1. 瀝青路面重要術(shù)語(yǔ)及特性
1.1 瀝青路面重要術(shù)語(yǔ)
瀝青結(jié)合料：在瀝青混合料中起膠結(jié)作用的瀝青類材料(含添加的外摻劑、改性劑等)的總稱。
乳化瀝青：石油瀝青與水在乳化劑、穩(wěn)定劑等的作用下經(jīng)乳化加工制得的均勻的瀝青產(chǎn)品，也稱瀝青乳液。
液體瀝青：用汽油、煤油、柴油等溶劑將石油瀝青稀釋而成的瀝青產(chǎn)品，也稱輕制瀝青或稀釋瀝青。
改性瀝青 ：摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、天然瀝青、磨細(xì)的橡膠粉或者其他材料等外摻劑（改性劑），使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善而制成的瀝青結(jié)合料。
改性乳化瀝青：在制作乳化瀝青的過(guò)程中同時(shí)加入聚合物膠乳，或?qū)⒕酆衔锬z乳與乳化瀝青成品混合，或?qū)酆衔锔男詾r青進(jìn)行乳化加工得到的乳化瀝青產(chǎn)品。
天然瀝青：石油在自然界長(zhǎng)期受地殼擠壓、變化，并與空氣、水接觸逐漸變化而形成的、以天然狀態(tài)存在的石油瀝青，其中�；煊幸欢ū壤牡V物質(zhì)。按形成的環(huán)境可以分為湖瀝青、巖瀝青、海底瀝青、油頁(yè)巖等。
透層：為使瀝青面層與非瀝青材料基層結(jié)合良好，在基層上噴灑液體石油瀝青、乳化瀝青、煤瀝青而形成的透入基層表面一定深度的薄層。
粘層：為加強(qiáng)路面瀝青層與瀝青層之間、瀝青層與水泥混凝土路面之間的粘結(jié)而灑布的瀝青材料薄層。
封層：為封閉表面空隙、防止水分侵入而在瀝青面層或基層上鋪筑的有一定厚度的瀝青混合料薄層。鋪筑在瀝青面層表面的稱為上封層，鋪筑在瀝青面層下面、基層表面的稱為下封層。
稀漿封層：用適當(dāng)級(jí)配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）與乳化瀝青、外摻劑和水，按一定比例拌和而成的流動(dòng)狀態(tài)的瀝青混合料，將其均勻地?cái)備佋诼访嫔闲纬傻臑r青封層。
瀝青混合料：由礦料與瀝青結(jié)合料拌和而成的混合料的總稱。
按材料組成及結(jié)構(gòu)分為連續(xù)級(jí)配、間斷級(jí)配混合料，按礦料級(jí)配組成及空隙率大小分為密級(jí)配、半開級(jí)配、開級(jí)配混合料。按公稱最大粒徑的大小可分為特粗式(公稱最大粒徑等于或大于31.5mm)、粗粒式(公稱最大粒徑26.5mm)、中粒式(公稱最大粒徑16或19mm)、細(xì)粒式(公稱最大粒徑9.5或13.2mm)、砂粒式(公稱最大粒徑小于9.5mm)瀝青混合料。按制造工藝分熱拌瀝青混合料；冷拌瀝青混合料；再生瀝青混合料等。
開級(jí)配瀝青混合料：礦料級(jí)配主要由粗集料嵌擠組成，細(xì)集料及填料較少，設(shè)計(jì)空隙率18％的混合料。
半開級(jí)配瀝青碎石混合料：由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及少量填料（或不加填料）與瀝青結(jié)合料拌和而成，經(jīng)馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)成型試件的剩余空隙率在6％～12％的半開式瀝青碎石混合料（以AM表示）。
間斷級(jí)配瀝青混合料：礦料級(jí)配組成中缺少1個(gè)或幾個(gè)檔次(或用量很少)而形成的瀝青混合料。
瀝青穩(wěn)定碎石混合料(簡(jiǎn)稱瀝青碎石)
由礦料和瀝青組成具有一定級(jí)配要求的混合料，按空隙率、集料最大粒徑、添加礦粉數(shù)量的多少，分為密級(jí)配瀝青碎石(ATB)，開級(jí)配瀝青碎石(OGFC表面層及ATPB基層)、半開級(jí)配瀝青碎石(AM)
瀝青瑪蹄脂碎石混合料
由瀝青結(jié)合料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細(xì)集料以及較多量的填料(礦粉)組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級(jí)配的粗集料骨架的間隙，組成一體形成的瀝青混合料，簡(jiǎn)稱SMA。
