第6章沥青与沥青混合料

1、土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*16.0 学习目标学习目标6.1 沥青材料沥青材料6.2 石油沥青的分类与与基本组成结构石油沥青的分类与与基本组成结构6.3 石油沥青的主要性质及其测试方法石油沥青的主要性质及其测试方法6.4 石油沥青的标准、选用与掺配石油沥青的标准、选用与掺配 6.5石油沥青改性及改性材料石油沥青改性及改性材料6.6 沥青混合料沥青混合料本章导航本章导航土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*2学习目标：学习目标： 掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测定方法；掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测定方法；了解沥

2、青的改性和掺配，了解主要沥青制品及其用途。了解沥青的改性和掺配，了解主要沥青制品及其用途。掌握沥青混合料配合比，包括矿质材料的配合比的掌握沥青混合料配合比，包括矿质材料的配合比的设计和配制；了解其于工程中的使用要点。设计和配制；了解其于工程中的使用要点。重点：沥青材料的基本组成、工程性质及测定方法；重点：沥青材料的基本组成、工程性质及测定方法；沥青混合料配合比设计。沥青混合料配合比设计。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*3 沥青有机胶凝材料，是高分子碳氢化合物和非金属衍沥青有机胶凝材料，是高分子碳氢化合物和非金属衍生物的混合物。生物的混合物。特点：特点：热塑

3、性材料，加热软化；憎水性材料，耐水、不溶于热塑性材料，加热软化；憎水性材料，耐水、不溶于水；良好的粘结性和粘弹性；较强的耐腐蚀性。水；良好的粘结性和粘弹性；较强的耐腐蚀性。地沥青：天然沥青，石油沥青地沥青：天然沥青，石油沥青焦油沥青：煤沥青，页岩沥青焦油沥青：煤沥青，页岩沥青按产源分为按产源分为土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*4 彼奇湖彼奇湖是世界上最为著名的天然沥青之一，它位于是世界上最为著名的天然沥青之一，它位于南美洲加勒比海岛国特立尼达和多巴哥境内。面积南美洲加勒比海岛国特立尼达和多巴哥境内。面积44万万平方米，深约平方米，深约82米，湖中沥青储量达

4、米，湖中沥青储量达1200万吨，是世界万吨，是世界上最大的天然沥青产地。上最大的天然沥青产地。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*5石油沥青石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼各种轻油是石油原油经蒸馏等提炼各种轻油(如汽油、柴如汽油、柴油等油等)及润滑油后的残留物，或经过加工而得的产品。是及润滑油后的残留物，或经过加工而得的产品。是一种有机胶凝材料。一种有机胶凝材料。 常温下有常温下有固体固体、半固体半固体或或粘性液体粘性液体三种形态。三种形态。种类：建筑石油沥青种类：建筑石油沥青 道路石油沥青道路石油沥青 普通石油沥青普通石油沥青土木工程材料土木工程材料第第6章章

5、 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料 淡黄色至红褐色的油状液体，分子量为淡黄色至红褐色的油状液体，分子量为100-500，密度为，密度为0.71.0g/cm3，分子量和密度最小。，分子量和密度最小。在在170oC较长时间加热可挥发，能溶于苯、丙较长时间加热可挥发，能溶于苯、丙酮、三氯甲烷等有机溶剂，不溶于酒精。油分酮、三氯甲烷等有机溶剂，不溶于酒精。油分赋予沥青以流动性。赋予沥青以流动性。*6化学组成化学组成：83% 碳；碳；10% 氢；氢； 7% 氧、氮和硫；微量的钒、氧、氮和硫；微量的钒、镍、铝和硅。镍、铝和硅。组分组分:油分油分树脂树脂地沥青质地沥青质又称沥青脂胶，黄色至黑褐色粘稠状物质又

