1、第二篇 路基路面工程第十一章 沥青路面1何谓沥青路面？为什么沥青路面获得越来越广泛的应用？答：沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。沥青路面是在柔性或半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。沥青路面使用沥青结合料，增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用质量和耐久性都得到提高。与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点，因而获得越来越广泛的应用。2沥青路面的基本特性有哪些？答：沥青路面的基本特性有：（1）沥青路面属柔性路面，其强度与
2、稳定性在很大程度上取决于土基和基层的特性。沥青路面的抗弯强度较低，因而要求路面的基础应具有足够的强度和稳定性，所以，在施工时必须掌握路基土的特性进行充分的压实。对软弱土基或翻浆路段，必须预先加以处理。（2）在低温时，沥青路面的抗变形能力很低。在寒冷地区为了防止土基不均匀冻胀而使沥青路面开裂，需设置防冻层。（3）沥青面层修筑后，由于它的透水性小，从而使土基和基层内的水分难以排出，在潮湿路段易发生土基和基层变软，导致路面破坏。因此，必须提高基层的水稳性，尽可能采用结合料处治的整体性基层。（4）对交通量较大的路段，为使沥青路面具有一定的抗弯拉和抗疲劳开裂的能力，宜在沥青面层下设置沥青混合料的联结层。
3、（5）采用薄的沥表面层时，特别是在旧路面上加铺面层时，要采取措施加强面层与基层之间的粘结，以防止水平力作用而引起沥青面层的剥落、推挤、拥包等破坏。（6）沥青类路面一般都要求在温暖干燥的气候条件下施工，所用沥青材料在施工时具有较大的流动性，便于路面摊铺和压实成型。热拌热铺类的沥青碎石或沥青混凝土面层，要求在晴朗天气和气温不低于 5时施工。3沥青路面是如何分类的？答：按强度构成原理可将沥青路面分为密实类和嵌挤类两大类；按施工工艺的不同，沥青路面可分为层铺法、路拌法和厂拌法三类；根据沥青路面的技术特性，沥青面层可分为沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式、沥青表面处治五种类型。此外
4、，沥青玛蹄脂碎石近年在许多国家也得到广泛应用。4密实类沥青路面与嵌挤类沥青路面各有何特点？答：密实类沥青路面要求矿料的级配按最大密实原则设计，其强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力。密实类沥青路面按其空隙率的大小可分为闭式和开式两种：闭式混合料中含有较多的小于 0.5mm 和 0.074mm 的矿料颗料，空隙率小于 6%，混合料致密而耐久，但热稳定性差；开式混合料中小于 0.5mm 的矿料颗粒含量较少，空隙率大于 6%，其热稳定性较好。嵌挤类沥青路面要求采用颗粒尺寸较为单一的矿料，路面的强度和稳定性主要依靠骨料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩阻力，而粘聚力则起着次要的作用。按嵌挤原则修筑
5、的沥青路面，其热稳定性较好，但因空隙率较大、易渗水，因而耐久性较差。5什么是层铺法、路拌法、厂拌法沥青路面？它们各有何优缺点？答：（1）层铺法是用分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑。其主要优点是工艺和设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低，其缺点是路面成型期较长，需要经过炎热季节行车碾压之后路面方能成型。用这种方法修筑的沥青路面有沥青表面处治和沥青贯入式两种。（2）路拌法是在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压密实而成的沥青面层。此类面层所用的矿料为碎（砾）石者称为路拌沥青碎（砾）石；所用的矿料为土者则称为路拌沥青稳定土。路拌沥青面层，通过就地拌和，沥青材料在矿料中分布比层铺