油石比是指瀝青混凝土中瀝青與礦料質(zhì)量比的百分?jǐn)?shù)，它是瀝青用量的指標(biāo)之一。
它的用量高低直接影響路面質(zhì)量，油石比大則路面容易泛油，反之則影響強(qiáng)度和防水效果。
1.2 瀝青路面的基本特性
瀝青路面的結(jié)構(gòu)
瀝青路面的優(yōu)缺點(diǎn)
1.2.2 瀝青路面的優(yōu)缺點(diǎn)
瀝青路面是用瀝青材料作結(jié)合料粘結(jié)礦料修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。
與水泥混凝土路面比，瀝青路面優(yōu)點(diǎn)：表面平整、無(wú)接縫、行車舒適、耐磨、振動(dòng)小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便、適宜于分期修建。
缺點(diǎn)：
（1）屬柔性路面,強(qiáng)度與穩(wěn)定性在很大程度上取決于土基和基層的特性;抗彎強(qiáng)度較低；
（2）低溫時(shí)易縮裂.抗變形能力很低，在寒冷地區(qū)為了防止土基不均勻凍脹而使瀝青路面開裂，需設(shè)置防凍層。
（3）瀝青面層的透水性小，從而使土基和基層內(nèi)的水分難以排出，在潮濕路段易發(fā)生土基和基層變軟，導(dǎo)致路面破壞。
（4）高溫時(shí)易產(chǎn)生車轍。
2、瀝青路面的分類
2.1 按強(qiáng)度構(gòu)成原理，分為密實(shí)類和嵌擠類兩大類。
（1）密實(shí)類瀝青路面
礦料的級(jí)配按最大密實(shí)原則設(shè)計(jì)，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性主要取決于混合料的粘聚力和內(nèi)摩阻力。
密實(shí)類瀝青路面按空隙率的大小可分為閉式和開式兩種：閉式混合料致密而耐久，但熱穩(wěn)定性較差；開式混合料熱穩(wěn)定性較好。
（2）嵌擠類瀝青路面
采用顆粒尺寸較為均一的礦料，路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性主要依靠骨料顆粒之間相互嵌擠所產(chǎn)生的內(nèi)摩阻力，粘聚力則起著次要的作用。
按嵌擠原則修筑的瀝青路面，其熱穩(wěn)定性較好，但因空隙率較大、易滲水，因而耐久性較差。
2.2 按施工工藝分為層鋪法、路拌法和廠拌法三類
（1）層鋪法
概念：是用分層灑布瀝青，分層鋪撒礦料和碾壓的 方法修筑。
特點(diǎn)：工藝和設(shè)備簡(jiǎn)便、功效較高、施工進(jìn)度快、造價(jià)較低，缺點(diǎn)是路面成型期較長(zhǎng)，需要經(jīng)過(guò)炎熱季節(jié)行車碾壓之后路面方能成型。
適宜路面類型：瀝青表面處治和瀝青貫入式兩種。
（2）路拌法
概念：是在路上用機(jī)械將礦料和瀝青材料就地拌和攤鋪和碾壓密實(shí)而成的瀝青面層。此類面層所用的礦料為碎（礫）石者稱為路拌瀝青碎（礫）石；所用的礦料為土者則稱為路拌瀝青穩(wěn)定土。
路拌瀝青面層，通過(guò)就地拌和，瀝青材料在礦料中分布比層鋪法均勻，可以縮短路面的成型期。但因所用的礦料為冷料，需使用粘稠度較低的瀝青材料，故混合料的強(qiáng)度較低。
（3）廠拌法
將規(guī)定級(jí)配的礦料和瀝青材料用專用設(shè)備加熱拌和，然后送到工地?cái)備伳雺憾傻臑r青路面；礦料中細(xì)顆粒含量少，不含或含少量礦粉，混合料為開級(jí)配的（空隙率達(dá)10%～15%），稱為廠拌瀝青碎石；若礦料中含有礦粉，混合料是按最佳密實(shí)級(jí)配配制的（空隙率10%以下）稱為瀝青混凝土。
按混合料鋪筑時(shí)溫度不同，可分為熱拌熱鋪和熱拌冷鋪兩種：熱拌熱鋪是混合料在專用設(shè)備加熱拌和后立即趁熱運(yùn)到路上攤鋪壓實(shí)。如果混合料加熱拌和后儲(chǔ)存一段時(shí)間再在常溫下運(yùn)到路上攤鋪壓實(shí)為熱拌冷鋪。
