安徽建筑大学土木工程材料课件第8章沥青

1、第八章第八章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料第一节第一节 沥青沥青 沥青是一种有机胶凝材料，在常温下沥青是一种有机胶凝材料，在常温下呈固体、半固体或液体状态，颜色呈褐色呈固体、半固体或液体状态，颜色呈褐色以至黑色，能溶解于多种有机溶剂。以至黑色，能溶解于多种有机溶剂。 沥青在建筑工程中主要用作沥青在建筑工程中主要用作防水、防防水、防潮、防腐蚀材料潮、防腐蚀材料，用于屋面或地下防水、，用于屋面或地下防水、防腐蚀工程。防腐蚀工程。分类：分类： 天然沥青 地沥青沥青 石油沥青 煤沥青 焦油沥青 页岩沥青石油沥青：石油沥青：是石油原油经分馏提出各种石油 产品后的残留物，再经加工制得 得产品。天然沥青

2、：天然沥青：由沥青矿提炼而得，性能与石油 沥青接近。煤沥青：煤沥青：是煤焦油经分馏提出油品后得残留 物，经加工制得的产品。页岩沥青：页岩沥青：是油页岩提炼石油的页岩残渣加 工处理而得，其性质介于石油沥 青和煤沥青之间。 目前工程中常用的是石油沥青石油沥青和煤沥青煤沥青，以及经高分子材料改性的改性沥青改性沥青。一、石油沥青一、石油沥青1.石油沥青的组分（1）油分油分 这是油状液体，是沥青中分子量最小和密度最小的组分，密度介于0.71.0g/cm3之间。 在170较长时间加热可以挥发，能溶于大多数有机溶剂如苯、酮等，但不溶于酒精。含量约为4060，油分使沥青具有。（2）树脂（沥青脂胶）树脂（沥青脂

3、胶） 这是密度为1.01.1g/cm3之间的黑褐色或红褐色的粘稠的半固体，能溶于汽油、三氯甲烷、苯等有机溶剂，但在酒精和丙酮中溶解度很低。含量约为1530，它使沥青具有。（3）地沥青质地沥青质 这是密度为1.11.5 g/cm3之间的黑褐色或黑色固体物质，溶于部分有机溶剂（二硫化碳和三氯甲烷），不溶于汽油、酒精。含量为1030。它决定石油沥青的，其含量越高，则石油沥青的软化点愈高，粘性越大，也愈硬脆。 此外，沥青中还含有少量的石蜡、沥青碳等石蜡、沥青碳等有害成分有害成分，它们会降低沥青的粘结力、塑性、温度稳定性等。 石油沥青中各组分是不稳定的。在阳光、空气、水等外界因素作用下，各组分之间会不断

4、演变，油分、树脂逐渐减少，地沥青质逐渐增多，这一过程称为沥青的老化沥青的老化。 沥青老化后其。v2. 石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构v 油分、树脂和地沥青质油分、树脂和地沥青质是石油沥青的三大组分，其中油分和树脂可以互相溶解，树脂能浸润地沥青质，并在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是 v 根据沥青中各组分的相对比例不同，胶体结构可分为三种类型。，胶团间完全没有引力或引力很小，在外力作用下随时间发展的变形特性与粘性液体一样。直馏沥青的结构多为溶胶结构。，胶团间有引力形成立体网状，地沥青质分散在网格之间，在外力作用下弹性效应明显。氧化沥青多属于凝胶结构。介于溶胶与凝胶之

5、间，并有较多的树脂，胶团间有一定吸引力，在常温下受力变形的最初阶段呈现出明显的弹性效应，当变形增加到一定数值后，则变为有阻尼的粘性流动。v 大部分优质道路沥青均配成，具有粘弹性和触变性，故亦称弹性溶胶。2.石油沥青的主要技术性质石油沥青的主要技术性质（1） 这是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的能力。 液态石油沥青的粘滞性用粘滞度粘滞度表示；半固体或固体沥青的粘性用针入度针入度表示。 粘滞度和针入度是划分沥青牌号的主要指标粘滞度和针入度是划分沥青牌号的主要指标。 粘滞度粘滞度是液体沥青在规定温度（20、25、30或60）、经规定直径（3、5或10mm）的孔口流出50ml所需的秒数，常用符号“C

6、dtT”表示。d为流孔直径，t为试样温度，T为流出50ml沥青的时间。粘滞度大粘滞度大时，沥青的稠度大，粘性高。时，沥青的稠度大，粘性高。 针入度针入度是指在温度为25的条件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度（0.1mm称1度）来表示，针入度值大，针入度值大，流动性大，粘性差流动性大，粘性差。（2）塑性：）塑性：塑性是指沥青在外力作用下产生变形不破坏，除去外力后，仍保持变形后的形状的性质。塑性反映了沥青开裂后的自愈能力自愈能力。 沥青的塑性用延度延度来表示。沥青延度是把沥青试样制成字形标准试模（中间最小截面1cm2），在规定速度（5cm/min）和规定温度（25）下拉断时的伸长

