(kuò)容改造3萬公里。國道規(guī)劃總里程29.9萬公里，未來建設(shè)改造11萬公里2025/2/232如何學(xué)好道路工程材料課程—勤學(xué)善思2.1道路工程材料發(fā)展及面臨問題（2）成就與發(fā)展（機(jī)場和市政）2015年機(jī)場205個(gè)，2030年計(jì)劃2300個(gè)：平安、綠色、智慧、人文為核心的四型機(jī)場城鎮(zhèn)化進(jìn)程下的市政道路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)：綠色、低碳、智能、耐久道路建養(yǎng)材料與技術(shù)2025/2/232如何學(xué)好道路工程材料課程—勤學(xué)善思2.1道路工程材料發(fā)展及面臨問題（3）問題與挑戰(zhàn)松散掉粒車轍變形疲勞龜裂原因：（1）交通量大；（2）材料設(shè)計(jì)；（3）施工控制；（4）-----2025/2/232如何學(xué)好道路工程材料課程—勤學(xué)善思2.2道路工程材料課程學(xué)習(xí)方法（2）面向工程需要，以問題為導(dǎo)向開展學(xué)習(xí)：學(xué)以致用，用以促學(xué)早期損壞，材料耐久性不足：如何選材，如何設(shè)計(jì)，如何保障施工質(zhì)量適應(yīng)極端氣候、特殊工況、重載交通的高性能材料：新材料研發(fā)雙碳背景下道路工程材料再生利用：綠色低碳材料面向第五代道路的智能道路材料：自感知、自診斷、自修復(fù)材料（1）材料種類多，知識(shí)點(diǎn)多，掌握材料學(xué)基本理論和關(guān)鍵技術(shù)石料：石灰?guī)r、玄武巖、輝綠巖、花崗巖~~瀝青技術(shù)指標(biāo)：針入度、軟化點(diǎn)、粘度、延度、閃點(diǎn)、TFOT老化、PAV老化~~瀝青混合料設(shè)計(jì)方法：馬歇爾設(shè)計(jì)方法、GTM設(shè)計(jì)方法、Superpave設(shè)計(jì)方法~~2025/2/232如何學(xué)好道路工程材料課程—勤學(xué)善思2.2道路工程材料課程學(xué)習(xí)方法（3）學(xué)習(xí)方法重點(diǎn)掌握、理解概念性問題理論知識(shí)與實(shí)際工程相結(jié)合注重試驗(yàn)、創(chuàng)新能力的提升學(xué)習(xí)金字塔（美國緬因州國家訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室研究成果）采用不同的學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)者在兩周以后還能記住內(nèi)容（學(xué)習(xí)保持率）A+討論實(shí)踐作業(yè)思考2025/2/233教學(xué)內(nèi)容—理實(shí)交融3.1學(xué)習(xí)對(duì)象（1）原材料：砂石、瀝青、水泥、石灰等（2）混合料：瀝青混合料，水泥砼，半剛性材料等石料瀝青瀝青混合料2025/2/233教學(xué)內(nèi)容—理實(shí)交融3.2教學(xué)內(nèi)容（1）材料學(xué)基礎(chǔ)理論材料學(xué)四個(gè)基本問題：組成、結(jié)構(gòu)、工藝、性能道路工程材料：原材料選擇、混合料設(shè)計(jì)、施工工藝、性能測評(píng)材料組成對(duì)性能的影響鋼材：加入鉻、鎳可以提高防銹能力巖石：花崗巖主要成分石英、長石；石灰?guī)r主要成分方解石。瀝青：飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)組成硅酸鹽水泥：提高硅酸三鈣含量，硬化速度、強(qiáng)度提高2025/2/233教學(xué)內(nèi)容—理實(shí)交融3.2教學(xué)內(nèi)容微觀結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響微觀結(jié)構(gòu)（納米級(jí)）：原子、分子、離子等在空間的分布情況亞觀結(jié)構(gòu)（微米級(jí)）：巖石的礦物組織，金屬的晶體顆粒等宏觀結(jié)構(gòu)（毫米級(jí)）：肉眼、放大鏡可以觀測的結(jié)構(gòu)碳的同素異型體2025/2/233教學(xué)內(nèi)容—理實(shí)交融3.2教學(xué)內(nèi)容微觀結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響(微觀結(jié)構(gòu)）瀝青超顯微結(jié)構(gòu)（原子力掃描電鏡照片）2025/2/233教學(xué)內(nèi)容—理實(shí)交融3.2教學(xué)內(nèi)容微觀結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響(亞觀結(jié)構(gòu)）聚合物改性瀝青亞微觀結(jié)構(gòu)2025/2/233教學(xué)內(nèi)容—理實(shí)交融3.2教學(xué)內(nèi)容微觀結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響(宏觀結(jié)構(gòu)）瀝青混合料宏觀結(jié)構(gòu)2025/2/233教學(xué)內(nèi)容—理實(shí)交融3.2教學(xué)內(nèi)容（2）道路材料基本技術(shù)性質(zhì)基本工程性能/技術(shù)指標(biāo)：抗壓強(qiáng)度、磨耗率、壓碎值、馬歇爾穩(wěn)定度、軟化點(diǎn)等耐久性：道路工程材料在形成荷載及自然因素的作用下，其使用性能將發(fā)生衰減。主要包括疲勞（車輛荷載作用下）和老化（自然因素作用下）工藝性：工藝性是指材料適合與按一定工藝要求加工的性能。工藝性是選擇材料和確定設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)必須考慮的重要因素?；疚锢硇阅?技術(shù)指標(biāo)：常用的物理指標(biāo)-物理常數(shù)（密度、空隙率、孔隙率）與吸水率等。2025/2/233教學(xué)內(nèi)容—理實(shí)交融3.2教學(xué)內(nèi)容（3）道路工程材料性能測評(píng)試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)指標(biāo)試驗(yàn)技能壓碎值試驗(yàn)針入度試驗(yàn)（4）道路材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范中國：國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)美國：ASTM美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)AASHTO美國各州公路與運(yùn)輸工作者協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)英國：BS標(biāo)準(zhǔn)日本：JIS標(biāo)準(zhǔn)2025/2/233教學(xué)內(nèi)容—理實(shí)交融3.2教學(xué)內(nèi)容（5）材料設(shè)計(jì)理論與方法主要包括：碎石材料級(jí)配設(shè)計(jì)、瀝青混合料設(shè)計(jì)、水泥混凝土設(shè)計(jì)根據(jù)工程特點(diǎn)、交通量、車輛特征、氣候條件等實(shí)際需要，設(shè)計(jì)各種道路工程材料配比及施工工藝公路鋪面材料橋梁鋪面材料跑道鋪面材料2025/2/234教學(xué)計(jì)劃—教學(xué)相長4.1教學(xué)目標(biāo)熟悉常用原材料、混合料基本性質(zhì)、技術(shù)指標(biāo)掌握常用混合料組成設(shè)計(jì)原理與方法4.2教學(xué)方法多媒體課堂教學(xué)自建線上課程學(xué)習(xí)4.3課時(shí)安排實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)場/虛擬教學(xué)討論課翻轉(zhuǎn)課堂了解道路材料常規(guī)測試技術(shù)具備解決工程技術(shù)問題的能力總34課時(shí)，17周實(shí)驗(yàn)教學(xué)4學(xué)時(shí)，2周討論課4學(xué)時(shí)，2周課外答疑討論（線上/線下）2025/2/234教學(xué)計(jì)劃—教學(xué)相長4.4教學(xué)進(jìn)度周教學(xué)內(nèi)容1緒論（道路工程材料發(fā)展歷程/教學(xué)內(nèi)容/考核方法）2第一章石料與集料（石料性質(zhì)/技術(shù)指標(biāo)）3

中秋放假4第一章石料與集料（集料/級(jí)配理論/設(shè)計(jì)方法）5第二章瀝青材料（技術(shù)性質(zhì)/技術(shù)指標(biāo)/測試方法）6

國慶放假7第二章瀝青材料（瀝青種類/化學(xué)組成/膠體結(jié)構(gòu)）8第二章瀝青材料（乳化瀝青/改性瀝青/其他特種瀝青）9第三章瀝青混合料（混合料類型/強(qiáng)度機(jī)理及影響因素）周教學(xué)內(nèi)容10第三章瀝青混合料（路用性能/技術(shù)指標(biāo)/測試方法）11第三章瀝青混合料（混合料設(shè)計(jì)原理、方法與指標(biāo)，SMA等）12實(shí)驗(yàn)課1：集料與瀝青（集料密度、篩分、壓碎值；瀝青基礎(chǔ)指標(biāo)）13實(shí)驗(yàn)課2：瀝青混合料（瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)、配合比設(shè)計(jì)）14討論課1（先進(jìn)道路工程材料-新材料、新技術(shù)、新方法、新工藝）15第四章水泥與石灰（礦物組成/技術(shù)性質(zhì)/道路水泥）16第五章水泥混凝土（技術(shù)性質(zhì)/技術(shù)指標(biāo)/測試方法）17第六章半剛性基層材料（類型/強(qiáng)度機(jī)理及影響因素）18期末考試2025/2/235考核方法—知行并重5.1成績?cè)u(píng)定

