1K411014熟悉瀝青混合料組成與材料
     本條文介紹了瀝青混合料組成與材料，以及按級(jí)配原則劃分的結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)。
     一、結(jié)構(gòu)組成與分類
     （一）材料組成
     1．瀝青混合料是一種復(fù)合材料，主要由瀝青、粗骨料、細(xì)骨料、礦粉組成，有的還加入聚合物和木纖維素拌合而成的混合料的總稱；由這些不同質(zhì)量和數(shù)量的材料混合形成不同的結(jié)構(gòu)，并具有不同的力學(xué)性質(zhì)。
     2．瀝青混合料結(jié)構(gòu)是材料單一結(jié)構(gòu)和相互聯(lián)系結(jié)構(gòu)的概念的總和，包括瀝青結(jié)構(gòu)、礦物骨架結(jié)構(gòu)及瀝青一礦粉分散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等。瀝青混合料的結(jié)構(gòu)取決于下列因素：礦物骨架結(jié)構(gòu)、瀝青的結(jié)構(gòu)、礦物材料與瀝青相互作用的特點(diǎn)、瀝青混合料的密實(shí)度及其毛細(xì)孔隙結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
     3．瀝青混合料的力學(xué)強(qiáng)度，主要由礦物顆粒之間的內(nèi)摩阻力和嵌擠力，以及瀝青膠結(jié)料及其與礦料之間的粘結(jié)力所構(gòu)成。
     （二）基本分類
     1．按材料組成及結(jié)構(gòu)分為連續(xù)級(jí)配、間斷級(jí)配混合料。按礦料級(jí)配組成及空隙率大小分為密級(jí)配、半開級(jí)配、開級(jí)配混合料。
     2．按公稱最大粒徑的大小可分為特粗式(公稱最大粒徑大于31. 5mm)、粗粒式(公稱最大粒徑等于或大于26. 5mm)、中粒式(公稱最大粒徑16mm或19mm)、細(xì)粒式(公稱最大粒徑9. 5mm或13. 2mm)、砂粒式(公稱最大粒徑小于9.5mm)瀝青混合料。
     3．按生產(chǎn)工藝分為熱拌瀝青混合料、。冷拌瀝青混合料、再生瀝青混合料等。詳見1K411012。
     （三）結(jié)構(gòu)類型
     瀝青混合料，可分為按嵌擠原則構(gòu)成和按密實(shí)級(jí)配原則構(gòu)成的兩大結(jié)構(gòu)類型。
     1．按嵌擠原則構(gòu)成的瀝青混合料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，是以礦質(zhì)顆粒之間的嵌擠力和內(nèi)摩阻力為主、瀝青結(jié)合料的粘結(jié)作用為輔而構(gòu)成的。這類路面是以較粗的、顆粒尺寸均勻的礦物構(gòu)成骨架，瀝青結(jié)合料填充其空隙，并把礦料粘結(jié)成一個(gè)整體。這類瀝青混合料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受自然因素（溫度）的影響較小。
     2．按密實(shí)級(jí)配原則構(gòu)成的瀝青混合料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，是以瀝青與礦料之間的粘結(jié)力為主，礦質(zhì)顆粒間的嵌擠力和內(nèi)摩阻力為輔而構(gòu)成的。這類瀝青混合料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受溫度的影響較大。
     3．按級(jí)配原則構(gòu)成的瀝青混合料，其結(jié)構(gòu)組成通常有下列三種形式：
     (1)密實(shí)一懸浮結(jié)構(gòu)：由次級(jí)骨料填充前級(jí)骨料（較次級(jí)骨料粒徑稍大）空隙的瀝青混凝土具有很大的密度，但由于前級(jí)骨料被次級(jí)骨料和瀝青膠漿分隔，不能直接互相嵌鎖形成骨架，因此該結(jié)構(gòu)具有較大的黏聚力c，但內(nèi)摩擦角φ較小，高溫穩(wěn)定性較差。通常按最佳級(jí)配原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。
     (2)骨架一空隙結(jié)構(gòu)：粗骨料所占比例大，細(xì)骨料很少甚至沒有。粗骨料可互相嵌鎖形成骨架，嵌擠能力強(qiáng)；但細(xì)骨料過少不易填充粗骨料之間形成的較大的空隙。該結(jié)構(gòu)內(nèi)摩擦角φ較高，但黏聚力c也較低。瀝青碎石混合料(AN)和OGFC排水瀝青混合料是這種結(jié)構(gòu)典型代表。
     (3)骨架一密實(shí)結(jié)構(gòu)：較多數(shù)量的斷級(jí)配粗骨料形成空間骨架，發(fā)揮嵌擠鎖結(jié)作用，同時(shí)由適當(dāng)數(shù)量的細(xì)骨料和瀝青填充骨架間的空隙形成既嵌緊又密實(shí)的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)不僅內(nèi)摩擦角φ較高，黏聚力c也較高，是綜合以上兩種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。瀝青瑪諦脂混合料(簡(jiǎn)稱SMA)是這種結(jié)構(gòu)典型代表。
