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1、建设部科技示范工程 项目编号： 多场耦合因素下多功能长寿命城市沥青路面结构功能匹配一体化研究中期研究报告宜昌市建委城市建设重点工程管理办公室宜昌市虹源公路工程咨询监理有限责任公司武 汉 理 工 大 学湖北益通建设工程有限责任公司二一三年 三 月目 录报告之一 项目简介11、工程背景12、研究目的与意义23、研究内容与技术路线2报告之二 研究报告41、示范工程路面结构设计41.1、示范工程路面结构组合主要设计参数41.2、示范工程路面结构组合设计结果72 高抗车辙沥青混凝土面层材料研究92.1 原材料选择与准备92.2 配合比设计113 抗裂性柔性基层沥青混凝土配合比设计163.1 原材料选择1
2、63.2 配合比设计174 拌和式水泥乳化沥青混凝土材料研究194.1 水泥乳化沥青混凝土强度形成机理194.2 基本配合比设计214.3 路面组合疲劳试验275 水泥乳化沥青混凝土中试315.1 施工组织机构315.2 技术准备工作315.3 施工工艺365.4 施工质量控制41报告之一 项目简介1、工程背景2012年3月，宜昌市住建委城市建设重点工程管理办公室、宜昌市虹源公路工程咨询监理有限责任公司、武汉理工大学和湖北益通建设工程有限责任公司向住房与城乡建部提交了联合申请市政工程类科技示范工程的项目申报书，并于2012年3月22日顺利通过了住建部组织的专家评审答辩会，2012年6月获得正式
3、立项批文，项目名称为“宜昌市多功能长寿命市政路面工程”。2012年6月25日，由宜昌市住建委牵头组织项目联合申报单位协商，确定在宜昌市城区合益路K0+800K1+200处进行现场铺筑试验，长度400m。合益路是宜昌市中心城区重要的横向主干路，由既有道路和规划道路组成，起点东山大道，规划终点为东山四路，与城东大道平交，与汉宜高速公路立交，其中东山大道城东大道为既有道路，城东大道东山四路为规划道路。道路等级：城市主干路；道路红线宽36米，双向六车道，设计车速V=50km/h路面设计标准轴载：BZZ-100；结构设计荷载：公路I级科技示范段多功能长寿命路面主体结构设计年限为20年；推荐路面结构组合如
4、下：2、研究目的与意义多功能长寿命路面是当前路面发展的新趋势，近年来已成为世界各国沥青路面最为热门的研究内容，其核心是要求路面结构的表面层具有排水、降噪、抗滑和耐磨的能力，联结层位于高压应力区，要求具有良好的承载力、抗车辙和耐久性，整个路面结构体系中最大的拉应变产生在基层底部，该区域最易发生疲劳破坏，因此基层应具备高柔性、抗疲劳、水稳定性好。其结构破坏形式基本上消除了传统上普遍存在的基层疲劳损坏，路面的损坏往往只发生在路面的表层。多功能长寿命路面初期修建费用较高，但设计年限长，日常养护费用较少，全寿命周期费用效益比最大。另外，以新型多功能长寿命路面结构的全寿命周期成本为目标结合路面结构优化分析
5、，对路面结构的材料性能参数和结构组合形式进行深入研究，探索该型路面疲劳破坏机理，结合试验路段对以上研究成果加以验证和反馈，并在此基础上提出适合中国国情的多功能长寿命复合式典型城市路面材料与结构组合型式。本项目研究可为多功能长寿命路面在中国的发展和完善奠定一定的理论和技术基础，具有明晰的科研价值和工程应用前景。3、研究内容与技术路线本研究项目拟采用柔性抗疲劳材料HMA基层+冷拌式水泥乳化沥青混凝土高压应力联接层SMA沥青混凝土多功能面层的长寿命路面结构，既可显著提高路面结构的承载力和耐久性，又可防止高温下沥青材料产生过大变形，较好地协调了耐久性、功能性和经济性对路面材料和结构相互矛盾的要求；同时
