瀝青重點解析課件

1、土木工程材料Civil Engineering Materials土木工程學(xué)院建筑工程系 7/27/20221目 錄 0 緒言 1 土木工程材料的基本性質(zhì) 2 氣硬性膠凝材料 3 水泥 4 混凝土 5 建筑砂漿 6 砌墻磚 7 建筑鋼材 8 木材 9 瀝青及瀝青混合材料7/27/202229.1 石油瀝青9.2 其他瀝青9.3 瀝青基防水材料9.4 瀝青混合料9 瀝青與瀝青混合材料 Bituminous and Water Proofing Material 7/27/20223 瀝青是由高分子碳?xì)浠衔锛捌溲苌锝M成的黑色或深褐色有機(jī)材料。 具有良好的粘性、塑性、耐腐蝕性和憎水性。 主要于防

2、水工程、防腐工程和道路工程。 其分類如下所示：瀝青地瀝青天然瀝青石油瀝青焦油瀝青煤瀝青頁巖瀝青7/27/20224 以石油原油為原料，經(jīng)蒸餾提煉出各種輕質(zhì)油及潤滑油后的渣油（慢凝液體瀝青）加工制成粘稠瀝青：直餾瀝青、氧化瀝青、溶劑瀝青等。 粘稠石油瀝青使用方法： 1.加熱成塑性流體狀態(tài)。2.常溫液體瀝青：粘稠瀝青中摻加煤油或汽油等有機(jī)溶 劑稀釋而成的瀝青。3.乳化瀝青：瀝青分散于含有乳化劑穩(wěn)定劑的水中而形成的瀝青水乳液。一、石油瀝青的生產(chǎn)： 9.1 石油瀝青 7/27/202251. 組分：（1）三組分分析法 油分：多流動性大； 樹脂：多塑性和粘結(jié)性好； 地瀝青質(zhì)：多耐熱性好，粘性、脆性大。（

3、2）四組分分析法 飽和分：多粘性小，耐熱性差； 芳香分：極性芳香分多粘附性好 ； 膠質(zhì)：多塑性和粘結(jié)性好； 瀝青質(zhì)：多粘性大，耐熱性好。二、石油瀝青的組分與結(jié)構(gòu)： 9.1 石油瀝青 7/27/20226 2.膠體結(jié)構(gòu)：溶膠結(jié)構(gòu)： 地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）少 粘性小 油分（飽和分和芳香分）多 感溫性大 樹脂（膠質(zhì)）適量塑性好凝膠結(jié)構(gòu)： 相反溶-凝膠結(jié)構(gòu)：二者之間 溶膠型結(jié)構(gòu) 溶凝膠型結(jié)構(gòu) 凝膠型結(jié)構(gòu) 9.1 石油瀝青 7/27/20227三、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)（一）物理特征常數(shù) 1.密度與相對密度瀝青密度:規(guī)定溫度 (15) 下瀝青單位體積的質(zhì)量。通常粘稠瀝青的密度波動在0.961.04范圍。相對密度

4、:規(guī)定溫度 (25)下，瀝青質(zhì)量與同體積水質(zhì) 量之比。相對密度（25/25）密度（15）0.9969.1 石油瀝青 7/27/202282.熱脹系數(shù)瀝青在溫度上升1時的長度或體積的變化，分別稱為線脹系數(shù)或體脹系數(shù)，統(tǒng)稱熱脹系數(shù)。熱脹系數(shù)瀝青路面的開裂。3.介電常數(shù)介電常數(shù)與耐久性、瀝青路面抗滑性有關(guān)。9.1 石油瀝青 7/27/20229（二）粘性（粘滯性）1.概念：瀝青抵抗變形或相對流動的特性。2.影響因素：地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）多，粘性大；溫度升高，粘性降低。3.評定：液體瀝青標(biāo)準(zhǔn)粘度（粘滯度）大，粘性大在規(guī)定溫度（20、25、30 、60），規(guī)定直徑d（3、5、10mm) 的孔流出50ml瀝

5、青所需的時間（s）,記作 。 固體和半固體瀝青針入度小，粘性大 規(guī)定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)針在規(guī)定的溫度條件下，經(jīng)過規(guī)定時間垂直貫入瀝青試樣的深度（1/10mm）。記作 ，通常采用的試驗條件為 9.1 石油瀝青 7/27/2022109.1 石油瀝青 粘滯度測定示意圖針入度測定示意圖7/27/202211針入度儀7/27/202212（三）塑性 1.概念：瀝青在外力作用時產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力 后，則仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。2.影響因素 ： 樹脂（膠質(zhì)）多，塑性大；溫度升高，塑性增大瀝青膜層越厚，塑性越大。3.評定：延度越大，塑性越好。8字型瀝青標(biāo)準(zhǔn)試件（中間最小截面積1cm2），在規(guī)定拉伸速度（5

