2025年12月23日,
绵阳沥青混凝土厂家介绍:沥青混凝土的性能
沥青混凝土是现代道路工程中最主要的路面结构材料,其性能直接决定了路面的承载能力、耐久性、行车舒适性与安全性。根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50)和《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40),沥青混凝土的性能可从物理、力学、路用及耐久性四大维度系统阐述。
一、物理性能
1. 密度与空隙率(Voids in Mineral Aggregate, VMA / Voids in Total Mix, VTMs)
毛体积密度:反映压实后的密实程度,直接影响强度与耐久性;
空隙率(VTM):通常控制在3%~6%(高速公路)。
过高(>7%):易渗水、氧化老化、松散剥落;
过低(<2%):高温下无膨胀空间,易泛油、车辙。
2. 矿料间隙率(VMA)
指矿料(集料+矿粉)之间的空隙体积百分比,必须足够以容纳沥青膜;
VMA不足 → 沥青膜过薄 → 粘结力下降。
3. 沥青饱和度(VFA)
表示沥青填充VMA的程度,规范要求一般为65%~75%;
过低:混合料干涩、易开裂;过高:易泛油、高温稳定性差。
二、力学性能
1. 高温稳定性(抗车辙能力)
评价指标:动稳定度(DS,单位:次/mm),通过车辙试验测定;
高速公路要求:普通沥青 ≥ 800 次/mm,改性沥青 ≥ 2400 次/mm;
影响因素:沥青粘度、集料棱角性、级配骨架结构(如SMA优于AC)。
2. 低温抗裂性
评价指标:弯曲破坏应变(ε<sub>f</sub>),通过低温小梁弯曲试验(-10℃或-20℃)测定;
要求:普通沥青 ≥ 2000με,改性沥青 ≥ 2500με;
低温下沥青变脆,若应力松弛能力不足,易产生横向温缩裂缝。
3. 水稳定性(抗水损害能力)
评价方法:
浸水马歇尔残留稳定度(MS<sub>0</sub>/MS ≥ 80%);
冻融劈裂强度比(TSR ≥ 80%,重载交通≥85%);
水损害机理:水侵入界面 → 剥离沥青膜 → 骨料脱落 → 坑槽。
4. 疲劳性能
在重复荷载下抵抗开裂的能力;
受沥青劲度、空隙率、温度影响显著;
改性沥青(如SBS)可显著提升疲劳寿命。
三、路用性能(使用性能)
性能 要求 影响因素
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平整度 IRI ≤ 2.0 m/km(高速) 摊铺均匀性、基层平整度
抗滑性 横向力系数 SFC ≥ 54 表面构造深度(TD)、集料磨光值(PSV)
降噪性 OGFC等多孔沥青可降噪3~5 dB 空隙率、表面纹理
透水性 密级配AC应不透水;OGFC需可控透水 空隙连通性、厚度
注:开级配摩擦层(OGFC)具有高透水、抗滑、降噪优点,但耐久性较差,适用于降雨量大地区。
四、耐久性与环境适应性
1. 抗老化性能
沥青在热、氧、紫外线作用下硬化变脆;
通过薄膜烘箱试验(TFOT)或压力老化容器(PAV)模拟长期老化;
添加抗剥落剂、再生剂可延缓老化。
2. 抗剥落性
酸性石料(如花岗岩)与沥青粘附性差,易水剥;
措施:使用消石灰/水泥替代部分矿粉,或添加抗剥落剂(如胺类)。
3. 温度敏感性
普通沥青高温软、低温脆;
改性沥青(如SBS、SBR、橡胶沥青)可拓宽使用温度区间。
五、不同类型沥青混凝土的性能对比
类型 特点 适用场景
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AC(密级配) 施工方便、成本低、密水性好 主干道、次干道
SMA(沥青玛蹄脂碎石) 骨架嵌挤、抗车辙强、耐久性好 高速公路、重载路段
OGFC(开级配) 高空隙、透水、抗滑、降噪 多雨地区、城市快速路
Superpave 基于性能分级(PG分级),优化级配 重载、极端气候地区
六、性能优化方向(发展趋势)
1. 高性能改性沥青:SBS、高黏改性、温拌添加剂;
2. 再生利用:RAP(回收沥青路面)掺量达30%~50%,兼顾环保与性能;
3. 智能材料:自愈合沥青(微胶囊修复)、导电沥青(融雪);
4. 绿色施工:温拌沥青(WMA)降低能耗与排放。
总结
沥青混凝土的性能是一个多目标平衡系统:
高温不软、低温不裂、遇水不散、久用不坏是理想目标;
实际工程中需根据交通荷载、气候条件、材料资源、成本预算综合选择配合比与结构类型;
“材料—结构—施工—养护”全链条协同,才能实现长寿命沥青路面。
📌 核心口诀:
“高温稳、低温韧、水稳好、空隙控、粘结牢” —— 五大性能缺一不可。
如需某类性能的详细试验方法(如车辙试验步骤)、配合比设计流程,或具体工程案例分析,欢迎继续提问!