普通建筑材料之沥青混合料概述
建筑材料沥青及沥青混合料培训课件(共 48张PPT)
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
Back
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
Back
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。
建筑材料沥青及沥青混合料
介于溶胶型和凝 胶型之间
弹性和粘性较高，
温度敏感性较小，
流动性和塑性较
低
Back
技术性质
?防水性 ?粘性 ?塑性 ?温度敏感性 ?大气稳定性（耐久性）
Back
防水性
石油沥青有以下性质：憎水性，构造致密， 附着力强和好的塑性，所以它有很好的防 潮和防水性能。
石油沥青性质 ?憎水性 ?构造致密 ?附着力强 ?好的塑性
软化点
图 5 环球法软化点仪
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。
图 6 软化点试验 示意图
Back
大气稳定性
定义
石油沥青长期在热、阳光、氧气和潮湿等综合因 素的作用下抵抗老化的性能。
指标
用蒸发损失和蒸发后的针入度比来评定。
试验:沥青试样，先测重量和针入度，于160℃烘箱 中蒸发 5h，冷却后再测重量和针入度。
蒸发损失
?
失重 原重
蒸发损失越低，稳定性越好。
大气稳定性
蒸发后的针入度比 ? 蒸发后的针入度 蒸发前的针入度
Back
石油沥青是由许多高分子碳氢化合物
及其非金属衍生物组成的复杂混合物， 其化学成分非常复杂，因此在进行分 析时，将沥青中化学成分和性质极为 相近，并且与物理力学性质有一定关 系的成分，划分为若干个组，称为组 分。
石油沥青的组分
石油沥青的组成与性能关系 如表 1所示
表 1 石油沥青的组分与性能关系
道路建筑材料-第四章沥青混合料技术性质-修改解析
（二）沥青混合料分类
热拌沥青混合料
按施工温度
中温沥青混合料
冷拌沥青混合料
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沥青混合料的分类
不同类型沥青
不同组成的 矿质集料
不同结构的 沥青路面
1. 沥青混凝土路面AC
2. 沥青马蹄脂碎石混合料路面SMA 3. 多孔隙沥青混合料路面OGFC
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4. 乳化沥青碎石路面 5. 沥青碎石路面AM
E 100 100 100 100 97 89
F 100 100 100 100 95 80
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（二）沥青混合料分类
按集料公称 最大粒径分
类
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特粗式沥青混合料 粗粒式沥青混合料 中粒式沥青混合料
公称最大粒径 1
>31.5mm
公称最大粒径为 2
26.5或31.5mm
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1、沥青混合料简介
（一）定义
• 沥青混合料 由一定粘度和适当 用量的沥青结合料与一定级配的 矿料拌和而成的混合料总称。
粗集料——骨架作用 沥青+细集料——填充与粘结作用
矿粉
+
砂
+ 沥青
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粗集料骨架 Stones
+ 纤维
+
Mastic
用玛蹄脂填充的粗集料骨架
4
-
OGFC-10
-
-
-
>18
>18
半开级配
沥青稳 定碎石
－ － － AM-20 AM-16 AM-13 AM-10 AM-5 6～12
沥青与沥青混合料
沥青与沥青混合料沥青是一种黑色的沥青质物质，它通常以天然沥青或石油沥青的形式存在。
它具有优异的隔水、隔气和耐腐蚀性能，常被用作路面材料和防水材料。
沥青混合料是由沥青和骨料混合而成的一种复合材料。
沥青和沥青混合料在道路、空地和建筑行业中广泛应用，下面我们来详细了解一下这两种材料。