7、，以cm为单位表示。沥青的延度越大，沥青的塑沥青的延度越大，沥青的塑性越好。性越好。（3）温度敏感性：）温度敏感性：是指石油沥青的粘滞性和塑性的性能。 温度敏感性小的石油沥青，其粘性、塑性随温度的变化较小。建筑工程宜选用温温度敏感性小度敏感性小的沥青。温度敏感性是沥青性质重要指标之一。 沥青软化点沥青软化点是反映沥青温度敏感性的重要指标，软化点是沥青材料由固体状态转变为具有一定流动性的膏体时的温度，软化点可通过环球法环球法软化点试验软化点试验测定。 它是把沥青试样装入规定尺寸（直径16mm、高约6mm）的铜环内，试样上放置一标准钢球（直径9.5mm、重3.5g），浸入水或甘油中，以规定的升温速

8、度（5/min）加热，使沥青软化下垂，当下垂到规定距离25mm时的温度（ ），即为沥青软化点。软化点高，沥青的耐热性好。软化点高，沥青的耐热性好。（4）大气稳定性：）大气稳定性：是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素的长期综合作用下抵抗老化的性能。石油沥青的大气稳定性常以蒸发蒸发损失损失和蒸发后针入度比蒸发后针入度比来评定。 其测定方法是：先测定沥青试样的重量及其针入度，然后将试样置于加热损失试验专用的烘箱中。在163 下蒸发5h，待冷却后再测定其重量和针入度。 计算蒸发损失重量占原重量的百分数，称为蒸发损失蒸发损失；计算蒸发后针入度占原针入度的百分数，称为蒸发后针入度比蒸发后针入度比。 蒸

9、发损失百分数愈小和蒸发后针入度比蒸发损失百分数愈小和蒸发后针入度比愈大，则表示大气稳定性愈高，愈大，则表示大气稳定性愈高，“老化老化”愈愈慢。慢。（5）其他性质：）其他性质： 石油沥青闪点闪点是指在加热时，沥青产生挥发性易燃气体，在空气混合，遇火即发生闪火现象，闪火时的最低温度称为闪点。 如温度继续上升，燃烧就能继续下去的最低温度称为燃点燃点。 在熬制沥青时的加热温度不能超过沥青的闪点。 石油沥青具有良好的耐腐蚀性能，但能溶于部分有机溶剂中，使用时应注意。 3.石油沥青分类标准及应用石油沥青分类标准及应用分类：分类：道路石油沥青、建筑石油沥青和普通 石油沥青三种。牌号：牌号：根据针入度及相应软

10、化点和延伸度划 分牌号，并用针入度值针入度值表示。 可知：牌号越高，针入度越大牌号越高，针入度越大（粘性越小），延伸度越大延伸度越大（塑性越好），软化点越低软化点越低（温度敏感性越大）。所以，在满足使用条件的前提下，应选用牌号较大牌号较大的石油沥青，以保证使用寿命较长。 道路石油沥青道路石油沥青多用于配制沥青混凝土及沥青砂浆，主要用于道路路面、车间地面。道路石油沥青还可以作为密封材料和粘结剂以及沥青涂料。 建筑石油沥青建筑石油沥青用于制造油毡、油纸、防水涂料和沥青嵌缝油膏等。多用于屋面和地下防水、沟槽防水等。在屋面防水工程中，为防止夏日沥青流淌，一般选用的沥青的软化点应当高于屋面高于屋面温度温

11、度2025，并适当考虑坡度的影响。 普通石油沥青普通石油沥青的石蜡含量较多，温度敏感性较大。建筑工程中一般不宜单独使用不宜单独使用，可以经过脱腊后使用，或和其他种类沥青掺配使用。4.石油沥青的掺配石油沥青的掺配 当单独一种沥青不能满足工程的使用要求时，可以选用同产源同产源两种或三种沥青进行掺配，掺配公式可按下式计算： 较硬沥青软化点 要求的沥青软化点较软沥青掺量（） 较硬沥青软化点 较软沥青软化点较硬沥青掺量（）100较软沥青掺量100 如需选用三种沥青进行掺配时，可先用两种进行掺配，然后再与第三种沥青掺配。 根据计算的掺配比例和其邻近的比例（510），进行试配，绘出掺配比例和软化点的关系曲线