6、称沥青脂胶，黄色至黑褐色粘稠状物质(半半固体固体)，分子量，分子量6001000，密度，密度1.01.1g/cm3。密度大于油分，大部分属于中性树脂，能溶于密度大于油分，大部分属于中性树脂，能溶于苯、汽油等有机溶剂，酒精与丙酮中难溶。赋苯、汽油等有机溶剂，酒精与丙酮中难溶。赋予沥青以良好的粘结性、塑性。予沥青以良好的粘结性、塑性。又称沥青质，深褐色至黑色固态无定性物质，又称沥青质，深褐色至黑色固态无定性物质，分子量分子量1000以上，密度大于以上，密度大于1g/cm3。不溶于酒。不溶于酒精，溶于三氯甲烷。决定沥青的温度敏感性和精，溶于三氯甲烷。决定沥青的温度敏感性和粘性。粘性。土木工程材料土木

7、工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*7 石油沥青中还含石油沥青中还含23%的的沥青碳和似碳物沥青碳和似碳物，是石油沥，是石油沥青中分子量最大的。它青中分子量最大的。它降低石油沥青的粘结力降低石油沥青的粘结力。 石油沥青中还含有石油沥青中还含有蜡蜡，它会，它会降低石油沥青的粘结性降低石油沥青的粘结性和和塑性塑性，同时对温度特别敏感，同时对温度特别敏感(即即温度稳定性差温度稳定性差)。所以蜡。所以蜡是石油沥青的有害成分。是石油沥青的有害成分。 石蜡基沥青蜡含量一般大于石蜡基沥青蜡含量一般大于5%；环烷基沥青蜡含量；环烷基沥青蜡含量少少(一般低于一般低于3%)，沥青黏性好，优质的道

8、路石油沥青大，沥青黏性好，优质的道路石油沥青大多是环烷基沥青；中间基沥青其蜡的含量约为多是环烷基沥青；中间基沥青其蜡的含量约为3%-5%。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*8石油沥青组分的相溶特性石油沥青组分的相溶特性 油分与树脂相溶；油分与树脂相溶；树脂能浸润地沥青质，在其颗粒表面形成树脂薄膜；树脂能浸润地沥青质，在其颗粒表面形成树脂薄膜；地沥青质对油分有憎液性。地沥青质对油分有憎液性。 石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构 以地沥青质为核心构成胶核；以地沥青质为核心构成胶核；胶核周围形成树脂薄膜，薄膜外吸附一层油分构成胶团；胶核周围形成树脂薄膜，薄膜外吸

9、附一层油分构成胶团；无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*9溶胶结构溶胶结构凝胶结构凝胶结构溶溶- -凝胶结构凝胶结构油分较多，胶团较少，胶团相对运动自由。油分较多，胶团较少，胶团相对运动自由。特特点：点：温度稳定性差，温度过高会流淌；流动性温度稳定性差，温度过高会流淌；流动性和塑性较好，开裂后自愈合能力较强。和塑性较好，开裂后自愈合能力较强。油分与树脂较少，地沥青质较多，胶团相互连油分与树脂较少，地沥青质较多，胶团相互连接成不规则空间网状的凝胶结构。接成不规则空间网状的凝胶结构。特点：特点

10、：温度温度稳定性好，开裂后自愈合能力较差；弹性和粘稳定性好，开裂后自愈合能力较差；弹性和粘性较高，流动性和塑性较低。性较高，流动性和塑性较低。地沥青质含量少于凝胶结构，胶团间靠的较近，地沥青质含量少于凝胶结构，胶团间靠的较近，相互间有一定的吸引力，介于溶胶和凝胶结构相互间有一定的吸引力，介于溶胶和凝胶结构之间。之间。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*10粘性粘性(粘滞性粘滞性)塑性塑性(延性延性)温度敏感性温度敏感性大气稳定性大气稳定性防水性防水性其它性能其它性能土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*11粘性：粘性：反映石油沥