6、通过对多功能长寿命路面的温度场和温度应力研究，结合交通荷载分析，系统地探索长寿命路面的破坏损伤模式，并由宏观力学尺度过渡到微观力学尺度研究长寿命路面材料的破坏机理。报告之二 研究报告1、示范工程路面结构设计1.1、示范工程路面结构组合主要设计参数 1.1.1 计算依据 （1）路面工程施工图 （2）城市道路工程设计规范（CJJ 372012） （3）公路沥青路面设计规范（JTG D502006） （4）公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）1.1.2 路面设计计算标准与参数根据公路自然区划标准（JTJ00386）中公路自然区划图，本项目自然划分为3区，属于华中地区亚热带气候，温暖潮湿
7、，雨量充沛，一般年平均气温18，最冷月份为1月，平均气温为5左右，极端最低气温18.1；最热月份为7月底，平均气温29度，极端最高气温41.3。多年平均降雨量为1248.5mm，49月份为雨季，其雨量占全年的65以上；根据温度和雨量情况，本气候区为131区（夏炎热冬潮湿）；因此对路面高温抗车辙，低温抗开裂及水稳性有较高要求。本示范路段主要技术指标和如下表1，示范路段典型路面组合见表2。示范路段主要技术指标 表1序号项目名称单位技术指标（规范值）1地形类别平原微丘2公路等级城市一级快速路3行车道宽度m223.754路面等级高等级沥青路面5轴载标准轴载BZZ1006设计年限年15示范段路面组合及主
8、要技术指标 表2结构组合结构层 材料厚度cm回弹模量（MPa,20度）回弹模量（MPa,15度）劈裂强度（MPa）示范段结构组合 上面层SMA4140018001.4联接层水泥乳化沥青混凝土8288035001.2柔性上基层大粒径沥青碎石8101612000.7下基层水泥稳定级配碎石36141015000.5底基层水泥稳定级配碎石18140015000.51.1.3 累计当量轴次和设计弯沉计算 1）以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时，各级轴载按下式换算成标准轴载P的当量轴次N。 式中：N以设计弯沉值和沥青层底拉应力为指标时的标准轴载当量轴次（次/d） 被换算车型的各级轴载作用次数（次/d）
9、 标准轴载（kN）； 被换算车型的各级轴载（kN） 被换算车型的轴数系数 被换算车型的轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为6.4，四轮组为0.38； 被换算车型的轴载级别。2）计算试验路段一个车道上的累计当量轴次时按以下公式： 式中：设计年限内一个车道的累计当量轴次（次/车道）设计年限（年）； 营运第一年双向日平均当量轴次（次/d） 设计年限内交通量的平均年增长量 车道系数3）设计弯沉值根据公路等级、设计年限内累计标准当量轴次、面层和基层类型按下式计算。 式中：设计弯沉值（0.01mm） 设计年限内一个车道累计当量轴次（次/车道） 公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、
10、四级公路为1.2 面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0 路面结构类型系数。半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6, 对于混合式基层采用线性内插确定基层类型系数： (8.0.5-2)式中：为半刚性基层或底基层上柔性结构层总厚度（cm）；根据公式计算出特重交通流量下试验路段累计当量轴次、路表设计弯沉如表3。 示范路段累计当量轴次及路表设计弯沉 表3基年交通量（小客车 pcu/日）17785累计当量轴次（BZZ-100）路表设计弯沉（1/100mm）20.61.2、示范工程路面结构组合设计结果1.2.1 层底容许拉应力、路表计算弯沉和层底拉应力计算 沥青混凝土层、半刚性基层和底基层以拉