     三種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料由于密度ρ、空隙率W、礦料間隙率VMA不同，使它們?cè)诜€(wěn)定性和路用性能上亦有顯著差別。它們的典型結(jié)構(gòu)組成示意圖見圖1K411014。
     圖1K411014瀝青混合料的結(jié)構(gòu)組成示意圖
     (a)懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，(b)骨架空隙結(jié)構(gòu)；(c)骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)
     二、主要材料與性能
     （一）瀝青
     我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 CJJ 1規(guī)定：城鎮(zhèn)道路面層宜優(yōu)先采用A級(jí)瀝青，不宜使用煤瀝青。其主要技術(shù)性能如下：
     1．粘結(jié)性
     瀝青材料在外力作用下，瀝青粒子產(chǎn)生相互位移的抵抗變形的能力即瀝青的黏度。常用的是條件黏度，我國(guó)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40也列入了60℃動(dòng)力黏度（絕對(duì)黏度）作為道路石油瀝青的選擇性指標(biāo)。對(duì)高等級(jí)道路，夏季高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、重載交通、停車場(chǎng)等行車速度慢的路段，尤其是汽車荷載剪應(yīng)力大的結(jié)構(gòu)層，宜采用稠度大（針入度?。┑臑r青；對(duì)冬季寒冷地區(qū)、交通量小的道路宜選用稠度小的瀝青。當(dāng)需要滿足高、低溫性能要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮高溫性能的要求。
     2．感溫性
     瀝青材料的黏度隨溫度變化的感應(yīng)性。表征指標(biāo)之一是軟化點(diǎn)，指的是瀝青在特定試驗(yàn)條件下達(dá)到一定黏度時(shí)的條件溫度。軟化點(diǎn)高，意味著等黏溫度也高，因此軟化點(diǎn)可作為反應(yīng)感溫性的指標(biāo)?！豆窞r青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40規(guī)范新增了針入度指數(shù)(PI這一指標(biāo)，它是應(yīng)用針入度和軟化點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果來表征瀝青感溫性的一項(xiàng)指標(biāo)。對(duì)日溫差、年溫差大的地區(qū)宜選用針入度指數(shù)大的瀝青。高等級(jí)道路，夏季高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的地區(qū)、重載交通、停車站、有信號(hào)燈控制的交叉路口、車速較慢的路段或部位需選用軟化點(diǎn)高的瀝青；反之，則用軟化點(diǎn)較小的瀝青。
     3．耐久性
     瀝青材料在生產(chǎn)、使用過程中，受到熱、光、水、氧氣和交通荷載等外界因素的作用而逐漸變硬變脆，改變?cè)械酿ざ群偷蜏匦阅?，這種變化稱為瀝青的老化。瀝青應(yīng)有足夠的抗老化性能即耐久性，使瀝青路面具有較長(zhǎng)的使用年限。我國(guó)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，采用薄膜烘箱加熱試驗(yàn)，測(cè)老化后瀝青的質(zhì)量變化、殘留針人度比、殘留延度（10℃或5℃）等來反映其抗老化性。通過水煮法試驗(yàn)，測(cè)定瀝青和骨料的黏附性，反映其抗水損害能力，等級(jí)越高，黏附性越好。
     4．塑性
     瀝青材料在外力作用下發(fā)生變形而不被破壞的能力，即反映瀝青抵抗開裂的能力。過去曾采用25℃的延度而不能比較黏稠石油瀝青的低溫性能?，F(xiàn)行規(guī)范規(guī)定：25℃延度改為10℃延度或15℃延度，不同標(biāo)號(hào)的瀝青延度就有了明顯的區(qū)別，從而反映出它們的低溫性能，一般認(rèn)為，低溫延度越大，抗開裂性能越好。在冬季低溫或高、低溫差大的地區(qū)，要求采用低溫延度大的瀝青，
     5．安全性
     確定瀝青加熱熔化時(shí)的安全溫度界限，使瀝青安全使用有保障。有關(guān)規(guī)范規(guī)定，通過閃點(diǎn)試驗(yàn)測(cè)定瀝青加熱點(diǎn)閃火的溫度——閃點(diǎn)，確定它的安全使用范圍。瀝青越軟（標(biāo)號(hào)高），閃點(diǎn)越小。如瀝青標(biāo)號(hào)110號(hào)到160號(hào)，閃點(diǎn)不小于230℃，標(biāo)號(hào)90號(hào)不小于245℃。
