维普资讯 http://www.cqvip.com 工程技术 浅析沥青混合料技术性能的几个要求 索书武朱建春 （陕西省商洛公路管理局 商洛市 ７２６０００） 摘 要：针对沥青混合料路用性能指标，分析阐述了沥青混合料的高温稳定性、低温抗烈性、水稳定性、耐久性、抗滑性、抗疲劳 性、施工和易性及其影响因素和解决方法。 关键词：沥青混合料 技术性质 影响因素 解决方法 中图分类号：ＴＥ６２６．８＋６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—０５３４（２００７）０７（ｂ）００４４—０ｌ 高等级公路沥青面层应具有良好的路用 混合料的空隙率、沥青用量、路面排水的畅 挥作用 显然，车速越高，为迅速排除表面 性能，夏季高温下应有足够的高温稳定性，冬 通等。施工过程中，要选用与沥青粘附性好 水，所需的粗构造深度就越大。 严格控制沥青混合料 根据以上分析，为保证低速时路面的抗滑 季低温时有足够的抗裂能力，耐疲劳作用、耐 的矿料或添加抗剥落剂，久和防滑。因此，沥青混合料应按这些技术性 的空隙率，控制沥青的加工温度，避免雨天和 能要求进行组成设计。 低温季节施工，避免混合料离析和压实度不 足，并做好路面排水系统等来提高沥青混合料 １高温稳定性 的水稳定性。 沥青混合料的高温稳定性是指沥青混合 料在夏季高温条件下，经长期交通荷载的作用 ４耐久性 后，抵抗挤压和推移的性能，也就是通常所说 影响沥青混合料耐久性的主要因素有：沥 的沥青混合料的高温抗车辙性能。沥青混合 青性质、矿料的矿物成分、沥青混合料的组成 料的主要特点之一是强度和抗变形的能力因 结构（残留空隙、沥青空隙率）等。就沥青混合 温度升高而显著降低。温度升高时，沥青的黏 料组成结构而言，首先是沥青混合料的空隙 滞度降低，矿黏之间粘结力削弱，导致强度与 率，空隙率的大小与矿料骨料的级配、沥青材 抗变形能力降低。因此，高温季节，在行车荷 料的用量以及压实度等有关。从耐久性角度 载的重复作用下，路面易出现车辙、波浪、推 出发，希望沥青混合料空隙率尽量减小，以防 移等病害。提高高温稳定性，可采用提高粘结 沥青的老化等，但考虑到热稳性，一般沥青混 力和内摩阻力的方法。在沥青混合料中，增加 合料中均应残留３％一６％空隙。当空隙率大， 粗矿料含量，使粗矿料形成空间骨架结构，从 且沥青与矿料粘附性差的混合料，在饱水后矿 而提高沥青混合料的内摩阻力。适当地提高 料与沥青粘附力降低，易发生剥落，引起路面 沥青材料的黏稠度，控制沥青与矿料的比值， 早期破坏。 严格控制沥青用量，采用具有活性的矿粉以改 善沥青与矿料的相互作用，就能提高沥青混合 ５抗滑性 料的粘结力。 沥青面层表面应有足够的抗滑能力，以保 证行车安全。高等级公路的发展，对沥青混合 ２低温抗裂性 料的抗滑性提出了更高的要求。沥青混合料 影响低温开裂的因素很多，主要因素是沥 路面的抗滑性与矿料的微表面性质，混合料的 青混合料所用沥青的性质，当地的气温状况， 级配组成以及沥青混合料用量等因素有关。 路基的类型和路面结构及层间结合状况。从 为提高其抗滑性，配料时应特别注意粗矿料的 低温抗裂性的要求出发，沥青混合料在低温时 耐磨光性，应选择硬质有棱角的矿料。硬质矿 应具有较低的劲度和较大的抗变形能力。因 料往往属于酸性石料，与沥青的粘附性差，如 此，在沥青混合料组成设计中，应选用稠度较 采用当地产的软质矿料必须在其中掺加外运 低，温度敏感性低，抗老化能力强的沥青。在 的硬质矿料组成复合矿料和掺加抗剥离剂等 沥青中掺入橡胶等高聚物，也能大大提高混合 措施。另外，沥青的用量对抗滑性影响非常敏 料的低温抗裂性能。目前对沥青混合料低温 感，沥青用量超过最佳用量的０．