建筑材料沥青及沥青混合料培训课件(共 48张PPT)
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《沥青和沥青混合料》PPT课件
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50
1、高温稳定性
定义：高温条件下承受重复荷载没有很大变形（ 60℃夏季温度不产生车辙、拥包和波浪）。 评价方法： (1)马歇尔稳定度试验 (2)车辙试验
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(1)马歇尔稳定度——三项指标
101.6×63.5mm圆柱体试件 稳定度（MS）——规定温度和加荷速率时破坏 荷载（kN）； 流值（FL）——破坏时，试件的垂直变形（ 0.1mm）；
溶胶型结构
针入度↑ 延度↑ 软化点↓
粘性↓ 塑性↑ 耐热性↓
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三、石油沥青分类、标准与选用
1、分类 道路、建筑、普通石油沥青
2、标号 —— 按针入度划分，并保证其他性能
标号↑
针入度↑ 延度↑ 软化点↓
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粘性↓ 塑性↑ 耐热性↓
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3、选用依据： 工程性质、施工方法、环境温度
4、应用： 道路石油沥青 — 拌制混凝土、用于路面 和地坪，或防水防潮工程 建筑石油沥青 — 建筑防水、防腐 普通石油沥青 — 性能较差，少用
（2）中粒式
——（Dm为16 mm 或19 mm）
（3）细粒式
——（Dm为9.5mm或13.2mm）
（4）砂粒式沥青混合料——（Dm≤4.75mm）
也称沥青石屑或沥青砂
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25
按矿料级配和路面压实度分类 连续密级配沥青混合料——空隙率小于10%； 连续半开级配——空隙率大于10%；（沥青碎石) 开级配——空隙率＞15%；（开式） 间断级配
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28
决定沥青混合料C与ψ值的摩尔圆包络线
圆柱形试件 三轴剪切试验得到
摩尔-库伦包络线——应力圆的公切线 即为抗剪强度曲线
《建筑材料》沥青及沥青混合料50页PPT
《建筑材料》沥青及沥青混合料
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
第7章沥青及沥青混合料ppt课件全
表7.5道路石油沥青的适用范围
沥青等级
适用范围
A级沥青 B级沥青 C级沥青
各个等级的公路，适用于任何场合和层次。
①高速公路、一级公路沥青下面层及以下层次，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。
三级及三级以下公路的各个层次。
（3）普通石油沥青 （4）沥青的掺配 应选用表面张力相近和化学性质相似的沥 青。试验证明，同产源的沥青容易保证掺配后 的沥青胶体结构的均匀性。
（5）溶解度、闪点和燃点
溶解度是指石油沥青在三氯乙烯、四氯化 碳和苯中溶解的百分率，以表示石油沥青中有 效物质的含量及纯净程度。
闪点也称闪火点，是指加热沥青产生的气 体和空气的混合物，在规定条件下与火焰接触， 初次产生蓝色闪光时的沥青温度。
燃点也称着火点，是指加热沥青产生的气 体和空气的混合物，在规定条件下与火焰接触， 能持续燃烧5s以上时，此时沥青的温度为燃点。
矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流 出，其质量应符合相关要求。
3.沥青混合料的组成结构
（1）悬浮密实结构
当采用连续密级配矿料与沥青组成混合料 时，细集料较多，粗集料较少，粗集料被细集 料挤开，并以悬浮状态存在于细集料之间，不 能形成嵌挤骨架，形成悬浮密实结构。
（2）骨架空隙结构
当采用连续开级配矿料与沥青组成混合料 时，粗集料较多，彼此紧密相接，细集料的数 量较少，不足以充分填充空隙，形成骨架空隙 结构。
试验表明，沥青混合料在外力作用下不发 生剪切滑移时应满足下列条件：
τ ≤ c + σ tan φ
①沥青的影响
沥青本身的粘度高低直接影响着沥青混合 料粘聚力的大小。
适当的沥青用量，使混合料胶结性能好， 便于拌和，集料表面充分裹覆沥青薄膜，形成 良好的粘结。
沥青及沥青混合料培训课程PPT课件
沥青混 合料
改良土 或改善 土
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粘结层材料
沥青混凝土
水泥混凝土面板
沥青混凝土 沥青混凝土
防水粘结层材料
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二、沥青材料
沥青的分类： ① 地沥青 ➢ 天然沥青：湖沥青、岩石沥青、海底沥青 ➢ 石油沥青：用石油经开采、精炼加工而得到的 ② 焦油沥青 ➢ 煤沥青 ➢ 木沥青
