路面結構層及道路建筑材料

1、水泥混凝土,瀝青混合料,復合式路面,粒料面層,塊料面層,面層材料,,,,,,,,,強度高，剛度大，穩(wěn)定性好，使用壽命長，適應的交通量大,,以碎石為集料，瀝青為結合料，如瀝青混凝土、瀝青碎石、SMA、乳化瀝青碎石、瀝青貫入碎石、瀝青表面處治、Superpave等,,,,以土作為結合料的各種碎石或礫石混合料，如泥結碎石、級配礫石等,由水泥混凝土嵌鎖式塊料，整齊或半整齊塊石、其他材料塊料鋪筑而成。,由水泥混凝土作下面層

2、，瀝青混合料或水泥混凝土作上面層組成。經(jīng)久耐用的優(yōu)質(zhì)面層。,路面結構層及道路建筑材料,抗 滑 層,用作防止雨水滲入的封層和厚度不超過3厘米的磨耗層在路面力學計算中不作為一個獨立的層次來看，但作用不可忽視。,砂石路面,,基 層,基層位于面層下面的一個層次。主要承受來自于面層的垂直力，并將力傳遞到底基層、墊層或土基上?；鶎邮浅兄貙?。具有良好的擴散應力的能力。應具有足夠的強度和一定的剛度，具有一定的水穩(wěn)定性?；鶎颖砻?/p>

3、要有較好的平整度，這是保證面層平整性的基本條件。,,基 層,修筑基層的材料主要有結合料穩(wěn)定類(有機結合料和無機結合料）和無機結合料的粒料類及剛性類。1、有機結合料主要包括熱拌瀝青碎石或乳化瀝青碎石混合料、瀝青貫入碎石等。（柔性）2、無機結合料穩(wěn)定類包括水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類及工業(yè)廢渣穩(wěn)定類材料。（半剛性）3、粒料類主要包括泥結碎石、泥灰結碎石、填隙碎石、級配碎（礫）石等。（柔性）4、剛性類：貧水泥混凝土和碾壓混凝土等。（剛性

4、）根據(jù)使用性能也可分為、剛性基層、半剛性基層和柔性基層。,基 層,基層厚度太厚時，為保證工程質(zhì)量可分為兩層或三層鋪筑。當采用不同材料修筑基層時，基層的最下層稱為底基層，對底基層材料質(zhì)量的要求較低，可使用當?shù)夭牧蟻硇拗Ｉ匣鶎雍拖禄鶎印?蓄水、排水、隔熱、防凍而設,墊層,,,,,,在地下水位較高地區(qū)鋪設的能起隔水作用的墊層稱隔離層,在凍凍較深地區(qū)鋪設的能起防凍作用的墊層稱防凍層,修筑墊層的材料，強度要求不一定高，但

5、水穩(wěn)定性和隔溫性能要好。,一類是由松散粒料，如砂、礫石、爐渣等組成的透水性墊層,另一類是用水泥或石灰穩(wěn)定土等修筑的穩(wěn)定類墊層,墊層材料,墊 層,一般公路：基層寬度每側(cè)宜比面層寬25cm，底基層每側(cè)比基層寬15cm。在多雨地區(qū)，因粒料底基層透水性好，宜鋪至路基全寬，以利于排水。高速與一級公路：基層和底基層寬度應分別比上層寬出10cm和15cm。二級及以下的公路路肩橫坡比路拱大1%，干旱區(qū)可相同。,基層、底基層常用材料,基層、底基

6、層常用材料,在集料或粉碎的（或原來松散的）土(包括各種粗粒土、中粒土和細粒土)中，摻入一定量的無機結合料（包括水泥、石灰和工業(yè)廢渣等）和水，經(jīng)拌和得到的混合料經(jīng)攤鋪壓實及養(yǎng)生后，當其抗壓強度和耐久性符合規(guī)定要求時，稱為無機結合料穩(wěn)定類；以此修筑的路面結構層稱為無機結合料穩(wěn)定類結構層。（半剛性材料）（半剛性基層或底基層）,半剛性類（無機結合料穩(wěn)定類）,結構層具有穩(wěn)定性好、抗凍性能強、結構本身自成板體等特點，廣泛用于修筑路面結構的基層和底

