01城镇道路工程结构与材料

1K410000 市政公用工程技术

1K411000 城镇道路工程

1K411010 城镇道路工程结构与材料

1K411011 掌握城镇道路分类与分级

本条文介绍了城镇道路的分类和分级，常规的城镇道路路面等级和面层的类型。

一、城镇道路分类

(一) 城镇道路的功能是综合性的，为发挥其不同功能，保证城镇的生产、生活正常进行，交通运输经济合理，应对城镇道路进行科学的分类。

(二) 分类方法有多种形式，根据道路在城镇规划道路系统中所处的地位划分为路、主干路、次干路及支路(参见表1K411011) ；根据道路对交通运输所起的作用分为全市性道路、区域性道路、环路，放射路、过境道路等；根据承担的主要运输性质分为公交专用道路、货运道路、客货运道路等；根据道路所处环境划分为中心区道路、工业区道路、仓库区道路、文教区道路、行政区道路、住宅区道路、风景游览区道路，文化娱乐性道路、科技卫生性道路、生活性道路、火车站道路、游览性道路、林荫路等。在以上各种分类方法中，主要是满足道路在交通运输方面的功能。

(三) 我国现行《城市道路设计规范》CJJ 37以道路在城市能为基础，同时也考虑对沿线的服务功能，将城镇道路分为四类，即快速路、主干路、次干路与支路。

快速路，又称城市快速路，完全为交通功能服务，是解决城市大容量、长距离、快速交通的主要道路。

主干路以交通功能为主，为连接城市各主要分区的干路，是城市道路网的主要骨架。 次干路是城市区域性的交通干道，为区域交通集散服务，兼有服务功能，结合主干路组成道路网。

支路为次干路与居住小区的连接线路，解决局部地区交通，直接与两侧建筑物出入口相接，以服务功能为主。

二、城镇道路分级

大、中、小城镇现有道路行车速度、路面宽度、路面结构厚度、交叉口形式等都有区别。为了使道路既能满足使用要求，又节约投资及土地，现行《城市道路设计规范》CJJ37规定、Ⅲ级。一般情况下，大城市应采用各类指标中的Ⅰ级标准，中等城市应采用Ⅱ级标准，小城市采用Ⅲ级标准。不同类别的同一级别道路的设计速度是不同的。

三、城镇道路路面分类

(一) 按结构强度分类(参见表1K411011)

1. 高级路面：路面强度高、刚度大、稳定性好是高级路面的特点。它使用年限长，适应繁重交通量，且路面平整、车速高、运输成本低，建设投资高，养护费用少，适用于城市快速路、主干路、公交专用道路。

2. 次高级路面：路面强度、刚度、稳定性、使用寿命、车辆行驶速度、适应交通量等均低于高级路面，但是维修、养护、运输费用较高，城市次干路、支路可采用。

城市道路分类、路面等级和面层材料 表

(二) 按力学特性分类

1. ：荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小，在反复荷载作用下产生累积变形，它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。柔性路面主要代表是各种沥青类路面，包括沥青混凝土(英国标准称压实后的混合料为混凝土) 面层、沥青碎石面层、沥青贯入式碎(砾) 石面层等。

2. ：出较大的刚性，它的破坏取决于极限弯拉强度。刚性路面主要代表是水泥混凝土路面，包括接缝处设传力杆、不设传力杆及设补强钢筋网的水泥混凝土路面。

1K411012 掌握沥青路面结构组成特点

本条文以城镇沥青路面为主简要介绍柔性路面结构组成及性能要求。

一、结构组成

(一) 基本原则

1. 由、和组成，层间结合必须紧密稳定，以保证结构的整体性和应力传递的连续性。大部分道路结构组成是多层次的，但层数不宜过多。

2. 行车载荷和自然因素对路面的影响随深度的增加而逐渐减弱；对路面材料的强度、刚度和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。各结构层的材料回弹模量应自上而下递减，基层材料与面层材料的回弹模量比应大于或等于0.3；土基回弹模量与基层(或底基层) 的回弹模量比宜为0.08～0.4。

3. 按使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同，在路基顶面采用不同规格和要求的材料分别铺设基层和面层等结构层。