6、cm/min）和規(guī)定溫度（25C）下拉斷時的伸長長度（cm）。9.1 石油瀝青 7/27/202213延度試驗瀝青樣品模具刻度尺延度儀在25C下，以5cm/min的速度測量9.1 石油瀝青 7/27/202214延度延度測定示意圖9.1 石油瀝青 7/27/202215(四）溫度敏感性（感溫性）1.概念：瀝青粘性和塑性隨溫度升降而變化的程度。2.影響因素 地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）多，感溫性低瀝青含蠟量高，感溫性大3.改善：加入滑石粉、石灰石粉等礦物粉末填料。4.評價： （1）軟化點高，感溫性低（溫度穩(wěn)定性好）。環(huán)球法瀝青裝入規(guī)定尺寸的銅環(huán)內(nèi)，上置一標(biāo)準(zhǔn)鋼球，浸入5C水或32C甘油中，以5/min加熱

7、，使瀝青軟化下垂達(dá)25mm時的溫度（C），記作 。9.1 石油瀝青 7/27/202216軟化點測定示意圖開始時終止時鋼球9.1 石油瀝青7/27/2022179.1 石油瀝青軟化點儀7/27/202218針入度延度 瀝青的三大指標(biāo)軟化點 9.1 石油瀝青7/27/202219（2）針入度指數(shù)越大：感溫性越低。 針入度的對數(shù)（1gP）與溫度（T）呈線性關(guān)系：針入度溫度感應(yīng)性系數(shù)A：針入度指數(shù)PI： PI -2：溶膠結(jié)構(gòu)； PI +2：凝膠結(jié)構(gòu)； PI =-2+2：溶凝膠結(jié)構(gòu)。9.1 石油瀝青瀝青針入度溫度感應(yīng)關(guān)系圖 7/27/202220（五）大氣穩(wěn)定性（抗老化性） 1.概念：瀝青在熱、光、氧

8、和潮濕等因素長期作用下，抵抗老化的性能。2.老化：大氣因素作用下，瀝青組分遞變，即油分樹脂地瀝青質(zhì)（芳香分膠質(zhì)瀝青質(zhì)），瀝青粘性（針入度），塑性（延度） ，變硬變脆。3.影響因素：（1）組分：油分（芳香分）含量高，大氣穩(wěn)定性差； 膠質(zhì)（樹脂）含量高，大氣穩(wěn)定性好。（2）環(huán)境因素：熱、光、氧、水分、臭氧促進(jìn)老化9.1 石油瀝青7/27/2022214.評定：（1）蒸發(fā)損失試驗50g的瀝青試樣，在163下保持受熱時間5h后，冷卻。蒸發(fā)損失百分率愈小，針入度比愈大：大氣穩(wěn)定性愈好。（2）薄膜加熱試驗50g瀝青試祥盛于鋁皿中，形成厚約3.2mm的薄膜，在163下加熱5h后，冷卻。質(zhì)量損失、針入度比、延

9、度值變化：評價抗老化性。 （3）蒸餾試驗測定試樣受熱時，在規(guī)定溫度范圍內(nèi)（225、3l6、360）蒸出的餾分含量，以占試樣體積百分率表示。了解液體瀝青含各溫度范圍內(nèi)輕質(zhì)揮發(fā)油分的數(shù)量，輕質(zhì)油分揮發(fā)后瀝青性質(zhì)變化的程度，并通過評價殘留物的性質(zhì)反映瀝青的大氣穩(wěn)定性。9.1 石油瀝青7/27/202222蒸發(fā)試驗烘箱外觀9.1 石油瀝青7/27/202223（六）粘附性1.概念：瀝青與集料的界面粘結(jié)性能和抗剝落性能。2.評定 水煮法（d13.2mm ）： 粒徑為（13.219）mm形狀接近正立方體的規(guī)則集料5個，經(jīng)瀝青裹覆后，在蒸餾水中沸煮3min。水浸法（d13.2mm ）： （9.513.2）m