11、应力为设计或验算指标时，材料的容许拉应力按下式计算： 式中： 路面结构层材料的容许拉应力（MPa） 沥青混凝土或半刚性基层材料的极限劈裂强度（MPa） 抗拉强度结构系数路表计算弯沉按下式计算：层底拉应力计算按下式：层底拉应力以单圆中心以及双圆轮隙中心为计算点，并取较大值作为层底拉应力。1.2.2层底容许拉应力、层底拉应力、设计路表弯层、路表计算弯沉计算结果分析示范路段结构组合设计计算分析 表4结构组合结构层材料设计路表弯沉（1/100mm）路表计算弯沉（1/100mm）层底容许拉应力（MPa）层底拉应力（MPa）示范段结构组合 上面层SMA20.614.00.38-0.156联接层水泥乳化沥青
12、混凝土20.60.310.163柔性上基层大粒径沥青碎石20.60.3-0.130下基层水泥稳定级配碎石20.60.220.042底基层水泥稳定级配碎石20.60.220.090备注：层底应力+为拉应力，-为压应力1.2.3 示范段结构组合初步设计计算结论示范段结构组合初步设计表明：路表计算弯沉为 14.0（1/100mm），小于设计路表弯沉20.6；各层底拉应力指标均小于容许拉应力。示范段结构组合初步设计满足现有规范要求。2 高抗车辙沥青混凝土面层材料研究2.1 原材料选择与准备根据宜昌地理气候的特点，研究确定本项目所在地区路面最高与最低设计温度的计算参数，为选择沥青性能等级提供科学依据。由
13、于地域等原因，其温差大，降雨量大，因此对原材料要求更为苛刻。集料、沥青材料的优选除了必须满足规范规定的要求以外，还应具有耐温度疲劳特性，同时由其所配成的沥青混合料必须具有良好的温度疲劳特性和水稳定性。2.1.1 胶结料沥青路面采用的沥青标号宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位中的受力特点、施工方法、当地的使用经验进行选择。宜昌地处中国中西部，气候夏季炎热，冬季寒冷，多雨，因此需选择性能优良的沥青结合料，而用于SMA的沥青结合料必须具有较高的粘度，与集料有良好的粘附性，以保证有足够的高温稳定性和低温韧性。沥青结合料采用SBS I-D改性沥青，其基本性能指标见表2- 1。
14、表2- 1 SBS I-D沥青基本性能指标技术指标技术要求试验结果针入度（25、100g、 5s ）（0.1mm）406053延度（5、5cm/min）（cm）2036.7软化点（环球法）（）6075.5闪点（COC）（）230301溶解度（三氯乙烯）（%）9999.4离析，软化点差（）2.50.2运动粘度（135）（PaS）31.9旋转薄膜加热试验（RTFQT）残留物（163，85min）质量损失（%）1.00.3延度（5）（cm）1516.1针入度比（%）6575.82.1.2 粗集料与细集料粗集料与细集料的各项性能指标见Error! Reference source not found.
15、。表2-2 集料性能指标测试指标技术要求试验结果压碎值(%)2613.1洛杉矶磨耗损失(%)1552810.21352810.0表观相对密度1552.602.8421352.602.8451052.602.837532.602.828302.502.799吸水率(%)15520.313520.310520.65320.6针片状颗粒含量(%)大于9.5mm126小于9.5mm188水洗法0.075mm颗粒含量(%)15510.410511.05310.93032.6软石含量(%)15532.710531.8坚固性(%)1551261051255312530126磨光值/BPN4248冲击值(%)
16、10.12.1.3 填料采用宜昌花艳水泥厂矿粉，其性能指标见表2- 。表2- 3 矿粉基本性能技术指标表观密度毛体积相对密度亲水系数含水量单位t/m3t/m3%技术要求2.5011测量值2.8742.8740.70.22.1.4 纤维稳定剂采用海川聚酯纤维，其性能指标见表2- 。表2- 4 纤维技术要求纤维品种单 位技术要求测试结果纤维长度mm65.9吸油率倍57.68纤维稳定剂在SMA-16和SMA-13配合比设计中的掺量为沥青混合料质量的0.3%。2.2 配合比设计2.2.1 设计矿料级配的确定以4.75mm作为粗集料骨架的分界筛孔，在工程级配的范围内，调整矿料比例设计3组不同粗细的矿料级