總評(píng)成績：平時(shí)成績50%，期末筆試（閉卷）50%平時(shí)成績：

課程出勤10%

課程作業(yè)10%討論匯報(bào)10%實(shí)驗(yàn)課程10%

在線學(xué)習(xí)10%2025/2/235考核方法—知行并重5.2線上資源2025/2/23/detail/2448042165考核方法—知行并重5.3教材2025/2/23道路工程材料（第七版）孫大權(quán)，朱興一，孫艷娜，李立寒人民交通出版社，2024年7月出版謝謝！教學(xué)相長學(xué)以致用第1章砂石材料Gravelmaterials2025/2/23砂石材料種類和技術(shù)性質(zhì)集料技術(shù)性能和級(jí)配組成級(jí)配理論及礦料組成設(shè)計(jì)核心知識(shí)點(diǎn)河卵石礦山開采加工集料1砂石材料基礎(chǔ)知識(shí)

2石料的技術(shù)性質(zhì)

3集料的技術(shù)性質(zhì)

4礦質(zhì)混合料級(jí)配理論

5礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)方法本章主要內(nèi)容2025/2/231砂石材料基礎(chǔ)知識(shí)

砂石材料種類砂石礦物組成砂石成巖條件1砂石材料基礎(chǔ)知識(shí)1.1砂石材料在道路工程中重要性道路工程中用量最大的原材料石料/集料技術(shù)性質(zhì)直接影響道路工程的服役壽命和使用性能不可再生資源，雙碳背景下如何利用以及再生使用天然石料的替代：鋼渣、粉煤灰、建筑廢棄物等固廢材料的利用2025/2/231砂石材料基礎(chǔ)知識(shí)1.2砂石材料的種類造巖礦物2025/2/23巖石是造巖礦物在地質(zhì)作用下按照一定規(guī)律聚集而形成的自然體主要造巖礦物：

石英、長石、方解石、白云石、云母、角閃石等巖石的性質(zhì)主要由其礦物成分及組成結(jié)構(gòu)決定。成巖條件①巖漿巖－地殼內(nèi)部熔融巖漿上升冷卻而成，又稱火成巖例如：花崗巖（侵入巖）、安山巖、玄武巖（噴出巖）②沉積巖－母巖經(jīng)長期風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積成巖作用而形成（水成巖）例如：石灰?guī)r、砂巖③變質(zhì)巖－巖漿巖或沉積巖經(jīng)過地址變質(zhì)作用而形成的巖石例如：石灰?guī)r大理巖，花崗巖片麻巖石灰?guī)r玄武巖2石料的技術(shù)性質(zhì)物理性質(zhì)吸水抗凍力學(xué)性質(zhì)2石料的技術(shù)性質(zhì)

2.1物理性質(zhì)（物理常數(shù)、吸水性、抗凍性）（1）密度2025/2/23①真實(shí)密度（真實(shí)體積vs—礦物實(shí)體體積）②表觀密度（表觀體積vs＋

vn—含閉口孔隙）③毛體積密度(毛體積vs+vn+vi—含閉口與開口孔隙)2石料的技術(shù)性質(zhì)

2.1物理性質(zhì)（物理常數(shù)、吸水性、抗凍性）（2）吸水性：石料吸收水分的能力，與石料的開口孔隙密切相關(guān)2025/2/23①吸水率：常溫（20±2℃）、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325kPa)②飽水率：常溫（20±2℃）、真空抽氣（2.67kPa）最大吸水質(zhì)量吸水率（飽水率）＝×100％

干燥試樣質(zhì)量（3）抗凍性：石料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受反復(fù)凍融而不破壞，并不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的能力①直接凍融法（凍融循環(huán)試驗(yàn)：-15℃冰凍4h←→25℃融解4h）

若干次(15、25、50次)

質(zhì)量損失：凍融后質(zhì)量損失百分率

強(qiáng)度損失：凍融后強(qiáng)度與凍融前強(qiáng)度的比值②硫酸鈉堅(jiān)固性法（Na2SO4結(jié)晶體積漲大）

將石料浸入飽和Na2SO4溶液20h，置于105±5℃烘箱4h，循環(huán)5次凍融后損失質(zhì)量質(zhì)量損失率＝×100％

試件原質(zhì)量2石料的技術(shù)性質(zhì)

2.2力學(xué)性質(zhì)（抗壓強(qiáng)度）石料應(yīng)具備一定的抗壓、抗彎、抗剪強(qiáng)度，以及抗沖擊、摩擦作用的能力抗壓強(qiáng)度是反映巖石力學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)，采用飽水狀態(tài)下巖石試件的單軸抗壓試驗(yàn)進(jìn)行測試抗壓強(qiáng)度：單位面積上所能承受的極限荷載，受測試條件（試件尺寸、加載速率、潮濕狀態(tài)）影響2025/2/23常用石料抗壓強(qiáng)度礦物組成是影響抗壓強(qiáng)度的重要因素，含石英、長石等多強(qiáng)度大；含云母、滑石等多強(qiáng)度小結(jié)構(gòu)構(gòu)造也是影響抗壓強(qiáng)度的因素，結(jié)構(gòu)疏松、孔隙率較大的巖石強(qiáng)度小玄武巖100~500MPa，石灰?guī)r20~120MPa，石英巖250~400MPa2石料的技術(shù)性質(zhì)

2.2力學(xué)性質(zhì)（抗壓強(qiáng)度）2025/2/23試件尺寸的影響：①道路工程:50×50×50mm立方體；φ50×H50mm圓柱體②橋梁工程:70×70×70mm立方體③建筑地基：φ50mm圓柱體，高徑比2:1加載速率的影響：采用0.5~1.0MPa/s的加載速率（T0211）含水率的影響：飽水狀態(tài)、天然狀態(tài)、干燥狀態(tài)3集料的技術(shù)性質(zhì)集料的定義和分類集料加工生產(chǎn)工藝集料物理性質(zhì)、級(jí)配3集料的技術(shù)性質(zhì)3.1集料的定義和分類2025/2/23分類—按粒徑大?、偬烊簧笆牧希河勺匀粭l件作用而形成例如：卵石、礫石；砂（海砂、河砂、山砂等）②工業(yè)副產(chǎn)品材料－工業(yè)生產(chǎn)或建設(shè)施工所產(chǎn)生的材料例如：鋼渣、粉煤灰、建筑廢棄物、垃圾焚燒灰渣等③軋制加工碎石－按照形狀、粒徑等需要經(jīng)破碎加工而獲得例如：塊石、碎石等鋼渣集料河沙分類—按材料來源①粗集料：大于2.36mm②細(xì)集料：小于2.36mm定義：由大量不同粒徑的礦質(zhì)顆粒組成的混合物3.2集料加工工藝

2025/2/23開采礦山2025/2/23篩分軋制道路工程用集料生產(chǎn)工藝流程振動(dòng)喂料鄂式粗破反擊式細(xì)破篩分分檔原石開采2025/2/23鱷式破碎機(jī)：動(dòng)顎和靜顎兩塊顎板組成破碎腔，模擬動(dòng)物的兩顎運(yùn)動(dòng)而完成物料破碎作業(yè)的破碎機(jī)2025/2/23反擊式破碎機(jī)：利用反擊破碎的原理對(duì)物料進(jìn)行粉碎，是一種比顎式破碎機(jī)更細(xì)的破碎機(jī)設(shè)備15~25mm10~15mm5~10mm2025/2/23獲得不同粒徑規(guī)格的集料，按照適宜的配比組合成為礦質(zhì)混合料，以滿足不同工程需求3.3集料的物理性質(zhì)

2025/2/23（1）密度：表觀密度、毛體積密度、裝填密度顆粒間空隙孔隙+實(shí)體孔隙：集料顆粒本身的空間—Vn+Vi空隙：集料顆粒之間的空間—Vv裝填密度顆粒之間的空間體積①

堆積（松裝）密度——集料按自由下落方式裝樣②振實(shí)（緊裝）密度——集料按振搖方式裝樣③搗實(shí)（緊裝）密度——集料按搗實(shí)方式裝樣容量瓶法測表觀密度石料孔隙結(jié)構(gòu)示意圖水中狀態(tài)表面干狀態(tài)水水水水水水3.3集料的物理性質(zhì)