一、沥青1.1 沥青的分类沥青可以分为天然沥青和石油沥青。
天然沥青是一种由深层热力学变化的有机质形成的质地坚硬、富含沥青的矿物质。
石油沥青是从石油中提取的一种黏性液体，它是一种复杂的有机化合物混合物，可以分为原沥青和改性沥青两种。
1.2 沥青的性质沥青的主要物性参数包括黏度、密度、软化点、延伸性和抗拉强度等。
在光照、温度变化和空气湿度等环境因素的作用下，沥青会出现变化，例如退火、氧化、老化和龟裂等。
针对这些问题，研究人员进行了许多改性沥青的研究和开发，以提高其性能。
1.3 沥青的应用沥青被广泛用作路面材料和防水材料。
它的使用可以改善路面的稳定性和使用寿命，并且可以防止水的渗透和损坏建筑物的结构。
此外，它还可以用于生产航空器防冰材料、涂层材料、护板材料和柔性密封材料等。
二、沥青混合料2.1 沥青混合料的分类沥青混合料分为沥青混合料和沥青混凝土两种。
沥青混合料通常是由骨料和沥青混合而成的，它可以进一步分为石料骨料、干浆骨料和沥青混合骨料三种类型。
沥青混凝土是由矿渣、沙子、水泥和沥青等成分混合而成的一种复合材料。
2.2 沥青混合料的性质沥青混合料的性质包括摩擦系数、粘度、弯曲强度、压缩强度和抗剪强度等。
它的性能指标对于道路的使用寿命和耐用性具有至关重要的作用。
2.3 沥青混合料的应用沥青混合料可以用于路面铺装、建筑物防水以及水坝的密封和堆场的防尘等。
其应用范围广泛，覆盖了许多行业和领域。
三、沥青和沥青混合料的应用前景沥青和沥青混合料在各种行业应用广泛，其应用前景也非常广阔。
随着环保意识的增强和技术的发展，研究人员不断提高其性能和可持续发展性，使其在路面材料、防水材料、耐磨材料和表面涂层等领域中有着广泛应用前景。
09建筑材料-沥青材料
其它： 2～3%的沥青碳和似碳物：石油沥青中分子量最大的，能降低石油沥青粘结力。 石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和温度稳定性。是有害成分。
建筑材料 降低沥青高温稳 定性，使沥青高温 时出现车辙或流 淌； 降低低温抗裂 性，使沥青低温时 变脆硬； 使沥青与石料粘 附性降低，使路面 石子产生剥落； 使沥青路面抗滑 性降低，影响路面 行车安全。
影响因素
• 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（滑石粉、石灰石粉等）可减小其温度敏感性。
建筑材料
• 高温敏感性（耐热性）
概念 耐热性是指粘稠沥青在高温下不软化、不流淌的性 能。 评价指标 软化点，它是沥青材料由固态转变为粘流态时 的温度。试验证明沥青在软化点温度下的针入度值约为 800 。沥青材料的软化点应与环境温度相适应，沥青软化 点不能太低，不然夏季易融化发软；但也不能太高，否则 不易施工，并且质地太硬，冬季易发生脆裂现象。 测定方法 环球法 影响因素 • 地沥青质含量高，软化点高，耐热性好；
建筑材料
• 2.温度稳定性（温度敏感性）
概念 温度稳定性是指石油沥青的粘性和塑性随温度升 降而改变的程度，是沥青的重要指标之一。 评价指标 高温敏感性（软化点），低温抗裂性（脆化 点）。温度稳定性差的沥青对温度变化反应敏感。
Tg 玻璃态
高弹态
Tm
粘流态
T 温度
脆化点 软化点 Tg↓、Tm↑→温度敏感性↓
建筑材料
（二）石油沥青的胶体结构
2、胶体结构类型（三种）
a、溶胶型结构
b、溶－凝胶型结构
c、凝胶型结构
建筑材料
石油沥青的胶体结构与性能
道路工程材料-第3章沥青混合料
试件尺寸：
（1）Ф101.6mm×63.5mm（±1.3mm，两侧高度差不大于
2mm）。适用于公称最大粒径<26.5mm的混合料，试件成型
击实次数根据公路等级、混合料类型、气候条件选择，一般
为75次或50次。试验中一组试件需平行试件通常为4个。
（2） Ф152.4mm×95.3mm(±2.5mm，两侧高度差不大于
1.6 沥青混合料的结构强度理论
影响φ 和 C 的因素
沥青性质对粘结力的影响： 沥青粘结性↑（粘度↑）→粘聚力C↑→抗剪强度τ↑ 沥青与矿料相互作用 矿粉对涂敷于周围的沥青分子有吸附作用→靠近界面处粘度↑
→ 扩散溶剂化膜(10um) 膜内—结构沥青：粘度高 → C大 膜外—自由沥青：粘度小 → C小
道路工程材料
第三章沥青混合料
全自动车辙试验机
道路工程材料