     （二）粗骨料
     1．粗骨料應(yīng)潔凈、干燥、表面粗糙；質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ 1有關(guān)規(guī)定。
     2．每種粗骨料的粒徑規(guī)格（即級(jí)配）應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)的要求。
     3．粗骨料應(yīng)具有較大的表觀相對(duì)密度，較小的壓碎值、洛杉磯磨耗損失、吸水率、針片狀顆粒含量、水洗法<0..075mm顆粒含量和軟石含量。如城市快速路、主干道路表面層粗骨料壓碎值不大于26%、吸水率不大于2．O%等。
     4．城市快速路、主干道路的表面層（或磨耗層）的粗骨料的磨光值PSV應(yīng)不少于36～42（雨量氣候分區(qū)中干旱區(qū)一潮濕區(qū)），以滿足瀝青路面耐磨的要求。
     5．粗骨料與瀝青的黏附性應(yīng)有較大值，城市快速路、主干道的骨料對(duì)瀝青的黏附性不應(yīng)大于或等于4級(jí)，次干路及以下道路在潮濕區(qū)應(yīng)大于或等于3級(jí)。
     （三）細(xì)骨料
     1．細(xì)骨料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ 1有關(guān)規(guī)定。
     2．熱拌密集配瀝青混合料中天然砂用量不宜超過骨料總量的20%，SMA、OGFC不宜使用天然砂。
     （四）礦粉
     1．應(yīng)采用石灰?guī)r等憎水性石料磨成，且應(yīng)潔凈、干燥，不含泥土成分，外觀無團(tuán)粒結(jié)塊。
     2．城市快速路、主干道的瀝青路面不宜采用粉煤灰作填料。
     3．瀝青混合料用礦粉質(zhì)量要求應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ 1有關(guān)規(guī)定。
     （五）纖維穩(wěn)定劑
     1_木質(zhì)纖維技術(shù)要求應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范> CJJ 1有關(guān)規(guī)定。
     2．不宜使用石棉纖維。
     3．纖維穩(wěn)定劑應(yīng)在2sopc高溫條件下不變質(zhì)。
     三、熱拌瀝青混合料主要類型
     （一）普通瀝青混合料即AC型瀝青混合料，適用于城市次干道、輔路或人行道等場(chǎng)所。
     （二）改性瀝青(Modified bitumen)混合料
     1．改性瀝青(Modifiedb．tumen)混合料是指摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑（改性劑）．使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善制成的瀝青混合料。
     2．改性瀝青( Modifieal bitumen)混合料與AC型混合料相比具有較高的路面抗流動(dòng)性即高溫下抗車轍的能力，良好的路面柔性和彈性即低溫下抗開裂的能力，較高的耐磨耗能力和延長(zhǎng)使用壽命。
     3．改性瀝青( Modified bitumen)混合料面層適用城市主干道和城鎮(zhèn)快速路。
     （三）瀝青瑪蹄脂碎石混合料(Stone mastic asphalt，簡(jiǎn)稱SMA)
     1．SMA（混合料）是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定荊組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料，填充于間斷級(jí)配的礦料骨架中，所形成的混合料。
     2．SMA是一種間斷級(jí)配的瀝青混合料，5mm以上的粗骨料比例高達(dá)70%～80%．礦粉的用量達(dá)7% ～13%（¨粉膠比”超出通常值1.2的限制）；瀝青用量較多；高達(dá)6.5%～7%，粘結(jié)性要求高，且選用針人度小、軟化點(diǎn)高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青。
     3．SMA是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外使用較多的一種抗變形能力強(qiáng)，耐久性較好的瀝青面層混合料；適用于城市主干道和城鎮(zhèn)快速路。
     （四）改性（瀝青）SMA
     1．采用改性瀝青，材料配比采用SMA結(jié)構(gòu)形式。
     Z．路面有非常好的高溫抗車轍能力、低溫變形性能和水穩(wěn)定性，且構(gòu)造深度大，抗滑性能好、耐老化性能及耐久性等路面性能都有較大提高。
     3．適用于交通流量和行駛頻度急劇增長(zhǎng)，客運(yùn)車的軸重不斷增加，嚴(yán)格實(shí)行分車道單向行駛的城鎮(zhèn)主干道和城鎮(zhèn)快速路。