10、m的集料100g與5.5g的瀝青在規(guī)定溫度條件下拌和，配制成瀝青集料混合料，冷卻后浸入80的蒸餾水中保持30min。 按瀝青膜剝落面積百分率分為5個等級來評價瀝青與集料的粘附性。最好為5級，最差為1級。9.1 石油瀝青7/27/202224閃點 加熱瀝青至初次閃火時的溫度。燃點或著火點 加熱瀝青能持續(xù)燃燒5秒以上時的溫度。溶解度 石油瀝青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率，以表示瀝青中有效物質(zhì)含量。瀝青含水量 瀝青試樣內(nèi)含有水分的數(shù)量，以質(zhì)量百分率表示。 9.1 石油瀝青7/27/2022257/27/202226(一）牌號的劃分道路石油瀝青建筑石油瀝青普通石油瀝青防水防潮石油瀝青根據(jù)針入

11、度、延度和軟化點劃分，并以針入度值表示9.1 石油瀝青四、石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)針入度指數(shù)劃分牌號，并以針入度指數(shù)表示7/27/2022267/27/202227類型牌號的范圍 道路石油瀝青50、70、90、110、130、160建筑石油瀝青10、30、40防水防潮石油瀝青3、4、5、6普通石油瀝青55、65、75(二）牌號的范圍(三）牌號與性質(zhì)的關(guān)系 牌號：粘性（針入度），塑性（延度）， 感溫性（軟化點）。9.1 石油瀝青7/27/2022277/27/202228類型特點用途 道路石油瀝青粘性小、塑性較好拌制瀝青混合料，用于道路工程密封材料、粘結(jié)劑、瀝青涂料建筑石油瀝青粘性大、塑性較差耐

12、熱性較好，制造防水卷材 、防水涂料、防水嵌縫材料，用于屋面、地下防水、溝槽防水防腐及管道防腐防水防潮石油瀝青溫度穩(wěn)定性較好防水卷材的涂料及屋面與地下防水的粘結(jié)材料 普通石油瀝青含蠟較多，溫度敏感性大、粘性較小、塑性較差不宜直接使用，可摻配或改性后使用（四）石油瀝青的特點和用途7/27/2022287/27/202229瀝青等級 適用范圍 A級瀝青各個等級的公路，適用于任何場合和層次 B級瀝青1.高速公路、一級公路瀝青下面層及以下的層次，二級及二級以下公路的各個層次；2.用作改性瀝青、乳化瀝青、改性乳化瀝青、稀釋瀝青的基質(zhì)瀝青 C級瀝青三級及三級以下公路的各個層次 道路石油瀝青適用范圍9.1 石

13、油瀝青7/27/2022297/27/202230氣候特點 選用要求目的高溫地區(qū) 高粘度 (如50號和70號)保證高溫穩(wěn)定性寒冷地區(qū) 低粘度（如90號和110號）保證低溫抗裂性日溫差年溫差大的地區(qū)針入度指數(shù)大兼顧高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性 道路石油瀝青的選用要求9.1 石油瀝青密封材料、粘結(jié)劑及瀝青涂料：選牌號較低的。 7/27/202230 建筑石油瀝青的選用要求： 高溫地區(qū)及受日曬部位較低牌號 （防止瀝青受熱軟化）寒冷地區(qū)中等牌號 （考慮低溫時瀝青易脆斷，又要考慮受熱軟化）不受大氣影響的部位較高牌號屋面防水軟化點比本地區(qū)屋面最高溫度高20以上， 即比當(dāng)?shù)刈罡邭鉁馗叱?0左右。 9.1 石油瀝青

14、7/27/2022317/27/202232瀝青牌號 特點適用范圍 3號溫度敏感性一般 一般溫度下的室內(nèi)及地下防水工程 4號溫度敏感性較小 一般地區(qū)可行走的緩坡屋面防水 5號溫度敏感性小 一般地區(qū)暴露屋頂或氣溫較高地區(qū)的屋面防水 6號溫度敏感性最小 寒冷地區(qū)的屋面及其它防水工程 防水防潮石油瀝青的選用9.1 石油瀝青7/27/202232例：請比較下列A、B兩種建筑石油瀝青的針入度、延度及軟化點測定值。若于南方夏季炎熱地區(qū)屋面選用何種瀝青較合適，請討論。 編號針入度/0.01mm(25，100g, 5s)延度/cm(25, cm/min)軟化點/A30572B 222.51019.1 石油瀝青