天然沥青：湖沥青
特立尼达湖沥青（Triniada Lake Asphalt）是世界上最为著 名的天然沥青之一，它产于南美洲加勒比海岛国－风景秀丽的特 立尼达和多巴哥境内的沥青湖。该沥青湖又叫彼奇湖，面积44万 平方米，深约82米，湖中沥青储量达1200万吨，是世界上最大的 天然沥青产地。
石油沥青
二、 石油沥青的基本性能
2.沥青的化学组分
石油沥青
二、 石油沥青的基本性能
2.沥青的化学组分
性状 组分 饱和分 芳香分
胶质
外观特征
无色液体 黄色至红色液体 棕色粘稠液体
平均分子量
625 730 970
沥青质 深棕色至黑色固体 3400
主要化学结构
烷烃、环烷烃 芳香烃、含S衍生物 多环结构、含S、O、N衍生物 缩合环结构、含S、O、N衍生
5、钢材和木材 ➢ 桥梁、钢结构、预应力混凝土等 6、新型材料 ➢ 复合材料：两种或两种以上材料复合 ➢ 改性材料：高聚合物材料（常见）
橡胶类 SBR、CR、 EPDM
热塑性橡胶类 SBS
热塑性树脂类 PE、EVA
沥青路面各层位常用材料
上面层（表面层）
4～5cm
道
面层
中面层
5～6cm
路
下面层
物
石油沥青的生产与组成
沥青及沥青混合料试验培训[可修改版ppt]
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1、胶体结构的形成
沥青的胶体结构是以沥青质为胶核，胶质分被吸 附在其表面，并逐渐向外扩散形成胶团，胶团再 分散于芳香分与饱和分中。
2、胶体结构类型 （1）溶胶结构
沥青中沥青质的含量极少，沥青胶团由于胶质分 的胶溶作用，沥青质完全胶溶分散于芳香分和饱 和分的介质中，胶团之间没有吸引力或吸引力极 小。
2、仪具与材料
2.1 针入度仪：凡能保证针和针连杆在无明 显摩擦下垂直运动，并能指示针贯入深度 准确至0.1mm的仪器均可使用。针和针连杆 组合件总质量为50g±0.05g另附50g±0.05g砝 码一只，试验时总质量为100g± 0.05g。当 采用其它试验条件时，应在试验结果中注 明。
2.2 标准针由硬化回火的不锈钢制成，洛氏 硬度HRC54~60，表面粗糙度 Ra0.2μm~0.3μm,针及针杆总质量2.5g±0.05g，
2.5 平底玻璃皿：容量不少于1L，深度不少 于80mm。内设有一不锈钢三角支架，能使 盛样皿稳定。
升高。 3、溶剂法 高温稳定性和低温抗裂性均较好。
二、石油沥青的组成和结构
（一）石油沥青的化学组成和结构
石油沥青由多种极其复杂的碳氢化合物和这 些碳氢化合物的非金属衍生物所组成的混合 物。它的通式可以写为CnH2n+aObScNd，化 学组成元素主要是碳（80％～87％），氢 （10％～15％），其次是非烃元素如：氧、 硫、氮（小于5％），此外还含有一些其他 金属：镍、钒、铁、铅等。
到目前为止，并没有找到元素组成与路用性 能间的直接关系。
（二）石油沥青的化学组成
1、化学组分 化学组分分析就是将沥青分离成几个 化学性质相
近，而且与路用性能有一定联系的的组，这些组 就称“组分”。
2、组分分析方法 （1）溶剂法 可以将沥青分为：油分、树脂和沥青质三组分。
沥青的胶体结构是以沥青质为胶核，胶质分被吸 附在其表面，并逐渐向外扩散形成胶团，胶团再 分散于芳香分与饱和分中。
2、胶体结构类型 （1）溶胶结构
沥青中沥青质的含量极少，沥青胶团由于胶质分 的胶溶作用，沥青质完全胶溶分散于芳香分和饱 和分的介质中，胶团之间没有吸引力或吸引力极 小。
2、仪具与材料
2.1 针入度仪：凡能保证针和针连杆在无明 显摩擦下垂直运动，并能指示针贯入深度 准确至0.1mm的仪器均可使用。针和针连杆 组合件总质量为50g±0.05g另附50g±0.05g砝 码一只，试验时总质量为100g± 0.05g。当 采用其它试验条件时，应在试验结果中注 明。
2.2 标准针由硬化回火的不锈钢制成，洛氏 硬度HRC54~60，表面粗糙度 Ra0.2μm~0.3μm,针及针杆总质量2.5g±0.05g，
2.5 平底玻璃皿：容量不少于1L，深度不少 于80mm。内设有一不锈钢三角支架，能使 盛样皿稳定。
升高。 3、溶剂法 高温稳定性和低温抗裂性均较好。
二、石油沥青的组成和结构
（一）石油沥青的化学组成和结构
石油沥青由多种极其复杂的碳氢化合物和这 些碳氢化合物的非金属衍生物所组成的混合 物。它的通式可以写为CnH2n+aObScNd，化 学组成元素主要是碳（80％～87％），氢 （10％～15％），其次是非烃元素如：氧、 硫、氮（小于5％），此外还含有一些其他 金属：镍、钒、铁、铅等。
到目前为止，并没有找到元素组成与路用性 能间的直接关系。
（二）石油沥青的化学组成
1、化学组分 化学组分分析就是将沥青分离成几个 化学性质相
近，而且与路用性能有一定联系的的组，这些组 就称“组分”。
2、组分分析方法 （1）溶剂法 可以将沥青分为：油分、树脂和沥青质三组分。
沥青及沥青混合料ppt课件
60～80，80～100，100～ 120
2-3 20～30 -21.5～-9.0
70号，90号
60～80，80～100
2-4 20～30
＞-9.0
70号
60～80
3-2
＜20 -37.0～-21.5
110号