廠拌法使用較粘稠的瀝青材料，礦料經(jīng)過(guò)精選，因而混合料質(zhì)量高，使用壽命長(zhǎng)，但修建費(fèi)用較高。
2.3 瀝青馬蹄脂碎石路面
指用瀝青瑪蹄脂碎石混合料作面層或抗滑層的路面。
瀝青瑪蹄脂碎石混合料（簡(jiǎn)稱SMA）是以間斷級(jí)配為骨架，用改性瀝青、礦粉及木質(zhì)纖維素組成的瀝青馬蹄脂為結(jié)合料，經(jīng)拌和、攤鋪、壓實(shí)而形成的一種構(gòu)造深度較大的抗滑面層。
具有抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲勞、高溫抗車轍、低溫抗開裂的優(yōu)點(diǎn)，是一種全面提高密級(jí)配瀝青混凝土使用質(zhì)量的新材料，適用于高速公路、一級(jí)公路和其他重要公路的表面層。
改性瀝青SMA路面已經(jīng)被公認(rèn)為是性價(jià)比最好的瀝青路面結(jié)構(gòu)，在全國(guó)20幾個(gè)省、市、自治區(qū)得到了推廣應(yīng)用。現(xiàn)在，SMA已經(jīng)成為我國(guó)高速公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式之一，是一些大交通量、重載交通道路或重要高速公路首選的結(jié)構(gòu)形式。
SMA路面優(yōu)缺點(diǎn)
瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級(jí)配的粗集料骨架間隙組成一體的瀝青混合料，其混合料具有以下特點(diǎn)：
2）粗集料多
在SMA的組成中，礦料是間斷級(jí)配，粗集料占到70%以上，粗集料顆料之間有良好的嵌擠作用。瀝青混合料產(chǎn)生非常好的抵抗荷載變形的能力，即使在高溫條件下，瀝青瑪蹄脂的粘度下降時(shí)，這種抵抗能力的影響也不會(huì)減小，因而有較強(qiáng)的高溫抗車轍能力。
2）礦粉和瀝青用量高，采用纖維穩(wěn)定劑
SMA使用礦粉高達(dá)8%～12%，瀝青用量高達(dá)5.7%～6.5%，比一般AC-13/AC-16高1%左右。同時(shí)要使用纖維作穩(wěn)定劑，由此組成的瀝青瑪蹄脂包裹在粗集料表面，充分填充集料間隙，在溫度下降、混合料收縮變形時(shí)，瑪蹄脂有較好的粘結(jié)作用，它的韌性和柔性使混合料有較好的低溫變形性能，低溫抗裂性能得到大大提高。
3）空隙率小
SMA混合料的內(nèi)部空隙率很小(3%～4%)，混合料滲水很少或幾乎不滲水，混合料內(nèi)部的水屬毛細(xì)水形態(tài)，不易成為大的動(dòng)力水，再加上瑪蹄脂與集料的粘結(jié)力好，混合料的水穩(wěn)定性也有較多改善。
同時(shí)由于密水性好，對(duì)下面的瀝青層和基層有較強(qiáng)的保護(hù)作用和隔水作用，使路面能保持較高的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
4) 路面表面粗糙，構(gòu)造深度大
SMA一方面要求采用堅(jiān)硬的、耐磨的優(yōu)質(zhì)石料;另一方面礦料采用間斷級(jí)配，粗集料含量高，路面壓實(shí)后表面形成大的孔隙，構(gòu)造深度大0.8~1.3mm，使雨天高速行車下不易產(chǎn)生水漂，抗滑性能提高，較好地解決了抗滑與耐久的矛盾。同時(shí)，雨天交通不會(huì)產(chǎn)生大的水霧和濺水，路面噪音可降低3～5dB ，從而可以全面提高路面的表面功能。
5) 耐久性良好
SMA的混合料內(nèi)部被瀝青瑪蹄脂充分填充，空隙率小，瀝青與空氣接觸少，瀝青老化降低，因而瀝青混合料的耐久性能良好。
抗高溫變形能力強(qiáng)；
抗開裂、疲勞性能良好，提高耐久性和早期裂縫較少；
不透水，抗水損壞性能強(qiáng)；
表面粗糙度大，抗滑性能好，提高行車安全
降低行車噪音
雨天減小燈光反射，減小水霧，提高能見度
不足之處
施工復(fù)雜、難度大。對(duì)施工隊(duì)伍的要求較高；SMA的施工工藝要求較高，對(duì)施工因素的敏感性較強(qiáng)，礦料級(jí)配及瀝青用量的小的波動(dòng)和變化，很容易造成路面質(zhì)量的大的波動(dòng)，也會(huì)造成局部泛油、油斑、透水等。