2025/2/23（2）級(jí)配定義：集料中不同尺寸顆粒的比例，反映了粒徑大小不同的礦質(zhì)顆粒的相互搭配情況方法：篩分試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸（mm）0.0752.36190.154.7526.50.39.531.50.613.2531.18163.3集料的物理性質(zhì)

（2）級(jí)配級(jí)配三參數(shù)①分計(jì)篩余百分率ai：某號(hào)篩上的篩余質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分率②累計(jì)篩余百分率Ai：等于或大于某號(hào)篩上篩余質(zhì)量之和占總質(zhì)量的百分率③通過百分率Pi：通過某號(hào)篩的集料質(zhì)量占試件總質(zhì)量的百分率級(jí)配曲線：縱坐標(biāo)為通過百分率P，橫坐標(biāo)為篩孔尺寸

0.0750.150.30.61.183.3集料的物理性質(zhì)

（3）細(xì)度模數(shù)細(xì)度模數(shù)：評(píng)價(jià)砂或細(xì)集料粗細(xì)程度，用于評(píng)定細(xì)、中、粗砂細(xì)度模數(shù)計(jì)算方法：各篩上累計(jì)篩余百分率之和，按下式計(jì)算：細(xì)度模數(shù)指標(biāo)意義：①細(xì)度模數(shù)越大，表示細(xì)集料越粗，粗砂（3.7～3.1），中砂（3.0～2.3），細(xì)砂（2.2~1.6）②沒有考慮小于0.15mm顆粒含量，不能全面反應(yīng)顆粒分布，無單位③取決于0.15mm～2.26mm篩上累計(jì)篩余量之和，對(duì)于較粗顆粒含量較敏感3.3集料的物理性質(zhì)

（4）集料的顆粒形狀與表面特征顆粒形狀：蛋圓形、棱角形、針狀、片狀，理想的形狀接近立方體?！豆饭こ碳显囼?yàn)規(guī)程JTGE42》定義：集料針偏狀顆粒為顆粒最小厚度（或直徑）與最大長度（或?qū)挾龋┓较虻某叽绫刃∮?：3的顆粒。表面特征：指集料表面的粗糙程度及孔隙特征等，與集料的材質(zhì)、巖石的結(jié)構(gòu)、礦物組成以及受到?jīng)_刷、腐蝕程度有關(guān)。集料表面特征影響集料與結(jié)合料的粘結(jié)性能，從而影響混合料的強(qiáng)度，尤其是抗折強(qiáng)度。3.4粗集料的力學(xué)性質(zhì)及表征指標(biāo)

（1）壓碎值將13.2～16mm集料分三層裝入壓碎值模具，夯實(shí)，稱重在10min加壓至400kN，穩(wěn)壓5s后卸載，過2.36mm篩指標(biāo)意義：

抵抗被壓碎的能力，表征集料強(qiáng)度的相對(duì)指標(biāo)計(jì)算方法：

被壓碎的質(zhì)量（小于2.36mm）/原樣質(zhì)量X100%影響因素：

石料材質(zhì)、針片狀等；壓碎值越大，表明集料抗壓碎能力越強(qiáng)工程概念：

常用集料壓碎值范圍，現(xiàn)行規(guī)范中技術(shù)要求（表面層26）、測試方法3.4粗集料的力學(xué)性質(zhì)及表征指標(biāo)

（2）磨光值指標(biāo)意義：石料抵抗磨光的能力，即保持其原有粗糙性狀的能力計(jì)算方法：采用磨光試驗(yàn)，用擺式儀測摩擦系數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)試件比較計(jì)算影響因素：

石料材質(zhì)、表面狀態(tài)等；磨光值越大，表明集料抗磨光能力越強(qiáng)工程概念：

常用集料磨光值范圍，現(xiàn)行規(guī)范中技術(shù)要求（表面層集料42）將集料單層緊密排列試模中，用環(huán)氧樹脂砂漿固定經(jīng)6h磨光（加入30號(hào)和280號(hào)金剛砂），用擺式儀測摩擦系數(shù)3.4粗集料的力學(xué)性質(zhì)及表征指標(biāo)

（3）磨耗損失指標(biāo)意義：抵抗摩擦、撞擊的能力，可用于評(píng)價(jià)集料耐磨、耐久、堅(jiān)硬等特性計(jì)算方法：采用磨光試驗(yàn)，（原試樣質(zhì)量-殘留在1.7mm篩上質(zhì)量）/原試樣質(zhì)量x100%影響因素：

石料材質(zhì)、針片狀、棱角性等；磨耗損失越小，表明集料抗磨耗能力越強(qiáng)工程概念：

常用集料磨耗損失范圍，現(xiàn)行規(guī)范中技術(shù)要求（28%）鋼球：12個(gè)，總重5kg3.4粗集料的力學(xué)性質(zhì)及表征指標(biāo)

（4）公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范相關(guān)要求粗集料主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)意義單位高速公路及一級(jí)公路其他等級(jí)公路表面層其他層次壓碎值，不大于強(qiáng)度相對(duì)指標(biāo)，抗壓碎能力％262830洛杉機(jī)磨耗損失，不大于抵抗摩擦、撞擊的能力％283035吸水率，不大于吸持水分能力％233堅(jiān)固性，不大于抗反復(fù)凍融的能力％1212－針片狀顆粒含量，不大于顆粒形狀％151820磨光值，不小于抵抗磨光的能力－42－－4級(jí)配理論級(jí)配類型富勒理論泰波公式4.1級(jí)配研究的目的理解級(jí)配對(duì)混合料性能的影響：獲得最大密度和最好性能指導(dǎo)級(jí)配設(shè)計(jì)：確定級(jí)配范圍，優(yōu)化材料配比①最小空隙率：達(dá)到最大密實(shí)度②最大摩阻力：增加集料的穩(wěn)定性和強(qiáng)度擺水果問題，數(shù)學(xué)家花400年的時(shí)間去證明怎樣組合才能獲得最大的密度、最小的空隙率一檔集料堆積狀態(tài)（空隙率~40%）4.2級(jí)配類型三種典型級(jí)配①連續(xù)級(jí)配：級(jí)配曲線光滑，每一種尺寸的集料都有②間斷級(jí)配：剔除一個(gè)或幾個(gè)分級(jí)，曲線形成折線形③單一粒徑：只有一種規(guī)格，均一尺寸連續(xù)級(jí)配連續(xù)與間斷級(jí)配示意圖間斷級(jí)配單一粒徑4.3連續(xù)級(jí)配理論最大密度曲線——富勒理論①粒徑d與通過率p之間處于拋物線關(guān)系，獲得最大密實(shí)度②p2=kd當(dāng)d=D時(shí)，p=100→1002=k·D→

式中：d—欲計(jì)算通過百分率的粒徑

D—混合料最大粒徑最大密度曲線n冪公式——泰波公式式中：n—級(jí)配指數(shù)級(jí)配碎石墊層施工4.3連續(xù)級(jí)配理論級(jí)配范圍-級(jí)配指數(shù)nn=0.45～0.5，密實(shí)度最大n=0.3～0.7，密實(shí)度尚可n=0.35～0.45，工作性較好級(jí)配指數(shù)與級(jí)配曲線關(guān)系圖5級(jí)配設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)目標(biāo)試算法圖解法5.1級(jí)配設(shè)計(jì)方法-試算法設(shè)計(jì)任務(wù)：確定礦質(zhì)混合料中各檔集料的比例

前提條件：①各檔集料級(jí)配；②設(shè)計(jì)級(jí)配范圍試算法

1）基本假定某一粒徑的顆粒由一種集料提供，其它集料中不含此粒徑的顆粒試算篩孔選擇：該粒徑的顆粒在該集料中是占絕對(duì)優(yōu)勢

2）計(jì)算方法

①選擇試算篩孔②確定各檔集料比例③校核驗(yàn)算④調(diào)整配比⑤確定設(shè)計(jì)結(jié)果1號(hào)集料：X%2號(hào)集料：Y%3號(hào)集料：Z%4號(hào)集料:W%5.1級(jí)配設(shè)計(jì)方法-試算法3）計(jì)算過程X＋Y＋Z＝100；d=i

時(shí)：X.aA(i)+Y.aB(i)

+Z.aC(i)

＝aM(i)試驗(yàn)獲得各檔集料級(jí)配參數(shù)，Pi→Ai→ai

技術(shù)參數(shù)集料A集料B集料C合成混合料M篩孔i的分計(jì)篩余/%aA(i)aB(i)aC(i)aM(i)在混合料中的比例/%XYZ100步驟①計(jì)算A集料在礦質(zhì)混合料中的用量X確定A集料中占優(yōu)勢含量的粒徑：