100～120
（2）沥青等级的选择
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。
特粗式沥青混合料ATB-40 粗粒式沥青混合料AC25\ATB30
中粒式沥青混合料AC16-20 细粒式沥青混合料AC10-13
砂粒式沥青混合料AC-5
热拌沥青混合料种类
混合料类型
密级配
连续级配
间断级配
沥青混 沥青稳 沥青玛蹄 凝土 定碎石 脂碎石
开级配
半开级配
间断级配
排水式沥 排水式沥青 青磨耗层 碎石基层
增水性石料经磨细得到矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉要 干燥、洁净，其质量应符合本规范附录C表C.12的技术要求。 B、当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时，其用量不宜超过矿料总量的 2%。 粉煤灰作为填料使用时，用量不得超过填料总量的50%，粉煤 灰的烧失量应小于12%，与矿粉混合后的塑性指数应小于4%，其余质 量要求与矿粉相同。高速公路、一级公路的沥青面层不宜采用粉煤 灰作填料。拌和站的一级除尘回收的粉尘可以用着填料，但二级粉 尘一般不用。 C、为了改善沥青混合料的水稳性，可以采用干燥的磨细生石灰粉、消 石灰粉或水泥作为填料，其用量不宜超过矿料总量的1%～2%。
留3％～6％空隙，以备夏季沥青材料膨胀。 2.沥青含量：沥青用量不能过少（过少，松散）
四、沥青混合料的技术性质
抗滑性
《沥青与沥青混合料》课件
沥青的分类与用途
石油沥青
天然沥青
从石油中提取，主要用于道路建设和 防水工程。
天然形成的沥青，主要用于道路建设 和防水材料。
煤焦沥青
从煤焦油中提取，主要用于防腐涂料 和铺路材料。
沥青的生产与加工
沥青的生产
通过高温和压力将石油或煤焦油进行 蒸馏和裂化，分离出各种成分，最后 得到沥青。
沥青的加工
为了满足不同用途的需求，需要对沥 青进行各种加工处理，如氧化、乳化 、改性等。
性能
沥青混合料的性能取决于其组成材料的性质、配比以及生产工艺。其性能指标包 括抗压强度、抗弯拉强度、耐磨性、抗疲劳性能等。
沥青混合料的应用领域
01
02
03
道路建设
沥青混合料主要用于高速 公路、城市道路、桥梁等 道路建设领域。
机场跑道
由于其良好的防滑性能， 沥青混合料也常用于机场 跑道的建设。
其他领域新技术ຫໍສະໝຸດ 新型搅拌设备、自动化控制系统等新技术的 应用，能够提高沥青混合料制备的效率和精 度，降低人为因素的影响。
沥青混合料性能提升与环保要求
性能提升
通过新型添加剂、改性剂等的应用，沥青混合料的性能 如耐久性、抗车辙性、防滑性等得到显著提升，提高了 道路的安全性和舒适性。
环保要求
随着环保意识的提高，沥青混合料制备过程中的环保要 求也越来越严格。新型环保材料、低排放技术和设备的 研发和应用，能够降低沥青混合料制备过程中的环境污 染。
02
沥青混合料概述
沥青混合料的定义与组成
定义
沥青混合料是一种由沥青、骨料（沙、石等）、填充料（石灰、水泥等）经过 加热、搅拌而成的复合材料，用于铺设道路表面。
组成
沥青混合料主要由沥青、骨料和填充料组成，有时还会加入一些添加剂以改善 其性能。
建筑材料 第七章沥青混合料ppt课件
❖ 沥青混合料路面的低温收缩开裂主要有两种方式：一种是由于气 温骤降呵斥资料低温收缩 ；另一种方式是低温收缩疲劳裂痕 。
❖ 沥青混合料在路面中长期遭到自然要素和反复车辆荷载的作用下， 为保证路面具有较长的运用年限，沥青混合料必需具有良好的耐 久性。沥青混合料的耐久性有多方面的含义，其中较为重要的是 水稳定性、耐老化性和耐疲劳性。
❖ 层次可作适当调整〕的密实式沥青混凝土混合料和密实式沥青稳 定碎石混合料。按关键性筛孔经过率的不同又可分为细型、粗型 密级配沥青混合料等。粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密实型沥 青混合料。
❖ 〔2〕填料〔或不加填料〕与沥青结合料拌和而成，经马歇尔规范击 实成型的试件剩余空隙率在6%～12%的半开式沥青碎石混合料。
❖ 缺陷：1．老化：在长期的大气要素作用下，因沥青塑性降低， 脆性加强，粘聚力减小，导致路面表层产生松散，引起路面破坏。 2．温度稳定性差：夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波 浪等景象；冬季低温时易脆裂，在车辆反复荷载作用下易产生开 裂。
第二节 热拌沥青混合料
❖ 热拌沥青混合料通常是指将沥青加热至150～170℃，矿质集料 加热至160～180℃，在热态下拌和，并在热态下进展摊铺、压 实的混合料,通称“热拌热铺沥青混合料〞。
❖ 一、沥青混合料的强度实际 ❖ 二、沥青混合料的技术性质和技术规范 ❖ 三、沥青混合料组成资料的技术要求 ❖ 四、沥青混合料配合比设计
❖ 〔一〕沥青混合料的强度实际
❖ 沥青混合料是一种由沥青、粗集料、细集料和矿粉以及外加剂所 组成的复合资料，其在路面构造中产生破坏的情况，主要是发生 在高温时由于抗剪强度缺乏或塑性变形过大而产生推挤等景象， 以及低温时抗拉强度缺乏或变形才干较差而产生裂痕景象。