4. 面层、基层的结构类型及厚度应与交通量相适应。交通量大、轴载重时，应采用高等级面层与强度较高的结合料稳定类材料基层。

5. 基层的结构类型可分为、；在，城市主干路、快速路应适当加厚面层或采取其他措施以减轻反射裂缝。

(二) 路基与填料

1. 路基分类

从材料上，路基可分为土方路基、石方路基、特殊土路基。路基断面形式有：路堤——路基顶面高于原地面的填方路基；——全部由地面开挖出的路基(又分重路堑、半路堑、半山峒三种形式) ；半填、半挖——横断面一侧为挖方，另一侧为填方的路基。

2. 路基填料

高液限黏土、高液限粉土及含有机质细粒土，不适用做路基填料。因条件限制而必须采用上述土做填料时，应掺加石灰或水泥等结合料进行改善。 地下水位高时，宜提高路基顶面标高。在设计标高受限制，未能达到中湿状态的路基临界高度时，应选用粗粒土或低剂量石灰或水泥稳定细粒土做路基填料。同时应采取在边沟下设置排水渗沟等降低地下水位的措施。

岩石或填石路基顶面应铺设整平层。整平层可采用未筛分碎石和石屑或低剂量水泥稳定粒料，其厚度视路基顶面不平整程度而定，一般100～150mm 。

(三) 基层与材料

1. 基层是路面结构中的承重层，主要承受车辆荷载的竖向力，并把面层下传的应力扩散到土基。基层可分为上基层和底基层，各类基层结构性能、施工或排水要求不同，厚度也不同。

2. 应根据道路交通等级和路基抗冲刷能力来选择基层材料。湿润和多雨地区，宜采用排水基层。未设垫层，且路基填料为细粒土、黏土质砂或级配不良砂(承受特重或重交通) ，或者为细粒土(承受中等交通) 时，应设置底基层。底基层可采用级配粒料、水泥稳定粒料或石灰粉煤灰稳定粒料等。

3. 常用的基层材料

(1)无机结合料稳定粒料

无机结合料稳定粒料基层包括石灰稳定土类基层、石灰粉煤灰稳定砂砾基层、石灰粉煤灰钢渣稳定土类基层、水泥稳定土类基层等，其强度高，整体性好，适用于交通量大、轴载重的道路。工业废渣(粉煤灰、钢渣等) 混合料的强度、稳定性和整体性均较好，适用于各种路面的基层，但所用工业废渣应性能稳定、无风化、无腐蚀。

(2)嵌锁型和级配型材料

级配砂砾及级配砾石基层可用作城市次干道及其以下道路上基层。为防止冻胀和湿软，天然砂砾应质地坚硬，含泥量不应大于砂质量(粒径小于5mm) 的10%。级配砾石作次干道及其以下道路底基层时，级配中最大粒径宜小于53mm ，做基层时最大粒径不应大于37.5mm 。

级配碎石及级配砾石基层可用作城市快速路、主干路、次干路及其以下道路基层，也可作为城市快速路、主干路、次干路及其以下道路底基层。嵌缝料应与骨料的最小粒径衔接。

(四) 面层与材料

1. 高等级沥青路面面层可划分为磨耗层、面层上层、面层下层，或称之为上(表) 面层、中面层、下(底) 面层。

2. 沥青路面面层类型

①热拌沥青混合料面层(详见1K411014)

热拌沥青混合料(HMA)，包括SMA (沥青玛蹄脂碎石混合料) 和OGFC(大空隙开级配排水式沥青磨耗层) 等嵌挤型热拌沥青混合料；适用于各种等级道路的面层，其种类应按集料公称最大粒径、矿料级配、孔隙率划分。

②冷拌沥青混合料面层

冷拌沥青混合料适用于支路及其以下道路的路面、支路的表面层，以及各级沥青路面的基层、连接层或整平层；冷拌改性沥青混合料可用于沥青路面的坑槽冷补。

③温拌沥青混合料面层

在沥青混合料拌制过程中添加合成沸石产生的发泡润滑作用，使沥青混合料在120～130℃时拌合。温拌沥青混合料与热拌沥青混合料可以同样适用。

④沥青贯入式面层

沥青贯入式面层宜做城市次干路以下路面层使用，其主石料层厚度应依据碎石的粒径确定，厚度不宜超过100mm 。

⑤沥青表面处治面层

主要起防水层、磨耗层、防滑层或改善碎(砾) 石路面的作用。沥青表面处治面层的集料最大粒径与处治层厚度相匹配。

二、结构层与性能要求

(一) 路基

1. 路基既为车辆在道路上行驶提供基础条件，也是道路的支撑结构物，对路面的使用性能有重要影响。路基应稳定、密实、均质，对路面结构提供均匀的支承，即路基在环境和荷载作用下不产生不均匀变形。

