T道路沥青材料试验技术详解

沥青一、概述沥青是一种有机胶凝材料，它是由十分复杂的高分子碳氢化合物及其非金属（氧、氮、硫）的衍生物所组成的混合物。沥青在常温下一般呈固体或半固体，也有少数品种的沥青呈粘性液体状态，可溶于二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷和苯等有机溶剂，颜色为黑褐色或褐色。二、分类三、沥青的技术性质1．密度15℃25℃/25℃×0.996沥青的密度沥青与水的相对密度沥青品种新疆克拉玛依90号欢喜岭90号新加坡壳牌伊朗相对密度0.97311.0041.0341.032．粘滞性1）定义指沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移时抵抗剪切变形的能力。三、沥青的技术性质2）测定方法

①针入度试验②标准粘度试验

针入度试验h针入度试验针入度试验适用于测定粘稠石油沥青稠度针入度划分沥青标号针入度试验1.表示方法：PT,m,t

P为针入度T为试验温度m为荷载重t为贯入时间2.标准试验条件：T=5℃15℃

25℃30℃

（±0.1℃

）m=100gt=5sP（25℃、100g、5S)=读数(0.1mm)针入度试验针入度(0.1mm)0～4950～149150～249250～500允许差值(0.1mm)2412205.允许误差

3.养护时间

15℃～30℃室温中大盛样皿：1.5～2h规定试验温度±0.1℃的恒温水槽中小盛样皿：1～1.5h大盛样皿：1.5～2h小盛样皿：1～1.5h4.同一试样平行试验次数:3次

指标等级沥青标号160130号11090705030针入度(25℃)140～200120～140100～12080～10060～8040～6020～40气候分区[6]注[4]注[4]2-12-23-21-11-21-32-22-31-31-42-22-32-41-4注[4]针入度指

PIA-1.5～＋1.0B-1.8～＋1.0软化点≮A384043454446454955B363942434244434653C3537414243455060℃粘度

≮A-6012016014018016020026010℃延度≮A505040453020302020152520151510B3030303020152015151020151010815℃延度≮AB1008050C80806050403020蜡含量