對(duì)集料要求較高。由于同時(shí)由于瀝青用量和礦粉多，混合料的成本會(huì)顯著增加。
①瀝青分級(jí)
根據(jù)目前我國(guó)的瀝青使用和生產(chǎn)水平，將每一個(gè)等級(jí)的瀝青在主要性能上分為A、B、C三級(jí)。A級(jí)與石化系統(tǒng)提出的1號(hào)瀝青標(biāo)準(zhǔn)相近；B級(jí)與石化系統(tǒng)提出的2號(hào)瀝青標(biāo)準(zhǔn)相近；C級(jí)瀝青相當(dāng)于一般瀝青水平，比現(xiàn)行“中、輕交通道路石油瀝青”技術(shù)要求稍有提高。
高速公路要求采用A級(jí)瀝青；其他等級(jí)公路及高速公路的下面層采用B級(jí)；C級(jí)瀝青用于三級(jí)以下公路和維修養(yǎng)護(hù)。
②蠟對(duì)瀝青溫度敏感性的影響
結(jié)晶蠟對(duì)低溫性能影響大；無(wú)定型蠟對(duì)高溫性能影響大。
含蠟量超過(guò)3%后，則起支配作用。
高溫時(shí)，蠟熔化，粘度降低，與石料的親和力下降，使粘結(jié)力和水穩(wěn)性降低。
低溫時(shí)，蠟結(jié)晶析出，易脆裂。
③改性瀝青的應(yīng)用
（1）適用場(chǎng)合
氣候條件惡劣；
交通繁重；
特殊路面結(jié)構(gòu)；
特殊重要路段。
（2）根據(jù)需要可以進(jìn)行復(fù)合改性，即同時(shí)采用幾種聚合物改性劑，或聚合物與天然瀝青復(fù)合改性的措施。
（3）根據(jù)聚合物改性劑的使用目的，宜作如下選擇：
為提高抗永久變形能力，宜使用熱塑性橡膠類或熱塑性樹脂類改性劑。
為提高抗低溫開裂能力，宜使用熱塑性橡膠類或橡膠類改性劑。
為提高抗疲勞開裂能力，宜使用熱塑性橡膠類改性劑。
為提高抗水損害能力，宜使用各類抗剝落劑。
改性劑劑量通過(guò)試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)論證確定，在改性瀝青的質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，選擇較低的劑量。
3.2 粗集料
用于SMA的粗集料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬，表面粗糙，形狀接近立方體，有良好的嵌擠能力的破碎集料。有些材料非常致密，但是表面非常光滑，其吸附瀝青較少或油膜較薄，這些材料不宜用于SMA路面。
SMA用粗集料應(yīng)該滿足下表要求。
粗集料在細(xì)破作業(yè)時(shí)不得采用顎式破碎機(jī)加工，要用反擊式或者錐式碎石機(jī)破碎。
當(dāng)采用酸性石料作粗集料，如一些花崗巖、石英巖、砂巖等酸性巖石質(zhì)量較好，但與瀝青的粘附性往往很差，應(yīng)采用摻加適量消石灰粉或水泥等措施。如使用抗剝落劑時(shí)，必須確認(rèn)抗剝落劑具有長(zhǎng)期的抗水損害效果。
對(duì)于石灰?guī)r類的非堅(jiān)硬石料不適用于SMA混合料。
3.3 細(xì)集料
細(xì)集料宜采用專用的細(xì)料破碎機(jī)(制砂機(jī))生產(chǎn)的機(jī)制砂。當(dāng)采用普通石屑代替時(shí)，宜采用與瀝青粘附性好的石灰?guī)r石屑，且不得含有泥土、雜物。與天然砂混用時(shí)，天然砂的用量不宜超過(guò)機(jī)制砂或石屑的用量。建議將細(xì)集料分為3～5mm(S14規(guī)格)和0～3mm(S16規(guī)格)兩種規(guī)格。
細(xì)集料需要滿足下表要求。
①堅(jiān)固性試驗(yàn)可根據(jù)需要進(jìn)行；
②砂當(dāng)量指小于4.75mm集料混合料的要求。
3.4 SMA用填料技術(shù)要求
填料必須采用由石灰石等堿性巖石磨細(xì)的礦粉。礦粉必須保持干燥，能從石粉倉(cāng)自由流出，其質(zhì)量應(yīng)符合下表的技術(shù)要求。為改善瀝青結(jié)合料與集料的粘附性，使用消石灰粉和水泥時(shí)，其用量不宜超過(guò)礦料總質(zhì)量的2%。粉煤灰不得作為SMA的填料使用。