15、7/27/202233 1.瀝青的摻配（1）原則：同源瀝青摻配（2）估算： Q1= Q2 = 1Q1 式中：Q1、Q2兩種瀝青的用量（）； T1、T2兩種瀝青的軟化點。(T2T)(T2T1)100%五、瀝青的摻配9.1 石油瀝青7/27/202234一、煤瀝青 （一）分類：低溫煤瀝青、中溫煤瀝青、高溫煤瀝青（二）組分： 油分、樹脂A、樹脂B、游離碳C1和游離碳C2 （三）技術(shù)要求軟化點 、甲苯不溶物含量 、灰分 、揮發(fā)分 、水分 、喹啉不溶物含量 、結(jié)焦值、值9.2 其他瀝青7/27/202235（四）特點與應(yīng)用 大氣穩(wěn)定性差感溫性大塑性較差有毒，防腐能力好粘附性好密度較大用于地下防水層或做防

16、腐材料等 。不宜與石油瀝青混摻（易發(fā)生沉渣變質(zhì)現(xiàn)象） 9.2 其他瀝青7/27/202236（五）煤瀝青與石油瀝青的鑒別方法煤瀝青1.251.28音清脆，韌性差煙呈黃色，有刺激味濃黑色難溶于汽油或煤油，呈黃綠色石油瀝青 1.0音啞，彈韌性好煙無色，無刺激味亮褐色易溶于煤油或汽油，呈棕黑色。方法密度錘擊燃燒顏色溶解9.2 其他瀝青7/27/202237二、乳化瀝青 乳化瀝青：粘稠瀝青 流動態(tài) 細(xì)小微粒 有乳化劑穩(wěn)定劑的水中：懸浮體系（一）特性 冷態(tài)施工、節(jié)約能源 施工便利、節(jié)約瀝青 保護(hù)環(huán)境、保障健康（二）組成 瀝青（3070% ）乳化劑 穩(wěn)定劑水（三）應(yīng)用陰離子型：制作屋面防水、地下防滲漏及管

17、道防腐材料 用于建筑工程中。陽離子型：拌制瀝青混合料 用于道路工程。9.2 其他瀝青加熱機(jī)械作用分散7/27/2022381.氧化（吹制）改性:粘性 ，感溫性 。2.礦粉填料（滑石粉、石灰石粉）改性： “結(jié)構(gòu)瀝青”粘結(jié)力、柔韌性和耐熱性 。3.聚合物（橡膠、樹脂）改性:膠體結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和抗疲勞性 SBS改性瀝青最成功和用量最大的改性瀝青 APP改性瀝青適用于氣溫較高地區(qū)4.纖維類（木質(zhì)素纖維、礦物纖維、有機(jī)纖維）改性： 高溫穩(wěn)定性 ，低溫抗拉強(qiáng)度 。9.1 石油瀝青三、改性瀝青 7/27/202239 種類： 瀝青防水卷材:傳統(tǒng)、低檔卷材 聚合物改性瀝青防水卷材 合成高

18、分子防水卷材 性能要求：（1）耐水性：不透水性、吸水性（2）溫度穩(wěn)定性：耐熱度、耐熱性（3）大氣穩(wěn)定性：耐老化性熱老化保持率（4）強(qiáng)度、延伸性、抗斷裂性：拉力、拉伸強(qiáng)度、 斷裂伸長率（5）柔韌性：柔度、低溫抗折性 9.3 防水材料一、防水卷材性能優(yōu)異發(fā)展趨勢7/27/202240（一）瀝青防水卷材1.制法用原紙、纖維織物、纖維氈等胎體浸涂瀝青，表面撒布粉狀、粒狀或片狀材料而制成。2.特點（1）優(yōu)點原材料廣、價格低、施工技術(shù)成熟。（2）缺點溫度穩(wěn)定性差、延伸率小，易起鼓、老化和滲漏。9.2 防水材料7/27/2022413.品種（1）石油瀝青紙?zhí)ビ蜌址诸?按卷重和物理性能分為型、型、型。 、型：

19、輔助防水、保護(hù)隔離層、臨時性建筑防水 建筑防潮及包裝等； 型：屋面工程的多層防水。 標(biāo)記 按產(chǎn)品名稱、類型和標(biāo)準(zhǔn)號順序標(biāo)記 如，型石油瀝青紙?zhí)ビ蜌郑河蜌中虶B3262007應(yīng)用 二氈三油、三氈四油疊層鋪設(shè)的屋面工程9.2 防水材料7/27/202242（2）石油瀝青玻璃布油氈等級 一等品（B）和合格品（C）標(biāo)記 按產(chǎn)品名稱、等級、標(biāo)準(zhǔn)號依次標(biāo)記 玻璃布油氈一等品：玻璃布油氈（B）JC/T841996 用途 地下防水、防腐層 屋面防水層 管道（熱管道除外）的防腐保護(hù)層。9.2 防水材料7/27/202243（3）石油瀝青玻纖胎油氈標(biāo)號 按原紙10m2的質(zhì)量(kg) 15、25、35號等級 優(yōu)等品