❖ 沥青混合料的抗剪强度，普通采用库伦实际进展分析。经过三轴 剪切实验可求得：
❖ 沥青混合料在路面中长期遭到自然要素和反复车辆荷载的作用下， 为保证路面具有较长的运用年限，沥青混合料必需具有良好的耐 久性。沥青混合料的耐久性有多方面的含义，其中较为重要的是 水稳定性、耐老化性和耐疲劳性。
❖ 层次可作适当调整〕的密实式沥青混凝土混合料和密实式沥青稳 定碎石混合料。按关键性筛孔经过率的不同又可分为细型、粗型 密级配沥青混合料等。粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密实型沥 青混合料。
❖ 〔2〕填料〔或不加填料〕与沥青结合料拌和而成，经马歇尔规范击 实成型的试件剩余空隙率在6%～12%的半开式沥青碎石混合料。
❖ 缺陷：1．老化：在长期的大气要素作用下，因沥青塑性降低， 脆性加强，粘聚力减小，导致路面表层产生松散，引起路面破坏。 2．温度稳定性差：夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波 浪等景象；冬季低温时易脆裂，在车辆反复荷载作用下易产生开 裂。
第二节 热拌沥青混合料
❖ 热拌沥青混合料通常是指将沥青加热至150～170℃，矿质集料 加热至160～180℃，在热态下拌和，并在热态下进展摊铺、压 实的混合料,通称“热拌热铺沥青混合料〞。
❖ 一、沥青混合料的强度实际 ❖ 二、沥青混合料的技术性质和技术规范 ❖ 三、沥青混合料组成资料的技术要求 ❖ 四、沥青混合料配合比设计
❖ 〔一〕沥青混合料的强度实际
❖ 沥青混合料是一种由沥青、粗集料、细集料和矿粉以及外加剂所 组成的复合资料，其在路面构造中产生破坏的情况，主要是发生 在高温时由于抗剪强度缺乏或塑性变形过大而产生推挤等景象， 以及低温时抗拉强度缺乏或变形才干较差而产生裂痕景象。
❖ 沥青混合料的抗剪强度，普通采用库伦实际进展分析。经过三轴 剪切实验可求得：
《建筑材料》沥青及沥青混合料49页PPT
《建筑材料》沥青及沥青混合料
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起
项目七--沥青及沥青混合材料课件
19世纪
沥青混合料开始被用于道路建设，最 初是采用天然沥青结合料。
20世纪
21世纪
随着环保意识的提高和科技的进步， 开始研究环保型沥青混合料和新型沥 青结合料，如橡胶沥青、SBS改性沥 青等。
随着石油工业的发展，开始采用石油 沥青作为结合料，提高了沥青混合料 的路用性能。
沥青及沥青混合材料的生产 工艺
沥青的提炼与生产
原油蒸馏
溶剂脱沥青
热裂化
沥青混合材料的制备工艺
配料与混合
熔融与搅拌 压实与成型
沥青混合材料的性能测试
密度与孔隙率
测量沥青混合料的密度和孔隙率， 以评估其密实度和结构性能。
软化点与延度
测试沥青混合料的软化点和延度， 以评估其高温稳定性和低温抗裂 性能。
疲劳性能
通过疲劳试验机测试沥青混合料 的疲劳性能，以评估其耐久性。
环保问题与解决方案
环保问题
解决方案
安全问题与防范措施
安全问题
沥青及沥青混合材料具有易燃、易爆、有毒等危险特性，可能对人员和环境造成 危害。
防范措施
加强生产和使用过程中的安全管理，制定安全操作规程，配备相应的安全设施； 定期进行安全检查和维护，确保设备设施的正常运行；加强员工的安全培训和教 育，提高员工的安全意识和应急处理能力。
沥青及沥青混合材料的市场 分析
全球市场分析
01
全球沥青及沥青混合材料市场规模
02
全球市场竞争格局
03
全球市场区域分布
中国市场分析
中国沥青及沥青混合材料市场规模
中国市场竞争格局
中国市场区域分布
市场发展趋势与前景
环保政策推动 技术创新驱动 基础设施建设需求驱动
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组成结构类型如下图1 所示。
a-悬浮密实结构
b- 骨架空隙结构
c-骨架密实结构
图1 沥青混合料的组成结构
强度理论
沥青混合料在路面结构中有二种破坏形 式：
1.库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力 不足引起变形，抗剪强度不足引起的破坏。 2.在低温下，抗拉强度不足导致破坏。
强度理论
方法:三轴剪切试验
图 3 针入度试验示意图
图2 针入度仪
指标与性质间的关系
针入度越小
针入度与粘度之间 的关系是：针入度 越小, 粘度越大, 石油沥青越硬。
粘度越大
越硬
标准粘度
定义
表示液体石油沥青的相对粘度。
试验
标准粘度计 试验条件及方法：50cm³ 的沥青在规定温度（20、 25、30、60℃）流过规定 直径（3、5、10mm）的所 需时间（s）
1 概述 2 沥青混合料的组成结构及强度理论 3 沥青混合料的技术性质 4 沥青混合料的组成材料 5 沥青混合料的技术标准 6 沥青混合料的配合比设计
1 概 述
沥青混合料定义 沥青混合料的分类 沥青混合料的特点
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填料
沥青混合料
摊铺 沥青混凝土 压实
矿质集料
沥青混合料是由矿质混合料和沥青结合料 组成的混合体系。 矿料 (即矿质混合料) + 沥青 → 沥青混合料 → 摊铺，压实 → 沥青混凝土 或 沥青碎石