6、法均匀，可以缩短路面的成型期。但因所用的矿料为冷料，需使用粘稠度较低的沥青材料，故混合料的强度较低。（3）厂拌法是将规定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备加热拌和，然后送到工地摊铺碾压而成的沥青路面。矿料中细颗粒含量少，不含或含少量矿粉，混合料为开级配的， （空隙率达 10%15%） ，称为厂拌沥青碎石；若矿料中含有矿粉，混合料是按最佳密实级配制的（空隙率 10%以下）称为沥青混凝土。厂拌法按混合料铺筑时温度的不同，又可分为热拌热铺和热拌冷铺两种：热拌热铺是混合料在专用设备加热拌和后立即趁热运到路上摊铺压实。如果混合料加热拌和后储存一段时间再在常温下运到路上摊铺压实，即为热拌冷铺。厂拌法使用
7、较粘稠的沥青材料，且矿料经过精选，因而混合料质量高，使用寿命长，但修建费用也较高。6沥青混合料应具有哪些良好的技术性质？答：沥青混合料应具有良好的技术性质：夏季高温下应具有足够的抗变形能力，冬季低温时有足够的抗开裂能力，耐疲劳特性及良好的耐久性和表面功能等。7沥青路面的温度状况如何？答：沥青混合料的强度随温度而变化，温度降低时强度提高，温度升高时强度降低。可见温度是影响沥青路面力学特性的一个重要因素。8什么原因导致沥青路面稳定性和工作状况变坏，使用性能降低？答：沥青混合料的特点是强度和抗变形能力随温度升降而产生变化。温度升高时，沥青的粘滞度降低，矿料之间的粘结力削弱，导致强度降低。温度降低时恰
8、好相反，沥青的粘滞度增高，因而强度增大。强度随温度而变化的幅度很大，相差几倍甚至几十倍。由于沥青混合料强度的这种变化，导致沥青路面稳定性和工作状况变坏，使用性能降低。9影响沥青混合料高温稳定性的因素主要有哪些？影响沥青混合料动稳定度的因素主要有哪些？答：影响沥青混合料高温稳定性的因素主要是：沥青和矿料的性质及其相互作用的特性，矿料的级配组成等。影响沥青混合料动稳定度的因素较多。一般密级配的动稳定度大于开级配，沥青用量过多，动稳定度下降，试验温度低则动稳定度高，试验荷载大则动稳定度低。采用改性沥青则可明显地提高动稳定度。10车辙是如何形成的？沥青混凝土的热稳性主要表现什么方面？答：车辙是路面结构
9、及土基在行车荷载作用下的补充压实，以及结构层中材料的侧向位移产生的累积永久变形。这种变形出现在行车轮带处，即形成路面的纵向带状凹陷。车辙是高级沥青路面的主要破坏型式。沥青混凝土的热稳性主要表现在夏季路面是否在车辆荷载作用下逐渐形成车辙。11车辙的年增加量与哪些因素有关？什么是车辙的试验指标？什么是车辙试验？答：研究表明，处于 45以上的沥青路面受交通荷载的作用最易造成较大的车辙。车辙的年增加量与沥青的软化点、60的粘度、沥青混合料的动稳定度有很显著的相关性。沥青混合料的动稳定度是一项沥青混合料的车辙试验指标。车辙试验是在规定尺寸的板块状压实沥青混合料试件上，用固定荷载的橡胶轮反复行走后，测定其
10、在变形稳定期每增加变形 1mm 的碾压次数，即动稳定度，以次/mm 表示。车辙试验的试验温度与轮压是动稳定度的重要试验影响因素，可根据有关规定和需要选用。12什么原因造成沥青路面低温开裂？答：沥青路面在低温时强度虽然增大，但其变形能力却因刚性增大而降低。气温下降，特别是在急骤降温时，会在路面结构上产生温度梯度，路面面层遇降温而收缩的趋势会受到其下部层次的约束，而在面层产生拉应力。开始时由于沥青混合料的劲度相对较低，这个拉应力较小，但是随着进一步的降温，在低温状态下，沥青混合料的劲度增加，从而伴随了收缩趋势的进一步增强，导致拉应力超过沥青混凝土的强度，造成面层开裂。13沥青路面的低温缩裂，大致可