20、（A）、一等品（B）和合格品（C） 應(yīng)用 15號:一般工業(yè)與民用建筑的多層防水，管道 （熱管道除外）的防腐保護(hù)層； 25、35號:屋面，地下、水利等工程的多層防水 （4）石油瀝青鋁箔面油氈標(biāo)號 按標(biāo)稱卷重 30、40號應(yīng)用 30號：多層防水工程的面層； 40號：單層或多層防水工程的面層。 9.2 防水材料7/27/202244（二）聚合物改性瀝青防水卷材1.制法以聚合物改性瀝青為涂蓋層，纖維織物和纖維氈為胎體，粉狀、片狀或薄膜材料為隔離層而制成。2.特點高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強(qiáng)度高、塑性好、耐久性高。3.品種SBS改性瀝青防水卷材：寒冷地區(qū)和變形頻繁的機(jī)構(gòu)APP改性瀝青防水卷材：紫外線強(qiáng)

21、烈及炎熱地區(qū)的屋面9.2 防水材料7/27/2022451.制法以合成橡膠、合成樹脂或兩者共混體為基料，加入適量化學(xué)助劑，經(jīng)成型、硫化、定型等工序制成的無胎防水卷材。2.特點（1）勻質(zhì)性好；（2）拉伸強(qiáng)度高：3MPa，最高可達(dá)10MPa左右；（3）斷裂伸長率高： 100%，最高可達(dá)500%左右（4）抗撕裂強(qiáng)度高： 25kN/m；（5）耐熱性能好：可達(dá)100以上，9.2 防水材料（三）合成高分子防水卷材 7/27/202246（6）低溫柔性好：20，有的可達(dá)45以下；（7）耐腐蝕能力強(qiáng)：耐臭氧、耐紫外線、耐氣候 耐老化性能好； （8）施工技術(shù)要求高：與基層完全粘結(jié)困難，搭接 縫多，易接縫粘結(jié)不善

22、產(chǎn)生滲漏（9）后期收縮大：產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力加速老化，或產(chǎn)生 防水層被拉裂、搭接縫拉脫翹邊等。 3.品種三元乙丙（EPDM）橡膠防水卷材：性能最優(yōu)聚氯乙烯（PVC）防水卷材氯化聚乙烯橡膠共混防水卷材。 9.2 防水材料7/27/202247二、 防水涂料（一）概念一種流態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)，涂布在基層表面，經(jīng)溶劑或水分揮發(fā)或各組分間的化學(xué)反應(yīng)，形成一定彈性和一定厚度的連續(xù)薄膜，使基層表面與水隔絕，起到防水、防潮作用。 （二）特點1.適合于復(fù)雜不規(guī)則部位，能形成無接縫的完整防水膜；2.多采用冷施工；3.施工質(zhì)量容易保證，維修簡單；4.厚度較難保持均勻一致。 9.2 防水材料7/27/202248（三）性能

23、要求1.固體含量：與成膜厚度及涂膜質(zhì)量密切相關(guān)。2.耐熱度：反映防水涂膜的耐高溫性能。3.柔性：反映防水涂料在低溫下的施工和使用性能。4.不透水性：基本質(zhì)量指標(biāo)。5.延伸性：以適應(yīng)基層變形，保證防水效果。9.2 防水材料（四）類型1.按液態(tài)類型 溶劑型（冷底子油）：粘結(jié)性好，污染環(huán)境 水乳型（乳化瀝青）：價格低，粘結(jié)性差些 反應(yīng)型7/27/2022492.按組成分：（1）瀝青基防水涂料：適用于級和級防水等級。（2）高聚物改性瀝青防水涂料：柔韌性、抗裂性、拉伸強(qiáng)度、耐高低溫性能好，使用壽命長 適用于、級防水等級。（3）合成高分子防水涂料：具有高彈性、高耐久性及優(yōu)良的耐高低溫性能適用于、級防水等級