第七章 沥青及沥青混合料
沥青
桥 面 摊 铺 沥 青
防水卷材施工
沥青防水卷材
§1 石油沥青
1 概述 2 组分 3 胶体结构 4 技术性质 5 标准及选用
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石油沥青
概述
• 石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼 出各种轻质油及润滑油以后的残留 物或再加工而得的产品。 • 建筑上主要使用石油沥青制成各种 防水材料或铺路材料。
定义
石油沥青的粘性和塑性随温 度升降而变化的性能。
指标
用软化点表示沥青温度敏感性
试验仪器设备
环球法软化点仪
图 5 环球法软化点仪
关系
软化点
温度 敏感性
温度敏感性
试验条件和方法
将沥青试样装入规定尺寸 (D=16mm,h=6mm)的铜环 内，试样上放置一标准钢 球(5mm,W=3.5g)，浸入水 或甘油中，以规定的速度 （5℃/min）加热，使沥青 下垂，当下垂到规定距离 时的温度（℃）即为软化 点。
挫折的名言 1、 我觉得坦途在前，人又何必因为一点小障碍而不走路呢？——鲁迅 2、 “不耻最后”。即使慢，弛而不息，纵会落后，纵会失败，但一定可以达到他所向的目标。——鲁迅 3、 故天将降大任于是人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。 战胜挫折的名言 1、卓越的人一大优点是：在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝多芬 2、每一种挫折或不利的突变，是带着同样或较大的有利的种子。——爱默生 3、我以为挫折、磨难是锻炼意志、增强能力的好机会。——邹韬奋 4、斗争是掌握本领的学校，挫折是通向真理的桥梁。——歌德 激励自己的座右铭 1、 请记得，好朋友的定义是：你混的好，她打心眼里为你开心；你混的不好，她由衷的为你着急。 2、 要有梦想，即使遥远。 3、 努力爱一个人。付出，不一定会有收获；不付出，却一定不会有收获，不要奢望出现奇迹。 4、 承诺是一件美好的事情，但美好的东西往往不会变为现实。 工作座右铭 1、 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。——《荀子劝学》 2、 反省不是去后悔，是为前进铺路。 3、 哭着流泪是怯懦的宣泄，笑着流泪是勇敢的宣言。 4、 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。——屈原《离骚》 5、 每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路。 国学经典名句 1、知我者，谓我心忧，不知我者，谓我何求。（诗经王风黍离） 2、人而无仪，不死何为。 （诗经风相鼠） 3、言者无罪，闻者足戒。 （诗经大序） 4、他山之石，可以攻玉。 （诗经小雅鹤鸣） 5、投我以桃，报之以李。 （诗经大雅抑） 6、天作孽，犹可违，自作孽，不可活。（尚书） 7、满招损，谦受益。 （尚书大禹谟） 青春座右铭 1、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。 2、把手握紧，什么也没有；把手伸开，你就拥有了一切。 3、不在打击面前退缩，不在困难面前屈服，不在挫折面前低头，不在失败面前却步。勇敢前进！ 4、当你能飞的时候就不要放弃飞。 5、当你能梦的时候就不要放弃梦。 激励向上人生格言 1、实现自己既定的目标，必须能耐得住寂寞单干。 2、世界会向那些有目标和远见的人让路。 3、为了不让生活留下遗憾和后悔，我们应该尽可能抓住一切改变生活的机会。 4、无论你觉得自己多么的不幸，永远有人比你更加不幸。 5、无论你觉得自己多么的了不起，也永远有人比你更强。 6、打击与挫败是成功的踏脚石，而不是绊脚石。 激励自己的名言 1、忍别人所不能忍的痛，吃别人所别人所不能吃的苦，是为了收获得不到的收获。 2、销售是从被别人拒绝开始的。 3、好咖啡要和朋友一起品尝，好机会也要和朋友一起分享。 4、生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。 5、拥有梦想只是一种智力，实现梦想才是一种能力。 6、有识有胆，有胆有识，知识与胆量是互相促进的。 7、体育锻炼可以（有时可以迅速）使人乐观（科学实验证明）。 8、勤奋，机会，乐观是成功的三要素。（注意：传统观念认为勤奋和机会是成功的要素，但是经过统计学和成功人士的分析得出，乐观是成功的第三要素） 9、自信是人格的核心。 10、获得的成功越大，就越令人高兴。
定义： 60℃保温30min以上，以50±5mm/min
的速度加荷，试件破坏时的最大荷载（N）即为 稳定度。
流值：表示抵抗塑性变形的能力。
测试Sm的同时测定试件流动变形，达到最大荷
载瞬间的压缩变形值（0.1ｍｍ）。
低 温 抗 裂 性
定义：
温度较低时沥青混合料抵抗收缩变形，不 产生开裂的性质。
沥青混合料的特点
粘-弹-塑性好，力学性质优良，有