A集料中含量占優(yōu)勢粒徑i=4.75mm:aA(4.75)=49.9%忽略其它集料在此粒徑含量

aB(i)

=0、aC(i)=0，代入式（1）

A集料用量X為：

篩孔尺寸di（mm）集料A集料B集料C碎石分計(jì)篩余aA(i)

（%）石屑分計(jì)篩余aB(i)

（%）礦粉分計(jì)篩余

aC(i)

（%）13.20.8——9.543.6——4.7549.9——2.364.42.0—1.181.322.6—0.6—23.7—0.3—18.4—0.15—13.04.00.075—10.910.7<0.075—9.585.3

所選擇的試算篩孔應(yīng)在該集料中占有絕對(duì)優(yōu)勢步驟②：計(jì)算C集料在礦質(zhì)混合料中的用量Z確定C集料中占優(yōu)勢的粒徑

C集料中含量占優(yōu)勢粒徑為:j<0.075mmaZ(<0.075mm)=85.3%忽略A、C集料同一粒徑含量:aA(j)

=0、aB(j)=0

C集料用量Z為：步驟③：計(jì)算B集料在礦質(zhì)混合料中的用量YY＝100－(X＋Z）＝100－(42.1＋7.0）＝50.9%步驟④校核調(diào)整計(jì)算合成礦質(zhì)混合料的通過百分率PM(i)——合成級(jí)配

X.PA(i)+Y.PB(i)+Z.PC(i)＝PM(i)要求：①合成級(jí)配aM(i)或PM(i)

全部篩孔均在規(guī)定的級(jí)配范圍內(nèi)②調(diào)整配合比后還應(yīng)重新進(jìn)行校核，直至符合要求為止③經(jīng)調(diào)整后仍不能滿足級(jí)配要求時(shí)，可摻加單粒級(jí)集料或調(diào)換集料合成級(jí)配必須處于規(guī)定范圍內(nèi)，宜靠近中值劃重點(diǎn)：重點(diǎn)1：試算篩孔不亂選：絕對(duì)優(yōu)勢重點(diǎn)2：設(shè)計(jì)結(jié)果需驗(yàn)證：全部合格5.2級(jí)配設(shè)計(jì)方法-圖解法按通過百分率計(jì)算并制圖修正平衡面積法

1）繪制圖解法坐標(biāo)圖

⑴計(jì)算設(shè)計(jì)級(jí)配范圍中值⑵繪制圖框并作對(duì)角線（為設(shè)計(jì)級(jí)配中值）⑶確定縱坐標(biāo)：通過百分率（％）——算術(shù)坐標(biāo)⑷確定橫坐標(biāo)：根據(jù)設(shè)計(jì)級(jí)配中值，P→d，確定篩孔尺寸位置⑸將各種集料的級(jí)配（通過量）繪在圖中2）確定各集料的用量3）合成級(jí)配的校核與調(diào)整⑴計(jì)算合成級(jí)配：Pm(i)=ΣPj(i)·Xj⑵調(diào)整：合成級(jí)配曲線應(yīng)盡可能光滑，靠近級(jí)配范圍中值線篩孔尺寸(mm)16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075級(jí)配范圍(mm)10095~10070~8848~6836~5324~4118~3012~228~164~8級(jí)配中值(mm)10098795745332417126設(shè)計(jì)級(jí)配要求坐標(biāo)系建立相疊等分縱距：兩相鄰級(jí)配曲線頭尾重疊a’=a

相接重線連分:兩相鄰級(jí)配曲線頭尾相離

相離等分平距：兩相鄰級(jí)配曲線頭尾相分b’=b第一章復(fù)習(xí)題石料造巖礦物和成巖條件玄武巖、石灰?guī)r等常用集料的技術(shù)特點(diǎn)石料與集料的主要物理性質(zhì)石料與集料的主要力學(xué)性能、評(píng)價(jià)指標(biāo)及其意義現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范中相關(guān)指標(biāo)和技術(shù)要求級(jí)配類型，級(jí)配理論與級(jí)配指數(shù)的意義礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法第2章瀝青材料ASPHALTmaterials2025/2/23瀝青化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu)瀝青技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)指標(biāo)特殊瀝青：乳化瀝青、改性瀝青核心知識(shí)點(diǎn)石油瀝青天然瀝青石油瀝青生產(chǎn)瀝青路面施工彩色瀝青路面施工1瀝青材料基礎(chǔ)知識(shí)

2石油瀝青化學(xué)組成與膠體結(jié)構(gòu)

3石油瀝青技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)指標(biāo)

4石油瀝青分級(jí)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

5乳化瀝青和改性瀝青本章主要內(nèi)容2025/2/231瀝青材料基礎(chǔ)知識(shí)

瀝青材料種類瀝青材料的主要用途石油瀝青的生產(chǎn)工藝1瀝青材料基礎(chǔ)知識(shí)1.1瀝青？為什么叫“瀝青”2025/2/23①富有詩意的顏色：取之于藍(lán),而青于藍(lán)；兩岸青山相對(duì)出；朝如青絲暮成雪②茂盛的樣子：青青河畔草，青山綠水③比喻年少，活力：青春青，是藍(lán)是綠也是黑①液體一滴一滴地落下：嘔心瀝血，披肝瀝膽②從毛孔或裂縫小口慢慢流出：瀝酒(濾酒)，瀝液(細(xì)微的水流)③液體的點(diǎn)滴，傾灑：淅淅瀝瀝，余瀝1927年昆士蘭大學(xué)瀝青滴落實(shí)驗(yàn)1瀝青材料基礎(chǔ)知識(shí)1.2瀝青材料的種類按照來源分類2025/2/23地瀝青：天然瀝青；石油瀝青天然瀝青：湖瀝青，巖瀝青，海底瀝青

石油瀝青：原油加工而獲得是產(chǎn)品，用量最大的瀝青材料②焦油瀝青:煤瀝青，木瀝青，頁巖瀝青按照用途分類道路瀝青：用于道路工程建設(shè)②水工瀝青：用于水利工程建設(shè)③建筑瀝青：用于房屋等建設(shè)湖瀝青巖瀝青海底瀝青1瀝青材料基礎(chǔ)知識(shí)1.3瀝青的定義在高度縮合的環(huán)烷環(huán)、芳香環(huán)上帶有長短不同的烷基側(cè)鏈的碳?xì)浠衔?，及其非金屬（O、S、N）衍生物組成的混合物，并含有微量重金屬元素顏色：暗褐色或黑色形態(tài)：常溫下為固體或半固體按材料組成定義瀝青是黑色或暗黑色固體、半固體或粘稠狀物體，由天然或人工制造而得主要為高分子烴類組成，可溶于苯或二硫化炭。按材料物性定義2瀝青化學(xué)組成與膠體結(jié)構(gòu)元素組成四組分膠體結(jié)構(gòu)2元素組成與膠體結(jié)構(gòu)2.1元素組成2025/2/23瀝青是十分復(fù)雜的烴類和非烴類的混合物元素組成復(fù)雜：C、H、O、N、S以及重金屬元素化學(xué)組分復(fù)雜：據(jù)說3000種以上化合物分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜：分子量分布廣，含有大量稠環(huán)芳烴碳C氫H硫S氧O氮N82~88%