17、配，3组矿料级配的粗集料骨架分界筛孔的通过率处于级配范围的中值3%附近，矿粉数量均为10%左右。三组矿料级配分别为级配A、级配B和级配C。其矿料级配配比和矿料级配曲线分别见表2- 5、表2-6、表2-7、和图2- 1、图2- 2、图2-3。表2- 5 SMA-13矿料级配A筛孔1351055330矿粉合成工程设计级配范围(mm)(%)(%)(%)(%)(%)级配中值下限上限1699.6100.0100.0100.0100.099.8100.010010013.292.0100.0100.0100.0100.096.195.0901009.521.899.0100.0100.0100.061.5
18、62.550754.750.113.663.5100.0100.030.527.020342.360.10.210.597.6100.023.920.515261.180.10.20.277.9100.019.919.014240.60.10.20.256.9100.016.516.012200.30.10.20.243.1100.014.213.010160.150.10.20.227.399.511.612.09150.0750.10.20.218.997.110.010.0812配比49.021.06.516.57.0100.0图2- 1 SMA-13矿料级配A曲线图表2- 6 SMA-
19、13矿料级配B筛孔1351055330矿粉合成工程设计级配范围(mm)(%)(%)(%)(%)(%)级配中值下限上限1699.6100.0100.0100.0100.099.8100.010010013.292.0100.0100.0100.0100.096.195.0901009.521.899.0100.0100.0100.061.462.550754.750.113.663.5100.0100.026.327.020342.360.10.210.597.6100.020.220.515261.180.10.20.277.9100.017.419.014240.60.10.20.256.9
20、100.014.916.012200.30.10.20.243.1100.013.313.010160.150.10.20.227.399.511.312.09150.0750.10.20.218.997.110.110.0812配比49.027.04.012.08.0100.0图2- 2 SMA-13矿料级配B曲线图表2- 7 SMA-13矿料级配C筛孔1351055330矿粉合成工程设计级配范围(mm)(%)(%)(%)(%)(%)级配中值下限上限1699.6100.0100.0100.0100.099.8100.010010013.292.0100.0100.0100.0100.096.
21、195.0901009.521.899.0100.0100.0100.061.462.550754.750.113.663.5100.0100.024.127.020342.360.10.210.597.6100.017.820.515261.180.10.20.277.9100.015.619.014240.60.10.20.256.9100.013.716.012200.30.10.20.243.1100.012.513.010160.150.10.20.227.399.511.012.09150.0750.10.20.218.997.110.110.0812配比49.029.54.09.
22、08.5100.0图2- 3 SMA-13矿料级配C曲线图按公路工程集料试验规程JTG E42-2005中试验T 0309测得上述矿料级配A、矿料级配B和矿料级配C的粗集料松装间隙率VCADRC分别为31.6%、33.3%和34.0%。比较已建类似工程沥青混合料的合成集料毛体积相对密度预估本次试验的最佳油石比为5.9%。按照选择的初试油石比和矿料级配制作SMAS试件，马歇尔标准击实的次数为双面50次。马歇尔试件的毛体积相对密度由表干法测定。马歇尔试件的各项体积参数见表2- 。表2- 8 各种矿料级配马歇尔试件的体积参数级配类型tfVVVFAVMACVAmix%级配A2.5672.5052.48
