一、沥青混合料强度形成原理及其影响因素沥青混合料结构强度构成——郑州沥青混合料强度形成原理

１、路面破坏原因分析：高温时，由于沥青混合料抗剪强度不足，引起塑性变形过大（塑性变形为不可恢复变形，随着时间产生累积），使路面产生波浪、车辙、拥包与推移等高温变形破坏。低温时，抗拉强度或抗变性能力不足，由于混合料收缩受阻产生的拉应力超过了混合料的抗拉强度，而在混合料内产生裂缝。——郑州沥青混合料强度形成原理

（1）环境因素对沥青路面破坏产生的影响气温下降材料产生收缩，路面边界约束下，收缩受阻混合料内产生拉应力拉应力超过抗拉强度，裂缝产生雨水渗入裂缝引起下卧层水损坏，承载力下降裂缝扩展路面结构破坏。在春融季节，水从裂缝下渗，进入路基内，使路基强度下降，而沥青路面不具有刚性，汽车在路面上行驶，是路基内的静态水变为动态水，在路基内产生冲刷，使路基内的水涌出，沥青层下陷发生翻浆现象。——郑州沥青混合料强度形成原理

（2）疲劳破坏疲劳破坏是在车辆反复作用下引起的，路面材料和路基的疲劳作用，产生变形累积，这在路面工程中专门讲述，本课程主要讲述材料因素。总之，沥青路面必须具备一定的抗剪切破坏的能力。沥青路面设计中抗剪强度，抗剪强度可以用摩尔－库伦理论进行分析，即沥青混合料的结构强度由矿料之间的嵌锁力（内摩阻力）以及沥青与矿料的粘结力及沥青自身的内聚力构成，可由下式表征：

郑州沥青路面施工

２、沥青混合料结构强度的影响因素——郑州沥青混合料强度形成原理

（１）沥青结合料的粘度沥青结合料的粘度反映沥青自身的内聚力。由胶浆理论可知，沥青－矿粉形成的微分散系其主要作用。一般η越大，Ｃ值越大，因为η越大，沥青胶团抗位错能力增强，使沥青混合料的粘滞阻力增大，保持了矿质集料的相对嵌锁作用。沥青粘度增大，沥青混合料粘结力明显增大，内摩阻角稍有增加。——郑州沥青混合料强度形成原理

（2）矿质混合料性能的影响矿料的岩石种类、级配组成、颗粒形状和表面粗糙度等特性对沥青混合料的嵌锁力或内摩阻角影响较大。——郑州沥青混合料强度形成原理

级配影响：连续密级级配多是悬浮密实结构，沥青的内聚力大，矿料间的内摩阻力相对较小；骨架空隙结构的沥青混合料以嵌锁力为主，沥青内聚力为辅形成结构强度；在以嵌挤原则设计的骨架密实结构中，粗集料作用下嵌锁力较大，细料与沥青胶浆填充空隙，粘结力较好，故该结构整体强度高，稳定性好。矿料表面特性影响：矿料尺寸近似立方体，粗糙，多棱角，矿料间嵌挤索结能力好，φ较大；采用碱性石料，混合料中矿料间粘结力大，混合料强度高。——郑州沥青混合料强度形成原理

矿料比面的影响：矿料比面越大，“结构沥青”的比例越大；矿粉比表面所占比例最大，矿粉用量和性质，可以影响沥青膜厚度和“结构沥青”所占比例。沥青用量的影响：含量较少时，沥青不足敷裹集料颗粒表面，沥青混合料整体强度较低；随着沥青用量增加，沥青逐渐敷裹矿料表面，使得结构沥青用量增加，矿料间的粘结力增强，混合料整体强度增高，直到整个矿料表面被“结构沥青”所敷裹；当沥青用量进一步增加，此时过多的沥青形成“自由沥青”，这部分沥青在矿料间主要起润滑作用，并将矿料“推开”，从而使沥青混合料的整体强度下降。——郑州沥青混合料强度形成原理

（3）使用条件的影响环境温度和荷载作用特性对混合料的强度影响也较大。温度升高，沥青粘度降低，混合料的粘结力也下降，矿料间的约束减小使得矿料间的内摩阻力也降低，从而混合料整体强度都下降荷载作用体现在荷载作用时间或变形速率上，一般沥青粘度随变形速率增加而增加，混合料的内摩阻力随变形速率则变化较小，那么变形速率增加，沥青混合料的粘结力也增大，整体强大则增高。——郑州沥青混合料强度形成原理

郑州沥青路面碾压