12、，从曲线上确定出所需求的掺配比例。二、煤沥青二、煤沥青 煤沥青是炼焦厂及煤气厂的副产品。烟煤干馏时所挥发的物质，经过冷凝成黑色粘稠液体即为煤焦油。再由煤焦油经过分馏提取出各种油分得到的残渣，称为煤沥煤沥青。青。 根据蒸馏程度的不同，煤沥青可分为，建筑上多用低温煤沥青。低温煤沥青。与石油沥青相比，煤沥青具有如下特点特点： 煤沥青密度大，温度敏感性大、塑性及大气煤沥青密度大，温度敏感性大、塑性及大气稳定性较差，与矿物质材料粘结力强，有毒、有稳定性较差，与矿物质材料粘结力强，有毒、有臭味，但防腐能力强。臭味，但防腐能力强。 煤沥青一般用于地下防水工程、防腐工程及地下防水工程、防腐工程及道路用的沥青混

13、凝土道路用的沥青混凝土。 注意：石油沥青不能与煤沥青混合使用注意：石油沥青不能与煤沥青混合使用，它们的制品也不能相互粘贴或直接接触，否则易发生分层、成团、失去胶凝性，造成无法使用或防水效果降低。三、改性沥青三、改性沥青1.树脂改性沥青：树脂改性沥青： 用树脂对沥青进行改性，可以改善沥青的低温柔韧性、耐热性、粘结性和不透气性。由于石油沥青中含芳香类物质很少，故一般树脂和石油沥青的相容性较差，而一般树脂和石油沥青的相容性较差，而和煤沥青的相容性较好和煤沥青的相容性较好。 用于沥青改性的合成树脂主要有聚乙烯（PVC），无规聚丙烯（APP）、古马隆树脂等。2.橡胶改性沥青橡胶改性沥青 橡胶是沥青的主要

14、改性材料，这是因为沥青和橡胶的混溶性较好沥青和橡胶的混溶性较好，可使沥青具有类似橡胶的很多优点，如高温变形较小，低温柔韧性好。 常用的橡胶有再生废橡胶和氯丁橡胶，此外，还可使用丁基橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶等。3.橡胶和树脂改性沥青橡胶和树脂改性沥青 橡胶和树脂同时用于改善沥青的性质，使沥青同时具有橡胶和树脂的特性。且树脂比橡胶便宜，橡胶和树脂又有较好的混溶性，故效果较好。4.矿物填充料改性沥青矿物填充料改性沥青 为了提高沥青的粘结能力和耐热性粘结能力和耐热性，减小沥青的温度敏感性温度敏感性，经常加入一定数量的矿物填充料。 常用的矿物填充料有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉粉等。v第二节第二节 沥

15、青基防水材料沥青基防水材料v1. 1. 沥青防水卷材沥青防水卷材v 凡用原纸或玻璃布、石棉布、棉麻织品等胎料浸渍石油沥青（或焦油沥青）制成的卷状材料，称为（有胎卷材有胎卷材）。将石棉、橡胶粉等掺入沥青材料中，经碾压制成的卷状材料称为（无胎卷材无胎卷材）。这两种卷材通称沥青防水卷材。v 采用低软化点沥青所制成的无涂盖层的纸胎防水卷材叫油纸，当再用高软化点沥青涂盖油纸的两面，并撒布隔离材料后，则称为油毡。按原纸1m2的质量克数，油毡分为200、350和500三种标号，油纸分为200和350两种标号。v 新型有胎沥青防水卷材主要有麻布油毡、石棉新型有胎沥青防水卷材主要有麻布油毡、石棉布油毡、玻璃纤维

16、布油毡、合成纤维布油毡等。这布油毡、玻璃纤维布油毡、合成纤维布油毡等。这些油毡的制法与纸胎油毡相同，但抗拉强度、耐久些油毡的制法与纸胎油毡相同，但抗拉强度、耐久性等都比纸胎油毡好得多，性等都比纸胎油毡好得多，适用于防水性、耐久性适用于防水性、耐久性和防腐性要求较高的工程。和防腐性要求较高的工程。v SBSSBS改性沥青柔性油毡是近年来生产的一种弹性改性沥青柔性油毡是近年来生产的一种弹性体沥青防水卷材，它以聚酯纤维无纺布为胎体，以体沥青防水卷材，它以聚酯纤维无纺布为胎体，以SBSSBS橡胶改性沥青为面层，以塑料薄膜为隔离层，油橡胶改性沥青为面层，以塑料薄膜为隔离层，油毡表面带有砂粒。它的耐撕裂强

17、度比玻璃纤维胎油毡表面带有砂粒。它的耐撕裂强度比玻璃纤维胎油毡大毡大15151717倍，耐刺穿性大倍，耐刺穿性大15151919倍，可用氯丁粘倍，可用氯丁粘合剂进行冷粘贴施工，也可用汽油喷灯进行热熔施合剂进行冷粘贴施工，也可用汽油喷灯进行热熔施工，是目前性能最佳的油毡之一。工，是目前性能最佳的油毡之一。v2. 2. 沥青基防水涂料沥青基防水涂料v 乳化沥青是沥青以微粒（粒径乳化沥青是沥青以微粒（粒径mm左右）左右）分散在有乳化剂的水中而成的乳胶体。配制时，分散在有乳化剂的水中而成的乳胶体。配制时，首先在水中加入少量乳化剂，再将沥青热熔后缓首先在水中加入少量乳化剂，再将沥青热熔后缓缓倒入，同时高