23、4.515.633.5级配B2.5692.4723.877.517.232.5级配C2.5702.4385.171.518.032.4由设计规范要求，CVAMIX17%的要求，选取级配B作为设计级配。2.2.2 确定设计沥青用量根据所选择的设计级配和初试油石比试验的孔隙率的结果，应当分别以5.6%、5.9%和6.2%的油石比制作马歇尔试件。由于初试油石比的混合料体积指标符合设计要求，因此省去上述步骤，只进行一次复核。复核试验以级配B配比和油石比5.9%制作马歇尔试件，其各项体积参数见表2-。表2-9 马歇尔试件的体积参数油石比tfVVVFAVMACVAmixMS%kN5.92.5682.470
24、3.977.117.132.48.31复核结果表明，最佳油石比为5.9%。2.2.3 配合设计检验（1）析漏、飞散试验以油石比5.9制作马歇尔试件和制备沥青混合料，分别进行肯特堡飞散试验和谢伦堡析漏试验，试验结果如表2-。表2-10 析漏、飞散试验结果矿料级配油石比谢伦堡析漏损失肯特堡飞散损失%级配B5.90.042.0技术要求-0.115由试验规范技术指标要求可知，上述结果均满足规范要求。（2）高温稳定性检验以油石比5.9%制作车辙试件2块，试件尺寸30030050mm，601条件下保温5h，进行车辙试验，得到的结果见表2- 。表2- 11 车辙性能研究试验次数123时间t1(min)45车
25、辙变形(mm)1.8131.7521.824时间t2(min)60车辙变形(mm)1.9211.8691.934动稳定度DS(次/mm)5833 5385 5727 平均动稳定度(次/mm)5648技术要求(次/mm)3000动稳定度为5648次/mm,大于3000次/mm，对比设计规范，高温稳定性能满足设计要求。（3）水稳定性检测以油石比5.9%制作2组马歇尔试件，分别测试浸水30min与48h的马歇尔稳定度，其测试结果见表2- 。表2- 12 浸水残留稳定度试验结果浸水时间理论相对密度毛体积相对密度空隙率沥青饱和度矿料间隙率稳定度MS0h%kN0.5h2.5682.4773.678.816
26、.78.3195.148h2.5682.4733.777.716.87.91以油石比5.9%制作2组马歇尔试件，分别测试未冻融循环与冻融循环后试件的劈裂抗拉强度，其测试结果见表2-。表2-13 冻融劈裂强度比测试指标试件高度毛体积相对密度空隙率饱和度矿料间隙率试验荷载劈裂抗拉强度TSRmm%kNMPa%未冻融63.92.4733.777.716.85.210.51390.6冻融后64.22.4694.076.617.04.740.464浸水残留稳定度高于公路沥青路面施工技术规范中的技术要求80%；冻融劈裂强度比亦高于公路沥青路面施工技术规范中的技术要求80%。（4）渗水系数检验以油石比5.9%
27、成型三组车辙试件，分别测试渗水系数，测试结果见表2- 。表2- 14 渗水系数试验组别时间/s060120180渗水系数(ml/min)平均渗水系数(ml/min)1体积/ml100109119128992体积/ml100110121131103体积/ml1001101191279由上表可知，渗水系数小于公路沥青路面施工技术规范要求80ml/min。综合以上配合比设计检验可知，SMA-13最佳油石比为5.9%。3 抗裂性柔性基层沥青混凝土配合比设计3.1 原材料选择3.1.1 胶结料根据沥青路面结构设计要求与宜昌地区气候特点，柔性基层沥青混凝土采用AH70号沥青，其基本性能指标见表2- 1。表