8~11%

0~6%

0~1.5%

0~1%微量金屬元素：釩、鎳、鐵、鎂、鈣主要元素元素組成元素組成宏觀性能很難建立聯(lián)系2元素組成與膠體結(jié)構(gòu)2.2組分分析組分：將瀝青中物理、化學(xué)、力學(xué)等性質(zhì)相同或相近的化合物歸為一組四組分：將瀝青分為四組，定義為飽和分S、芳香分A、膠質(zhì)R和瀝青質(zhì)A瀝青芳香分飽和分瀝青質(zhì)膠質(zhì)正庚烷溶解不溶瀝青質(zhì)可溶油分正庚烷沖洗甲苯?jīng)_洗甲苯+乙醇沖洗飽和分芳香分膠質(zhì)瀝青2元素組成與膠體結(jié)構(gòu)2.2組分分析氧化鋁色譜柱原理：瀝青組分在色譜柱吸附、溶解、脫附過程；瀝青+溶劑沖洗獲得組分方法：（1）正庚烷+瀝青，不溶物為瀝青質(zhì)；（2）脫瀝青質(zhì)部分進(jìn)入色譜柱；（3）依次用正庚烷、甲苯、甲苯+乙醇沖洗（4）相似相容：正庚烷----飽和分甲苯-----分析法甲苯+乙醇----膠質(zhì)2元素組成與膠體結(jié)構(gòu)2.2組分分析飽和分直鏈和支鏈脂肪烴及環(huán)烷烴、芳香烴組成，非極性，含量5～20％芳香分瀝青中最低分子量的環(huán)烷芳香烴組成，含量40～65％膠質(zhì)主要由C、H組成，并含有S、N、O雜原子，是瀝青質(zhì)的溶劑和擴(kuò)散劑，含量15%～30%瀝青質(zhì)分子量最大、結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的組分，含有重金屬元素，不溶于其他組分，影響流變性質(zhì)和膠體結(jié)構(gòu)2元素組成與膠體結(jié)構(gòu)2.2組分分析各組分對(duì)瀝青宏觀性能影響差異顯著四組分比例和搭配決定了瀝青宏觀性質(zhì)組分分子量高溫粘度低溫變形能力化學(xué)穩(wěn)定性飽和分S500~700××√芳香分A800~900×√×膠質(zhì)R1200~1300√√×瀝青質(zhì)At1000~2000√×—蠟（正構(gòu)烷烴）：高溫軟化、低溫結(jié)晶析出，主要存在于飽和分中，影響瀝青高低溫性能，以及路面抗滑能力2元素組成與膠體結(jié)構(gòu)2.3膠體結(jié)構(gòu)納米尺度下瀝青微觀結(jié)構(gòu)：呈現(xiàn)相態(tài)結(jié)構(gòu)，而不是均質(zhì)體系2元素組成與膠體結(jié)構(gòu)2.3膠體結(jié)構(gòu)四組分分布膠青質(zhì)質(zhì)油分瀝膠體結(jié)構(gòu)模型：分散相——瀝青質(zhì)At吸附膠體R→膠團(tuán)，分散介質(zhì)——飽和分S、芳香分A瀝青質(zhì)是核心，一些瀝青質(zhì)聚集在一起形成膠核，膠質(zhì)吸附在膠核表面，逐漸向外擴(kuò)散，而使瀝青質(zhì)的膠核溶于油分（飽和分＋芳香分）中瀝青質(zhì)含量決定了膠體結(jié)構(gòu)類型溶膠型結(jié)構(gòu)凝膠型結(jié)構(gòu)溶-凝膠型結(jié)構(gòu)代表瀝青：液體瀝青，直餾瀝青瀝青質(zhì)含量少，粘度低，易流動(dòng)具有牛頓流體特性溫度敏感性高，低溫易脆斷代表瀝青：天然瀝青，老化瀝青瀝青質(zhì)含量高，粘度大具有非牛頓流體特性溫度敏感性低，低溫易脆斷代表瀝青：道路瀝青瀝青質(zhì)含量適中，四組分搭配合理具有非牛頓流體特性高溫、低溫性能較好3瀝青技術(shù)性質(zhì)物理性質(zhì)路用性質(zhì)技術(shù)指標(biāo)3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.1物理性質(zhì)（1）密度（d25或d15）2025/2/23①大多道路石油瀝青密度略大于1，與瀝青組分相關(guān)②d瀝青質(zhì)＞d膠質(zhì)＞d芳香分＞d飽和分（2）體積膨脹系數(shù)a：Vt=V0+at瀝青克拉瑪依歡喜嶺SHELL伊朗相對(duì)密度d250.97311.0041.0341.030（3）介電常數(shù)：與瀝青耐老化性有關(guān)；英國研究認(rèn)為路面抗滑阻力的改善與介電常數(shù)有關(guān)。3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.2黏滯性黏滯性概念：流體內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的一種性質(zhì)，又稱“內(nèi)摩擦”或“流阻”黏滯性定義：流體抵抗外力作用而不產(chǎn)生變形的能力，以黏度作為表征指標(biāo)2025/2/23瀝青滴落試驗(yàn)（持續(xù)近百年的試驗(yàn)）1927年，一位名叫托馬斯·帕內(nèi)爾的物理學(xué)家為了向?qū)W生們證明“瀝青是液體而不是固體”，設(shè)計(jì)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)1938年12月第1滴瀝青滴出，2013年7月9日第9滴瀝青滴出吉尼斯世界紀(jì)錄：世界上持續(xù)時(shí)間最久的實(shí)驗(yàn)粘稠的瀝青沿著漏斗狹窄的玻璃管道，形成一個(gè)美麗的形狀，最后盡責(zé)地躍入燒杯。自然界的偉大之處就在于它的不可預(yù)測3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.2黏滯性黏度的定義：在相距單位距離的兩液層中，使單位面積液層維持單位速度差所需的切線力。黏度的計(jì)算：黏滯系數(shù)，單位Pa.s;

1泊=0.1帕·秒;mm2/s運(yùn)動(dòng)黏度和動(dòng)力黏度：運(yùn)動(dòng)粘度v，即動(dòng)力粘度u與密度ρ的比值，v=u/ρη—黏滯系數(shù)3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.2黏滯性2025/2/23黏度測試（絕對(duì)黏度）①毛細(xì)管黏度計(jì)②旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)③滑板黏度計(jì)黏度測試（條件黏度）①針入度②軟化點(diǎn)③標(biāo)準(zhǔn)黏度計(jì)液體粘度（Pa.s）水（25℃）10-3洗滌劑（25℃）1.5蜂蜜（25℃）3.070號(hào)瀝青（60℃）200SBS改性瀝青（60℃）2000SBS改性瀝青（135℃）2.570號(hào)瀝青（135℃）0.3一些液體的粘度3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.2黏滯性毛細(xì)管黏度計(jì)在嚴(yán)格控制溫度和真空度的條件下，測定一定體積瀝青被吸過毛細(xì)管所需要的時(shí)間tη=kt

式中k-毛細(xì)管系數(shù)3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.2黏滯性旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)經(jīng)常使用的一種黏度測試方法，如測試135℃、60℃的瀝青粘度有些設(shè)備測試結(jié)果單位是泊p，10P

=1Pa.s3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.2黏滯性旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)經(jīng)常使用的一種黏度測試方法，如測試135℃、60℃的瀝青粘度有些設(shè)備測試結(jié)果單位是泊p，10P

=1Pa.s3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.2黏滯性針入度在規(guī)定溫度條件下，以規(guī)定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)針經(jīng)過規(guī)定時(shí)間貫入瀝青試樣的深度，以0.1mm為單位P25,100,5=600.1mm表示：試驗(yàn)溫度25℃,質(zhì)量100g,歷時(shí)5s,貫入瀝青深度60(0.1mm）針入度：等溫黏度，瀝青分級(jí)指標(biāo)，三大指標(biāo)之一3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.2黏滯性軟化點(diǎn)

條件粘度硬化點(diǎn)滴落點(diǎn)取滴落點(diǎn)與硬化點(diǎn)之間溫度間隙87.21％作為軟化點(diǎn),即產(chǎn)生25.4mm垂度時(shí)的溫度軟化點(diǎn)是等黏溫度，三大指標(biāo)之一也是評(píng)價(jià)瀝青高溫性能的常用指標(biāo)3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.3延性和脆性延性：瀝青受到外力作用時(shí)，所能承受的塑性變形的能力（變形能力）脆性：低溫時(shí)，瀝青在荷載作用下常表現(xiàn)脆性破壞（低溫柔韌性）延度實(shí)驗(yàn)脆點(diǎn)實(shí)驗(yàn)3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.4感溫性定義：瀝青的粘度隨溫度變化而產(chǎn)生明顯變化的特性指標(biāo)：針入度指數(shù)，針入度粘度指數(shù)PVN，粘度溫度指數(shù)VTN玻璃態(tài)橡膠態(tài)流動(dòng)態(tài)黏度溫度脆點(diǎn)軟化點(diǎn)冬季：瀝青粘度變大，柔韌性降低夏季：瀝青粘度變小，模量降低3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.4感溫性針入度指數(shù)PIlogP=AT+K針入度與溫度的關(guān)系（普費(fèi)、范德波爾等）:半對(duì)數(shù)直線關(guān)系針入度指數(shù)的確定（普費(fèi)等人）令：感溫性最大A=∞，PI值為-10

感溫性最小A=0，PI值為+20A（直線斜率）決定PI，且非常敏感PI值越小，瀝青感溫性能越強(qiáng)盡管PI定義范圍-10~+20，但道路瀝青PI范圍很小，一般-2~+23瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.4感溫性針入度指數(shù)PI測定25℃軟化點(diǎn)lgp25lg800溫度對(duì)數(shù)針入度針入度-軟化點(diǎn)法25℃35lgp25lgp35lgp3030溫度對(duì)數(shù)針入度3點(diǎn)溫度針入度回歸法Y=AX+KR2=0.9997PI<-2→溶膠型瀝青PI>+2→凝膠型瀝青PI=-2~+2→溶凝膠型瀝青針入度指數(shù)與膠體結(jié)構(gòu)的關(guān)系當(dāng)量軟化點(diǎn)（T800）和當(dāng)量脆點(diǎn)值（T1.2）