2. 性能主要指标

①整体稳定性

在地表上开挖或填筑路基，必然会改变原地层(土层或岩层) 的受力状态；原先处于稳定状态的地层，有可能由于填筑或开挖而引起不平衡，导致路基失稳。软土地层上填筑高路堤产生的填土附加荷载如超出了软土地基的承载力，就会造成路堤沉陷；在山坡上开挖深路堑使上侧坡体失去支承，有可能造成坡体坍塌破坏。在不稳定的地层上填筑

或开挖路基会加剧滑坡或坍塌。因此，必须保证路基在不利的环境(地质、水文或气候) 条件下具有足够的整体稳定性，以发挥路基在道路结构中的强力承载作用。

②变形量控制

路基及其下承的地基，在自重和车辆荷载作用下会产生变形，如地基软弱填土过分疏松或潮湿时，所产生的沉陷或固结、不均匀变形，会导致路面出现过量的变形和应力增大，促使路面过早破坏并影响汽车行驶舒适性。因此，必须尽量控制路基、地基的变形量，才能给路面以坚实的支承。

(二) 基层

1. 基层是路面结构中的承重层，主要承受车辆荷载的竖向力，并把面层下传的应力扩散到土基。且为面层施工提供稳定而坚实的工作面，控制或减少路基不均匀冻胀或沉降变形对面层产生的不利影响。基层受自然因素的影响虽不如面层强烈，但面层下的基层应有足够的水稳定性，以防基层湿软后变形大，导致面层损坏。

2. 性能主要指标

①基层应具有足够的、均匀一致的承载力和较大的刚度；有足够的抗冲刷能力和抗变形能力，坚实、平整、整体性好。

②不透水性好。底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物；为防止地下渗水影响路基，排水基层下应设置由水泥稳定粒料或密级配粒料组成的不透水底基层。

(三) 面层

1. 面层直接承受行车的作用。设置面层结构可以改善汽车的行驶条件，提高道路服务水平(包括舒适性和经济性) ，以满足汽车运输的要求。

2. 面层是直接同行车和大气相接触的层位，承受行车荷载引起的竖向力、水平力和冲击力的作用，同时又受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。因此面层应具有较高的强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性，并且其表面层还应具有良好的平整度和粗糙度。

3. 路面使用指标

①承载能力

当车辆荷载作用在路面上，使路面结构内产生应力和应变，如果路面结构整体或某一结构层的强度或抗变形能力不足以抵抗这些应力和应变时，路面便出现开裂或变形(沉陷、车辙等) ，降低其服务水平。路面结构暴露在大气中，受到温度和湿度的周期性影响，也会使其承载能力下降。路面在长期使用中会出现疲劳损坏和塑性累积变形，需要维修养护，但频繁维修养护势必会干扰正常的交通运营。为此，路面必须满足设计年限的使用需要，具有足够抗疲劳破坏和塑性变形的能力，即具备相当高的强度和刚度。

②平整度

平整的路表面可减小车轮对路面的冲击力，行车产生附加的振动小不会造成车辆颠

簸，能提高行车速度和舒适性，不增加运行费用。依靠先进的施工机具、精细的施工工艺、严格的施工质量控制及经常、及时的维修养护，可实现路面的高平整度。为减缓路面平整度的衰变速率，应重视路面结构及面层材料的强度和抗变形能力。

③温度稳定性

路面材料特别是表面层材料，长期受到水文、温度、大气因素的作用，材料强度会下降，材料性状会变化，如沥青面层老化，弹性一黏性一塑性逐渐丧失，最终路况恶化，导致车辆运行质量下降。为此，路面必须保持较高的稳定性，即具有较低的温度、湿度敏感度。

④抗滑能力

光滑的路表面使车轮缺乏足够的附着力，汽车在雨雪天行驶或紧急制动或转弯时，车轮易产生空转或溜滑危险，极有可能造成交通事故。因此，路表面应平整、密实、粗糙、耐磨，具有较大的摩擦系数和较强的抗滑能力。路面抗滑能力强，可缩短汽车的制动距离，降低发生交通安全事故的频率。