11、分为哪两类？如何导致沥青路面工作状况恶化？答：沥青路面的低温缩裂，大致可分为两类：一类是温度下降而造成路面的开裂，它与沥青混合料的体积收缩有关，这种裂缝是由表面开始发裂而逐渐发展成为裂缝；另一类是属于路基或基层收缩与冰冻共同作用而产生的裂缝，这类裂缝是从基层开始逐渐反映到沥表面层开裂。由于路面收缩的主轴是纵向的，因此，低温产生的裂缝大多是横向的。裂缝的出现，往往就是沥青路面损坏开始。随着低温循环的影响，裂缝将会进一步扩展，随后雨水由裂缝渗入路面结构，逐渐导致路面工作状况恶化。14影响沥青路面低温开裂的因素有哪些？如何减少或延缓沥青路面的开裂？答：影响低温开裂的因素很多，其中主要的因素是路面所用
12、沥青的性质、当地的气温状况、沥青老化程度、路基的种类和路面层次的厚度等。此外，路面面层与基层的粘着状况，基层所用材料的特性，行车的状况对开裂也有一定的影响。使用稠度较低、温度敏感性低的沥青，可以减少或延缓路面的开裂。路面所在地区的气温愈低，开裂愈为严重。沥青材料的老化，对低温更为敏感，使路面产生开裂的可能性增大。增加沥青面层的厚度可以减少或者延缓路面的开裂，但是不能根除。15什么是沥青路面的表面功能？路面表面的抗滑性能取决于什么？答：沥青路面的表面功能：沥青路面表面应具有足够抗滑能力，以保证行车安全。还要为车辆行驶提供一个平整舒适的表面。路面表面的抗滑性能取决于路面的细构造和粗构造。沥青面层细
13、构造是指集料表面的纹理构造（粗糙度） ，而粗构造则是指由面层表面外露的矿料之间形成的纹理构造。16何谓沥青混合料的耐久性？主要表现在哪些方面？如何提高沥青混合料的耐久性？答：沥青混合料的耐久性是指其抵抗老化及磨耗作用的能力。主要表现为：沥青在加工热拌时和使用过程中出现的老化或硬化，使其性质变脆而易出现开裂；集料在车轮作用下被压碎，或在冻融作用下崩解，出现磨损或级配退化；在水的作用下，沥青同集料间的粘结力降低而出现剥落。提高沥青混合料的耐久性：除要选择耐久性好的沥青和集料，控制沥青混合料的拌和温度外，提高沥青混合料耐久性的途径主要是减少混合料的空隙率，使之不透或少透水、气和水气。为此，可通过采用
14、高沥青含量的密级配沥青混合料，来减少空隙含量。此外，常采用添加外掺剂来改善沥青同集料的粘附性。17对沥青路面原材料有哪些要求？如何确定沥青路面的原材料？答：（1）沥青材料沥青路面所用的沥青材料有石油沥青、煤沥青、液体石油沥青和乳化沥青等。各类沥青路面所用沥青材料的标号，应根据路面的类型、施工条件、地区气候条件、施工季节和集料性质与尺寸等因素而定。（2）粗集料沥青路面所用的碎石应具有足够的强度和耐磨性能，根据路面的类型和使用条件选定的等级。碎石应是匀质、洁净、坚硬、无风化的，并应不含过量小于 0.075mm 的颗粒（小于 2%） ，吸水率小于 2%3%。颗粒形状接近立方体并有多棱角，细长或扁平的
15、颗粒（长边与短边或长边与厚度比大于 3）含量应小于15%，压碎值应不大于 20%30%。碎石与沥青材料的粘附性大小，对沥青混合料的强度和耐久性有极大影响，应优先选用同沥青材料有良好粘附性的碱性碎石。碎石与沥青材料的粘附性用水煮法测定时，一般公路不小于 3 级，高等级公路应不小于 4 级。（3）细集料粗细集料通常以 2.36mm 作为分界，沥青面层的细集料可采用天然砂、机制砂及石屑。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒组成。热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制砂，在缺砂地区也可以用石屑。但由于一般情况下石屑的含泥量高，强度不高，因此用于高速公路、一级公路沥青混凝土面层及抗