由logP=AT+K：3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.5黏附性黏附性：瀝青-集料之間的粘結(jié)性能（界面粘結(jié)強(qiáng)度）黏附性不足容易產(chǎn)生瀝青路面掉粒、松散、坑洞等病害水損害，其主要原因是黏附性不足造成的直接拉拔試驗(yàn)測試黏結(jié)強(qiáng)度水損害：水造成瀝青-集料界面粘附性不足-集料脫落-松散-坑洞3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.5黏附性影響因素瀝青：瀝青黏度（黏度越大有利）、極性（極性物質(zhì)如瀝青酸、酸酐有利）等集料：材質(zhì)（堿性集料），表面狀況（粗糙）等瀝青混合料：孔隙率、瀝青膜厚度等評(píng)價(jià)方法水煮法：最為簡單快速的方法，用于確定集料粘附性等級(jí)（5級(jí)，4級(jí)，~~）水浸法：浸水后質(zhì)量損失百分率，可定量比較光電分光光度法：以顏料作為示蹤劑，此顏料對(duì)集料吸附，對(duì)瀝青不吸附。應(yīng)用分光光度劑快速測定出濃度變化，間接反映瀝青脫落狀態(tài)瀝青裹附集料水浸法光度計(jì)法3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.6耐久性（抗老化性能）老化現(xiàn)象：瀝青性質(zhì)隨著時(shí)間推移而發(fā)生衰變，宏觀性能表現(xiàn)為瀝青變脆變硬，技術(shù)指標(biāo)變化為針入度下降、粘度增加、軟化點(diǎn)提高、瀝青變硬老化過程：貯存運(yùn)輸，與集料拌和（短期老化），瀝青路面服役（長期老化）老化原因：熱、氧氣、水、紫外線等耦合作用下造成瀝青化學(xué)組分和微觀結(jié)構(gòu)變化，主要表現(xiàn)為含氧官能團(tuán)增加，瀝青質(zhì)含量增多，瀝青膠體結(jié)構(gòu)變化老化后含氧官能團(tuán)含量增加老化后微觀結(jié)構(gòu)變化瀝青組分含量（%）老化前老化后飽和分11.611.8芳香分40.738.7膠質(zhì)42.835.9瀝青質(zhì)4.511.0老化前后瀝青組分變化溶膠溶凝膠凝膠老化造成的膠體結(jié)構(gòu)變化3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.6耐久性（抗老化性能）短期老化評(píng)價(jià)方法短期老化是指瀝青混合料生產(chǎn)過程造成的瀝青老化，由于拌和時(shí)間短，因此稱為“短期老化”瀝青混合料生產(chǎn)過程中，瀝青以薄膜形式裹附于集料表面，在高溫條件下產(chǎn)生較為嚴(yán)重的老化老化試件：50g瀝青試樣，膜厚度～3mm試驗(yàn)條件：163℃，5h評(píng)價(jià)指標(biāo)：質(zhì)量損失，針入度比，延度140mm針入度比=老化后針入度/原樣針入度X100%薄膜烘箱老化試驗(yàn)TFOT：旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱老化試驗(yàn)RTFOT試件：35g瀝青試樣，裝入高140mm，直徑64mm開口玻璃瓶條件：163℃，85min;熱風(fēng)4000ml/min;老化盤轉(zhuǎn)速15RPM3瀝青技術(shù)性質(zhì)

3.6耐久性（抗老化性能）長期老化評(píng)價(jià)方法長期老化是指瀝青路面在服役過程中瀝青的老化，長時(shí)間緩慢的老化過程采用壓力老化PAV試驗(yàn)評(píng)價(jià)，采用短期老化試件進(jìn)行老化PressurizedAgingVessel(PAV)老化試件：RTFOT后的薄膜試樣試驗(yàn)條件：90～110℃，20h，2.07MPa4石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)方法和分級(jí)體系瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)國標(biāo)和行標(biāo)技術(shù)要求4石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)4.1瀝青分級(jí)方法2025/2/23①針入度分級(jí)②粘度分級(jí)③基于性能分級(jí)分級(jí)方法：按照不同技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)（標(biāo)號(hào)）我國瀝青分級(jí)方法①按照25℃針入度分級(jí)②常用的70號(hào)瀝青，針入度70±10（0.1mm）4石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)4.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)重交通道路石油瀝青質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)按P25分級(jí)：AH-50、AH-70、AH-90、AH-110和AH-130其它指標(biāo)：軟化點(diǎn)、延度(15oC)、含蠟量、溶解度、閃點(diǎn)、密度(15oC)、薄膜加熱試驗(yàn)(殘留物質(zhì)量損失、針入度比、延度)4瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)4.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)按P25

分級(jí):160號(hào)、130號(hào)、110號(hào)、90號(hào)、70號(hào)、50號(hào)、30號(hào)與國家標(biāo)準(zhǔn)不同：（1）增加氣候分區(qū)、使用等級(jí)（2）增加指標(biāo)：針入度指數(shù)、粘度（60oC）、延度(10oC)

（3）標(biāo)準(zhǔn)提高：如A級(jí)瀝青含蠟量不大于2.2％5乳化瀝青乳化瀝青材料組成乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)乳化瀝青工程應(yīng)用5乳化瀝青5.1基本知識(shí)粘稠瀝青經(jīng)過熱融和機(jī)械作用后，以微滴狀態(tài)分散于含有乳化劑-穩(wěn)定劑的水中，形成的水包油的瀝青乳液常溫下粘度小、具有較好的流動(dòng)性；可常溫施工，節(jié)能能源，減少環(huán)境污染廣泛應(yīng)用于道路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)工程中，如粘層、透層以及稀漿封層、碎石封層等5乳化瀝青5.2材料組成主要由水、瀝青以及少量乳化劑、穩(wěn)定劑組成乳化劑（表面活性劑），具有親水基和親油基，對(duì)于乳化瀝青的形成和穩(wěn)定具有重要作用穩(wěn)定劑主要是無機(jī)鹽類和高分子化合物，與乳化劑配合使用，以改善乳化瀝青的穩(wěn)定性瀝青顆粒：2～5微米水+瀝青組成的乳液組成材料質(zhì)量占比（%）瀝青40～70水30～60乳化劑/穩(wěn)定劑0.2～1.5乳化瀝青材料組成一半是水，一半是油5乳化瀝青5.3乳化劑