５％即可使抗 抗裂性采用开裂温度预估，变形对比和开裂统 滑系数明显降低。如果所用沥青混合料的稳 计法评定。开裂温度预估是通过某温度时沥 定性不佳，路面易出现车辙和泛油现象，也会 青路面产生的拉应力与沥青混合料的抗拉强 使抗滑性下降。 度的对比来预估路面的开裂温度，从而判断其 路面的抗滑性能取决于路面的细构造和 低温缩裂的可能性。变形对比分析是根据沥 粗构造。对于沥青面层来说，所谓细构造是指 青面层的相对延伸率与沥青混合料的极限相 集料表面的粗糙度，而粗构造则是指由面层表 对延伸率对比，以判断沥青混合料的抗裂性。 面外露集料之间形成的构造。细构造是路面 开裂统计法是通过野外调查研究，建立低温开 最基本的抗滑因素。在行车速度不高（如 裂指数与各种因素的统计关系，进而进行抗裂 ３０—５０ｋｍ／ｈ以下时），路面水来得及从滚动车 性评定。由分析可知，影响低温抗裂的因素 轮下排除，一部分则被控制在集料表面的构造 有：气温和温度下降速率、沥青的性质和用 内。这时，轮胎同路面能保持有摩阻作用的接 量，集料的性质和组成，混合料的密实度，面层 触，细构造便对潮湿表面的抗滑能力起决定作 同底层的粘结程度以及施工质量等。 用。而当行车速度较高时，粗构造对路面抗滑 起主要作用。其功能是提供通路，使路面水能 ３水稳定性 从高速滚动的车轮下迅速排除，从而避免形成 影响沥青混合料水稳定性的主要因素有： 水膜；这就使轮胎能同路面保持接触，而由细 沥青的性质，矿料的酸碱度、表面粗糙度、 构造提供的低速抗滑力在高速条件下仍能发 ４４科技咨询导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｈｅｒａｌｄ 性能，关键是选用表面粗糙的集料。由于路 面要经受车轮的反复磨耗，摩阻系数会因集料 表面的逐渐磨光而随时间降低。为此，宜选 用坚硬耐磨的集料，如未风化的花岗岩、石 英岩等。鉴于这些酸性石料同沥青的粘结性 不好，可采取掺入石灰粉或用石灰水处理石料 表面等措施予以改善。 此外，对沥青的用量要严格控制。偏少， 使集料容易松散；过多，则易使集料下沉，沥青 溢出表面而形成光面，从而降低路面的抗滑性 能。 ６抗疲劳性 抗疲劳性是沥青混合料低抗荷载重复作 用的能力。通常把沥青混合料出现疲劳破坏 时的重复应力值称为疲劳强度，相应的重复作 用次数称为疲劳寿命，而把可以承受无限次重 复荷载循环而不发生疲劳破坏的应力值称为 疲劳极限。从组成设计方面考虑，影响抗疲劳 性能的主要因素有沥青的质量与含量，混合料 的空隙率，矿料的性质及级配。实践证明：最 佳的疲劳寿命存在一个最佳的沥青含量。这 个含量不仅与矿料级配有关，而且与矿料的种 类有关，通常它比马歇尔稳定度所确定的最佳 沥青含量稍大。混合料的疲劳寿命随空隙率 的降低而显著增长，密级配混合料有较长的疲 劳寿命。 ７施工和易性 施工和易性亦即工作度是指沥青混合料 摊铺和碾压工作的难易程度。工作度良好的 混合料容易进行摊铺和碾压。影响沥青混合 料工作度的因素很多，比如当地气温、施工条 件以及混合料性质等。 从混合料组成而言，影响施工和易性的首 先是混合料的级配情况，如粗细矿料的颗料大 小相距过大，缺乏中间尺寸矿料、混合料容易 分层层积，粗粒集中表面，细粒集中底部；如细 矿料太少，沥青层就不容易均匀地分布在粗颗 料表面；细矿料过多，则使拌和困难。此外当 沥青用量过少，或矿粉用量过多时，混合料容 易变得疏松不易压实。反之，如沥青用量过 多，或矿粉质量不好，则易使混合料粘结成团， 不易摊铺。沥青通常不是工作度问题的主要 原因，但其仍有一定影响，这是因为混合料的 温度影响着沥青的粘度，温度太低混合料无法 施工，而温度太高混合料又太软。此外，沥青 的等级以及混合料中的沥青用量，都可以影响 施工和易性。