3.5 SMA用纖維穩(wěn)定劑技術(shù)要求
用于SMA的纖維穩(wěn)定劑包括木質(zhì)素纖維、礦物纖維、聚合物化學(xué)纖維等，以改善瀝青混合料性能，吸附瀝青，減少析漏。
木質(zhì)素纖維的質(zhì)量，應(yīng)符合下表的技術(shù)要求。其他纖維品種的質(zhì)量可參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)的技術(shù)要求執(zhí)行，其長(zhǎng)度也不宜大于6mm。
纖維應(yīng)能承受250℃以上的環(huán)境溫度不變質(zhì)，且對(duì)環(huán)境不造成公害，不危害身體健康。
纖維可采用松散的絮狀纖維或預(yù)先與瀝青混合制成的顆粒狀纖維。施工中纖維不能受潮結(jié)塊，能在瀝青混合料拌和過(guò)程中均勻地分散開。
纖維應(yīng)存放在室內(nèi)或有棚蓋的地方，防止受潮、結(jié)團(tuán)，已經(jīng)受潮、結(jié)團(tuán)不能在拌和時(shí)充分分散的纖維，不得使用。
纖維穩(wěn)定劑的摻加比例，以瀝青混合料總量的質(zhì)量百分率計(jì)算，用量根據(jù)瀝青混合料的種類由試驗(yàn)確定。通常SMA路面的木質(zhì)素纖維不宜少于0.3%，礦物纖維不宜少于0.4%，必要時(shí)可適當(dāng)增加。摻加纖維的質(zhì)量允許誤差為±5%。。
纖維穩(wěn)定劑的材料質(zhì)量影響SMA泛油成為SMA較為常見的病害之一。應(yīng)選擇合適的品牌、正確的類型和相應(yīng)的纖維投放設(shè)備。
3.6 瀝青混合料選擇
（1）密級(jí)配瀝青混凝土適用于各等級(jí)公路的各個(gè)層次。
（2）為提高瀝青混合料的使用性能，可鋪筑改性瀝青混合料路面。SMA宜同時(shí)采用改性瀝青。
（3）開級(jí)配排水式瀝青混合料磨耗層必須采用具有高粘結(jié)性能的特殊的改性瀝青鋪筑，其下的層次應(yīng)采用空隙率小、密水性好的結(jié)構(gòu)層，并設(shè)置封層。
（4）特粗式瀝青混合料適用于基層，粗粒式瀝青混合料適用于下面層或基層，中粒式瀝青混合料適用于中面層和表面層，細(xì)粒式瀝青混合料適用于表面層和薄層罩面。砂粒式瀝青混合料適用于非機(jī)動(dòng)車道或行人道路。對(duì)高速公路及一級(jí)公路，除瀝青穩(wěn)定碎石基層外，通常宜選用公稱最大粒徑為13.2mm ~ 26.5mm的瀝青混合料。
3.7 結(jié)構(gòu)層組合
瀝青面層的混合料類型應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)及所處層位的功能性要求，選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)組合，并應(yīng)遵循以下原則：
（1）瀝青面層宜采用雙層或三層式結(jié)構(gòu)，各層之間應(yīng)聯(lián)結(jié)成整體，在瀝青層下必須澆灑透層瀝青，瀝青層間必須噴灑粘層瀝青。
（2）瀝青路面應(yīng)滿足耐久性、抗車轍、抗裂、密水、抗滑等多方面性能要求，便于施工；應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械、工程造價(jià)等實(shí)際情況選擇瀝青混合料的種類。
（3）對(duì)高速公路、一級(jí)公路，為提高瀝青混合料的使用性能和延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命，宜對(duì)上面層或中面層瀝青結(jié)合料采取改性措施，或采用SMA等特殊的礦料級(jí)配。
（4）對(duì)瀝青層較厚的高速公路、一級(jí)公路，在選擇級(jí)配類型、確定礦料級(jí)配和最佳瀝青用量時(shí)，應(yīng)首先保證各層的組合不致發(fā)生早期破壞。并在此基礎(chǔ)上優(yōu)先考慮各層的功能作出抉擇。