16、滑表层的石屑用量不宜超过天然砂及机制砂的用量。细集料应与沥青有良好的粘结能力，与沥青粘结性能很差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸性石料破碎的机制砂或石屑不宜用于高速公路、一级公路沥青面层。必须使用时，应有抗剥落措施。（4）填料沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净并符合技术要求。当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时，其用量不宜超过矿料总量的 2%。18热拌沥青混合料的配合比设计包括哪些内容？沥青混合料的配合比设计采用什么方法，符合什么设计技术标准？答：热拌沥青混合料的配合比设计包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证
17、阶段。通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、集料级配及沥青用量。沥青混合料的配合比设计可采用马歇尔试验设计方法，并对设计的沥青混合料进行浸水马歇尔试验，经配合比设计得到的沥青混合料应符合规定的马歇尔试验设计技术标准。19洒铺法沥青路面面层的施工有哪两种？答：用洒铺法施工的沥青路面面层，包括沥青表面处治和沥青贯入式两种。20沥青表面处治的作用是什么？其施工要点如何？答：由于沥青表面处治层很薄，一般不起提高强度作用，其主要作用是抵抗行车的磨耗，增强防水性，提高平整度，改善路面的行车条件。沥青表面处治宜在干燥和较热的季节施工，并应在雨季及日最高温低于 15到来以前半个月结束，使表面处治层通过开放交
18、通压实，成型稳定。沥青表面处治可采用拌和法或层铺法施工，采用层铺法施工时按照洒布沥青及铺撒矿料的层次多少。单层式为洒布一次沥青，铺撒一次矿料，厚度为 1.01.5cm；双层式为洒布 二次沥青，铺撒二次集料，厚度为 2.02.5cm；三层式为洒布三次沥青，铺撒三次集料，厚度为 2.53.0cm。21沥青贯入式路面的作用是什么？其施工要点如何？答：沥青贯入式路面具有较高的强度和稳定性，其强度的构成，主要依靠集料的嵌挤作用和沥青材料的粘结力。沥青贯入式路面适用于二级及二及以下的公路、城市道路的次干道及支路。沥青贯入式层也可作为沥青混凝土路面的联结层。由于沥青贯入式路面是一种多孔隙结构，为了防止水的浸
19、入和增强路面的水稳定性，其面层的最上层必须加铺封层。沥青贯入式路面宜在干燥和较热的季节施工，并宜在雨季及日最高温度低于 15到来以前半个月结束，使贯入式结构层通过开放交通碾压成型。沥青贯入式路面在初步碾压的矿料层上洒布沥青，再分层铺撒嵌缝料、洒布沥青和碾压，并借行车压实而成的。其厚度一般为 48cm。乳化沥青贯入式路面的厚度不宜超过 5cm。当贯入式层上部加铺拌和的沥青混合料面层时，路面总厚度为 710cm，其中拌和层的厚度宜为 34cm。沥青贯入式路面所用的集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料。 22热拌沥青混合料路面适用于哪些等级的道路？答：热拌沥青混合料适用于各种等级道路的沥青面层。高速
20、公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青面层的上面层、中面层及下面层应采用沥青混凝土混合料铺筑，沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层。其它等级道路的沥青面层的上面层宜采用沥青混凝土混合料铺筑。23厂拌法施工的沥青路面有哪些？施工过程可分为哪两个阶段？答：厂拌法沥青路面包括沥青混凝土、沥青碎石等。施工过程可分为沥青混合料的拌制与运输及现场铺筑两个阶段。24根据沥青路面技术特性划分，沥青路面面层有哪些种类?答：根据沥青路面技术特性划分，沥青路面面层的种类有：（1）沥青混凝土；（2）热拌沥青碎石；（3）乳化沥青碎石混合料；（4）沥青贯入式；（5）沥青表面处治。25沥青标号的选择应根据哪些因素来确定？答：确定沥青标号选择的因素有：（1）路面类型；（2）施工条件；（3）地区气候条件；（4）施工季节；（5）矿料性质及尺寸。