高温稳定性和低温柔性。 安全性好 施工方便 经济耐久 可再生利用
热拌热铺沥青混合料
• 它是沥青混合料中使用最广泛、 最典型的材料 • 工程应用广泛
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2
沥青混合料的组成结构及 强度理论
组成结构
强度理论
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沥青混合料的组成结构
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沥青混合料的分类
1）按沥青种类分为：石油沥青混合料和煤沥青 混合料。 2）按施工温度分为：热拌热铺、热拌冷铺和冷拌 冷铺沥青混合料。
3）按集料最大粒径分为：特粗式沥青碎石混合 料（≥31.5mm）及粗粒式(26.5mm)、中粒式(19 或16mm)、细粒式（13.2或9.5mm)和砂粒式 (≤4.75mm)沥青混合料。 4）按矿料级配分为:密级配(孔隙率Ｐ＜10%）、 半开级配(Ｐ＞10%） 、开级配(Ｐ＞ 15%）、间 断级配沥青混合料等。
其它组分
2～3%的沥青碳和似碳物，是在高温裂化等 过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的， 它能降低石油沥青的粘结力。
石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和 温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成 分。多腊石油沥青的品质低，需进行脱蜡处 理，使之达到使用要求。
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• 在石油沥青中，油分、树脂、地沥青质 是石油沥青的三大主要组分。 • 油分和树脂可以相互溶解，树脂能浸润 地沥青质，而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以地沥青质为核 心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶 团，无数胶团分散在油分中而形成胶体 结构。
图4 标准粘度计
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塑 性
概念 石油沥青在外力作用下产生变形，除去外 力后，仍保持变形后的形状的性质。
指标 试验 延度
延度大 塑性好
•在25℃，把沥青试样制成∞字型标准试模 （中间最小截面积为1cm² ） •以5cm/min的速度，进行拉伸试验， •拉断时的长度即为延度，单位为cm
温度敏感性
沥青的胶体结构
胶体结构示意图如图1所示, 胶体结构的类型和性 质如表2所示。
溶胶型
溶凝胶型
图1 胶体结构示意图
凝胶型
表 2 沥青胶体结构类型及特点
结构类型
溶胶型
组成及结构特点
特 性
油分和树脂较多，胶团外 流动性和塑性较 膜较厚，胶团之间运动较 好，温度敏感性 自由 强
地沥青质不如凝胶型多， 介于溶胶型和凝 溶凝胶型 胶团靠的较近，相互之间 胶型之间 有一定吸引力 弹性和粘性较高， 油分和树脂含量较少，胶 温度敏感性较小， 凝胶型 团外膜胶薄，胶团间移动 流动性和塑性较 较困难 低 Back
孔隙率 饱和度（沥青填隙率） 残留稳定度
抗滑性
影响因素：
矿料表面结构、级配、混合料组成及沥 青用量。
改善措施：
①选用耐磨石料，对磨耗率及冲击值有一 定要求。 ②控制沥青用量：沥青用量↑→表面平滑 ↑→抗滑性↓
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施工和易性
沥青混合料的施工和易性取决于:
矿料级配：适当级配不易产生离析 现象 沥青粘度及用量 气温及施工条件
指标及测试方法
绝对粘度 粘性用绝对粘度来表示，但其测试方法较复杂，故 工程上常用相对粘度来表示。 相对粘度 针入度：粘稠沥青，即固体或半固体沥青 标准粘度：液体或较稀的石油沥青
定 义 试验仪器
针 入 度
表示粘稠石油沥青 的相对粘度 针入度仪如图 2所示
试验条件及方法
如图3所示 25℃，重量为100g标准针，5s深 入试样中的深度，单位为1/10mm。 读出针入度值
组成名称
物理性质
颜色 状态 密度（g/m³ ） 分子量
对主要技术性 质的影响 赋予沥青流动 性 赋予沥青良好 的粘结性、塑 性和可流动性
决定温度敏感 性和粘性
油分
淡黄 液体 红褐
a-悬浮密实结构
b- 骨架空隙结构
c-骨架密实结构
图1 沥青混合料的组成结构
强度理论
沥青混合料在路面结构中有二种破坏形 式：
1.库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力 不足引起变形，抗剪强度不足引起的破坏。 2.在低温下，抗拉强度不足导致破坏。
强度理论
方法:三轴剪切试验
图 3 针入度试验示意图
图2 针入度仪
指标与性质间的关系
针入度越小
针入度与粘度之间 的关系是：针入度 越小, 粘度越大, 石油沥青越硬。
粘度越大
越硬
标准粘度
定义
表示液体石油沥青的相对粘度。
试验