陽離子乳化劑Cationicemulsifier如：十六烷基三甲基氯化銨陰離子乳化劑Anionicemulsifier如：油酸鈉（C17H33COO-Na）非離子乳化劑Anionicemulsifier如：聚氧乙烯醚，聚乙烯醇5乳化瀝青5.4乳化瀝青種類和技術(shù)指標(biāo)(1)乳化瀝青種類按照乳化劑類型：陽離子型（C）、陰離子型（A）和非離子型（N）按照施工方法：噴灑型（P）、拌和型（B）(2)乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)篩上剩余量：乳液在1.18mm篩上殘留物的含量百分比；評(píng)價(jià)瀝青微粒的大小和均勻性殘留蒸發(fā)物含量及性質(zhì)：脫水后固體含量百分比及其三大指標(biāo)；評(píng)價(jià)乳化瀝青中瀝青含量及其路用性能破乳速度：鑒別乳液屬于快裂、中裂或慢裂類型存儲(chǔ)穩(wěn)定性：放置5d（或1d）后容器上下部濃度變化(3)乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目PC-1BC-1篩上剩余量，％≤0.1≤0.1破乳速度快裂中或慢裂瀝青標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)，C25，3（s）10～2510~60恩格拉粘度，E252~102~30蒸發(fā)殘留物，％≥50≥55蒸發(fā)殘留物針入度50～20050～150儲(chǔ)存穩(wěn)定性（5d），％<5<5儲(chǔ)存穩(wěn)定性（1d），％<1<1乳化瀝青主要技術(shù)指標(biāo)及要求5乳化瀝青5.5乳化瀝青存儲(chǔ)穩(wěn)定性絮凝（Flocculation）瀝青微滴聚集在一起，以降低體系的表面能瀝青與水之間的密度差是產(chǎn)生沉降的主要原因沉降（Settlement）5乳化瀝青5.5乳化瀝青破乳與分裂（1）為什么要破乳分裂要使乳化瀝青發(fā)揮粘結(jié)功能，必須使瀝青乳液中瀝青與水分離，使瀝青微滴相互聚集，在石料表面性能連續(xù)的整體薄膜,這樣才能發(fā)揮乳化瀝青的粘結(jié)作用（2）為什么能破乳分裂乳化瀝青與石料接觸時(shí)，瀝青微粒所帶的電荷與集料表面所帶的電荷產(chǎn)生吸附，乳化劑失效；乳液中水分蒸發(fā)或被石料吸收；拌和等機(jī)械作用使瀝青乳液分解5乳化瀝青5.6乳化瀝青工程應(yīng)用類型陽離子乳化瀝青陰離子乳化瀝青用途灑布型（P）PC－1PA－1表面處治，貫入式路面，養(yǎng)護(hù)，透層油，粘層油PC－2PA－2PC－3PA－3拌和型（B）BC－1BA－1拌制瀝青混合料，瀝青碎石，拌制加固土BC－2BA－2BC－3BA－3乳化瀝青主要用途5乳化瀝青5.6乳化瀝青工程應(yīng)用案例-粘層/透層粘層：路面結(jié)構(gòu)層之間起粘結(jié)作用的薄層透層：透入基層（如水泥穩(wěn)定基層）表面一定深度的薄層5乳化瀝青5.6乳化瀝青工程應(yīng)用案例-同步碎石封層碎石粘層：灑布乳化瀝青后，再撒布碎石形成的封層同步碎石封層：采用專用設(shè)備，將碎石及乳化瀝青同步鋪灑而形成噴灑乳化瀝青 撒布碎石 碾壓形成封層 同步碎石封層施工流程5乳化瀝青5.6乳化瀝青工程應(yīng)用案例-稀漿封層稀漿封層是采用專用機(jī)械設(shè)備，將適當(dāng)級(jí)配的粗細(xì)集料、乳化瀝青、水、填料（水泥等）和添加劑等按照設(shè)計(jì)配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上形成的薄層。稀漿封層厚度一般為10mm左右，可用于路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，也可作為防水粘結(jié)層使用。第二章復(fù)習(xí)題瀝青四組分分析方法瀝青膠體結(jié)構(gòu)瀝青黏度及其測試方法瀝青感溫性及針入度指數(shù)瀝青老化評(píng)價(jià)方法瀝青黏附性、影響因素及測試方法瀝青分級(jí)方法與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)乳化瀝青組成、技術(shù)性質(zhì)和工程應(yīng)用第3章瀝青混合料ASPHALTmixture2025/2/23瀝青混合料類型及強(qiáng)度機(jī)理瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和指標(biāo)瀝青混合料組成設(shè)計(jì)方法核心知識(shí)點(diǎn)瀝青瀝青混合料瀝青混合料生產(chǎn)瀝青路面施工瀝青路面集料1瀝青混合料組成及分類

2瀝青混合料強(qiáng)度機(jī)理

3瀝青混合料路用性能

4瀝青混合料體積參數(shù)

5馬歇爾配合比設(shè)計(jì)方法本章主要內(nèi)容2025/2/231瀝青混合料組成及分類瀝青混合料組成瀝青混合料級(jí)配瀝青混合料類型及其性能1瀝青混合料組成及分類1.1瀝青混合料材料組成2025/2/23粗集料細(xì)集料瀝青膠漿1瀝青混合料組成及分類1.2瀝青混合料分類（1）按照集料級(jí)配分類三種典型級(jí)配：A密級(jí)配，B開級(jí)配，C間斷級(jí)配三種典型內(nèi)部結(jié)構(gòu)A密級(jí)配懸浮-密實(shí)結(jié)構(gòu)B開級(jí)配骨架-孔隙結(jié)構(gòu)C間斷級(jí)配骨架-密實(shí)結(jié)構(gòu)2025/2/23（1）懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)（AC）1瀝青混合料組成及分類1.2瀝青混合料分類

連續(xù)級(jí)配，粗集料少、細(xì)集料多粗集料懸浮在瀝青膠漿中，密實(shí)、耐久施工和易性好抗車轍能力相對(duì)遜色（2）骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)（SMA）

間斷級(jí)配，粗集料、礦粉和瀝青多粗集料形成骨架，豐富瑪蹄脂填充孔隙密實(shí)、耐久、抗滑，抗車轍能力強(qiáng)施工難度較大（3）骨架孔隙結(jié)構(gòu)（OGFC）

開級(jí)配，粗集料多粗集料形成骨架，殘留~20空隙透水、抗滑、降噪施工難度大1瀝青混合料組成及分類1.2瀝青混合料分類骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)連續(xù)密級(jí)配AC(牛軋?zhí)牵㎡GFC(沙琪瑪）SMA(沙琪瑪+牛軋?zhí)牵┕羌芸紫督Y(jié)構(gòu)連續(xù)開級(jí)配骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)間斷開級(jí)配1瀝青混合料組成及分類1.2瀝青混合料分類（2）按照集料最大公稱粒徑分類最大公稱：指通過百分率為100%的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸最大公稱粒徑：是指全部通過或允許少量不通過的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸，通常比最大粒徑小一個(gè)粒級(jí)鋪裝厚度：最大公稱粒徑的2.5~3.0倍1瀝青混合料組成及分類1.2瀝青混合料分類（3）按照拌和溫度分類（1）熱拌瀝青混合料（HMA）（3）冷拌瀝青混合料（CMA）

采用黏稠石油瀝青瀝青加熱150+℃，石料加熱180+℃瀝青混合料性能良好能耗大，污染多（2）溫拌瀝青混合料（WMA）

采用黏稠石油瀝青，特殊降粘工藝可降低拌和溫度30+℃瀝青混合料性能良好與熱拌基本相同具有節(jié)能減排優(yōu)點(diǎn)

采用乳化瀝青、稀釋石油瀝青等常溫下完成拌和瀝青混合料性能低于熱拌基本相同無需加熱冷拌2瀝青混合料強(qiáng)度理論瀝青混合料強(qiáng)度形成機(jī)理瀝青混合料強(qiáng)度影響因素集料和瀝青對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)2瀝青混合料強(qiáng)度理論2.1強(qiáng)度形成機(jī)理瀝青混合料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來源于集料嵌擠（摩阻角φ）和瀝青粘結(jié)（黏結(jié)力C）采用摩爾-庫倫定律表征瀝青混合料強(qiáng)度形成，即2瀝青混合料強(qiáng)度理論2.2強(qiáng)度影響因素（1）

瀝青性質(zhì)隨著瀝青黏度增加，C值逐漸變大黏度反映了瀝青的內(nèi)聚力粘度越大，C值越大，強(qiáng)度越高改性瀝青黏度大，因此可提高瀝青混合料強(qiáng)度2瀝青混合料強(qiáng)度理論2.2強(qiáng)度影響因素（2）

瀝青用量a)結(jié)構(gòu)瀝青連接b)自由瀝青連接瀝青用量對(duì)C和φ的影響隨著瀝青用量增加，φ值逐漸變小，而C值先增加再變小結(jié)構(gòu)瀝青：瀝青與集料相互作用，形成一層“吸附溶化膜”自由瀝青：未發(fā)生交互作用，保持初始的內(nèi)聚力存在“最佳瀝青用量”，使瀝青混合料強(qiáng)度達(dá)到最大2瀝青混合料強(qiáng)度理論2.2強(qiáng)度影響因素（3）

集料的影響級(jí)配類型內(nèi)摩阻角φ黏接力C（MPa）茂名粗粒式450550.076茂名細(xì)粒式350450.197茂名砂粒式330190.227集料粒徑越大，內(nèi)摩阻角越大多棱角、表面粗糙、顆粒近似立方體，顆粒相互嵌緊，內(nèi)摩阻角越大增加集料的比表面積，有利于增加結(jié)構(gòu)瀝青比例，提升黏結(jié)力3瀝青混合料路用性能高低溫性能水穩(wěn)定性耐久性3瀝青混合料路用性能3.1路用性能要求2025/2/23高溫穩(wěn)定性：抗車轍能力低溫柔韌性：低溫抗開裂長期耐久性：抗水損、耐疲勞、抗老化表面功能性：平整、抗滑、降噪、排水施工和易性：施工難度長期耐久安全舒適施工和易高溫穩(wěn)定低溫抗裂路用性能3瀝青混合料路用性能3.2高溫穩(wěn)定性強(qiáng)度或模量溫度高低壓密變形剪切推移1壓密，孔隙率降低，形成V型車轍2剪切破壞，推移，形成W型車轍（1）

車轍產(chǎn)生過程3瀝青混合料路用性能3.2高溫穩(wěn)定性（2）

測評(píng)方法馬歇爾試驗(yàn)車轍試驗(yàn)三軸試驗(yàn)單軸貫入試驗(yàn)蠕變?cè)囼?yàn)抗壓強(qiáng)度加速加載試驗(yàn)馬歇爾試驗(yàn)1939年，BniceMarshall在密西西比州公路局研發(fā)了馬歇爾試驗(yàn)方法馬歇爾穩(wěn)定度MS：試件破壞時(shí)的最大荷載（kN）流值FL：達(dá)到最大荷載時(shí)，試件所產(chǎn)生的垂直流動(dòng)變形值（0.1mm）3瀝青混合料路用性能3.2高溫穩(wěn)定性（2）