⑤透水性

一般情况下，城镇道路路面应具有不透水性，以防止水分渗入道路结构层和土基，致使路面的使用功能丧失。

⑥噪声量

城市道路使用过程中产生的交通噪声，使人们出行感到不舒适，居民生活质量下降。城市区域应尽量使用低噪声路面，为营造静谧的社会环境创造条件。

近年我国城市开始修筑降噪排水路面，以提高城市道路的使用功能和减少城市交通噪声。沥青路面结构组合：上面(磨耗层) 层采用OGFC 沥青混合料，中面层、下(底) 面层等采用密级配沥青混合料。既满足沥青路面强度高、高低温性能好和平整密实等路用功能，又实现了城市道路排水降噪的环保功能。

1K411013 掌握水泥混凝土路面构造特点

本条文介绍了水泥混凝土路面结构特点及主要原材料选择。水泥混凝土路面结构的组成包括路基(见1K411012) 、垫层、基层以及面层。

一、构造特点

(一) 垫层

在温度和湿度状况不良的环境下，城市水泥混凝土道路应设置垫层，以改瞢路面结构的使用性能。

1. 在季节性冰冻地区，道路结构设计总厚度小于最小防冻厚度要求时，根据路基干湿类型和路基填料的特点设置垫层；其差值即是垫层的厚度。水文地质条件不良的土质路堑，路基土湿度较大时，宜设置排水垫层。路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时，宜加设半刚性垫层。

2. 垫层的宽度应与路基宽度相同，其最小厚度为150mm 。

3. 防冻垫层和排水垫层宜采用砂、砂砾等颗粒材料。半刚性垫层宜采用低剂量水泥、石灰等无机结合稳定粒料或土类材料。

(二) 基层

1. 水泥混凝土道路基层作用：防止或减轻由于唧泥产生板底脱空和错台等病害；与垫层共同作用，可控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层产生的不利影响；为混凝土面层施工提供稳定而坚实的工作面，并改善接缝的传荷能力。

2. 基层材料的选用原则：根据道路交通等级和路基抗冲刷能力来选择基层材料。特重交通宜选用贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土；重交通道路宜选用水泥稳定粒料或沥青稳定碎石；中、轻交通道路宜选择水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料。湿润和多雨地区，繁重交通路段宜采用排水基层。

3. 基层的宽度应根据混凝土两层施工方式的不同，比混凝土面层每侧至少宽出300mm (小型机具施工时) 或500mm (轨模或摊铺机施工时) 或650mm (滑模或摊铺机施工时) 。

4. 各类基层结构性能、施工或排水要求不同，厚度也不同。

5. 为防止下渗水影响路基，排水基层下应设置由水泥稳定粒料或密级配粒料组成的不透水底基层，底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物。

6. 碾压混凝土基层应设置与混凝土面层相对应的接缝。

(三) 面层

1. 面层混凝土板通常分为普通(素) 混凝土板、钢筋混凝土板、连续配筋混凝土板、预应力混凝土板等。目前我国多采用普通(素) 混凝土板。水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性(抗冻性) ，表面抗滑、耐磨、平整。

2. 混凝土板在温度变化影响下会产生胀缩。为防止胀缩作用导致板体裂缝或翘曲，混凝土板设有垂直相交的纵向和横向缝，将混凝土板分为矩形板。一般相邻的接缝对齐，不错缝。每块矩形板的板长按面层类型、厚度并由应力计算确定。

3. 纵向接缝是根据路面宽度和施工铺筑宽度设置。一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置带拉杆的平缝形式的纵向施工缝。一次铺筑宽度大于4.5m 时，应设置带拉杆的假缝形式的纵向缩缝，纵缝应与线路中线平行。

横向接缝：横向施工缝尽可能选在缩缝或胀缝处。前者采用加传力杆的平缝形式，后者同胀缝形式。特殊情况下，采用设拉杆的企口缝形式。

胀缝设置：除夏季施工的板，且板厚大于等于200mm 时可不设胀缝外，其他季节施工时均应设胀缝。胀缝间距一般为100～200m 。混凝土板边与邻近桥梁等其他结构物相接处或板厚有变化或有竖曲线时，一般也设胀缝。横向缩缝为假缝时，可等间距或变间距布置，一般不设传力杆。

4. 对于特重及重交通等级的混凝土路面，横向胀缝、缩缝均设置传力杆。

当板厚按设传力杆确定的混凝土板的自由边不能设置传力杆时，应增设边缘钢筋，自由板角上部增设角隅钢筋。

混凝土既是刚性材料，又属于脆性材料。因此，混凝土路面板的构造，都是为了最大限度发挥其刚性特点，使路面能承受车轮荷载，保证行车平顺；同时又为了克服其脆性的弱点，防止在车载和自然因素作用下发生开裂、破坏，最大限度提高其耐久性，延长服务周期。