≯A2.2B3.0C4.5TFOT(或RTFOT)后[5]质量变化≯％0.8针入度比≮A48545557616365B45505254586062C40454850545860延度(10℃)≮A121210864－B10108642－延度(15℃)≮C403530201510－沥青等级适用范围A级沥青各个等级的公路，适用于任何场合和层次。B级沥青①高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及二级以下公路的各个层次；②用作改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。C级沥青三级及三级以下公路的各个层次。沥青等级标准粘度试验验标准粘度试验验道路标准粘度度计适用范围：液液体石油沥青青、煤沥青、、乳化沥青表示方法：以以CT,d表示，T-试验温度℃,d-孔径mm结论相同的温度和和流孔条件下下，流出时间间越长，表示示沥青粘度越越大三、沥青的技技术性质3.温度稳定性（1）高温敏感性性——软化点测定方法：环环球法软化点点仪（2）低温抗裂性测定方法：弗拉斯脆点仪沥青试样注于于内径为18.9mm的铜环中，环上置一一重3.5g的钢球，在规规定的加热速度度(5℃/min)下进行加热，沥青试样样逐渐软化，，直至在钢球荷重作用下下，使沥青产产生25.4mm挠度时的温度度，称为软化化点，以℃计。测定方法：环环球法软化点点仪软化点试验软化点试验1.环下面距下层层底板距离：：25.4mm2.钢球质量：3.5g±0.05g3.加热起始温度度：软化点80℃以下5℃蒸馏水软化点80℃以上32℃甘油4.温度上升速度度：软化点80℃以下5℃±0.5℃蒸馏水软化点80℃以上32℃±1℃℃甘油5.允许误差：软化点80℃以下80℃以上重复性试验1℃2℃复现性试验4℃8℃将沥青试样0.4g在一个标准的的金属薄片上上摊成薄层，涂有沥沥青薄膜的金金属片置于有有冷却设备的脆点仪内，，摇动脆点仪仪的曲柄，能能使涂有沥青薄膜的金属属片产生弯曲曲。随着冷却却设备中致冷剂温度以1℃/min的速度降低，，沥青薄膜的的温度亦逐渐降降低，当降至至某一温度时时，沥青薄膜在规定弯曲曲条件下产生生断裂时的温温度，即为沥青的脆点。。脆点是测量量沥青在低温温时不引起破坏时的的温度。。弗拉斯脆脆点试验验4.塑性测定方法法:延度试验验三、沥青青的技术术性质延度试验验1.试验温度度:5℃10℃15℃25℃（±0.5℃）2.拉伸速度度：5cm/min±0.25cm/min3.拉伸过程程中，沥沥青丝浮于水面面，加酒酒精；拉伸过程程中，沥沥青丝沉于槽底底，加食食盐。※调整水的的密度与与试样相相近后，，重新试验验。延度试验验4.试件养护护方式：：试件在室温中冷冷却30～40min，然后置置于规定定试验温温度±0.1℃的恒温水槽槽中，保保持30min后取出，，用热刮刮刀刮除除高出试试模的沥沥青，使使沥青面面与试模模面齐平平。沥青青的刮法法应自试试模的中中间刮向向两端，，且表面面应刮得得平滑。。将试模模连同底底板再浸浸入规定定的试验验温度的的水槽中1～1.5h。5.数据处理理：同一试样样，每次次平行试试验不少少于3个，如3个测定结结果均大大于l00cm，试验结结果记作作“＞l00cm”；如3个测定结结果中，，有一个个以上的的测定值值小于l00cm时，若最最大值或或最小值值与平均均值之差差满足重重复性试试验精密密度要求求，则取取3个测定结结果的平平均值的的整数作作为延度度试验结结果，若若平均值值大于l00cm，记作“＞l00cm”；若最大大值或最最小值与与平均值值之差不不符合重重复性试试验精度度要求时时，试验验应重新新进行。。6.允许误差：当试验结果小小于l00cm时，重复性试试验的允许差差为平均值的的20％；复现性试试验的允许差差为平均值的的30％。延度试验5.耐久性三、沥青的技技术性质测定方法薄膜加热试验验(TFOT)旋转式薄膜加加热试验(RTFOT)薄膜加热试验验旋转薄膜加热热试验薄膜烘箱加热热试验将50g沥青试样放入入直径140mm、深9.5mm的不锈钢盛样皿皿中，沥青膜膜的厚度约为为3.2mm，在163℃通风烘箱的条条件下以5.5r/min的速率旋转，经过5h。然后计算沥青试样样的质量损失，并测定定针入度等指标的变化化。旋转薄膜加热热试验将沥青试样35g装入高140mm、直径64mm的开口玻璃瓶中，，盛样瓶插入入旋转烘箱中中，一边以4000mL/min流量吹入热空空气，一边在在163℃的高温下以15r/min的速度旋转，经过过75min的老化后，测定沥沥青的质量损失及针入度度、粘度等各种性能指标标的变化。1.试验温度：均均为163℃2.加热温度允许许精度薄膜烘箱：163±1℃℃旋转薄膜：163±0.5℃3.试验后的沥青青试样，在做做其他试验项项目时，不允许重复加加热，并且要要在72h内全部完成。。4.沥青老化后，，针入度减少少，延度降低低，软化点升高，质量量有可能增加加，也有可能能减少。两个试验比较较1.针入度指数四、沥青的其其他技术性质质2.胶体结构类型型：PI＜-2者为溶胶型结结构：沥青质少，油油分及树脂含含量多，粘滞滞性小、流动动性大、塑性性好，开裂后后自行愈合能能力强，但温温度稳定性差差。PI＞+2者为凝胶型结结构：油分及树脂含含量少，沥青青质含量较多多，粘性和弹弹性较高，温温度敏感性小小，流动性、、塑性较低。。PI=-2～+2者为溶～凝胶型结构：：高温稳定性好好，低温时变变形能力也好好。现代高级级路面的沥青青都是这种结结构。★一般认为PI=-1～+1之间的溶凝胶胶型沥青适宜宜修筑沥青路路面3.蜡含量：（1）45℃转变为液态，，使沥青容易易发软，导致致高温稳定性性降低，出现现车辙；（2）低温时使沥沥青变得脆硬硬，导致路面面低温抗裂性性降低，出现现裂缝；（3）使沥青与石石料粘附性降降低，在水分分作用下，骨骨料与沥青产产生剥落现象象；（4）路面抗滑性性降低，影响响行车安全。。4.闪点：火焰一一闪即灭燃点：火焰持持续5s为了施工安全全，沥青加热热一般控制在在闪点以下。。四、沥青的其其他技术性质质指标等级沥青标号160130号11090705030针入度(25℃)140～200120～140100～12080～10060～8040～6020～40气候分区[6]注[4]注[4]2-12-23-21-11-21-32-22-31-31-42-22-32-41-4注[4]针入度指

PIA-1.5～＋1.0B-1.8～＋1.0软化点≮A384043454446454955B363942434244434653C3537414243455060℃粘度