第三章沥青混合料
车辙试验试模及成型试件
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
2 沥青混合料的技术性能
摩阻角就愈高。
道路工程材料
第三章沥青混合料
1 沥青混合料的类型与组成结构
1.6 沥青混合料的结构强度理论 影响抗剪强度τ的因素
温度及形变速率对沥青混合料抗剪强度的影响 随温度升高，沥青的粘聚力 C 值减小，而变形能力增强。
温度降低，可使混合料粘聚力提高，强度增加，变形能力降 低。温度过低会使沥青混合料路面开裂。
1、库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力不足引起的变 形，及抗剪强度不足引起的推挤波浪、拥包等破坏。
本章重点：热拌沥青混合料的组成结构技术性质组成材料和设计
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（三）影响沥青混合料抗剪强度的因素 沥青混合料抗剪强度的影响因素主要是 材料的组成、材料的技术性质，以及外界因 素。 1、沥青的粘度对沥青混合料抗剪强度的 影响 沥青混合料的粘聚力c是随着沥青粘度的 提高而增加，内摩阻角随着沥青粘度的提高 稍有提高；沥青粘度大，内部胶团相互位移 时，介质抵抗剪切作用力大，使沥青混合料 的粘滞阻力增大，因而具有较高抗剪强度。
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沥青混合料的典型组成结构见图5-1所示。
悬浮﹣密实结构 骨架﹣空隙结构 骨架﹣密实结构 图5-1 沥青混合料的典型组成结构
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（二）沥青混合料的强度理论 沥青混合料的强度理论，主要是要求沥青混 合料在高温时，必须具备抗剪强度和抵抗变形 的能力。 沥青路面结构破坏的原因，主要是高温时抗 剪强度降低塑性变形增大而产生推挤波浪、拥 包等现象；低温时，塑性能力变差，使沥青路 面易产生裂缝现象。 通过三轴剪切强度研究得出结论：沥青混合 料的抗剪强度(τ)主要取决于沥青与矿质集料物 理、化学交互作用而产生的粘聚力（ c ），以 及矿质集料在沥青混合料中分散程度不同而产 生的内摩擦角(φ)。下式所示 τ = c + σ tanφ
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4 、矿料的级配类型及表面性质对沥青混 合料抗剪强度的影响 沥青混合料的抗剪强度与矿质集料在沥青 混合料中的分布情况有密切关系。矿料级配 类型是影响沥青混合料抗剪强度的因素之一。 在沥青混合料中，矿质集料的粗度、形状 对沥青混合料的抗剪强度也有明显的影响， 通常集料颗粒具有棱角，表面有明显的粗糙 度，铺筑路面具有很大的内摩阻角，提高了 混合料的抗剪强度。矿质集料愈粗，配制成 的沥青混合料的内摩阻角就愈高。
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二、沥青混合料的分类 1、按胶凝材料分类 分为石油沥青混合料和煤沥青混合料。 2、按公称最大粒径分类 分为：特粗式沥青混合料 公称最大粒径等于或 大于31.5mm的沥青混合料； 粗粒式沥青混合料 公称最大粒径为26.5mm的沥 青混合料； 中粒式沥青混合料 公称最大粒径为 16mm 或 19mm的沥青混合料； 细粒式沥青混合料 公称最大粒径为 9.5mm 或 13.2mm的沥青混合料； 砂粒式沥青混合料 公称最大粒径小于4.75mm的 沥青混合料。
沥青与沥青混合料
我国公路发展的现状与规划
我国公路建设迅速发展，2003年全国高速公 路里程已达2.97万公里，居世界第二。
截至２０１０年底，全国公路网总里程达到 ３９８．４万公里，其中高速公路通车里程 达到７．４万公里(美国10万公里，居世界第 一)
到2020年，高速公路里程达到10万公里以上， 基本形成国家高速公路网。
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2）变形性能（延性或塑性）
沥青具有良好的塑性。 沥青的塑性大小受内部组成及外界