5. 抗滑构造

混凝土面层应具有较大的粗糙度，即应具备较高的抗滑性能，以提高行车的安全性。因此可采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法形成一定的构造深度。

二、主要原材料选择

(一) 城市快速路、主干路应采用道路硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥；其他道路可采用矿渣水泥。水泥应有出厂合格证(含化学成分、物理指标) ，并经复验合格，方可使用。不同等级、厂牌、品种、出厂日期的水泥不得混存、混用。出厂期超过三个月或受潮的水泥，必须经过试验，合格后方可使用。

(二) 粗骨料应采用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、砾石、破碎砾石，技术指标应符合规范要求，粗骨料宜使用人工级配，粗骨料的最大公称粒径，碎砾石不得大于26.5mm ，碎石不得大于31.5mm ，砾石不宜大于19.0mm ；钢纤维混凝土粗骨料最大粒径不宜大于19.0mm 。

(三) 宜采用质地坚硬，细度模数在2.5以上，符合级配规定的洁净粗砂、中砂，技术指标应符合规范要求。使用机制砂时，还应检验砂浆磨光值，其值宜大于35，不宜使用抗磨性较差的水成岩类机制砂。海砂不得直接用于混凝土面层。淡化海砂不得用于城市快速路、主干路、次干路，可用于支路。

(四) 外加剂应符合国家现行《混凝土外加剂》GB 8076的有关规定，并有合格证。使用外加剂应经掺配试验，确认符合国家现行《混凝土外加剂应用技术规范》 GB 50119的有关规定方可使用。

(五) 钢筋的品种、规格、成分，应符合设计和现行国家标准规定，具有生产厂的牌号、炉号，检验报告和合格证，并经复试(含见证取样) 合格。钢筋不得有锈蚀、裂纹、断伤和刻痕等缺陷。传力杆(拉杆) 、滑动套材质、规格应符合规定。

(六) 胀缝板宜用厚20mm ，水稳定性好，具有一定柔性的板材制作，且经防腐处理。填缝材料宜用树脂类、橡胶类、聚氯乙烯胶泥类、改性沥青类填缝材料，并宜加入耐老化剂。

1K411014 熟悉沥青混合料组成与材料

本条文介绍了沥青混合料组成与材料，以及按级配原则划分的结构形式、特点。

一、结构组成与分类

(一) 材料组成

1. 沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，有的还加入聚合物和木纤维素拌合而成的混合料的总称；由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构，并具有不同的力学性质。

2. 沥青混合料结构是材料单一结构和相互联系结构的概念的总和，包括沥青结构、矿物骨架结构及沥青一矿粉分散系统结构等。沥青混合料的结构取决于下列因素：矿物骨架结构、沥青的结构、矿物材料与沥青相互作用的特点、沥青混合料的密实度及其毛细孔隙结构的特点。

3. 沥青混合料的力学强度，主要由矿物颗粒之间的内摩阻力和嵌挤力，以及沥青胶结料及其与矿料之间的粘结力所构成。

(二) 基本分类

1. 按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料。按矿料级配组成及空隙率大

2. 按公称最大粒径的大小可分为特粗式(公称最大粒径大于31.5mm) 、粗粒式(公称最大粒径等于或大于26.5mm) 、中粒式(公称最大粒径16mm 或19mm) 、细粒式(公称最大粒径9.5mm 或13.2mm) 、砂粒式(公称最大粒径小于9.5mm) 沥青混合料。

3. 按生产工艺分为热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料等。详见1K411012。

(三) 结构类型

沥青混合料，可分为按嵌挤原则构成和按密实级配原则构成的两大结构类型。

1. 按嵌挤原则构成的沥青混合料的结构强度，是以矿质颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力为主、沥青结合料的粘结作用为辅而构成的。这类路面是以较粗的、颗粒尺寸均匀的矿物构成骨架，沥青结合料填充其空隙，并把矿料粘结成一个整体。这类沥青混合料的结构强度受自然因素(温度) 的影响较小。

2. 按密实级配原则构成的沥青混合料的结构强度，是以沥青与矿料之间的粘结力为主，矿质颗粒间的嵌挤力和内摩阻力为辅而构成的。这类沥青混合料的结构强度受温度的影响较大。

