讲义

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99 2.5 60 —— 65 70
99 —— —— ——Biblioteka Baidu1.0
—— 无改性剂明显析出凝聚 —— ——
离析软化点差（ 离析软化点差（℃） 最大 弹性恢复25 弹性恢复25 ℃（％） 最小 粘韧性（ 粘韧性（N · S） RTFOT后残留物 RTFOT后残留物 质量损失（％） 质量损失（％） 针入度比（％） 针入度比（％） 延度5 延度5 ℃(cm) 最大 最小 最小 50 30 55 25 最小
含蜡量 腊含量高得沥青高温、低温、温度敏感粘附 腊含量高得沥青高温、低温、 性等性能都比较差，所以对其有规定。 性等性能都比较差，所以对其有规定。
道路沥青使用性能的气候分区 对气候三个因素高温指标、低温指标、 对气候三个因素高温指标、低温指标、雨量 三级划分 广州1 广州1-4-1 拉萨2 拉萨2-3-3 基于气候分区的沥青技术要求见表2 基于气候分区的沥青技术要求见表2-16
沥青技术性质
AH-70重交沥青技术指标
项目 针入度(25℃ 100g 针入度(25℃，100g，5s) 针入度指数PI,不小于 针入度指数PI,不小于 延度(15℃ 延度(15℃，5cm/min)不小于 cm/min)不小于 软化点TR&B不小于 软化点TR&B不小于 动力粘度60℃ 动力粘度60℃，不小于 闪点， 闪点，不小于 溶解度， 溶解度，不小于 蜡含量（蒸馏法） 蜡含量（蒸馏法）不大于 质量变化， 质量变化，不小于 针入度25℃ 针入度25℃，不小于 延度10℃ 延度10℃，不小于 单位 0.1mm 0.1mm --㎝ ℃ Pa·s ℃ % % TFOT(或RTFOT)后参残留物 TFOT(或RTFOT)后参残留物 % % ㎝ 技术指标 60~80 -1.8~+1.0 100 46 180 260 99.5 3.0 ±0.8 61 4 试验 方法 T0604 T0604 T0605 T0606 T0620 T0611 T0607 T0615 T0610或 0610或 T0609 T0604
改性沥青
改性目的 改善沥青混凝土的使用性能 减少高温时的永久性变形 增加低温时的抗疲劳能力 改善结合料与矿料的粘着力 改善沥青的抗氧化能力
改性沥青分类 广义上的改性， 广义上的改性，只要使沥青性能得到改善就称 为改性沥青，包括物理、聚合物、粘附性、 为改性沥青，包括物理、聚合物、粘附性、耐 老化、沥青加工性能改性等等。 老化、沥青加工性能改性等等。 狭义上的改性沥青是指聚合物改性沥青 橡胶类SBR 橡胶类SBR 热塑性橡胶类SBS 聚合物改性沥青 热塑性橡胶类SBS 树脂类PE、 树脂类PE、EVA
沥青应用的历史
沥青是一个古老又现代的材料 古老，历史记载在公元前600年，古罗马就铺筑 古老，历史记载在公元前600年 了第一条沥青路面。 了第一条沥青路面。 近代在1850年前后法国把岩沥青使用于道路 年前后法国把岩沥青使用于道路。 近代在1850年前后法国把岩沥青使用于道路。 随着石油炼制技术进步， 随着石油炼制技术进步，人们使用沥青也从岩沥 青、湖沥青逐步到石油沥青
感温性能指标：针入度指数， 感温性能指标：针入度指数，标准特别重视 改性沥青对感温性的变化， 改性沥青对感温性的变化，道路沥青的感温 性是沥青性能的核心指标， 性是沥青性能的核心指标，简单讲如果沥青 能承受从低温到高温范围越宽，它就越能承 能承受从低温到高温范围越宽， 受夏季酷暑和冬季严寒， 受夏季酷暑和冬季严寒，即不会高温软化产 生永久变形也不会冬天开裂。 生永久变形也不会冬天开裂。