28、3- 2 AH70沥青基本性能指标技术指标技术要求试验结果针入度（25、100g、 5s ）（0.1mm）608075延度（10、5cm/min）（cm）2023软化点（环球法）（）4248闪点（COC）（）230264溶解度（三氯乙烯）（%）9999.63.1.2 粗集料与细集料粗集料采用石灰岩碎石，细集料采用石屑和机制砂。检测标准：公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)，基本性能见表3-2。 表3-2 集料性能指标技术指标表观相对密度t/m3毛体积相对密度t/m3含泥量%砂当量%技术要求2.45550粗集料2.6782.6820.1(3-5)石屑2.7642.7280.5(0-
29、3)机制砂2.6642.6641.7752.1.3 填料采用宜昌花艳水泥厂矿粉，其性能指标见表2- 。表3- 3 矿粉基本性能技术指标表观密度毛体积相对密度亲水系数含水量单位t/m3t/m3%技术要求2.5011测量值2.8742.8740.70.23.2 配合比设计3.2.1 设计矿料级配的确定表3- 4 矿料级配设计筛孔合成级配级配中值级配范围(mm)20-55-15石屑机制砂矿粉 (%)(%)(%)26.596.4 100.0 100.0 100.0 100.0 98.7 100.0 10010019.269.3 100.0 100.0 100.0 100.0 89.2 95.0 901
30、001651.6 96.4 100.0 100.0 100.0 81.8 72.5 608513.233.0 76.6 100.0 100.0 100.0 68.4 62.5 50759.54.9 51.0 100.0 100.0 100.0 49.6 52.5 40654.750.3 6.8 85.8 85.8 100.0 28.5 27.5 15402.360.2 1.1 30.4 30.4 100.0 11.0 13.5 5221.180.2 1.0 16.9 16.9 100.0 7.2 9.0 2160.60.2 0.9 10.5 10.5 100.0 5.3 6.5 1120.30
31、.2 0.9 5.4 5.4 100.0 3.9 5.0 0100.150.2 0.8 3.6 3.6 97.9 3.3 4.0 080.0750.2 0.6 2.5 2.5 86.6 2.7 2.5 05配比35.0 35.0 28.0 0.0 2.0 100 图3-1 矿料级配曲线3.2.2 马歇尔试验选择油石比3.0、3.5、4.0、4.5、5.0进行马歇尔实验，混合料拌和温度160，击实温度140，马歇尔击实仪双面击实各50次。测试马歇尔试件的毛体积相对密度f、空隙率VV和马歇尔稳定度MS，结果见表3- 3。表3- 3 最佳油石比试验油石比fVVMS%kN3.02.38010.45.7
32、13.52.3929.36.424.02.3058.16.634.52.3967.95.945.02.3886.54.893.2.3 确定最佳沥青用量从表3-5中分析得出，相应于密度最大值的油石比a1= 4.0 ，相应于马歇尔稳定度最大值的油石比a2=4.0，相应于空隙率规范中值的油石比a3=5.2，相应于沥青饱和度规范中值的油石比a4=3.8，则计算出OAC1= (a1 +a2 +a3+a4)/4=4.0。同时，由图中分析可知，满足各项技术指标的油石比最大值与最小值的范围为：3.64.6，计算得出OAC2=（3.6+4.6）/2=4.1。经过综合分析后，初步确定得出最佳油石比为OACopt=
33、（OAC1 +OAC2）/2=4.1。4 拌和式水泥乳化沥青混凝土材料研究水泥乳化沥青混凝土（Cement Emulsified Asphalt Concrete，以下简称CEAC）是将水泥、乳化沥青、级配碎石和一些外加剂等经冷拌、冷铺及碾压后形成的一种兼具水泥混凝土刚性和沥青混合料柔性的新型路面材料，具有较好的高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性。与传统的热拌时沥青混合料相比，冷拌式的CEAC具有以下几个优点：1）对于冷拌式，乳化沥青中的水分和集料中包含的适当水分均不影响混合料的质量，而热拌式沥青需要预先脱水，集料也需经过干燥除水处理，否则沥青混合料的质量将受影响；2）乳化沥青破乳后的水分可供水