温度的影响，树脂含量越多的沥青， 塑性越好；外界温度升高，沥青的 塑性增大。 表征沥青塑性的指标是延度。
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沥青的延伸性试验（延度）
一 定 温 度 （ 25oC） 下 ， 以 5cm/min 的速度对沥青试件进行拉伸直至断裂 时所伸长的长度(cm)。
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软 化 点 试 验 仪
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4） Ageing & Durability 大气稳定性——耐久性
石油沥青在温度、湿度、阳光、 氧气等大气因素作用下，抵抗老 化变质的能力称为大气稳定性。
沥青老化：在大气因素作用下， 沥青材料塑性逐渐减小、脆性增 加的现象。
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沥青老化的原因
分子量较小的油分、树脂发生氧 化、挥发、缩合、聚合等作用， 沥青组丛中油分、树脂含量相对 减少，地沥青质含量相对增加。
5) 安全性
➢闪点（也称闪火点）：沥青加热挥发出可 燃气体与空气混合，与火焰接触闪火时的最 低温度。 ➢燃点（也称着火点）：与火焰接触能持续 燃烧5s以上时的最低温度。 ➢二者高低表明沥青引起火灾或爆炸的可能 性的大小，它关系到运输、储存和加热使用 等方面的安全。一般燃点比闪点高10 ℃. ➢例如，建筑石油沥青闪点约230℃．在熬制 时—般温度为185-200℃，为安全起见，沥 青还应与火焰隔离。
《建筑材料》教案第九章沥青及沥青混合料上课讲义
❖ 塑性是指沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力 后仍能保持变形后的形状不变的性质。
❖ 沥青的塑性用“延伸度”（或称延度）表示。按标准试验 方法，制成“8”形标准试件，试件中间最狭处断面积为1cm2 ， 在规定温度（一般为25℃）和规定速度（5cm/min）的条件 下在延伸仪上进行拉伸，延伸度以试件拉细而断裂时的长度 （cm）表示。沥青的延伸度越大，沥青的塑性越好。
（2）四组分分析法：四组分分析法是将沥青分离 为沥青质、饱和分、芳香分和胶质。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
饱和 分
无色液体
0.89
芳香 分
黄色至红色液 体
0.99
胶质 棕色粘稠液体 1.09
沥青 质
深棕色至黑色 固体
1.15
625
烷烃、环烷烃
730 970 3400
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衍生物
❖ 不同沥青的软化点不同，大致在25～100℃之间。软化点 高，说明沥青的耐热性能好，但软化点过高，又不易加工； 软化点低的沥青，夏季易产生变形，甚至流淌。
图9.1.6 软化点测定示意图
❖ （4） 大气稳定性
❖ 大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因 素长期综合作用下抵抗老化的性能。它是以沥青试样在加 热蒸发前后的“蒸发损失百分率”和“蒸发后针入度比” 来评定。蒸发损失百分率愈小，蒸发后针入度比愈大，则 表示沥青大气稳定性愈好，亦即“老化”愈慢。
（5）.
❖ 除以上四种主要性质外，还需了解石油沥青的溶解度、 闪点和燃点等性质。
❖ A. 溶解度 溶解度指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶
解的百分率。用以限制有害的不溶物（如沥青碳或似碳 物）含量。不溶物会降低沥青的粘结性。 B. 闪点和燃点
沥青混合料报告
沥青混合料报告1. 引言沥青混合料（Asphalt Concrete）是一种由沥青和矿料按一定比例和一定温度混合制成的道路铺装材料。
本报告旨在对沥青混合料进行详细的介绍和分析。
2. 沥青混合料的组成沥青混合料主要由以下几个组成部分构成：•沥青：沥青是沥青混合料中的粘结剂，能够将矿料牢固地黏结在一起。
沥青可以根据原料和生产工艺的不同分为沥青和改性沥青两种类型。