延伸度是沥青在一定的温度下， 延伸度是沥青在一定的温度下，按一定拉伸 是沥青在一定的温度下 速度拉伸至沥青断裂时的长度， CM计 速度拉伸至沥青断裂时的长度，以CM计。延 度越大柔韧性越好 粘性 沥青材料在外力作用下， 沥青材料在外力作用下，沥青粒子产生相对 位移时抵抗变形的性能。 位移时抵抗变形的性能。 绝对粘度，测试方法旋转粘度计， 绝对粘度，测试方法旋转粘度计，60oC反应 沥青使用性能。 沥青使用性能。 相对粘度， 相对粘度，标准粘度计
改性剂改性效果
改性剂 温度 开裂 温度 疲劳 荷载 疲劳 磨耗 老化 车辙
SBS SIS PE EVA
+ + _ _
+ + _ _
+ + _ +
+ + _ +
+ + 0 0
+ + + +
改性沥青技术指标
分级指标：针入度、 分级指标：针入度、60 ℃粘度 综合指标：密度、针入度指数、含蜡量、 综合指标：密度、针入度指数、含蜡量、溶 解度、 解度、 高温稳定指标：软化点、 高温稳定指标：软化点、60 ℃粘度 低温抗裂性： 低温抗裂性：延度 耐老化性能：TFOT、RTFOT试验 耐老化性能：TFOT、RTFOT试验 施工安全指标：闪点、135℃ 施工安全指标：闪点、135℃粘度
沥青粘温曲线
1000000 100000
针入度（0.1mm）
10000
改性沥青 重交沥青
1000
100
10
1 0 60 温度（℃） 120
技术指标
针入度25℃ 100g 5s， 针入度25℃，100g，5s，0.1mm 最小 针入度指数PI 针入度指数PI 软化点T 软化点TR﹠B（℃） 闪点（℃） 闪点（ 溶解度（%） 溶解度（ 最小 最小 最小 最小 55 延度5 延度5℃，5cm/min，cm最小 cm/min，cm最小 运动粘度135 运动粘度135 ℃（Pa·S）最大 Pa·S） 100 -1.0 50 45
1. 2. 3.
沥青结合料
沥青的分类
天然沥青（湖沥青、岩沥青） 天然沥青（湖沥青、岩沥青） 地沥青 石油沥青 沥青产源分类 煤沥青 木沥青 页岩沥青 其它焦油沥青
焦油沥青
生产工艺
1. 2. 3.
直馏沥青 氧化沥青 溶剂脱沥青
沥青的组成和结构
沥青由碳C 沥青由碳C氢H组成,还含有少量其他S、N、 组成,还含有少量其他S O。CH的比例占98-99%，碳的含量占83CH的比例占 -99%，碳的含量占83的比例占98 87%，氢为1187%，氢为11-14% 组分三组分法：沥青质、油分和树脂 组分三组分法：沥青质、 四组分法：沥青质、胶质、芳香分、 四组分法：沥青质、胶质、芳香分、饱和分
耐久性 沥青老化受到的影响因素有 交通荷载因素 自然因素，特别是日照，氧化作用，温度， 自然因素，特别是日照，氧化作用，温度， 水。 拌和过程沥青也会老化 老化的表现：沥青粘度增加，针入度变大， 老化的表现：沥青粘度增加，针入度变大， 塑性降低，变硬变脆。 塑性降低，变硬变脆。 检验方法：薄膜加热试验（TFOT） 检验方法：薄膜加热试验（TFOT）或旋转 薄膜加热试验( 薄膜加热试验(RTFOT).
乳化沥青应用范围
表面处治 稀浆封层 砂封层 雾状封层 微表处 沥青再生 现场冷拌和 现场热拌和 全厚度再生 场拌 其它 透层 封层 粘层 裂缝填补 土壤稳定 基层稳定
乳化沥青应用的优势
1.
2.
3. 4.