測評(píng)方法-車轍試驗(yàn)車轍板試件模具（30x30x5cm）壓實(shí)混合料成型車轍板試件車轍試驗(yàn)（60℃）42次/分往返，0.7MPa時(shí)間（min）變形量/mm4560d1d23瀝青混合料路用性能3.2高溫穩(wěn)定性（2）

測評(píng)方法-車轍試驗(yàn)變形量隨時(shí)間變化曲線（車轍曲線）DS--瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度(次/mm)d1，d2--時(shí)間t1和t2的變形量(mm)42--每分鐘行走次數(shù)(次/mm)c1，c2--試驗(yàn)機(jī)或試樣修正系數(shù)AsphaltPavementAnalysis（APA）INDOT/PurdueUniversityAPT同濟(jì)大學(xué)大型加速加載設(shè)備3瀝青混合料路用性能3.2高溫穩(wěn)定性（2）

測評(píng)方法單軸貫入試驗(yàn)高100mm、直徑100mm的圓柱形試件試驗(yàn)溫度60℃1mm/min的加載速率，壓頭直徑28.5mm貫入強(qiáng)度：抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)高100mm、直徑100mm的圓柱形試件試驗(yàn)溫度60℃1mm/min的加載速率，壓頭直徑100mm（無側(cè)限）抗壓強(qiáng)度：3瀝青混合料路用性能3.3低溫抗裂性低溫時(shí)，瀝青從粘彈態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)r青混合料產(chǎn)生溫度應(yīng)力，反復(fù)作用產(chǎn)生低溫開裂溫度降低，拉伸強(qiáng)度先增加再降低兩條線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度-臨界開裂溫度低溫彎曲試驗(yàn)（-10℃，50mm/min加載）極限應(yīng)變3瀝青混合料路用性能3.3耐久性（1）

耐久性的內(nèi)涵車輛荷載作用下造成的瀝青混合料疲勞破壞自然因素作用下造成的瀝青混合料老化退化加載次數(shù)模量或性能50%Nf50水損壞氧化老化光老化高低溫作用耦合作用自然因素車輛荷載3瀝青混合料路用性能3.3耐久性（2）

水穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法浸水馬歇爾試驗(yàn)浸水（60℃，48小時(shí)）后測試馬歇爾穩(wěn)定度與原樣（未浸水）馬歇爾穩(wěn)定度的百分比作為評(píng)價(jià)指標(biāo)凍融劈裂試驗(yàn)間接拉伸試驗(yàn)，豎向荷載產(chǎn)生水平拉應(yīng)力真空飽水，凍（-18℃，16小時(shí)）后融（60℃，24小時(shí)）在25℃下測試劈裂強(qiáng)度，與原樣劈裂強(qiáng)度的百分比作為評(píng)價(jià)指標(biāo)4瀝青混合料組成設(shè)計(jì)體積參數(shù)馬歇爾設(shè)計(jì)原理和方法最佳油石比OCA確定方法4瀝青混合料組成設(shè)計(jì)4.1組成設(shè)計(jì)的任務(wù)原材料選擇集料級(jí)配設(shè)計(jì)最佳油石比設(shè)計(jì)混合料性能檢驗(yàn)氣候分區(qū)按照高溫指標(biāo)：最近30年最熱月份平均最高氣溫的平均值，分為夏炎熱、夏熱、夏涼三個(gè)區(qū)。按照低溫指標(biāo)：最近30年極端最低氣溫，分為冬嚴(yán)寒、冬寒、冬冷、冬溫四個(gè)區(qū)。按照雨量指標(biāo)：最近30年年降雨量平均值，分為潮濕、濕潤、半干、干旱四個(gè)區(qū)。交通等級(jí)按照交通量極重、特重交通、重交通、中等交通、輕交通按照公路等級(jí)：高速、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)按照層位：面層（上/中/下面層）、基層主要設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)需要考慮的因素組成設(shè)計(jì)與性能檢驗(yàn)4瀝青混合料組成設(shè)計(jì)4.2體積參數(shù)（1）密度瀝青混合料體積=集料體積+瀝青體積+空氣體積表觀密度（視密度）定義：單位表觀體積的干質(zhì)量表觀體積：實(shí)體體積＋內(nèi)部空隙毛體積密度定義：單位毛觀體積的干質(zhì)量表觀體積：實(shí)體體積＋內(nèi)部空隙＋能吸收水分的開口空隙瀝青混合料表觀相對(duì)密度毛體積相對(duì)密度理論最大相對(duì)密度A2.4672.3932.513B2.4842.4762.5783種密度的比較理論最大密度定義：假設(shè)混合料被完全壓實(shí)，沒有空隙的條件下瀝青混合料最大密度。在這種情況下，瀝青混合料全部為礦料和瀝青組成，內(nèi)部沒有空隙4瀝青混合料組成設(shè)計(jì)4.2體積參數(shù)（2）空隙率volumeofairvoids,VV定義：瀝青混合料中礦料和瀝青實(shí)體之外的空隙體積占試件總體積的百分比空隙體積：不包括礦料本身內(nèi)部空隙和被瀝青封閉的礦料表面空隙空隙率：根據(jù)毛體積相對(duì)密度和理論最大相對(duì)密度計(jì)算空隙率是混合料最關(guān)鍵的體積參數(shù)之一空隙率影響抗車轍性能和滲水性能密級(jí)配混合料設(shè)計(jì)孔隙率中值~4%4瀝青混合料組成設(shè)計(jì)4.2體積參數(shù)（3）礦料間隙率Voidinthemineralaggregate,VMA定義：瀝青混合料中礦料實(shí)體體積以外的空間占試件總體積的百分率VMA=VA（瀝青體積百分率）+VV（空隙率）VMA過小，混合料容易被壓密；增加粗集料可增大VMA，形成骨架結(jié)構(gòu)（4）瀝青飽和度Voidfilledwithasphalt,VFA定義：瀝青混合料中瀝青實(shí)體體積占礦料以外空間體積的百分率，也稱瀝青添隙率VFA=VA（瀝青體積百分率）/VMA（礦料間隙率）VFA間接反映了混合料中瀝青的豐度，應(yīng)處于一個(gè)合理范圍瀝青體積空氣體積WMAVVVA三大體積參數(shù)4瀝青混合料組成設(shè)計(jì)4.3馬歇爾配合比設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原理：體積參數(shù)控制，體積參數(shù)決定了路用性能設(shè)計(jì)方法：調(diào)整油石比，使全部體積參數(shù)處于合理范圍性能指標(biāo)TSR，DS體積參數(shù)VV，VFA，VMA馬歇爾指標(biāo)MS，F(xiàn)L三方面技術(shù)指標(biāo)滿足要求級(jí)配確定后，油石比決定了體積參數(shù)根據(jù)技術(shù)要求，即可確定最佳油石比不同油石比的馬歇爾試件馬歇爾試件模具馬歇爾試件：雙面擊實(shí)成型（75次/面）圓柱體，直徑101.6mm，高63.5mm1236544瀝青混合料組成設(shè)計(jì)4.3馬歇爾配合比設(shè)計(jì)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)流程1

確定設(shè)計(jì)要求（級(jí)配、體積參數(shù)、性能參數(shù)等）2

原材料調(diào)查、篩選（集料、瀝青等）3

級(jí)配設(shè)計(jì)（第一章礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)）4

根據(jù)瀝青黏溫曲線和工程經(jīng)驗(yàn)，確定拌和溫度和初始油石比5成型不同油石比的馬歇爾試件，測定體積參數(shù)和馬歇爾參數(shù)6

繪制體積參數(shù)（性能）-油石比關(guān)系曲線，確定最佳油石比7

最佳油石比條件下瀝青混合料性能檢驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)可靠性油石比（%）體積參數(shù)適宜范圍最佳值設(shè)計(jì)中值設(shè)計(jì)上限設(shè)計(jì)下限油石比~性能關(guān)系曲線（1）確定OAC1最佳油石比確定方法取馬歇爾穩(wěn)定度最大值、密度最大值、孔隙率中值（或設(shè)計(jì)值）、瀝青飽和度中值所對(duì)應(yīng)的油石比，取4個(gè)油石比的平均值（2）確定AOC2各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（除VMA）均滿足要求的公共范圍，所對(duì)應(yīng)的瀝青中值（3）確定OAC一般取OAC1和OAC2的平均值