18、速搅拌，使沥青分散成微小颗粒，缓倒入，同时高速搅拌，使沥青分散成微小颗粒，均匀分布在溶有乳化剂的水中。由于乳化剂分子均匀分布在溶有乳化剂的水中。由于乳化剂分子一端强烈吸附在沥青微小颗粒表面，另一端则与一端强烈吸附在沥青微小颗粒表面，另一端则与水分子很好地结合，产生有益的桥梁作用，使乳水分子很好地结合，产生有益的桥梁作用，使乳液获得稳定。液获得稳定。v 乳化沥青涂刷于基材表面，或与砂、石材料拌乳化沥青涂刷于基材表面，或与砂、石材料拌和成型后，其中水分逐渐散失，沥青微粒靠拢而将和成型后，其中水分逐渐散失，沥青微粒靠拢而将乳化剂薄膜挤破，从而相互团聚而粘结，这个过程乳化剂薄膜挤破，从而相互团聚而粘结

19、，这个过程称称乳化沥青成膜。乳化沥青成膜。v 乳化沥青可涂刷或喷涂在材料表面作为防潮或乳化沥青可涂刷或喷涂在材料表面作为防潮或防水层，也可粘贴玻璃纤维毡片（或布）作屋面防防水层，也可粘贴玻璃纤维毡片（或布）作屋面防水层，或用于拌制冷用沥青砂浆和沥青混凝土。水层，或用于拌制冷用沥青砂浆和沥青混凝土。 v 橡胶沥青防水涂料是以沥青为基料，加入改性材料橡胶橡胶沥青防水涂料是以沥青为基料，加入改性材料橡胶和稀释剂及其他助剂等而制成的粘稠液体。和稀释剂及其他助剂等而制成的粘稠液体。v 橡胶沥青防水涂料的特点是橡胶沥青防水涂料的特点是耐水性强耐水性强。由于橡胶的加入。由于橡胶的加入改善了沥青涂膜的性质，故

20、在水的长期作用下，涂膜不脱落，改善了沥青涂膜的性质，故在水的长期作用下，涂膜不脱落，不起皮，抗渗性好，抗裂性优异，有较好的弹性和延伸性，不起皮，抗渗性好，抗裂性优异，有较好的弹性和延伸性，尤其是低温下的抗裂性能更好，故尤其是低温下的抗裂性能更好，故适用于基层易开裂的屋面适用于基层易开裂的屋面防水层防水层。又因其耐化学腐蚀性好，故也可作木材、金属管道。又因其耐化学腐蚀性好，故也可作木材、金属管道等的等的防腐涂层防腐涂层。v 以以化学乳化剂化学乳化剂配制的乳化沥青为基料，掺入氯丁胶乳或配制的乳化沥青为基料，掺入氯丁胶乳或再生橡胶等形成的防水涂料，称为水性沥青基薄质防水涂料。再生橡胶等形成的防水涂料

21、，称为水性沥青基薄质防水涂料。v3. 3. 沥青胶与冷底子油沥青胶与冷底子油v 沥青胶又称沥青玛瑅脂，它是在熔（溶）化的沥青沥青胶又称沥青玛瑅脂，它是在熔（溶）化的沥青中加入粉状或纤维状的填充料经均匀混合而成。填充料中加入粉状或纤维状的填充料经均匀混合而成。填充料粉状的如滑石粉、石灰石粉、白云石粉等，纤维状的如粉状的如滑石粉、石灰石粉、白云石粉等，纤维状的如石棉屑、木纤维等。沥青胶的常用配合比为沥青石棉屑、木纤维等。沥青胶的常用配合比为沥青70%70%90%90%，矿粉，矿粉10103030。如采用的沥青粘性较低，矿粉可。如采用的沥青粘性较低，矿粉可多掺一些。一般矿粉越多，沥青胶的耐热性越好，

22、粘结多掺一些。一般矿粉越多，沥青胶的耐热性越好，粘结力越大，但柔韧性降低，施工流动性也变差。力越大，但柔韧性降低，施工流动性也变差。v 沥青胶有沥青胶有热用热用和和冷用冷用的两种，一般工地施工是的两种，一般工地施工是热用。配制热用沥青胶时，先将矿粉加热到热用。配制热用沥青胶时，先将矿粉加热到100100110110，然后慢慢地加入已熔化的沥青中，继续加热，然后慢慢地加入已熔化的沥青中，继续加热并搅拌均匀即成。并搅拌均匀即成。热用沥青胶用于粘结和涂抹石油热用沥青胶用于粘结和涂抹石油沥青油毡。沥青油毡。冷用时需加入稀释剂将其稀释后于常温冷用时需加入稀释剂将其稀释后于常温下施工应用，它可以涂刷成均匀