11、青抵抗外力或自重作用下变形的能力。反映石油沥青抵抗外力或自重作用下变形的能力。评价指标：评价指标：相对粘度相对粘度和和针入度针入度。相对粘度越大或针入度越。相对粘度越大或针入度越小，粘性越大。小，粘性越大。测定方法测定方法：标准粘度计和针入度仪法。：标准粘度计和针入度仪法。影响因素影响因素：组成：组成：地沥青质含量较高，油分含量较小，但有适量树脂，地沥青质含量较高，油分含量较小，但有适量树脂，则粘性大；则粘性大；温度：温度：在一定温度范围内，粘性随温度升高而在一定温度范围内，粘性随温度升高而降低，反之则随之增大。降低，反之则随之增大。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥

12、青混合料*12土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*13塑性塑性指石油沥青在外力作用时产生变形而不破坏，除去外指石油沥青在外力作用时产生变形而不破坏，除去外力后，则仍保持变形后的形状的性质。力后，则仍保持变形后的形状的性质。评价指标：评价指标：延度延度(伸长度伸长度)，延度越大，塑性越好。，延度越大，塑性越好。测定方法：测定方法：延度试验延度试验影响因素影响因素：组成：组成：树脂含量较多，其他组分含量适当时，则塑性较大；树脂含量较多，其他组分含量适当时，则塑性较大；沥青膜层厚度越厚，则塑性愈大；沥青膜层厚度越厚，则塑性愈大；温度：温度：温度升高，塑性温度升高，塑

13、性增大。增大。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*14土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*15温度敏感性温度敏感性是指石油沥青的粘性和塑性随温度升降而改变是指石油沥青的粘性和塑性随温度升降而改变的程度。的程度。评价指标：评价指标：软化点，它是沥青材料由固态转变为粘流态时软化点，它是沥青材料由固态转变为粘流态时的温度。的温度。测定方法：测定方法： 环球法环球法影响因素：影响因素：地沥青质含量高，软化点高，温度敏感性减小；地沥青质含量高，软化点高，温度敏感性减小；沥青中蜡含量高，增大其温度敏感性；加入矿物粉末填料沥青中蜡含量高，增

14、大其温度敏感性；加入矿物粉末填料(滑石粉、石灰石粉等滑石粉、石灰石粉等)可减小其温度敏感性。可减小其温度敏感性。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*16土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*17 大气稳定性大气稳定性 指石油沥青在热、光、氧和潮湿等因素长指石油沥青在热、光、氧和潮湿等因素长期作用下，抵抗老化使性能稳定的程度。期作用下，抵抗老化使性能稳定的程度。评价指标：评价指标：蒸发后的质量损失或蒸发后的针入度比，蒸发蒸发后的质量损失或蒸发后的针入度比，蒸发损失愈小或蒸发后针入度比愈大，大气稳定性愈好，老化损失愈小或蒸发后针入度

15、比愈大，大气稳定性愈好，老化愈慢。愈慢。测定方法：沥青测定方法：沥青在在160160 C C下蒸发下蒸发5 5小时后，待冷却后测量其小时后，待冷却后测量其重量和针入度。可得蒸发损失与蒸发后针入度比。重量和针入度。可得蒸发损失与蒸发后针入度比。影响因素：影响因素：石油沥青中油分含量高，则大气稳定性差。石油沥青中油分含量高，则大气稳定性差。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*18防水性防水性 憎水性材料，几乎不溶于水；憎水性材料，几乎不溶于水； 本身构造致密，与矿物材料表面粘结性好；本身构造致密，与矿物材料表面粘结性好； 具有一定的塑性，能适应材料的变形。具有一

16、定的塑性，能适应材料的变形。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*19溶解度溶解度 石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或笨中溶解的百分率，石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或笨中溶解的百分率，以表示沥青中有效物质含量，即纯净程度。不溶解的物质以表示沥青中有效物质含量，即纯净程度。不溶解的物质会降低沥青的性能，应加以限制。会降低沥青的性能，应加以限制。闪点：闪点：加热沥青至挥发出的可燃气体和空气的混合物，在加热沥青至挥发出的可燃气体和空气的混合物，在规定条件下与火焰接触，规定条件下与火焰接触，初次有蓝色闪光初次有蓝色闪光时的沥青温度。时的沥青温度。燃点燃点(着火点着火点)：加