标准粘度计 试验条件及方法：50cm³ 的沥青在规定温度（20、 25、30、60℃）流过规定 直径（3、5、10mm）的所 需时间（s）
1 概述 2 沥青混合料的组成结构及强度理论 3 沥青混合料的技术性质 4 沥青混合料的组成材料 5 沥青混合料的技术标准 6 沥青混合料的配合比设计
1 概 述
沥青混合料定义 沥青混合料的分类 沥青混合料的特点
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填料
沥青混合料
摊铺 沥青混凝土 压实
矿质集料
沥青混合料是由矿质混合料和沥青结合料 组成的混合体系。 矿料 (即矿质混合料) + 沥青 → 沥青混合料 → 摊铺，压实 → 沥青混凝土 或 沥青碎石
第七章 沥青及沥青混合料
沥青
桥 面 摊 铺 沥 青
防水卷材施工
沥青防水卷材
§1 石油沥青
1 概述 2 组分 3 胶体结构 4 技术性质 5 标准及选用
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石油沥青
概述
• 石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼 出各种轻质油及润滑油以后的残留 物或再加工而得的产品。 • 建筑上主要使用石油沥青制成各种 防水材料或铺路材料。
定义
石油沥青的粘性和塑性随温 度升降而变化的性能。
指标
用软化点表示沥青温度敏感性
试验仪器设备
环球法软化点仪
图 5 环球法软化点仪
关系
软化点
温度 敏感性
温度敏感性
试验条件和方法
将沥青试样装入规定尺寸 (D=16mm,h=6mm)的铜环 内，试样上放置一标准钢 球(5mm,W=3.5g)，浸入水 或甘油中，以规定的速度 （5℃/min）加热，使沥青 下垂，当下垂到规定距离 时的温度（℃）即为软化 点。
挫折的名言 1、 我觉得坦途在前，人又何必因为一点小障碍而不走路呢？——鲁迅 2、 “不耻最后”。即使慢，弛而不息，纵会落后，纵会失败，但一定可以达到他所向的目标。——鲁迅 3、 故天将降大任于是人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。 战胜挫折的名言 1、卓越的人一大优点是：在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝多芬 2、每一种挫折或不利的突变，是带着同样或较大的有利的种子。——爱默生 3、我以为挫折、磨难是锻炼意志、增强能力的好机会。——邹韬奋 4、斗争是掌握本领的学校，挫折是通向真理的桥梁。——歌德 激励自己的座右铭 1、 请记得，好朋友的定义是：你混的好，她打心眼里为你开心；你混的不好，她由衷的为你着急。 2、 要有梦想，即使遥远。 3、 努力爱一个人。付出，不一定会有收获；不付出，却一定不会有收获，不要奢望出现奇迹。 4、 承诺是一件美好的事情，但美好的东西往往不会变为现实。 工作座右铭 1、 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。——《荀子劝学》 2、 反省不是去后悔，是为前进铺路。 3、 哭着流泪是怯懦的宣泄，笑着流泪是勇敢的宣言。 4、 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。——屈原《离骚》 5、 每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路。 国学经典名句 1、知我者，谓我心忧，不知我者，谓我何求。（诗经王风黍离） 2、人而无仪，不死何为。 （诗经风相鼠） 3、言者无罪，闻者足戒。 （诗经大序） 4、他山之石，可以攻玉。 （诗经小雅鹤鸣） 5、投我以桃，报之以李。 （诗经大雅抑） 6、天作孽，犹可违，自作孽，不可活。（尚书） 7、满招损，谦受益。 （尚书大禹谟） 青春座右铭 1、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。 2、把手握紧，什么也没有；把手伸开，你就拥有了一切。 3、不在打击面前退缩，不在困难面前屈服，不在挫折面前低头，不在失败面前却步。勇敢前进！ 4、当你能飞的时候就不要放弃飞。 5、当你能梦的时候就不要放弃梦。 激励向上人生格言 1、实现自己既定的目标，必须能耐得住寂寞单干。 2、世界会向那些有目标和远见的人让路。 3、为了不让生活留下遗憾和后悔，我们应该尽可能抓住一切改变生活的机会。 4、无论你觉得自己多么的不幸，永远有人比你更加不幸。 5、无论你觉得自己多么的了不起，也永远有人比你更强。 6、打击与挫败是成功的踏脚石，而不是绊脚石。 激励自己的名言 1、忍别人所不能忍的痛，吃别人所别人所不能吃的苦，是为了收获得不到的收获。 2、销售是从被别人拒绝开始的。 3、好咖啡要和朋友一起品尝，好机会也要和朋友一起分享。 4、生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。 5、拥有梦想只是一种智力，实现梦想才是一种能力。 6、有识有胆，有胆有识，知识与胆量是互相促进的。 7、体育锻炼可以（有时可以迅速）使人乐观（科学实验证明）。 8、勤奋，机会，乐观是成功的三要素。（注意：传统观念认为勤奋和机会是成功的要素，但是经过统计学和成功人士的分析得出，乐观是成功的第三要素） 9、自信是人格的核心。 10、获得的成功越大，就越令人高兴。