23、的薄层。下施工应用，它可以涂刷成均匀的薄层。v 冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯等冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青涂料。它的有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青涂料。它的粘度小，能渗入到混凝土、砂浆、木材等材料的粘度小，能渗入到混凝土、砂浆、木材等材料的毛细孔隙中，待溶剂挥发后，便与基材牢固结合，毛细孔隙中，待溶剂挥发后，便与基材牢固结合，使基面具有一定的使基面具有一定的憎水性憎水性，为粘结同类防水材料，为粘结同类防水材料创造了有利条件。因它多在常温下用作防水工程创造了有利条件。因它多在常温下用作防水工程的打底材料，故名冷底子油。的打底材料，故名冷底子油。

24、v 冷底子油常冷底子油常随配随用随配随用，通常是采用，通常是采用30304040的的3030号或号或1010号石油沥青，与号石油沥青，与60%60%70%70%的有机溶的有机溶剂（多用汽油）配制而成。剂（多用汽油）配制而成。v4. 4. 沥青嵌缝油膏沥青嵌缝油膏v 建筑防水沥青嵌缝油膏是以建筑防水沥青嵌缝油膏是以石油沥青石油沥青为基料，为基料，再加入再加入改性材料改性材料废橡胶粉和硫化鱼油、稀释剂废橡胶粉和硫化鱼油、稀释剂（松焦油、松节重油和机油）及（松焦油、松节重油和机油）及填充料填充料（石棉纺（石棉纺和滑石粉）等，经混拌制成膏状物，为最早使用和滑石粉）等，经混拌制成膏状物，为最早使用的冷用

25、嵌缝材料。的冷用嵌缝材料。v 沥青嵌缝油膏的主要特点是沥青嵌缝油膏的主要特点是炎夏不易流淌，炎夏不易流淌，寒冬不易脆裂，粘结力较强，延伸性、塑性和耐寒冬不易脆裂，粘结力较强，延伸性、塑性和耐候性均较好，候性均较好，因此广泛用于一般屋面板和墙板的因此广泛用于一般屋面板和墙板的接缝处，也可用作各种构筑物的伸缩缝、沉降缝接缝处，也可用作各种构筑物的伸缩缝、沉降缝等的嵌填密封材料。等的嵌填密封材料。第三节第三节 沥青混合料沥青混合料v1. 1. 沥青混合料的定义沥青混合料的定义v 沥青混合料是将沥青混合料是将石子、砂石子、砂（0.15mm0.15mm）和）和矿粉矿粉（ 0.15mm0.15mm）经人工

26、合理选择级配组成的矿）经人工合理选择级配组成的矿质混合料与适量的质混合料与适量的沥青沥青材料经拌和所组成的混合材料经拌和所组成的混合物。将沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各物。将沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合料路面。种类型的沥青混合料路面。v 沥青混合料主要包括沥青混合料主要包括沥青混凝土混合料沥青混凝土混合料和和沥沥青碎（砾）石混合料青碎（砾）石混合料两类，一般经碾压密实后前两类，一般经碾压密实后前者的者的剩余空隙率不大于剩余空隙率不大于1010称为沥青混凝土，称为沥青混凝土，后后者的者的剩余空隙率大于剩余空隙率大于1010的称为沥青碎（砾）石的称为沥青碎（砾）石混合

27、料。混合料。v2. 2. 沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构v 沥青混合料是由沥青混合料是由沥青、粗细集料和矿粉沥青、粗细集料和矿粉按照一按照一定的比例拌和而成的多组分材料。沥青混合料按定的比例拌和而成的多组分材料。沥青混合料按矿质骨架的结构状况，可将其组成结构分为下述矿质骨架的结构状况，可将其组成结构分为下述三个类型：三个类型：v（1 1）悬浮密实结构。）悬浮密实结构。当采用连续密级配的沥青混当采用连续密级配的沥青混合料时，材料从大到小连续存在，由于粗集料的合料时，材料从大到小连续存在，由于粗集料的数量较小而细集料的数量较多，数量较小而细集料的数量较多，这种结这种结构的沥青混合料密实度

28、及强度较高，而稳定性较构的沥青混合料密实度及强度较高，而稳定性较差。差。一般的沥青混凝土路面都采用这种连续级配一般的沥青混凝土路面都采用这种连续级配型的结构。型的结构。v（2 2）骨架空隙结构。）骨架空隙结构。当采用连续密级配的沥青混合当采用连续密级配的沥青混合料时，粗集料较多，彼此紧密相接，细集料的数量料时，粗集料较多，彼此紧密相接，细集料的数量较少，形成较多空隙。这种结构的沥青混合料，骨较少，形成较多空隙。这种结构的沥青混合料，骨料之间的嵌挤力和内摩阻力起重要作用，因此这种料之间的嵌挤力和内摩阻力起重要作用，因此这种沥青混合料受沥青材料性质的变化影响较小，因而沥青混合料受沥青材料性质的变化