7、基層。但其耐磨性差，不宜用作面層。,抗拉強度遠小于其抗壓強度，強度愈大則剛度愈大，其疲勞壽命就愈長,水分揮發(fā)和混合料內(nèi)部的水化作用，混合料的水分會不斷減少，引起收縮,無機結合料穩(wěn)定土的外觀脹縮性是三相的不同的溫度收縮性的綜合效應的結果,,,,,溫縮特性,干縮特性,疲勞特性,應力--應變特性,,強度和模量隨齡期的增長而不斷增長，逐漸具有一定的剛性性質(zhì),無機結合料的力學特性,,,,,,石灰穩(wěn)定類＞水泥穩(wěn)定類＞石灰粉煤灰穩(wěn)定

8、類,水泥穩(wěn)定類＞石灰粉煤灰穩(wěn)定類＞石灰穩(wěn)定類,水泥穩(wěn)定類,用水泥穩(wěn)定級配碎石、未篩分碎石所得到的混合料稱為水泥穩(wěn)定碎石（水穩(wěn)）用水泥穩(wěn)定級配砂礫、天然砂礫得到的混合料稱為水泥穩(wěn)定砂礫（水泥砂礫）用水泥穩(wěn)定粗粒土所得到的混合料稱為水泥碎石土用水泥穩(wěn)定中粒土所得到的混合料稱為水泥礫石土用水泥穩(wěn)定細粒土所得到的混合料，簡稱水泥土；用水泥和石灰、水泥和粉煤灰穩(wěn)定某種土得到的混合料，簡稱綜合穩(wěn)定土。,在集料或粉碎的（或原來松散的）土(包

9、括各種粗粒土、中粒土和細粒土)中，摻入足夠數(shù)量的水泥和水，經(jīng)拌和得到的混合料經(jīng)攤鋪壓實及養(yǎng)生后，當其抗壓強度符合規(guī)定要求時，稱為水泥穩(wěn)定類材料。,水泥穩(wěn)定類,水泥穩(wěn)定類材料可適應于各種交通類別的道路基層和底基層，但水泥土不應用作高等級瀝青路面的基層，只能作底基層。在高等級公路的水泥混凝土面板下，水泥土也不應作基層。,,良好的力學性能和板體性，適應性強，良好的整體性、足夠的力學強度、水穩(wěn)定性和抗凍性,適用場合,石灰穩(wěn)定類,用石灰穩(wěn)定細粒

10、土得到的混合料，簡稱石灰土。用石灰穩(wěn)定粗粒土或中粒土得到的混合料，視所用原材料而定，原材料為天然砂礫土時，簡稱石灰砂礫土；原材料為天然碎石土時，簡稱為石灰碎石土。用石灰土穩(wěn)定級配砂礫(砂礫中無土)或級配碎石(包括未篩分碎石)時，也分別簡稱石灰穩(wěn)定砂礫和石灰穩(wěn)定碎石。同時用石灰和水泥穩(wěn)定某種土得到的混合料，簡稱綜合穩(wěn)定土。,在集料或粉碎的（或原來松散的）土(包括各種粗粒土、中粒土和細粒土)中．摻入足夠數(shù)量的石灰和水，經(jīng)拌和得到的混合

11、料經(jīng)攤鋪壓實及養(yǎng)生后，當其抗壓強度符合規(guī)定要求時，稱為石灰穩(wěn)定類材料。,石灰穩(wěn)定類,石灰穩(wěn)定類材料一般可以用于二級和二級以下公路路面的基層。但石灰穩(wěn)定類材料的收縮裂縫多、水穩(wěn)定性較差，不應作高速公路或一級公路的基層，必要時可以用作底基層。在冰凍地區(qū)的潮濕路段以及其它地區(qū)的過濕路段，也不宜采用石灰穩(wěn)定土作基層。石灰穩(wěn)定類材料也不得用作二級公路高級路面的基層。,,石灰劑量是石灰質(zhì)量占全部土顆粒的干質(zhì)量的百分率，即石灰劑量＝石灰質(zhì)量／