24、。9.2 防水材料7/27/202250三、瀝青膠（瑪蹄脂）（一）組成：瀝青+粉狀或纖維狀礦物填充料（二）用法：熱用和冷用。（三）標(biāo)號：根據(jù)耐熱度分為S-60、S-65、S-70、S-75、S-80、S-85 9.3 瀝青基防水材料7/27/202251一、概述（一）概念： 礦料 (集料和礦粉) + 瀝青瀝青混合料 攤鋪，壓實 瀝青混凝土混合料(AC)：P10% 面層 瀝青碎石混合料(AM) ：P10% 過渡層、整平層（二）特點：1.粘-彈-塑性好，力學(xué)性質(zhì)好，有高溫穩(wěn)定性和 低溫抗裂性；2.安全性好； 3.施工方便； 4.經(jīng)濟(jì)耐久； 5.可再生利用。 9.3 瀝青混合料7/27/202252

25、（三）分類：1.按膠結(jié)材料 普通石油瀝青混合料 改性石油瀝青混合料 煤瀝青混合料9.3 瀝青混合料2.按施工溫度 熱拌熱鋪式：瀝青與礦料熱態(tài)拌和、熱態(tài)鋪筑 熱拌冷鋪式：瀝青與礦料熱態(tài)拌和、常溫鋪筑 冷拌冷鋪式：乳化瀝青或稀釋瀝青與礦料在常溫 下拌制、鋪筑。 7/27/2022539.3 瀝青混合料（3）按級配：連續(xù)級配：礦料從大到小各級粒徑都有按比例組成的級配間斷級配：礦料組成中缺少某些尺寸范圍粒徑的級配 （4）按混合料密實度分類密級配：空隙率（36）%開級配：空隙率18%半開級配：空隙率（612）%7/27/2022545.按骨料的最大粒徑特粗式(Dmax=37.5mm或53mm) 粗粒式(

26、Dmax=26.5mm或31.5mm) 中粒式(Dmax=16mm或19mm) 細(xì)粒式(Dmax=9.5mm或13.2mm) 砂粒式(Dmax4.75mm或9.5mm)最大粒徑：通過百分率為100%的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。公稱最大粒徑：全部通過或允許少量不通過（篩余量不超過10%）的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。通常比集料最大粒徑小一個粒級。 9.3 瀝青混合料7/27/202255二、組成材料9.3 瀝青混合料（一）瀝青1.氣溫高地區(qū)，交通量大、公路等級高：較小牌號；2.寒冷地區(qū)，交通量小、公路等級低：較大牌號；3.溫差較大的地區(qū)：感溫性低（針入度指數(shù)大）。7/27/202256（二）礦質(zhì)材料1.2.技

27、術(shù)要求（1） 粗集料（d2.36mm）：碎石、破碎礫石、 篩選礫石、鋼渣和礦渣 9.3 瀝青混合料7/27/202257力學(xué)指標(biāo)：壓碎值Qa小抵抗壓碎的能力強(qiáng)強(qiáng)度高 將13.216mm的試樣m0克，裝入專用試樣筒中，逐級施加 400KN的荷載，卸荷后用孔徑2.36mm的篩子過篩，稱取通過2.36mm篩孔的細(xì)料重量計作m1，則壓碎值： Qa=m1/m0*100% 磨光值PSV大耐磨光性好抗滑性好 選取9.513.2mm的試樣，密排于試模中，用環(huán)氧樹脂砂漿固結(jié)成整體，每組4個試件。加速磨光機(jī)的道路輪在試樣表面以64010r/min的速度旋轉(zhuǎn)，先用30號金剛砂水磨3h，再用280號金剛砂水磨3h，用

28、擺式摩擦系數(shù)儀測定摩擦系數(shù)值PSVra ，經(jīng)換算后得磨光值: PSV = PSVra+49- PSVbra PSVbra標(biāo)準(zhǔn)試件的摩擦系數(shù)9.3 瀝青混合料7/27/202258 沖擊值LSV小抗沖擊性好 取9.513.2mm的試樣m0克，裝入金屬盛樣器中，在沖擊值試 驗儀中用沖擊錘自3805mm的高度自由落錘沖擊15次，再用2.36mm的篩子過篩，稱取通過量m1，則沖擊值指標(biāo)： LSV=m1/m0 磨耗值A(chǔ)AV小耐磨性好 用道瑞磨耗機(jī)測定。將9.513.2mm的石子單層緊排于兩個試模內(nèi)（每個試模內(nèi)不少于24粒），用環(huán)氧樹脂砂漿固結(jié)成一整體，用石英砂磨料在磨盤上磨500轉(zhuǎn)，稱取磨耗前后的試樣重