节省能源，不需加热到高温，100度即可， 度即可， 节省能源，不需加热到高温，100度即可 不需要石油溶解 减少环境污染， 减少环境污染，沥青加热挥发大量有机物质 对环境有污染，乳化沥青不需加热， ，对环境有污染，乳化沥青不需加热，挥发 几乎没有 冷拌沥青无须加热石料， 冷拌沥青无须加热石料，也节省能源 特别适用于道路预防性养护， 特别适用于道路预防性养护，对于现有道路 细微缺陷的预防性养护可以达到延长使用寿 命的作用
60 20
65 15
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乳化沥青
公路工程沥青应用的三种方法 1. 加热法：热拌与喷洒 加热法： 2. 稀释法：汽油、柴油稀释使用 稀释法：汽油、 3. 乳化沥青：就是将沥青热熔，经过机械的作 乳化沥青：就是将沥青热熔， 用，沥青以微小滴状分散于含有乳化剂的水 溶液中，形成水包油的沥青乳液， 溶液中，形成水包油的沥青乳液，在常温下 呈液体， 呈液体，乳化沥青微小滴状体颗粒范围大致 m。 在1-20µ m。
SBS（ SBS（I）
80 -0.6 40 50 60 -0.2 30 55 40 +0.2 20 60 100 -1.0 60 45
SBR(II)
80 -0.8 50 48 3 230 60 -0.6 40 50 48 80 -1.0
EVA、 EVA、PE(III)
60 -0.8 52 40 -0.6 56 30 -0.4 60
一、沥青混合料组成
沥青结合料由矿料与沥青结合料拌成的混合 由三部分组成。 料的总称 ，由三部分组成。 沥青结合料： 沥青结合料：在沥青混合料当中起胶结作用 的沥青类材料的总称 集料： 集料：在混合料当中起骨架和填充作用的粒 包括碎石、砾石、石屑、 料，包括碎石、砾石、石屑、砂等 填料： 填料：石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎 水性石料经磨细得到的矿粉
感温性能 温度变化的条件下， 温度变化的条件下，沥青性能主要指粘 度的变化，采用针入度指数PI来表示 来表示。 度的变化，采用针入度指数PI来表示。 普通 重交沥青针入度指数-1.8～1.0， 重交沥青针入度指数-1.8～1.0，改性沥青 SBSI- PI>0。 SBSI-D PI>0。
粘附性 直接影响到沥青路面使用性能和耐久性 影响因素： 。影响因素： 沥青： 沥青：环烷基比石蜡基和中间基石油提炼出 的沥青粘附性能好 集料：集料成分酸碱性有关， 集料：集料成分酸碱性有关，集料的表面空 隙结构。 隙结构。 粘附性的评定
乳化沥青的分类
乳化沥青发展总共70年 乳化沥青发展总共70年，前40年主要都是发 40年主要都是发 展阴离子乳化沥青， 展阴离子乳化沥青，我国到八十年代后期才开 始开发研究阳离子乳化沥青。 始开发研究阳离子乳化沥青。 阴离子乳化沥青 节约能源，使用方便， 节约能源，使用方便，乳化剂来源广价格便 但与矿料的黏附性能不好， 宜，但与矿料的黏附性能不好，特别与酸性石 料的黏附性能更不好。 乳化剂主要为肥皂类， 料的黏附性能更不好。 乳化剂主要为肥皂类， 洗衣粉中的磺酸钠。 洗衣粉中的磺酸钠。 阳离子乳化沥青 阳离子乳化沥青沥青微粒带正电荷， 阳离子乳化沥青沥青微粒带正电荷，可以增 强与矿料表面的黏附性能， 强与矿料表面的黏附性能 ， 与酸性碱性石料都 有很好的黏附力， 提高路面的早期强度。 有很好的黏附力 ， 提高路面的早期强度 。 乳化 主要为胺类胺盐类。 主要为胺类胺盐类。
改性沥青技术指标
项目 针入度(25℃ 100g 针入度(25℃，100g，5s) 针入度指数PI,不小于 针入度指数PI,不小于 延度( 延度(5℃，5cm/min)不小于 cm/min)不小于 软化点TR&B不小于 软化点TR&B不小于 运动粘度60℃ 运动粘度60℃，不大于 闪点， 闪点，不小于 溶解度， 溶解度，不小于 弹性恢复不小于 质量变化， 质量变化，不小于 针入度25℃ 针入度25℃，不小于 延度5 延度5℃，不小于 单位 0.1mm 0.1mm --㎝ ℃ Pa·s ℃ % % TFOT(或RTFOT)后参残留物 TFOT(或RTFOT)后参残留物 % % ㎝ 技术指标 40~60 0 20 60 3 230 99 75 ±1.0 65 15 试验 方法 T0604 T0604 T0605 T0606 T0620 T0611 T0607 T0615 T0610或 0610或 T0609 T0604
沥青性能
三大指标 针入度是在规定的温度 是在规定的温度、 针入度是在规定的温度、附加荷重和荷 重作用时间的条件下， 重作用时间的条件下，标准针贯入沥青中的 深度。针入度仪方法方便简单， 深度。针入度仪方法方便简单，是石油沥青 分级的标准。反映得是等温粘度， 分级的标准。反映得是等温粘度，针入度越 稠度越大，反之，则越小。 小，稠度越大，反之，则越小。 软化点是在规定尺寸的铜环内 是在规定尺寸的铜环内， 软化点是在规定尺寸的铜环内，其上放 置一规定质量的钢球， 置一规定质量的钢球，以5度每分钟的速度 加热，沥青软换， 加热，沥青软换，钢球沉落一定的高度时的 温度，称之为软化点。 温度，称之为软化点。实际上反应的是一种 条件粘度。 条件粘度。i