12、干土質(zhì)量。,適用場合,石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類,石灰和粉煤灰穩(wěn)定細粒土(含砂)得到的混合料，簡稱二灰土。用石灰和粉煤灰穩(wěn)定級配砂礫(砂礫中無土)和級配碎石(包括未篩分碎石)時，分別簡稱為二灰砂礫和二灰碎石。,用一定比例的石灰與這些廢渣中的一種或兩種經(jīng)加水拌和、壓實和養(yǎng)生后得到的混合料，當其抗壓強度符合規(guī)范規(guī)定要求時，稱為石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類(簡稱石灰工業(yè)廢渣)。,工業(yè)廢渣包括：粉煤灰、爐渣、煤渣、高爐礦渣(鎂渣)、鋼渣(已經(jīng)過崩解達到穩(wěn)定)、

13、鎂渣、煤矸石和其他粉狀廢渣。,石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類,石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類適用于各級公路的基層和底基層，但二灰土不應用作高級瀝青路面的基層，而只用作底基層。在高速和一級公路上水泥混凝土面板下，二灰土也不應用作基層。,,適用場合,半剛性類基層總結,水泥穩(wěn)定集料類、二灰穩(wěn)定集料類適用于各級的基層、底基層,水泥類 優(yōu)于 二灰類 優(yōu)于 石灰類碎 石 優(yōu)于 碎礫石 優(yōu)于 礫 石 優(yōu)于 土,冰凍地區(qū)、多雨潮濕地區(qū)，二灰穩(wěn)定集

14、料類宜用于高速、一級的底基層,水泥土和二灰土宜用于各級公路的底基層，不應作為高級瀝青路面和水泥混凝土面板的基層,石灰穩(wěn)定類材料宜用于各級公路的底基層及三、四級公路的基層，作為二級公路的基層要視路面的好壞，路面好，不行,無粘結粒料類（碎石、礫石類）,,無粘結粒料類（碎石、礫石類）,無粘結粒料類（碎石、礫石類）,嵌鎖型的碎石結構層包括泥結碎石、泥灰結碎石、水結碎石、填隙碎石；級配型的碎(礫)石結構層包括級配碎石、級配礫石，符合級配要求的天

15、然砂礫,碎石、礫石類結構層是用粗、細碎(礫)石、粘土(或不含粘土)按照嵌擠原則或級配原則鋪筑而成的結構層。,無粘結粒料類（碎石、礫石類）,級配原則是采用顆粒大小不同的礦料按一定比例配合，并摻入一定數(shù)量的結合料，拌制成混合料，經(jīng)過攤鋪、碾壓而形成的路面結構層。這種混合料符合最佳級配原理，具有較大的密實度。其強度來源于內(nèi)摩阻力和粘結力，但由于礦料沒有較強的嵌擠鎖結作用，以及受結合料的影響，一般來講內(nèi)摩阻力較小。,嵌擠原則是采用分層撒鋪礦料(

16、每層礦料的粒徑基本相同)并經(jīng)嚴格碾壓而成的路面結構層(或采用尺寸大致均一的開級配礦料進行拌和)。用這種方法修筑的路面，其強度構成主要依靠礦料之間相互嵌擠鎖結作用而產(chǎn)生的較大內(nèi)摩阻力。粘結力雖然也是需要的，但僅起著輔助作用。,無粘結粒料類（碎石、礫石類）,碎、礫石路面結構強度形成的特點,,礦料顆粒之間的聯(lián)結強度，比礦料顆粒本身的強度小得多,在外力作用下，材料將在顆粒間產(chǎn)生滑動和位移，失去承載能力而遭致破壞,礦料顆粒本身強度固然重要，但

17、是起決定作用的則是顆粒之間的聯(lián)結強度,屬于松散材料,無粘結粒料類（碎石、礫石類）,適用場合：碎、礫石類結構層既可作面層，也可作基層或底基層。由于碎、礫石結構層的平整度較差，易揚塵，雨天還易泥濘，用它作面層時適用于四級公路的面層。級配碎石適用于各級公路的基層和底基層。級配礫石、級配碎礫石以及符合級配、塑性指數(shù)等技術要求的天然砂礫，可用作輕交通的二級和二級以下公路的基層，也可用作各級公路的底基層。填隙碎石適用于各級公路的底基層和三