34、泥硬化凝结，较好的解决了乳化沥青破乳“憎水”和水泥水化“需水”的矛盾；3）CEAC采用冷拌、冷铺的施工工艺，可以降低能耗，减少环境污染，对于实现文明、环保施工非常有利。4.1 水泥乳化沥青混凝土强度形成机理CEAC是水泥混凝土和沥青混凝土的结合体，其强度形成与发展过程与水泥在混凝土中作用密切相关，同时与乳化沥青增强粒子的作用有很大联系。CEAC属颗粒增强复合材料，乳化沥青粒子高度弥散地分布在混凝土骨料基体中，当基体受荷载时，乳化沥青增强粒子阻碍导致骨料基体产生塑性变形的运动，对混凝土产生强化效果。强化效果与乳化沥青粒子体积、粒子特性、粒子间距和粒子直径等因素有关。在水泥与水作用约45min后，
35、丝状的结构不仅很快地在水泥表面形成，而且在粒子之间填充水的空间内发展。随着水泥水化时间的延长，一方面由于水泥水化所产生的多种水泥纤维以水泥颗粒为中心向周围空间发展，纵横交叉，逐渐填充满混合料内的所有毛细空间，水泥与乳化沥青除物理吸附和化学吸附外，还可能发生化学反应。其结果是水泥水化产物与沥青膜交织在一起，并同细集料牢固结合而形成柔性空间网，正是水泥产物的凝结力及沥青的粘聚力、水泥与乳化沥青的结合力，组成强大的复合力，使CEAC成为一种“密实一骨架”结构。此时，水泥砂浆充满孔隙，形成均匀、密实、孔隙闭合的整体，从而提高了混凝土的总体强度。另一方面，混凝土中的沥青乳液因压实等原因，已开始分解破乳，
36、沥青从乳液的水相中分解出来，许多微小沥青颗粒相互聚结，成为连续的沥青薄膜，以结构沥青的形式粘附在骨料的表面。由于这两种作用是同时进行的，两种胶凝材料之间既相互独立又相互贯穿，不可分割，形成两种材料和性质均不相同的立体空间网络，把骨料紧紧地结合在一起，与普通沥青混合料相比，除了原有单独起作用矿质骨架和沥青的粘结外，水泥、乳化沥青混凝土提供了一种新型的、以水泥凝胶为主体的第一骨架，这种质地坚硬的骨架，不仅大大提高了混凝土的抗压性能，并且由于其自身的凝固力，对混凝土的抗拉能力也有所改善；同时，因水泥水化时体积增加，生成的水化产物填充了乳液中水分蒸发形成的孔隙，使混凝土更加密实，也相应地提高了混凝土的
37、稳定性和耐久性。从胶浆的角度考虑，在掺加水泥后，形成了多极空间双重网络结构体系。由有机胶凝材料沥青的粘结和无机胶凝材料水泥的凝固两种胶凝材料的共同作用构成的复合力，使CEAC形成一个坚实的、既富有柔性又有刚性的整体，它不同于沥青混合料的柔性空间网络，也与刚性较大但易于脆性破坏的水泥混凝土不同，是一种多级空间双重网络结构体系；在粗细微三级分散系中，以乳化沥青胶浆的凝胶结构与水泥浆晶体及凝胶体的水泥石和可能的水泥乳化沥青生成物形成多重网络结构体系，是介于水泥混凝土和沥青混合料之间的，汲取其各自优点的新型路面材料。影响CEAC强度的主要因素有水灰比（或者水胶比）、水泥的强度等级、乳化沥青的用量、外加
38、剂的种类、所选取的集料级配类型以及施工控制等。 a乳石比=8% b乳石比=6%图4-1 CEAC放大5000倍的SEM图像 a乳石比=8% b乳石比=6%图4-2 CEAC放大2000倍的SEM图像课题组通过扫描电子显微镜法（SEM）分析了CEAC体系中水泥沥青浆体与集料界面的微观形貌，为研究其强度形成机理提供了更好的理论支持。实验方法如下：取28d龄期以上的CEAC断面薄片，在60下烘干，然后在JSM-5610LV型扫描电镜下观察其微观结构，放大不同倍数时的SEM形貌结果如图4-1、图4-2所示。从以上SEM照片可以看出，乳石比为6%的CEAC水泥沥青浆体与集料界面区域存在一定数量的孔隙，浆体与集料的交联不是很致密，随着乳化沥青含量（即乳石比）的增加，沥青成膜趋于完整