3. 按级配原则构成的沥青混合料，其结构组成通常有下列三种形式：

(1)密实——悬浮结构：由次级骨料填充前级骨料(较次级骨料粒径稍大) 空隙的沥青混凝土具有很大的密度，但由于前级骨料被次级骨料和沥青胶浆分隔，不能直接互相嵌

锁形成骨架，因此该结构具有较大的黏聚力c ，但内摩擦角φ较小，高温稳定性较差。通常按最佳级配原理进行设计。

(2)骨架——空隙结构：粗骨料所占比例大，细骨料很少甚至没有。粗骨料可互相嵌锁形成骨架，嵌挤能力强；但细骨料过少不易填充粗骨料之间形成的较大的空隙。该结构内摩擦角φ较高，但黏聚力c 也较低。沥青碎石混合料(AN)和OGFC 排水沥青混合料是这种结构典型代表。

(3)骨架——密实结构：较多数量的断级配粗骨料形成空间骨架，发挥嵌挤锁结作用，同时由适当数量的细骨料和沥青填充骨架间的空隙形成既嵌紧又密实的结构。该结构不仅内摩擦角φ较高，黏聚力c 也较高，是综合以上两种结构优点的结构。沥青玛谛脂混合料(简称SMA) 是这种结构典型代表。

三种结构的沥青混合料由于密度ρ、空隙率VV 、矿料间隙率VMA 不同，使它们在稳定性和路用性能上亦有显著差别。它们的典型结构组成示意图见图1K411014。

二、主要材料与性能

(一) 沥青

我国行业标准《城镇道路工程施工与质量验收规范》 CJJ 1规定：城镇道路面层宜优先采用A 级沥青，不宜使用煤沥青。其主要技术性能如下：

1. 粘结性

沥青材料在外力作用下，沥青粒子产生相互位移的抵抗变形的能力即沥青的黏度。常用的是条件黏度，我国《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40也列入了60℃动力黏度(绝对黏度) 作为道路石油沥青的选择性指标。对高等级道路，夏季高温持续时间长、重载交通、停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的结构层，宜采用稠度大(针入度小) 的沥青；对冬季寒冷地区、交通量小的道路宜选用稠度小的沥青。当需要满足高、低温性能要求时，应优先考虑高温性能的要求。

2. 感温性

沥青材料的黏度随温度变化的感应性。表征指标之一是软化点，指的是沥青在特定试验条件下达到一定黏度时的条件温度。软化点高，意味着等黏温度也高，因此软化点可作为反应感温性的指标。《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40规范新增了

针入度

指数(PI)这一指标，它是应用针入度和软化点的试验结果来表征沥青感温性的一项指标。对日温差、年温差大的地区宜选用针入度指数大的沥青。高等级道路，夏季高温持续时间长的地区、重载交通、停车站、有信号灯控制的交叉路口、车速较慢的路段或部位需选用软化点高的沥青；反之，则用软化点较小的沥青。

3. 耐久性

沥青材料在生产、使用过程中，受到热、光、水、氧气和交通荷载等外界因素的作用而逐渐变硬变脆，改变原有的黏度和低温性能，这种变化称为沥青的老化。沥青应有足够的抗老化性能即耐久性，使沥青路面具有较长的使用年限。我国相关规范规定，采用薄膜烘箱加热试验，测老化后沥青的质量变化、残留针人度比、残留延度(10℃或5℃) 等来反映其抗老化性。通过水煮法试验，测定沥青和骨料的黏附性，反映其抗水损害能力，等级越高，黏附性越好。

4. 塑性

沥青材料在外力作用下发生变形而不被破坏的能力，即反映沥青抵抗开裂的能力。过去曾采用25℃的延度而不能比较黏稠石油沥青的低温性能。现行规范规定：25℃延度改为10℃延度或15℃延度，不同标号的沥青延度就有了明显的区别，从而反映出它们的低温性能，一般认为，低温延度越大，抗开裂性能越好。在冬季低温或高、低温差大的地区，要求采用低温延度大的沥青，

5. 安全性

确定沥青加热熔化时的安全温度界限，使沥青安全使用有保障。有关规范规定，通过闪点试验测定沥青加热点闪火的温度——闪点，确定它的安全使用范围。沥青越软(标号高) ，闪点越小。如沥青标号110号到160号，闪点不小于230℃，标号90号不小于245℃。