17、热沥青产生的气体与空气的混合物，与火加热沥青产生的气体与空气的混合物，与火焰接触能持续燃烧焰接触能持续燃烧5秒以上时，沥青的的温度。秒以上时，沥青的的温度。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料针入度较小针入度较小(粘度较大粘度较大)，软化点较高，软化点较高(耐热性较耐热性较好好)，但延伸度较小，但延伸度较小(塑性较小塑性较小)。主要用于制造。主要用于制造油纸、油毡、防水涂料和沥青嵌缝膏。油纸、油毡、防水涂料和沥青嵌缝膏。*20石油沥青的技术标准石油沥青的技术标准建筑石油建筑石油lq道路石油道路石油lq普通石油普通石油lq按道路的交通量，分为重交通石油沥青和按道路

18、的交通量，分为重交通石油沥青和中、轻交通道路石油沥青。中、轻交通道路石油沥青。主要用于高速公路、一级公路路面、机场道主要用于高速公路、一级公路路面、机场道面及重要的城市主干道等工程；面及重要的城市主干道等工程；用于一般的道路路面、车间地面等工程。用于一般的道路路面、车间地面等工程。由于含蜡较多，温度敏感性大，粘性较小，塑由于含蜡较多，温度敏感性大，粘性较小，塑性较差，一般不宜直接使用。性较差，一般不宜直接使用。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*21标准与选用标准与选用SH0522-2000：道路石油沥青：道路石油沥青GB/T 494-1998：建筑石油沥青

19、：建筑石油沥青SY1665-77：普通石油沥青：普通石油沥青牌号划分牌号划分三种石油沥青以三种石油沥青以针入度指标针入度指标划分牌号。划分牌号。还应保证相应的延度和软化点，以及溶解度、蒸发损失、还应保证相应的延度和软化点，以及溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度、闪点等。蒸发后针入度、闪点等。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*22常用牌号常用牌号道路石油沥青道路石油沥青分七个牌号，分七个牌号，A-200、A-180、A-140、A-100甲、甲、A-100乙、乙、A-60甲、甲、A-60乙乙建筑石油沥青建筑石油沥青分为三牌号，分为三牌号，40、30、10普通石油沥

20、青普通石油沥青分为三个牌号，分为三个牌号，75、65、55牌号高牌号高针入度高针入度高延度高延度高软化点低软化点低粘聚力低粘聚力低塑性好塑性好温度敏感性大温度敏感性大土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*23 石油沥青的选用原则：石油沥青的选用原则：在满足适用条件的前提下，应选在满足适用条件的前提下，应选用牌号较大的石油沥青，以保证使用寿命。用牌号较大的石油沥青，以保证使用寿命。 v道路沥青道路沥青:拌制沥青混凝土、沥青拌和料或沥青砂浆；密拌制沥青混凝土、沥青拌和料或沥青砂浆；密封材料、粘结剂以及沥青涂料。封材料、粘结剂以及沥青涂料。 v建筑石油沥青：建筑石油沥

21、青：制造油纸，油毡、防水涂料和沥青胶，绝制造油纸，油毡、防水涂料和沥青胶，绝大部分用于屋面、地下防水、沟槽防水防腐蚀及管道防腐。大部分用于屋面、地下防水、沟槽防水防腐蚀及管道防腐。v普通石油沥青：普通石油沥青：在建筑上不宜直接使用，可以采用吹气氧在建筑上不宜直接使用，可以采用吹气氧化法改善其性能。化法改善其性能。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*24土木工程中使用的沥青要求土木工程中使用的沥青要求：v在低温下应有弹性和塑性；在低温下应有弹性和塑性；v在高温下要有足够的强度和稳定性；在高温下要有足够的强度和稳定性；v在加工和使用中具有抗老化能力；在加工和使用