29、量分別為m0、m1 ，則磨耗值： AAV=3(m0-m1)/ s s 集料的表干密度 9.3 瀝青混合料7/27/202259形狀：近似立方體、表面粗糙 與瀝青粘結(jié)力:規(guī)律：堿性中性酸性要求：水煮法3級 水煮法:選取粒徑為13.2mm-19mm接近立方體的規(guī)則集料5個，洗凈烘干。瀝青加熱至130-150 ，將集料試樣浸入瀝青45S，經(jīng)瀝青全部包裹后在蒸餾水中沸煮浸煮3min,根據(jù)集料顆粒表面瀝青膜的剝落程度分為5個等級。改善： 加石灰、水泥作填料； 用石灰漿處理； 摻抗剝離劑； 采用改性瀝青。 9.3 瀝青混合料7/27/202260（2）細(xì)集料（d2.36mm）： 天然砂、石屑、機(jī)制砂等。

30、堅硬、清潔、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì) （3) 礦粉（d0.075mm）：堿性 可以用石灰、水泥、粉煤灰代替 ，可加入某些短纖維或橡膠粉料作填料 。 潔凈、干燥，并且與瀝青具有較好的粘結(jié)性。 9.3 瀝青混合料7/27/202261三、結(jié)構(gòu)類型9.3 瀝青混合料a-懸浮密實結(jié)構(gòu) b-骨架空隙結(jié)構(gòu) c-骨架密實結(jié)構(gòu) 懸浮密實型 連續(xù)型密級配 密實度和強(qiáng)度高，穩(wěn)定性差骨架空隙型 連續(xù)型開級配 熱穩(wěn)定性好，耐久性差骨架密實型 間斷型密級配 密實度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性好7/27/202262四、瀝青混合料的強(qiáng)度理論（一）瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度 通過三軸剪切試驗，并利用庫侖定律求得：9.3 瀝青混合料抗剪強(qiáng)度：結(jié)論：

31、粘結(jié)力 c 和內(nèi)摩擦角越大，則抗剪強(qiáng)度越高（二）影響抗剪強(qiáng)度的因素1.瀝青粘性抗剪強(qiáng)度高瀝青粘度高粘結(jié)力高內(nèi)摩擦角高7/27/2022632.瀝青與礦料之間界面性質(zhì) 9.3 瀝青混合料瀝青與礦料作用，使礦粉表面的瀝青化學(xué)組分重排粘結(jié)力大粘結(jié)力小結(jié)構(gòu)瀝青自由瀝青3.瀝青用量 瀝青增加結(jié)構(gòu)瀝青增多粘結(jié)力提高瀝青過多自由瀝青增加粘結(jié)力降低 瀝青用量增加 內(nèi)摩擦角減小瀝青超出一定范圍抗剪強(qiáng)度幾乎不變7/27/202264瀝青混合料的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角值隨瀝青用量變化的規(guī)律示意圖（a）瀝青用量不足 （b）瀝青用量適中 （c）瀝青用量過多 9.3 瀝青混合料7/27/2022654.礦料性質(zhì) （1）礦料級配

32、連續(xù)型密級配：內(nèi)摩擦角較??；連續(xù)型開級配：內(nèi)摩擦角較大。級配不同：比表面積不同，粘聚力則不同。（2）礦料粗細(xì)程度和比表面積礦料越粗：內(nèi)摩擦角越高。粒徑較小時，比表面積較大，瀝青膜較薄，結(jié)構(gòu)瀝青比例大，則粘結(jié)力較高。9.3 瀝青混合料7/27/202266（3）礦料形狀和表面特征礦料越粗糙：粘聚力越大。礦料顆粒有棱角，尺寸相差小，形狀近似立方體，且表面粗糙時：較大的內(nèi)摩擦角。（4）礦料的化學(xué)性質(zhì)堿性礦料：粘結(jié)力較高；酸性石料：粘結(jié)力較低。9.3 瀝青混合料7/27/2022675.溫度溫度升高：瀝青粘性下降，瀝青混合料的粘結(jié)力降低，溫度對內(nèi)摩擦角的影響較小。6.形變速率粘結(jié)力隨形變速率增加而顯著