18、、四級公路的基層。就力學性質(zhì)和穩(wěn)定性而言，級配碎石是級配集料中最好的材料，也是無結合料材料中最好的材料；級配礫石則是級配集料中最次的材料；級配碎礫石則處于兩者之間。,無粘結粒料類（碎石、礫石類）,泥結碎石結構層是以碎石作為骨料，粘土作為填充料和結合料，經(jīng)壓實修筑成的一種結構。,泥灰結碎石結構層是以碎石為骨料，用一定數(shù)量的石灰和土作填充料和結合料修筑的碎石結構。,,適用于四級公路的面層，并宜在其上設置砂土磨耗層和松散保護層。亦可用作三四

19、級公路的基層。,粒料類總結,級配碎石可用于各級公路的基層和底基層,作面層均適用于四級公路的面層,級配碎礫石、級配礫石、級配砂礫可用于輕交通的二級及三、四級公路的基層和各級公路的底基層,泥結碎石和泥灰結碎石適用于三、四級公路的基層,填隙碎石適用于三、四級公路的基層和各級的底基層,常用的瀝青類,瀝青類,,熱拌瀝青混合料,微表處,冷拌瀝青混合料,瀝青貫入式,瀝青表面處治,熱拌瀝青混合料類型,瀝青混合料是由礦料與瀝青結合料拌和而成的混合料的總稱

20、,熱拌瀝青混合料類型,瀝青混凝土混合料是由適當比例的粗集料、細集料及填料按連續(xù)級配的原則組成符合規(guī)定級配的礦質(zhì)混合料，與瀝青在較高溫度下拌和而制成符合相應技術標準要求的瀝青混合料，簡稱瀝青混凝土(Asphalt Concrete，以AC表示)。,瀝青混凝土的礦料級配屬連續(xù)型密級配，壓實混合料空隙率相對較小。,,瀝青混凝土AC適用于做各級公路的面層。對高速公路、一級、二級公路的表面層、中面層及下面層應采用瀝青混凝土。,,,,,19.0 m

21、m,25.0 mm,37.5 mm,,,,9.5 mm,4.75 mm,12.5 mm,瀝青碎石,瀝青碎石是由幾種大小不同的礦料，摻少量礦粉或不加礦粉，用瀝青作結合料，均勻拌合，經(jīng)壓實成型的路面，間隙大，強度以嵌擠為主，粘結為輔。,結構特點：高溫穩(wěn)定性好，路面不易產(chǎn)生波浪，裂縫少。對石料和瀝青規(guī)格要求較寬，易滿足。路面保持粗糙，有利于行車安全?？障洞?，易透水，粘結力差，易松散，耐久性差。,指適當比例的粗集料、細集料及少量填料（或

22、不加填料）與瀝青結合料拌和而成的半開級配瀝青混合料,由粗集料嵌擠組成，細集料及填料較少，屬骨架空隙結構型瀝青混合料。排水式，只能用于路面排水性基層。,,,開級配＞18%ATPB,半開級配6~12% AM,密級配3~6% ATB,,指當粗集料粒徑較大，按密實級配原理設計組成的各種粒徑的礦料與瀝青結合料拌和而成的混合料。,瀝青穩(wěn)定碎石,,,,,,細料少，只有少量填料或不摻礦粉，瀝青用量較小，空隙率大，屬嵌鎖結構，故熱穩(wěn)定性

23、好，在低溫不宜開裂，但透水性大，強度和耐久性不如瀝青混凝土,可用于瀝青路面面層，也可用于路面基層,,,瀝青碎石透水路面,瀝青混凝土,熱拌瀝青混合料類型,瀝青瑪蹄脂碎石混合料(Stone Mastic Asphalt，簡稱SMA)是由高含量粗集料、高含量礦粉、較大瀝青用量、低含量中間粒徑顆粒組成的骨架密實結構型瀝青混合料。除這些常用材料種類外，瀝青改性劑、纖維等也是重要的組成成分。,高含量的粗骨料在混合料中直接接觸、相互嵌擠構成的骨架 ，