29、影响较小，因而热稳定性较好，但沥青与矿料粘结力小、空隙率大、热稳定性较好，但沥青与矿料粘结力小、空隙率大、耐久性差。耐久性差。v（）骨架密实结构。（）骨架密实结构。采用间断级配的沥青混合料，采用间断级配的沥青混合料，综合以上两种结构之长，既有一定数量的粗骨料形综合以上两种结构之长，既有一定数量的粗骨料形成骨架，又根据粗集料空隙的多少加入细集料，形成骨架，又根据粗集料空隙的多少加入细集料，形成成较高的密实度较高的密实度。这种结构的沥青混合料的密实度、。这种结构的沥青混合料的密实度、强度和稳定性都较好，是强度和稳定性都较好，是较理想的结构类型。较理想的结构类型。v3. 3. 沥青混合料的技术性质沥

30、青混合料的技术性质v（1 1）高温稳定性）高温稳定性v 沥青混合料的高温稳定性是指在沥青混合料的高温稳定性是指在夏季高温条夏季高温条件下件下，沥青混合料承受多次重复荷载作用而不发，沥青混合料承受多次重复荷载作用而不发生过大的累积塑性变形的能力。沥青混合料路面生过大的累积塑性变形的能力。沥青混合料路面在车轮作用下受到垂直力和水平力的综合作用，在车轮作用下受到垂直力和水平力的综合作用，能抵抗高温而不产生车辙和波浪等破坏现象的为能抵抗高温而不产生车辙和波浪等破坏现象的为高温稳定性符合要求。高温稳定性符合要求。v 在国内外的沥青混凝土技术规范中，多数采在国内外的沥青混凝土技术规范中，多数采用高温强度与

31、稳定性作为主要技术指标。用高温强度与稳定性作为主要技术指标。v(2)(2)低温抗裂性低温抗裂性v 沥青混合料为弹性一粘性一塑性材料，其沥青混合料为弹性一粘性一塑性材料，其物理性质随温度而有很大变化。沥青混合料在物理性质随温度而有很大变化。沥青混合料在低温下抵抗断裂破坏的能力，称为低温抗裂性低温下抵抗断裂破坏的能力，称为低温抗裂性能。能。v（3 3）耐久性）耐久性v 沥青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在车辆荷载沥青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在车辆荷载和大气因素（如阳光、空气和雨水等）的长期作用下，仍能基和大气因素（如阳光、空气和雨水等）的长期作用下，仍能基本保持原有性能的能力。本

32、保持原有性能的能力。v 沥青混合料的沥青混合料的耐久性与组成材料的性质耐久性与组成材料的性质有密切关系，在大有密切关系，在大气因素下，沥青的化学组成会产生转化，油分减少，沥青质增气因素下，沥青的化学组成会产生转化，油分减少，沥青质增加，使沥青的塑性逐渐消失而脆性增加，路面使用品质下降，加，使沥青的塑性逐渐消失而脆性增加，路面使用品质下降，产生龟裂破坏，通常称为产生龟裂破坏，通常称为“老化老化”。路面老化的速度，在一定。路面老化的速度，在一定程度上反映了路面材料抵抗自然因素作用的能力，常用程度上反映了路面材料抵抗自然因素作用的能力，常用气候稳气候稳定性定性来表示。来表示。v v（4 4）抗滑性）

33、抗滑性v 随着公路等级的提高和车辆行驶速度的加快，对沥随着公路等级的提高和车辆行驶速度的加快，对沥青混凝土路面的抗滑性提出了更高的要求。路面的抗滑青混凝土路面的抗滑性提出了更高的要求。路面的抗滑能力与沥青混合料的能力与沥青混合料的粗糙度、级配组成、沥青用量和矿粗糙度、级配组成、沥青用量和矿质集料的微表面性质质集料的微表面性质等因素有关。面层集料应选用质地等因素有关。面层集料应选用质地坚硬具有棱角的碎石，通常采用坚硬具有棱角的碎石，通常采用玄武岩玄武岩。采取适当增大。采取适当增大集料粒径，适当减少一些沥青用量及严格控制沥青的含集料粒径，适当减少一些沥青用量及严格控制沥青的含蜡量等措施，均可提高路

34、面的抗滑性。蜡量等措施，均可提高路面的抗滑性。v（5 5）施工和易性）施工和易性v 影响沥青混合料施工和易性的因素很多，如当地气影响沥青混合料施工和易性的因素很多，如当地气温、施工条件以及混合料性质等。单纯从混合料材料性温、施工条件以及混合料性质等。单纯从混合料材料性质而言，影响施工难易性的首先是混合料的质而言，影响施工难易性的首先是混合料的级配情况级配情况。此外，当沥青用量过少，或矿粉用量过多时，混合料容此外，当沥青用量过少，或矿粉用量过多时，混合料容易产生疏松，不易压实；反之，如沥青用量过多，或矿易产生疏松，不易压实；反之，如沥青用量过多，或矿粉质量不好，则容易使混合料粘结成块，不易摊铺。

