《土木工程材料》课程教学资源（PPT课件）沥青和沥青混凝土（2/2）

归东程子末军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2影响沥青混合料抗剪强度的因素 1)影响沥青混合料抗剪强度的内因 土 ①沥青粘度的影响 沥青混合料的粘聚力C随沥青粘度的增加而增加，同时 木 内摩擦角p稍有提高。 ② 沥青与矿料化学性质的影响 结构沥青 自由沥青 工 沥青与矿料相互作用与沥青 的化学性质和矿料性质有关。 程 矿料间由结构沥青膜联结， 矿粉颗粒 粘聚力大 8o. 系 钙质薄膜 矿料间由自由沥青所联结， 则粘聚力小

土 木 工 程 系 2 影响沥青混合料抗剪强度的因素 1）影响沥青混合料抗剪强度的内因 ① 沥青粘度的影响 沥青混合料的粘聚力Ｃ 随沥青粘度的增加而增加，同时 内摩擦角 稍有提高。 ② 沥青与矿料化学性质的影响 沥青与矿料相互作用与沥青 的化学性质和矿料性质有关。 矿料间由结构沥青膜联结， 粘聚力大； 矿料间由自由沥青所联结， 则粘聚力小

归本程子太军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ③沥青用量的影响 00 a) 土 0 300 木 (g) 200 工 0. 程 5*9G a) 沥青用量不足：不足以形成结构沥青，C小，”较大。 系 b) 沥青用量适中：逐渐形成结构沥青，C增大，p减小； 当形成结构沥青膜，具有Cmax(对应最佳沥青用量0AC)。 c)沥青用量过量：开始形成自由沥青，C下降，p减小

土 木 工 程 系 a) 沥青用量不足：不足以形成结构沥青，Ｃ 小， 较大。 b) 沥青用量适中：逐渐形成结构沥青，Ｃ 增大， 减小； 当形成结构沥青膜，具有Ｃmax(对应最佳沥青用量OAC)。 c) 沥青用量过量：开始形成自由沥青，Ｃ 下降， 减小。 ③ 沥青用量的影响 Ｃmax OAC

归东程子太军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ④矿料比表面积 土 矿料的比表面积越大，形成的沥青膜越薄，结构沥青 木 所占的比例越大，粘聚力越大。 ⑤矿料级配、颗粒形状、表面特性等 工 程 系

土 木 工 程 系 ④ 矿料比表面积 矿料的比表面积越大，形成的沥青膜越薄，结构沥青 所占的比例越大，粘聚力越大。 ⑤ 矿料级配、颗粒形状、表面特性等

归本程子太家 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ●每15-20年更新5~8cm的面层 土木工程系 ● 路面结构设计：使用寿命期为50 年

土木工程系 ⚫ 每15 -20年更新5~8cm的面层 ⚫ 路面结构设计 :使用寿命期为50 年

白东理子太军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2) 影响沥青混合料抗剪强度的外因 ① 温度的影响：粘聚力随温度的升高而显著降低，内摩擦角 土 的影响较小。 木 400 0.6 工程 300 0.5 o=f(T) 0.4 200 0.3 c=f(T) 系 100 0.2 102030405060 T(°C)

土 木 工 程 系 400 300 200 100 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 10 20 30 40 50 60 T(C) c  =f(T) c=f(T) 2）影响沥青混合料抗剪强度的外因 ① 温度的影响：粘聚力随温度的升高而显著降低,内摩擦角 的影响较小

白本程2太军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ② 形变的影响： 变形速率对沥青混合料内摩擦角影响较小， 而粘聚力影响较为显著。 p 木 400 0.6 c-f(v) 300 工程系 0.5 o-f(v) 0.4 200 0.3 100 0.2 3 4 5

土 木 工 程 系 ② 形变的影响：变形速率对沥青混合料内摩擦角影响较小， 而粘聚力影响较为显著。 400 300 200 100 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 1 2 3 4 5 c  c=f(v) =f(v) V

G 归程子太军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ●路面破坏原因分析： 土 ● 高温时，由于沥青混合料抗剪强度不足，引起塑性变 木 形过大（塑性变形为不可恢复变形，随着时间产生累 积)，使路面产生波浪、车辙、拥包与推移等高温变 工 形破坏。 程 ●低温时，抗拉强度或抗变性能力不足，由于混合料收 缩受阻产生的拉应力超过了混合料的抗拉强度，而在 系 混合料内产生裂缝

土 木 工 程 系 ⚫ 路面破坏原因分析： ⚫ 高温时，由于沥青混合料抗剪强度不足，引起塑性变 形过大（塑性变形为不可恢复变形，随着时间产生累 积），使路面产生波浪、车辙、拥包与推移等高温变 形破坏。 ⚫ 低温时，抗拉强度或抗变性能力不足，由于混合料收 缩受阻产生的拉应力超过了混合料的抗拉强度，而在 混合料内产生裂缝

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归东理子太军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 环境因素对沥青路面破坏产生的影响 土 气温下降材料产生收缩，路面边界约束下，收缩受阻，混合料 木 内产生拉应力，拉应力超过抗拉强度，裂缝产生，雨水渗入裂 缝引起下卧层水损坏，承载力下降，裂缝扩展，路面结构破坏。 工 ● 在春融季节，水从裂缝下渗，进入路基内，使路基强度下降， 程 而沥青路面不具有刚性，汽车在路面上行驶，是路基内的静态 水变为动态水，在路基内产生冲刷，使路基内的水涌出，沥青 系 层下陷发生翻浆现象

土 木 工 程 系 环境因素对沥青路面破坏产生的影响 ⚫ 气温下降材料产生收缩，路面边界约束下，收缩受阻，混合料 内产生拉应力，拉应力超过抗拉强度，裂缝产生，雨水渗入裂 缝引起下卧层水损坏，承载力下降,裂缝扩展,路面结构破坏。 ⚫ 在春融季节，水从裂缝下渗，进入路基内，使路基强度下降， 而沥青路面不具有刚性，汽车在路面上行驶，是路基内的静态 水变为动态水，在路基内产生冲刷，使路基内的水涌出，沥青 层下陷发生翻浆现象

白本程2太军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 疲劳破坏 土 口疲劳破坏是在车辆反复作用下引起的，路面材料和 木 路基的疲劳作用，产生变形累积。 ▣总之，沥青路面必须具备一定的抗剪切破坏的能力。 工 程系

土 木 工 程 系 疲劳破坏  疲劳破坏是在车辆反复作用下引起的，路面材料和 路基的疲劳作用，产生变形累积。  总之，沥青路面必须具备一定的抗剪切破坏的能力