22、中具有抗老化能力；v与矿物和结构表面有较强的粘附力；与矿物和结构表面有较强的粘附力；v以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。沥青材料本身难以满足这些性能要求，需用其它材料改性。沥青材料本身难以满足这些性能要求，需用其它材料改性。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*25沥青的掺配沥青的掺配 为了不破坏沥青胶体结构，应选表面张力和化学性质为了不破坏沥青胶体结构，应选表面张力和化学性质相似的沥青进行掺配。实验证明相似的沥青进行掺配。实验证明同产源的沥青掺配同产源的沥青掺配后可得后可得均匀的沥青。均匀的沥青。式中：式中：P1为较软，为较软

23、，P2为较硬沥青的用量为较硬沥青的用量(%)； T1、T2分别为两种沥青的软化点。分别为两种沥青的软化点。%1001221TTTTP P2 = 100P1 土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*26软化点分别是软化点分别是49 沥青掺量为：沥青掺量为：3036.711.0 t 软化点分别是软化点分别是98 沥青掺量为：沥青掺量为：30-11=19t某防水工程需石油沥青某防水工程需石油沥青30 t，要求软化点不低于，要求软化点不低于80，现，现有有60号和号和10号石油沥青，测得他们的软化点分别是号石油沥青，测得他们的软化点分别是49和和98，问这两种牌号的石油沥

24、青如何掺配？，问这两种牌号的石油沥青如何掺配？%1001221TTTTP%7 .36%10049988098土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*27脂肪胺脂肪胺：改善沥青的湿润性，增加在湿基面上的粘结力。：改善沥青的湿润性，增加在湿基面上的粘结力。烃烃 类类：有机溶剂，改变沥青的粘度。：有机溶剂，改变沥青的粘度。弹性体弹性体：再生橡胶粉、：再生橡胶粉、SBS树脂、树脂、SBR橡胶乳液、天然橡胶乳液、天然橡胶乳液橡胶乳液塑性体塑性体：乙烯醋酸乙烯脂：乙烯醋酸乙烯脂(EVA)、苯乙烯脂、苯乙烯脂矿矿 粉粉：滑石粉、石灰石粉、膨润土、水泥等。：滑石粉、石灰石粉、膨润

25、土、水泥等。沥青改性剂沥青改性剂土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*28常用橡胶常用橡胶：氯丁橡胶、丁氰橡胶、再生橡胶等。：氯丁橡胶、丁氰橡胶、再生橡胶等。改性机理改性机理：橡胶分子加入到沥青中，改变了沥青中分散介：橡胶分子加入到沥青中，改变了沥青中分散介质的组成，促进沥青分子相互排斥，并改变了分散相的结质的组成，促进沥青分子相互排斥，并改变了分散相的结构，形成弹性结构网。构，形成弹性结构网。改性效果改性效果：气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐：气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐臭氧、耐气候和耐燃烧性等得到大大改善和提高。臭氧、耐气候和耐燃烧性等得

26、到大大改善和提高。掺入方法掺入方法：溶剂法和乳液法：溶剂法和乳液法 橡胶改性沥青橡胶改性沥青土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*29常用树脂常用树脂：古马隆树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、酚醛：古马隆树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、酚醛树脂和天然松香等。树脂和天然松香等。改性机理改性机理：与橡胶相同。：与橡胶相同。改性效果改性效果：气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐：气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐臭氧、耐气候和耐燃烧性得到大大改善。臭氧、耐气候和耐燃烧性得到大大改善。 掺入方法掺入方法：溶剂法或乳液法。：溶剂法或乳液法。 树脂改性沥青树脂改性沥青土

27、木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*30常用品种常用品种：滑石粉、石灰石粉、硅藻土、云母粉、石棉绒、：滑石粉、石灰石粉、硅藻土、云母粉、石棉绒、粉煤灰、水泥等。粉煤灰、水泥等。作用机理作用机理：由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥：由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥青分子可能成单分子装排列在矿物颗粒（或纤维）表面，青分子可能成单分子装排列在矿物颗粒（或纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，因而又称为形成结合力牢固的沥青薄膜，因而又称为“结构沥青结构沥青”。改性作用改性作用：提高了粘性和耐热性等。：提高了粘性和耐热性等。 矿物填充料改性沥青矿物填充料改性