33、降低。 9.3 瀝青混合料7/27/202268五、技術(shù)性質(zhì)1.高溫穩(wěn)定性（1）定義： 瀝青混合料在高溫條件下，承受多次重復(fù)荷載不產(chǎn)生車轍、波浪等現(xiàn)象的性質(zhì)。 （2）試驗方法 馬歇爾試驗：馬歇爾穩(wěn)定度MS大 車轍試驗：動穩(wěn)定度DS大（3）影響因素： 瀝青粘度較大 適當(dāng)減少瀝青用量 骨料形狀好、富棱角 骨架密實結(jié)構(gòu)9.3 瀝青混合料高溫穩(wěn)定性好高溫穩(wěn)定性好7/27/2022692.低溫抗裂性（1）定義：溫度較低時瀝青混合料抵抗收縮變形，不產(chǎn)生開裂的性質(zhì)。 （2）瀝青路面裂紋原因： 重復(fù)荷載 疲勞開裂； 低溫脆化 變形能力開裂； 低溫收縮開裂。（3）影響因素： 瀝青粘度較低 適當(dāng)增加瀝青用量9.3

34、 瀝青混合料低溫抗裂性好7/27/2022703.耐久性（1）定義：瀝青混合料在大氣因素的長期作用下抗老化的能力，抗水損害的能力和在行車荷載長期作用下抗疲勞破壞的能力。（2）影響因素: 結(jié)構(gòu)瀝青多 瀝青用量增加 骨料堅固 密實結(jié)構(gòu)（3）指標(biāo) 空隙率低 飽和度（瀝青填隙率）高 殘留穩(wěn)定度大9.3 瀝青混合料耐久性好耐久性好7/27/2022714.抗滑性（1）影響因素: 礦料表面結(jié)構(gòu)、級配、混合料組成及瀝青用量。 （2）改善措施 選用耐磨石料注意:硬質(zhì)石料往往屬于酸性石料，需加抗剝離劑。 控制瀝青用量：瀝青表面平滑抗滑性。 5. 施工和易性 取決于礦料級配、瀝青粘度及用量、氣溫及施工條件。9.3

35、 瀝青混合料7/27/202272五、技術(shù)指標(biāo)1.穩(wěn)定度 MS（KN）（1）定義：D=101.6mm，h=63.5mm的圓柱體 試件在60保溫3040 min，以505mm/min的速度加荷，達(dá)到破壞時的最大荷載。（2）意義：評價高溫穩(wěn)定性。 2.殘留穩(wěn)定度 MS0 （1）定義： 浸水48h和按常規(guī)處理的兩種試件的馬歇爾穩(wěn)定度的比值。（2）意義：評價耐水性，在一定程度上反映耐久性。3.流值FL（0.1mm）（1）定義：試件達(dá)到最大荷載時的垂直壓縮變形值。（2）意義：表示抵抗塑性變形的能力。9.3 瀝青混合料7/27/2022734.空隙率 Vv (1)定義：空隙體積占瀝青混合料總體積的百分率。

36、(2)公式：(3)意義：表示瀝青混合料的密實度。 Vv熱穩(wěn)定性及抗滑性，耐久性。5.瀝青飽和度（瀝青填隙率）VFA (1)定義： 瀝青體積占礦料空隙體積的百分率。(2)公式： (3)意義： VFA過小瀝青難以包裹礦料耐久性； VFA過高空隙小高溫穩(wěn)定性差。9.3 瀝青混合料%7/27/202274六、熱拌瀝青混合料的配合比設(shè)計礦料的配合比設(shè)計確定瀝青最佳用量 （一） 礦料的配合比設(shè)計1.確定瀝青混合料類型和集料最大粒徑：查表9-72.確定礦料的級配范圍：查表9-83.計算礦料配合比：試算法和圖解法 9.3 瀝青混合料7/27/202275（1）試算法 .基本原理 首先假設(shè)混合料中某種粒徑的顆粒，是由對這一粒徑占優(yōu)勢的一種集料組成，其他集料不含這一粒徑。據(jù)此分別試探各種集料的大致比例，不合適再進(jìn)行調(diào)整，逐步接近，最終達(dá)到符合要求的集料的配合比。.步驟及方法將A、B、C三種集料配成M級配的礦料：9.3 瀝青混合料集料ABC比例 ( % ) XYZ X+Y+Z=100 I 粒徑量 mai mbi mcimai X+ mbi Y+ mci Z=MiMi-混合料M在I粒級上的含量，mai, mbi, mci 集料A、B、C在粒級上的含量。7/27/202276求X： 選取A料占優(yōu)勢的粒徑(mm)， 令 mbi = mci =0，則 X= M