第2-7章 沥青路面
§7-1 沥青路面的特点和分类
1．概念
沥青路面是用沥青作粘结料修筑面层并与各类基层组成的路面。因路面呈黑色，又称为黑色路面。
2．特点 （1）优点
沥青路面使用了沥青粘结料，增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性。与水泥混凝土路面相比，沥青路面表面平整无接缝，行车舒适，振动小，噪音低，开放交通陕，养护简便，适宜于路面分期改建，是我国路面结构的重要形式。
（2）缺点
温度敏感性高。夏季强度下降，若控制不好会使路面发软或泛油、推挤剪切破坏。低温时沥青变脆或由于土基冻胀引起路面开裂。此外，履带式车辆行驶会损坏沥青路面。在低温和雨季，除乳化沥青外，沥青路面不能施工。
3．沥青路面按强度构成原理分类
沥青路面按强度构成原理分为嵌挤式和密实式两类。 （1）嵌挤式沥青路面
嵌挤式沥青路面要求大小尺寸较均匀的石料，经压实后主要靠颗料集料的嵌锁压挤构成强度，粘结力只起次要作用。
这种结构热稳性较好，但空隙率较大，易透水，耐久性较差。宜作基层或面层的下层。 这类路面有各类表面处治、贯入式和沥青碎石，属于次高级路面。 （2）密实式
密实式沥青路面按最大密实度和最小孔隙率的原则设计。
这类路面的强度取决于沥青粘结力和混合料的内摩阻力。这种路面结构致密，孔隙率小，强度高和耐外性好。
沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石和沥青稳定碎石混合料属于此类。是沥青路面中最好的结构，路面等级为高级路面。
§7-2 沥青路面使用的材料
一、路面沥青材料的性质及分类
（一）道路沥青的路用性质
沥青路面使用的沥青材料必须满足路用要求、符合技术标准，才能适应汽车交通长年的反复作用。反映道路沥青路用性质的主要指标有：
1．粘性
沥青的粘性用针入度表示，即质量为l00g的测针在25％温度下插人沥青达5s时的深度，单位以0．1mm计。
如沥青90号，其针入度范围为80～100(0.1mm)。显然，沥青的针入度越小，其粘性越大。沥青粘陛亦可用布洛克菲尔德粘度仪直接测定，用60℃运动粘度表示，单位以Pa·S计。
2．塑性
沥青的塑性表示其变形能力，用延度表示。沥青试件在15℃水槽中以每分钟5cm的变形速度直至拉断时的长度即为延度，单位以厘米计。
如沥青90号，其延度大于50cm。沥青在冬季塑性较差，就要测10℃的延度。 3．温度稳定性
玻璃烧杯内的水从5℃开始加温，升温速度为每分钟5℃。当浸于水中的两颗钢球从装满沥青样品的两个小铜环中下落至板底时的温度即为软化点。试验使用了钢球和铜环，又称为环与球软化点，以℃计。
90A号沥青软化点为45℃。针入度指数PI表示三种温度下沥青粘塑性的变化，它也是温度稳定性的一个指标。
4．脆性
沥青的脆性用脆点表示。它是涂于金属片的沥青薄膜在特定条件下因冷却和弯曲而出现裂纹时的温度，以℃计。
5．耐老化性
耐老化性用沥青薄膜加热试验(163℃，5h)后的质量损失和粘塑性变化来表示。 如90A号沥青要求质量损失小于0.8％，针人度比大于55％，15℃残留延度不小于20cm。 6．对沥青的一般物理性能亦有所要求。
如90号沥青的闪火点应大于245℃，为的是保证和控制施工的安全生产；含腊量小于2.2％，是为了保证沥青的粘性和温度稳定性；溶解度大于99.5％是为了限制沥青的杂质含量，保证沥青的纯度。
（二）道路沥青的分类
1．道路石油沥青的分级和技术要求，表2-7-1。 2．道路用液体石油沥青的技术要求，表2-7-2。
3．道路石油沥青标号的选择与路面类型、当地的交通和气候条件有关。
（1）对高速公路和一级公路、夏季温度高、持续时间长、重交通和山丘上坡路段、停车站和汽车荷载剪应力大的层次，宜用稠度大的沥青。
（2）冬寒地区和交通量小的公路宜用稠度小和低温延度大的沥青。
（3）温度日温差和年温差大的地区宜用针入度指数较大的沥青。道路石油沥青的适用范围列于表2-7-3。
道路石油沥青的适用范围 表2-7-3
4．道路用液体石油沥青的分类
液体石油沥青分快凝AL(R)、中凝AL(M)和慢凝AL(S)三种，视施工需要来选用。 液体石油沥青适用于透层、粘层和拌制冷拌混合料。
二、乳化沥青的性质和分类
乳化沥青是由沥青、乳化剂和水拌制而成。施工时被喷洒于路上，涂覆于矿料表面。不久后破乳脱水，沥青逐渐凝结，把矿料粘结在一起。
1．乳化沥青的分类
（1）由破乳裂化速度的快慢分为：快裂、中裂和慢裂三种。 （2）按离子类型分为：阳离子C、阴离子A和非离子N三种。 （3）按拌制方法分为：喷洒型P和拌和型B)。 2．乳化沥青的性质
各类乳化沥青的技术要求列于表2-7-4。
乳化沥青适用于沥青表处、沥青贯入式和冷拌沥青混合料路面，修补裂缝、喷洒透层、粘层和封层等。
改性乳化沥青的技术要求较高，列于表2-7-5。喷洒型改性乳化沥青PCR适用于粘层、封层和桥面防水层，拌和改性乳化沥青适用于稀浆封层和微表处。
三、改性沥青的性能和分类
对沥青掺加改性材料可以大大提高其路用性质。
1．改性剂的分类 改性剂分为三类：
（1）热塑性橡胶类 SBS类。
改性剂主要有苯乙烯类嵌段共聚物如苯乙烯—二丁烯—苯乙烯(BSB)等。
SBS具有良好的弹性和裂缝自愈性，其高温、低温、抗车辙和抗疲劳性能都有突出的优点。
（2）橡胶类改性沥青SBR类。
改性剂如天然橡胶(NR)和丁苯橡胶SBR等，可以改善抗车辙和低温稳定性。 （3）热塑性树脂类改性沥青EVA，PE类。
改性剂有乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚乙烯塑料(PE)等，它可以改善高温稳定性和抗车辙性能，但延性较差，低温性能不佳，生产上可与SBS掺和使用。
2．改性沥青试验
改性沥青除应进行一般性沥青试验外，还要测定其粘度、粘性、弹性恢复率和温度敏感性，还要测定改性沥青的离析效果，以保证其储存稳定性。
改性沥青的几个试验如下： (1)粘度
布洛克菲尔德粘度仪测定沥青在60℃和l35℃时的粘度，单位为Pa·S。60％运动粘度反映路面高温时对改性沥青的粘度要求。135℃反映施工和易性要求，135℃运动粘度应大于3Pa·S，否则粘性过高难于拌和压实。