28、沥青土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*31乳化沥青：乳化沥青：是石油沥青或煤沥青在乳化剂、稳定剂的作用是石油沥青或煤沥青在乳化剂、稳定剂的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品。根据所用乳化剂不下经乳化加工制得的均匀的沥青产品。根据所用乳化剂不同有：同有：阴离子型阴离子型、阳离子型阳离子型、胶体乳液胶体乳液。制作方法：制作方法： 加热后直接乳化；用溶剂溶解后乳化加热后直接乳化；用溶剂溶解后乳化用途：用途： 可涂刷或喷涂在表面上作为防潮或防水层；可涂刷或喷涂在表面上作为防潮或防水层；用于拌制冷用沥青砂浆或混凝土。用于拌制冷用沥青砂浆或混凝土。 土木工程材料土木工

29、程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*32 煤沥青是将煤焦油进行蒸馏，蒸去水分和所有的轻油及部分中油、重油后所得残渣。化学成分：未饱和芳香烃及非金属衍生物的复杂混合物。与石油沥青相比，有如下特点： v温度敏感性大，夏天易流淌，冬天易硬脆；v大气稳定性较差，可挥发分较多；v塑性较差，容易因变形而开裂；v防腐能力较好，可用作木材防腐处理；v含表面活性物质较多，与矿物表面粘附性较好。v密度较大，1.101.26kg/m3。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*33煤沥青与石油沥青的鉴别方法方法煤沥青石油沥青密度1.11.0锤击音清脆，韧性差音哑，弹韧性

30、好燃烧烟呈黄色，有刺激味烟无色，无刺激味溶解后溶液颜色汽油或煤油溶解后，溶液滴于滤纸上呈内黑外棕或黄色斑点完全均匀散开，呈棕色注：用于制造涂料、电极、沥青焦、油毛毡等, 亦可作燃料及沥青炭黑的原料。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*34气候分区沥青种类沥青路面类型沥青表面处治沥青贯入式沥青碎石沥青混凝土寒区石油沥青A-140, A-180, A-200A-140, A-180, A-200AH-90, AH-110,AH-130, A-100, A-140AH-90, AH-110,AH-130, A-100, A-140煤沥青T-5 T-6T-6 T-7

31、T-6 T-7T-7 T-8温区石油沥青A-100, A-140, A-180A-100, A-140, A-180AH-90, AH-110,A-100, A-140AH-70, AH-90, A-60, A-100煤沥青T-6 T-7T-6 T-7T-7 T-8T-7 T-8热区石油沥青A-60, A-100, A-140A-60, A-100, A-140AH-50, AH-70,AH-90, A-100, A-60AH-50, AH-70, A-60, A-100煤沥青T-6 T-7T-7T-7 T-8T-7, T-8, T-9沥青的选用土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混

32、合料沥青与沥青混合料*356.6 6.6 沥青混合料沥青混合料 6.6.1 沥青混合料的组成结构及其对性能的影响 6.6.2 沥青混合料的技术性质6.7 6.7 沥青混合料的配合比设计沥青混合料的配合比设计 6.7.1 沥青混合料组成材料的技术要求 6.7.2 沥青混合料的配合比设计 土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*36*6.6.1 沥青混合料的组成结构及其对性能的影响 (1) 沥青混合料的定义与分类 沥青混凝土混合料; 沥青碎石混合料 (2) 沥青混合料的组成结构 悬浮密实结构; 骨架空隙结构;骨架密实结构 (3) 沥青混合料强度的影响因素 内摩擦角;粘