24、在車輛荷載的作用下，不產(chǎn)生或只產(chǎn)生微小的永久性變形，具有抗滑、耐磨、密實耐久、抗疲勞、抗高溫車轍等性能。,,瀝青瑪蹄脂碎石路面可作為高速公路、一級公路的高級路面。瀝青瑪蹄脂碎石混合料用作瀝青面層的上面層材料時，其厚度一般為3～4.5cm。,改性瀝青是指添加了橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細了的膠粉等改性劑，或采用對瀝青進行輕度氧化加工，從而使瀝青的性能得到改善的瀝青混合物。用它鋪設的路面有良好的耐久性、抗磨性，實現(xiàn)高溫不軟化，低溫不開裂

25、。,熱拌瀝青混合料類型,排水式瀝青結構層是指用大空隙的瀝青混合料鋪筑，能從內(nèi)部排走路表雨水，具有防滑、抗車轍及降低噪聲的路面結構層。主要由粗集料嵌擠，細集料及填料較少，設計空隙率大于18%，是骨架空隙型瀝青混合料。,可分為排水式瀝青磨耗層（以OGFC表示）、排水式瀝青碎石基層（以ATPB表示）。,,多孔隙瀝青路面適合于人口稠密、雨水較多地區(qū)的高速公路。它的造價比普通瀝青混凝土路面略高。多孔隙瀝青混合料面層厚度一般在3～5cm范圍，面層越

26、厚，減噪效果越明顯。,乳化（冷拌）瀝青混合料,,乳化瀝青碎石混合料適用于三級及三級以下公路的瀝青面層，二級公路的罩面施工以及各級公路瀝青路面的聯(lián)結層或整平層。乳化瀝青碎石混合料路面的瀝青面層宜采用雙層式：下層采用粗粒式乳化瀝青碎石混合料，上層采用中粒式或細粒式乳化瀝青碎石混合料。單層式只適用于少雨干燥地區(qū)或半剛性基層上使用。在多雨潮濕地區(qū)必須作上封層或下封層。,冷拌瀝青混合料是由乳化（改性乳化瀝青）或液體瀝青與礦料在常溫狀態(tài)下拌合

27、而成的常溫瀝青混合料，一般為密級配,瀝青貫入式,,應設置封層，封層可分上封層和下封層，厚度約1cm。封層材料可用單層式瀝青表面處治或瀝青砂一般情況下，適用于三級、四級公路的瀝青面層；瀝青貫入式路面宜作中、重等交通公路瀝青混凝土路面的基層、底基層和改建工程的調(diào)平層。,瀝青貫入式是在初步壓實的碎石（或破碎礫石）上，分層澆灑瀝青、撒鋪較細的石料嵌縫，或再在上部鋪筑熱拌瀝青混合料封層，經(jīng)壓實而成的瀝青結構層。這種路面強度較高，溫度穩(wěn)定性好

28、，但是孔隙比較大，易透水。,瀝青表面處治,,作用：抵抗車輪磨耗，增強抗滑和防水能力，提高平整度，改善路面的行車條件。按嵌鎖原則修筑。適用于三級、四級公路的面層,瀝青表面處治是用瀝青和集料按層鋪法施工，按層鋪的次數(shù)及厚度可分為：單層式（厚度1.0～1.5cm）、雙層式（厚度1.5～2.5cm）、三層式（厚度2.5～3.0cm）。,微表處,,分為MS-2型和MS-3型兩種，單層厚度分別為4～6mm和8～10mm。MS-3型微表處適用于

29、高速公路、一級公路的罩面；MS-2型微表處適用于中等交通量高速公路，一級公路、二級公路的罩面。,微表處是用一定級配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）與聚合物改性瀝青、外摻劑和水，按一定比例拌制成流動型瀝青混合料，再均勻灑布于路面上形成的瀝青封層。,瀝青類路面總結,熱拌瀝青混凝土可用于各級公路的面層,宜高速、一、二級,貫入式瀝青碎石、瀝青表處、冷拌瀝青混合料可用于三、四級公路的面層,瀝青碎石類ATB和AM可作高速公路的面層和基