35、间粉质量不好，则容易使混合料粘结成块，不易摊铺。间断级配混合料的施工和易性就较差。断级配混合料的施工和易性就较差。v4 . 4 . 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求v（1 1）沥青材料）沥青材料v 不同型号的沥青材料，具有不同的技术指不同型号的沥青材料，具有不同的技术指标，适用于不同等级、不同类型的路面，在选标，适用于不同等级、不同类型的路面，在选择沥青材料的时候，要考虑到气候条件、交通择沥青材料的时候，要考虑到气候条件、交通量、施工方法等情况。寒冷地区宜选用稠度较量、施工方法等情况。寒冷地区宜选用稠度较小，延度较大的沥青，以免冬季裂缝；较热地小，延度较大的沥青，以免冬

36、季裂缝；较热地区选用稠度较大，软化点高的沥青，以免夏季区选用稠度较大，软化点高的沥青，以免夏季泛油、发软。一般路面的泛油、发软。一般路面的上层宜用较稠的沥青，上层宜用较稠的沥青，下层和联结层宜用较稀的沥青。下层和联结层宜用较稀的沥青。v（2 2）粗集料）粗集料v 沥青混合料的粗集料要求洁净、干燥、无风化、无杂沥青混合料的粗集料要求洁净、干燥、无风化、无杂质，并且具有足够的强度和耐磨性。一般选用质，并且具有足够的强度和耐磨性。一般选用高强、碱性高强、碱性的岩石轧制成接近于的岩石轧制成接近于立方体、表面粗糙、具有棱角的颗粒。立方体、表面粗糙、具有棱角的颗粒。v 沥青混合料对粗集料的级配不单独提出要

37、求，只要求沥青混合料对粗集料的级配不单独提出要求，只要求它与细集料、矿粉组成的矿质混合料能符合相应的沥青混它与细集料、矿粉组成的矿质混合料能符合相应的沥青混合料的矿料级配范围。每种混合料按空隙率分为合料的矿料级配范围。每种混合料按空隙率分为I I型型 ( (空空隙率为隙率为 ) )和和 IIII型（空隙率为型（空隙率为6 61010）两种。）两种。一种粗集料不能满足要求时，可用两种以上、不同级配的一种粗集料不能满足要求时，可用两种以上、不同级配的粗集料掺合使用。粗集料掺合使用。v（3 3）细集料）细集料v 沥青混合料的细集料可根据当地条件及混合料级配要求沥青混合料的细集料可根据当地条件及混合料

38、级配要求选用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也可用石屑代替。选用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也可用石屑代替。细集料同样应细集料同样应洁净、粘土含量不大于洁净、粘土含量不大于。v（4 4）矿粉）矿粉v 矿粉是由矿粉是由石灰岩或岩浆岩中的憎水性岩石磨制石灰岩或岩浆岩中的憎水性岩石磨制而成的，而成的，也可以利用工业粉末、废料、粉煤灰等代替，但用量不宜超也可以利用工业粉末、废料、粉煤灰等代替，但用量不宜超过矿料总量的。其中粉煤灰的用量不宜超过填料总量的过矿料总量的。其中粉煤灰的用量不宜超过填料总量的5050，粉煤灰的烧失量应小于，粉煤灰的烧失量应小于1212，塑性指数应小于。，塑性指数应小于。矿粉

39、表观密度应不小于矿粉表观密度应不小于2.50g/cm2.50g/cm3 3，粗度通过，粗度通过0.075mm0.075mm筛孔的筛孔的应大于应大于7575，亲水系数，亲水系数( (矿粉在水中体积与在煤油中的体积之矿粉在水中体积与在煤油中的体积之比）应小于，矿粉应干燥、不含泥土杂质和石块，含水量比）应小于，矿粉应干燥、不含泥土杂质和石块，含水量应不大于。应不大于。v5. 5. 沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计v沥青混合料配合比设计的主要任务就是确定粗集料、细集料、沥青混合料配合比设计的主要任务就是确定粗集料、细集料、矿粉和沥青材料相互配合的最佳组成比例，使之既能满足沥青矿粉和沥青材料相互

40、配合的最佳组成比例，使之既能满足沥青混合料的技术要求（如强度、稳定性、耐久性和平整度等）又混合料的技术要求（如强度、稳定性、耐久性和平整度等）又符合经济的原则。沥青混合料配合比设计步骤如下符合经济的原则。沥青混合料配合比设计步骤如下v（1 1）选择矿质混合料配合比例）选择矿质混合料配合比例v 确定沥青混合料所用公路等级、路面类型，哪一结构层以及确定沥青混合料所用公路等级、路面类型，哪一结构层以及具体要求，选择沥青混合料的类型，并参照具体要求，选择沥青混合料的类型，并参照公路沥青路面施公路沥青路面施工技术规范工技术规范推荐的级配作为沥青混合料的设计级配；测定矿推荐的级配作为沥青混合料的设计级配；