(二) 粗骨料

1. 粗骨料应洁净、干燥、表面粗糙；质量技术要求应符合《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ 1有关规定。

2. 每种粗骨料的粒径规格(即级配) 应符合工程设计的要求。

3. 粗骨料应具有较大的表观相对密度，较小的压碎值、洛杉矶磨耗损失、吸水率、针片状颗粒含量、水洗法＜0.075mm 颗粒含量和软石含量。如城市快速路、主干道路表面层粗骨料压碎值不大于26%、吸水率不大于2.0%等。

4. 城市快速路、主干道路的表面层(或磨耗层) 的粗骨料的磨光值PSV 应不少于36～42(雨量气候分区中干旱区一潮湿区) ，以满足沥青路面耐磨的要求。

5. 粗骨料与沥青的黏附性应有较大值，城市快速路、主干道的骨料对沥青的黏附性不应大于等于4级，次干路及以下道路在潮湿区应大于或等于3级。

(三) 细骨料

1. 细骨料应洁净、干燥、无风化、无杂质，质量技术要求应符合《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ 1有关规定。

2. 热拌密级配沥青混合料中天然砂用量不宜超过骨料总量的20%，SMA 、OGFC 不宜使用天然砂。

(四) 矿粉

1. 应采用石灰岩等憎水性石料磨成，且应洁净、干燥，不含泥土成分，外观无团粒结块。

2. 城市快速路、主干道的沥青路面不宜采用粉煤灰作填料。

3. 沥青混合料用矿粉质量要求应符合《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ 1有关规定。

(五) 纤维稳定剂

1. 木质纤维技术要求应符合《城镇道路工程施工与质量验收规范》 CJJ 1有关规定。

2. 不宜使用石棉纤维。

3. 纤维稳定剂应在250℃高温条件下不变质。

三、热拌沥青混合料主要类型

(一) 普通沥青混合料即AC 型沥青混合料，适用于城市次干道、辅路或人行道等场所。

(二) 改性沥青(Modified bitumen)混合料

1. 改性沥青(Modified bitumen)混合料是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂). 使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青混合料。

2. 改性沥青(Modified bitumen) 混合料与AC 型混合料相比具有较高的路面抗流动性即高温下抗车辙的能力，良好的路面柔性和弹性即低温下抗开裂的能力，较高的耐磨耗能力和延长使用寿命。

3. 改性沥青(Modified bitumen)混合料面层适用城市主干道和城镇快速路。

(三) 沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone mastic asphalt，简称SMA)

1.SMA(混合料) 是一种以沥青、矿粉及纤维稳定荆组成的沥青玛蹄脂结合料，填充于间断级配的矿料骨架中，所形成的混合料。

2.SMA 是一种间断级配的沥青混合料，5mm 以上的粗骨料比例高达70%～80%。矿粉的用量达7% ～13%(“粉胶比”超出通常值1.2的限制) ；沥青用量较多；高达6.5%～7%，粘结性要求高，且选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青。

3.SMA 是当前国内外使用较多的一种抗变形能力强，耐久性较好的沥青面层混合料；适用于城市主干道和城镇快速路。

(四) 改性(沥青)SMA

1. 采用改性沥青，材料配比采用SMA 结构形式。

2. 路面有非常好的高温抗车辙能力、低温变形性能和水稳定性，且构造深度大，抗滑性能好、耐老化性能及耐久性等路面性能都有较大提高。

3. 适用于交通流量和行驶频度急剧增长，客运车的轴重不断增加，严格实行分车道单向行驶的城镇主干道和城镇快速路。

1K411015 了解沥青路面材科的再生应用

本条文介绍了沥青路面材料再生利用技术机理、再生剂的技术要求、再生沥青混合料配合比的确定因素及厂拌生产工艺。

一、再生目的与意义

(一) 再生机理

1. 沥青路面材料在沥青混合料拌制、运输、施工和沥青路面使用过程中，由于加热和各种自然因素的作用，沥青逐渐老化，胶体结构改变，导致沥青针入度减小、黏度增大，延度降低，反映沥青流变性质的复合流动度降低，沥青的非牛顿性质更为显著。沥青的老化削弱了沥青与骨料颗粒的粘结力，造成沥青路面的硬化，进而使路面粒料脱落、松散，降低了道路耐久性。