定义： 60℃保温30min以上，以50±5mm/min
的速度加荷，试件破坏时的最大荷载（N）即为 稳定度。
流值：表示抵抗塑性变形的能力。
测试Sm的同时测定试件流动变形，达到最大荷
载瞬间的压缩变形值（0.1ｍｍ）。
低 温 抗 裂 性
定义：
温度较低时沥青混合料抵抗收缩变形，不 产生开裂的性质。
沥青混合料的特点
粘-弹-塑性好，力学性质优良，有
高温稳定性和低温柔性。 安全性好 施工方便 经济耐久 可再生利用
热拌热铺沥青混合料
• 它是沥青混合料中使用最广泛、 最典型的材料 • 工程应用广泛
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沥青混合料的组成结构及 强度理论
组成结构
强度理论
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沥青混合料的组成结构
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沥青混合料的分类
1）按沥青种类分为：石油沥青混合料和煤沥青 混合料。 2）按施工温度分为：热拌热铺、热拌冷铺和冷拌 冷铺沥青混合料。
3）按集料最大粒径分为：特粗式沥青碎石混合 料（≥31.5mm）及粗粒式(26.5mm)、中粒式(19 或16mm)、细粒式（13.2或9.5mm)和砂粒式 (≤4.75mm)沥青混合料。 4）按矿料级配分为:密级配(孔隙率Ｐ＜10%）、 半开级配(Ｐ＞10%） 、开级配(Ｐ＞ 15%）、间 断级配沥青混合料等。
其它组分
2～3%的沥青碳和似碳物，是在高温裂化等 过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的， 它能降低石油沥青的粘结力。
石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和 温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成 分。多腊石油沥青的品质低，需进行脱蜡处 理，使之达到使用要求。
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• 在石油沥青中，油分、树脂、地沥青质 是石油沥青的三大主要组分。 • 油分和树脂可以相互溶解，树脂能浸润 地沥青质，而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以地沥青质为核 心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶 团，无数胶团分散在油分中而形成胶体 结构。
图4 标准粘度计
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塑 性
概念 石油沥青在外力作用下产生变形，除去外 力后，仍保持变形后的形状的性质。
指标 试验 延度
延度大 塑性好
•在25℃，把沥青试样制成∞字型标准试模 （中间最小截面积为1cm² ） •以5cm/min的速度，进行拉伸试验， •拉断时的长度即为延度，单位为cm
温度敏感性
沥青的胶体结构
胶体结构示意图如图1所示, 胶体结构的类型和性 质如表2所示。
溶胶型
溶凝胶型
图1 胶体结构示意图
凝胶型
表 2 沥青胶体结构类型及特点
结构类型
溶胶型
组成及结构特点
特 性
油分和树脂较多，胶团外 流动性和塑性较 膜较厚，胶团之间运动较 好，温度敏感性 自由 强
地沥青质不如凝胶型多， 介于溶胶型和凝 溶凝胶型 胶团靠的较近，相互之间 胶型之间 有一定吸引力 弹性和粘性较高， 油分和树脂含量较少，胶 温度敏感性较小， 凝胶型 团外膜胶薄，胶团间移动 流动性和塑性较 较困难 低 Back
孔隙率 饱和度（沥青填隙率） 残留稳定度
抗滑性
影响因素：
矿料表面结构、级配、混合料组成及沥 青用量。
改善措施：
①选用耐磨石料，对磨耗率及冲击值有一 定要求。 ②控制沥青用量：沥青用量↑→表面平滑 ↑→抗滑性↓
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施工和易性
沥青混合料的施工和易性取决于:
矿料级配：适当级配不易产生离析 现象 沥青粘度及用量 气温及施工条件
指标及测试方法
绝对粘度 粘性用绝对粘度来表示，但其测试方法较复杂，故 工程上常用相对粘度来表示。 相对粘度 针入度：粘稠沥青，即固体或半固体沥青 标准粘度：液体或较稀的石油沥青
定 义 试验仪器
针 入 度
表示粘稠石油沥青 的相对粘度 针入度仪如图 2所示
试验条件及方法
如图3所示 25℃，重量为100g标准针，5s深 入试样中的深度，单位为1/10mm。 读出针入度值
组成名称
物理性质
颜色 状态 密度（g/m³ ） 分子量
对主要技术性 质的影响 赋予沥青流动 性 赋予沥青良好 的粘结性、塑 性和可流动性
决定温度敏感 性和粘性
油分
淡黄 液体 红褐