33、聚力土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*37* (1) 沥青混合料的定义与分类沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。工程上最常用的沥青混合料有两类： 沥青混凝土混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥青结合料拌和而制成的符合技术标准的沥青混合料(以AC表示，空隙率10)。 沥青碎石混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料(或不加填料)与沥青拌和的沥青混合料(以AM表示，空隙率10)。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*38*(2) 沥青混合料的组成结构沥青混合料根据其粗、细集料的比

34、例不同，其结构组成有三种形式：悬浮密实结构、骨架空隙结构和骨架密实结构。 悬浮密实结构连续密级配的沥青混合料，由于细集料的数量较多，粗集料被细集料挤开，因此，粗集料以悬浮状态位于细集料之间。这种结构的沥青混合料的密实度较高，但稳定性较差。对干燥地区的高等级公路，可采用这种结构的沥青混合料做表层。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*39* 骨架空隙结构连续升级配的沥青混合料，由于细集料的数量较少，粗集料之间不仅紧密相连，而且有较多的空隙。这种结构的沥青混合料的内摩阻力起重要作用，因此，沥青混合料受沥青材料的变化影响较小，稳定性较好。当沥青路面采用这种形式的沥青混

35、合料时，沥青面层下必须做下封层。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*40* 骨架密实结构间断密级配的沥青混合料，是上面两种结构形式的有机组合。它既有一定数量的粗集料形成骨架结构，又有足够的细集料填充到粗集料之间的空隙中去，因此，这种结构的沥青混合料的密实度、强度和稳定性都比较好。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*41*沥青混合料的抗剪强度的内因决定于沥青混合料的内摩擦角和粘聚力，其值越大，抗剪强度越大。其外因决定于温度等因素。 影响沥青混合料内摩擦角的因素 A.矿质骨料对内摩擦角的影响矿质骨料的尺寸大，形状近似正方体，有一定

36、的棱角，表面粗糙则内摩擦角较大。连续型开级配的矿质混合料，粗集料的数量比较多，形成一定的骨架结构，内摩擦角也就大。 B.沥青含量对内摩擦角的影响沥青含量越少，矿料表面形成的沥青膜越薄，内摩擦角越大。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*42*影响沥青混合料粘聚力的因素 A.沥青材料的粘结性对粘聚力的影响沥青的粘度越大，混合料的粘滞阻力也越大，抵抗剪切变形的能力越强，则混合料的粘聚力就越大。B.矿料颗粒间的联结形式对粘聚力的影响沥青用量过少，沥青不足以包裹矿粉表面，沥青混合料的粘聚力就差。沥青用量过多，自由沥青过多，混合料的粘聚力开始逐渐降低。 土木工程材料土木工

37、程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*43*6.6.2 沥青混合料的技术性质沥青混合料的技术性质 (1) 高温稳定性 (2) 低温抗裂性 (3) 耐久性 (4) 抗滑性 (5) 施工和易性土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*44* (1) 高温稳定性是指沥青混合料在夏季高温（通常为60）条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能。我国现行国标（GB 5009296）规定，采用马歇尔稳定度试验（包括稳定度、流值、马歇尔模数）来评价沥青混合料高温稳定性；对高速公路、一级公路、城市快速路、主干路用沥青混合料，还应通过车辙试验检验其抗

38、车辙能力。土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*45* (2)低温抗裂性沥青混合料不仅应具备高温的稳定性，同时还要具有低温的抗裂性，以保证路面在冬季低温时不产生裂缝。可用低温脆化、低温收缩和温度疲劳评价。 (3)耐久性 沥青混合料的耐久性是指其抵抗长时间自然因素（风、日光、温度、水分等）和行车荷载反复作用的能力。目前评价沥青混合料耐久性的方法有马歇尔稳定度试验、浸水劈裂试验、冻融劈裂试验、浸水车辙试验等。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料*46* (4)抗滑性 随着现代高速公路的发展，对沥青混合料路面的抗滑性提出更高的要求。我国现行标准对抗滑层集料提出了磨光值、道瑞磨耗值和冲击值等三项指标。 (5)施工和易性就沥青混合料性质而言，影响沥