41、测定矿料的密度、吸水率、筛分情况和沥青的密度；采用图解法或数料的密度、吸水率、筛分情况和沥青的密度；采用图解法或数解法求出已知级配的粗集料、细集料和矿粉之间的比例关系解法求出已知级配的粗集料、细集料和矿粉之间的比例关系。v（2 2）确定沥青最佳用量）确定沥青最佳用量v 采用马歇尔试验法来确定沥青最佳用量，按所设计采用马歇尔试验法来确定沥青最佳用量，按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组按规范推荐的的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组按规范推荐的沥青用量范围加入适量沥青，并按沥青用量范围加入适量沥青，并按0.5%0.5%的间隔递增，拌的间隔递增，拌合均匀制成马歇尔试件，进行试验，测出试件的

42、密实度、合均匀制成马歇尔试件，进行试验，测出试件的密实度、稳定度和流值等，并确定出最佳沥青用量。稳定度和流值等，并确定出最佳沥青用量。v例例8-1 8-1 某建筑工程屋面防水，需用软化点为某建筑工程屋面防水，需用软化点为7575的石油沥青，但的石油沥青，但 工工地仅有软化点为地仅有软化点为9595和和2525的两种石油沥青，问应如何掺配？的两种石油沥青，问应如何掺配？v解解v掺配时较软石油沥青（软化点为掺配时较软石油沥青（软化点为2525）用量为：）用量为：vv较硬石油沥青（软化点为较硬石油沥青（软化点为9595）用量为：）用量为：v Q Q2 2=100%-Q=100%-Q1 1=71.4%

43、=71.4%v以估算的掺配比例和其邻近的比例（以估算的掺配比例和其邻近的比例（1010）进行试配（混合熬）进行试配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的软化点，然后绘制制均匀），测定掺配后沥青的软化点，然后绘制“掺配比一软化点掺配比一软化点”关系曲线，即可从曲线上确定出所要求的掺配比例。关系曲线，即可从曲线上确定出所要求的掺配比例。%6 .28%10025957595%1001221TTTTQ v例例8-2 8-2 某工地需要使用软化点为某工地需要使用软化点为 8585的石油沥青的石油沥青5 5 ，现有现有1010号石油沥青号石油沥青3.53.5，3030号石油沥青号石油沥青1 1 和和6060乙

44、石油乙石油沥青沥青 。试通过计算确定出三种牌号沥青各需用多。试通过计算确定出三种牌号沥青各需用多少吨？少吨？v解解v由表知由表知1010号石油沥青的软化点为号石油沥青的软化点为 9595v3030号石油沥青的软化点为号石油沥青的软化点为 7070v由表知由表知6060乙石油沥青的软化点为乙石油沥青的软化点为 5050v（1 1）1010号石油沥青和号石油沥青和3030号石油沥青掺配：号石油沥青掺配：v3030号石油沥青掺量为：号石油沥青掺量为：v1010号石油沥青掺量为号石油沥青掺量为vQ Q2 2=100%-Q=100%-Q1 1=100%=100%40%=60%40%=60%v设掺配设掺配

45、 1 1 3030号石油沥青，需号石油沥青，需x x1 1 t 10t 10号石油沥青，号石油沥青， 60%60%x =40%x =40%1 1v x = 0.67 t x = 0.67 tv则用则用3030号石油沥青号石油沥青1 1 和和1010号石油沥青号石油沥青0.67 0.67 ， 可配制可配制1.67t1.67t软化点为软化点为 8585的石油沥青。尚需要用的石油沥青。尚需要用1010号石油沥青和号石油沥青和6060号乙石油沥青配制号乙石油沥青配制 5 51.67=3.33t1.67=3.33t软化点为软化点为 8585的石油沥青的石油沥青. .%40%10070958595%100

46、1221TTTTQ v（2 2） 1010号石油沥青和号石油沥青和6060号乙石油沥青掺配号乙石油沥青掺配v6060号乙石油沥青掺量为号乙石油沥青掺量为v1010号石油沥青掺量为号石油沥青掺量为vQ Q2 2=100%-Q=100%-Q1 1=100%=100%22.2%=77.8%22.2%=77.8%v则配制则配制3.33t3.33t软化点为软化点为 8585的石油沥青的石油沥青, , v6060乙石油沥青需要量为：乙石油沥青需要量为：3.33t3.33t22.2% =0.74t22.2% =0.74tv1010号石油沥青需要量为号石油沥青需要量为: 3.33t: 3.33t77.8% =2.59t77.8% =2.59tv1010号石油沥青合计需要量为：号石油沥青合计需要量为：v0.67