≮A-6012016014018016020026010℃延度≮A505040453020302020152520151510B3030303020152015151020151010815℃延度≮AB1008050C80806050403020蜡含量

≯A2.2B3.0C4.5TFOT(或RTFOT)后[5]质量变化≯％0.8针入度比≮A48545557616365B45505254586062C40454850545860延度(10℃)≮A121210864－B10108642－延度(15℃)≮C403530201510－附录：沥青试试验基础知识识1.石油沥青加热热温度：含有水分时：：烘箱温度80℃左右无水分时：烘烘箱温度宜为为软化点温度以以上90℃，通常为135℃左右，2.石油沥青加热热次数：反复复加热不得超超过2次。3.沥青过滤筛孔孔尺寸：0.6mm4.甘油滑石粉隔隔离剂：甘油油：滑石粉=2:1（质量比）5.重复性试验：：在同一试验室室，由同一试试验人员，采采用同一仪器，对同一个个试样，完成成两次以上的的试验操作，，所得的试验结结果之间的误误差。6.复现性试验：：在两个以上不不同的试验室室，由各自的的试验人员，，采用各自的仪仪器，按相同同的试验方法法，对同一试试样，分别完完成试验操操作，所得得的试验结结果之间的的误差。7.重复性试验验是对试验验人员操作作水平、取取样代表性性的检验，复复现性则同同时检验仪仪器设备的的性能。附录：沥青青试验基础础知识五、、其其他他沥沥青青材材料料1.煤沥沥青青与石石油油沥沥青青技技术术性性质质的的差差异异1.煤沥沥青青的的温温度度稳稳定定性性差差2.煤沥沥青青的的气气候候稳稳定定性性差差3.煤沥沥青青的的塑塑性性较较差差4.与矿矿质质材材料料表表面面粘附附性性能能好好5.煤沥沥青青防腐腐性性能能好好六、、其其他他沥沥青青材材料料2.乳化化沥沥青青是将将粘粘稠稠石石油油沥沥青青加加热热至至流流动动状状态态，，经经高高速速离心心、、搅搅拌拌及及剪剪切切等等机机械械作作用用，，使使沥沥青青形形成成细小小的的微微粒粒（（粒粒径径约约为为2～5左右右）），，再再使使沥沥青微微粒粒均均匀匀地地溶溶于于有有乳乳化化剂剂和和稳稳定定剂剂水水溶溶液液之中中，，形形成成的的水水包包油油型型（（O/W）乳乳浊浊液液。。乳化化沥沥青青的的特特点点：：1.可冷态态施工工，节节约能能源。。2.可在潮潮湿的的环境境下使使用3.可改善善施工工环境境4.稳定性性差5.乳化沥沥青修修筑路路面成成型期期较长长六、其其他沥沥青材材料六、其他沥青青材料3.改性沥青：SBSSBR1.改善沥青结合合料的感温性性2.改善沥青结合合料的耐久性性3.提高沥青路面面的抗水损害害能力4.提高沥青路面面的抗变形能能力“人不可貌相，，海水不可斗斗量”。一个个面积仅有0.47平方公里的小小湖，居然在在世界上颇有有名气。这个个湖位于拉丁丁美洲加勒比比海的东南端端的一个叫特特立尼达和多多巴哥的小岛岛上，湖中滴滴水不见，鱼鱼虾绝迹，以以盛产黑乎乎乎的天然沥青青闻名于世，，被人们称为为“沥青湖””。早在世界上还还不懂得从提提炼石油取得得沥青之前。。这里一直是是世界天然沥沥青的主要来来源。1870年开始开采沥沥青，本世纪纪70年代以来，年年产沥青10万吨以上。一一百多年来，，从这个湖中中挖走了多少少沥青，已无无记录可查、、钻探数据表表明，湖底最最深处是83米，就是说，，沥青的最大大厚度是83米，据此计算算，这个湖的的沥青容量是是1200万吨。但是湖湖里能容纳多多少沥青是一一回事，这里里究竟有多少少沥青又是另另一回事。因因为沥青可以以不断从湖底底“长”出来来，你挖走了了多少，湖底底又能“长””出多少，人人们发现，经经过长时间以以来的持续开开采，湖面并并无明显升降降。那么，沥青是是怎么从湖底底“长”出来来的呢？科学学家认为，这这个湖的位置置上处在一个个巨大的储油油构造即穹隆隆或背斜构造造的上方，由由于内力作用用与地壳运动动，使岩层发发生张裂或断断裂，深层的的石油不断自自地下沿岩石石裂缝渗出到到湖里来，石石油中较轻的的组分挥发掉掉了，留下较较粘重的组分分