2. 旧沥青路面材料的再生，关键在于沥青的再生。沥青的再生是沥青老化的逆过程。在已老化的旧沥青中，加入某种组分的低黏度油料(即再生剂) ，或者加入适当稠度的沥青材料，经过科学合理的工艺，调配出具有适宜黏度并符合路用性能要求的再生沥青。再生沥青比旧沥青复合流动度有较大提高，流变性质大为改善。

(二) 再生效益

1. 沥青路面材料再生技术是将需要翻修或者废弃的旧沥青混凝土路面，经过翻挖、回收、破碎、筛分，再添加适量的新骨料、新沥青，重新拌合成为具有良好路用性能的再生沥青混合料，用于铺筑路面面层或基层的整套工艺技术。

2. 沥青路面材料再生利用，能够节约大量的沥青和砂石材料，节省工程投资。同时，有利于处理废料，节约能源，保护环境，因而具有显著的经济效益和社会效益。

二、再生剂技术要求与选择

(一) 再生剂作用

1. 当沥青路面中的旧沥青的黏度高于106Pa·s 或针入度小于40 (0.1mm)时，应在旧沥青中加入低黏度的胶结料——再生剂，调节过高的黏度并使脆硬的旧沥青混合料软化，便于充分分散，和新料均匀混合。

2. 再生剂还能渗入旧沥青中，使其已凝聚的沥青质重新熔解分散，调节沥青的胶体结构，改善沥青流变性质。

3. 再生剂主要采用低黏度石油系的矿物油，如精制润滑油时的抽出油、润滑油、机油和重油等，为节省成本，工程上可用上述各种油料的废料。

(二) 技术要求

1. 具有软化与渗透能力，即具备适当的黏度；

2. 具有良好的流变性质，复合流动度接近1，显现牛顿液体性质；

3. 具有溶解分散沥青质的能力，即应富含芳香酚。可以再生效果系数K ——再生沥青的延度与原(旧) 沥青延度的比值表征旧沥青添加再生剂后恢复原沥青性能的能力；

4. 具有较高的表面张力；

5. 必须具有良好的耐热化和耐候性(以试验薄膜烘箱试验前后黏度比衡量) 。

(三) 技术指标

1. 根据我国目前研究成果，再生剂的推荐是：25℃黏度：0.01～20Pa·s ；25℃复合流动度＞0.90；芳香酚含量＞30%；25℃表面张力＞36×10-3 N/m；薄膜烘箱试验黏度比(η后/η前) ＜3。

2. 日本的再生剂质量标准还要求：不含有毒物质；根据施工性能和旧料物理性能恢复的能力确定60℃黏度；应有足够高的闪点(施工安全性) ；规定了薄膜烘箱试验后的黏度比和质量变化(保证再生路面的耐久性) 。

三、再生材料生产与应用

(一) 再生混合料配合比

1. 再生沥青混合料配合比设计可采用普通热拌沥青混合料的设计方法，包括骨料级配、混合料的各种物理力学性能指标的确定。经验表明：再生沥青混合料的配合比设计，应考虑旧路面材料的品质，即回收沥青的老化程度，旧料中沥青的含量和骨料级配，必须在旧料配合比、骨料级配、再生沥青性能等方面调配平衡。

2. 再生剂选择与用量的确定应考虑旧沥青的黏度、再生沥青的黏度、再生剂的黏度等因素。

3. 再生沥青混合料中旧料含量：如直接用于路面面层，交通量较大，则旧料含量取低值，占30%～40%；交通量不大时用高值，旧料含量占50%～80%。

(二) 生产工艺

1. 再生沥青混合料生产可根据再生方式、再生场地、使用机械设备不同而分为热拌、冷拌再生技术，人工、机械拌合，现场再生、厂拌再生等。采用间歇式拌合机拌制时，旧料含量一般不超过30%，采用滚筒式拌合机拌制时，旧料含量可达40%～80%。

2. 目前再生沥青混合料最佳沥青用量的确定方法采用马歇尔试验方法，技术标准原则上参照热拌沥青混合料的技术标准。由于再生沥青混合料组成的复杂性，个别指标可适当放宽或不予要求，并根据试验结果和经验确定。

3. 再生沥青混合料性能试验指标有：空隙率、矿料间隙率、饱和度、马歇尔稳定度、流值等。

4. 再生沥青混合料的检测项目有车辙试验动稳定度、残留马歇尔稳定度、冻融劈裂

抗拉强度比等，其技术标准参考热拌沥青混合料标准。

(三) 再生混合料用于路面下层时，在保证再生混合料质量的基础上宜尽可能多地使用旧料。