•矿料：矿料是沥青混合料中的骨料部分，可以分为粗骨料和细骨料两种。
粗骨料通常是由石料碎石等原料制成，细骨料通常由河砂、机制砂等制成。
•沥青混合料添加剂：沥青混合料中的添加剂可以改善沥青混合料的性能，如增强黏结力、提高耐久性等。
3. 沥青混合料的生产过程沥青混合料的生产过程主要包括以下几个步骤：1.骨料处理：首先将粗骨料和细骨料进行混合，并通过筛分、洗涤等工艺进行初步处理，以保证骨料的质量和粒径分布。
2.沥青生产：沥青可以通过石油加工或从天然沥青中提取得到。
在生产过程中，需要控制沥青的温度和黏度，以满足混合料的要求。
3.混合料配制：根据设计要求，将骨料和沥青按一定比例进行混合。
混合的过程需要控制温度、时间和搅拌速度等参数。
4.施工和养护：混合料在施工前需要进行均匀铺装，然后经过压实和养护等工序，以确保混合料的稳定性和耐久性。
4. 沥青混合料的性能测试为了评估沥青混合料的质量和性能，需要进行一系列的测试，常见的测试包括：•含沥青饱和度：用于评估沥青在混合料中的含量是否满足要求。
•稳定度和流动度：用于评估混合料的抗变形能力和流动性。
•标准贯入度：用于评估混合料的粘性和黏结性。
•压实度：用于评估混合料在压实过程中的变形和稳定性。
•耐久性：用于评估混合料在长期使用过程中的耐久性和疲劳性能。
5. 沥青混合料的应用领域沥青混合料广泛应用于道路铺装领域，主要包括以下几个方面：•高速公路：沥青混合料被广泛应用于高速公路的铺装，因其良好的耐久性和承载能力而得到广泛认可。
沥青混凝土
●
概述 ● 沥青混合料的概念与定义
按我国现行国家标准《沥青路面施工及验收规范》 GB92-93） 按我国现行国家标准《沥青路面施工及验收规范》（GB92-93） 对沥青混合料定义和分类如下： 对沥青混合料定义和分类如下： （一）定义 沥青混合料是沥青混凝土混合料 沥青碎石混合料的总 沥青混合料是 沥青混凝土混合料 和 沥青碎石混合料 的总 沥青混凝土混合料和 称。 （ 1 ） 沥青混凝土混合料 （ 简称 AC） —— 由适当比例的 沥青混凝土混合料（ 简称AC ） ——由适当比例的 粗集料、细集料及填料与沥青在严格控制条件下拌和的沥青 粗集料 、 细集料 及 填料 与 沥青 在严格控制条件下拌和的沥青 混合料。 混合料。 （ 2） 沥青碎石混合料（ 简称AM）——由适当比例的 粗 沥青碎石混合料（简称AM） ——由适当比例的 由适当比例的粗 集料、细集料、 填料（或不加填料） 沥青拌和的沥青混 集料 、 细集料 、 及 填料 （ 或不加填料 ） 与 沥青 拌和的沥青混 合料。 合料。
热拌沥青混合料 热拌沥青混合料
一、沥青混合料的组成结构和强度理论 二、沥青混合料的技术性质 三、沥青混合料的技术标准 四、沥青混合料组成材料 五、沥青混合料配合比设计
定义： 定义： 热拌沥青混合料——人工组配的矿质混合料与粘稠 热拌沥青混合料——人工组配的矿质混合料与粘稠 沥青在专门设备中加热拌和而成， 沥青在专门设备中加热拌和而成，用保温运输工具 运送至施工现场， 运送至施工现场，并在热态下进行摊铺和压实的混 合料。 合料。
（4）沥青用量对沥青混合料抗剪强度的影响 沥青用量过少，沥青不足以包裹矿粉表面， 沥青用量过少，沥青不足以包裹矿粉表面，矿粉间不能完 全地靠沥青薄膜联结， 因而沥青混合料的粘聚力很差。 全地靠沥青薄膜联结 ， 因而沥青混合料的粘聚力很差 。 随着 沥青用量的增加， 结构沥青的数量不断增多， 沥青用量的增加 ， 结构沥青的数量不断增多 ， 混合料的粘聚 力也不断提高， 当沥青用量达到一定程度时， 力也不断提高 ， 当沥青用量达到一定程度时 ， 形成的结构沥 青数量最多， 混合料的粘聚力达到最大。 青数量最多 ， 混合料的粘聚力达到最大 。 此时沥青用量为最 佳用量。 随着沥青用量的继续增加， 多余的沥青， 佳用量 。 随着沥青用量的继续增加 ， 多余的沥青 ， 将矿粉颗 粒推开， 在颗粒间形成未与矿粉作用的自由沥青， 粒推开 ， 在颗粒间形成未与矿粉作用的自由沥青 ， 混合料的 粘聚力开始逐渐降低。 当然， 粘聚力开始逐渐降低 。 当然 ， 少量自由沥青的存在也是必要 它可以增加沥青混合料的塑性，减少沥青路面的开裂。 的，它可以增加沥青混合料的塑性，减少沥青路面的开裂。 矿料的级配、表面性质、 （5）矿料的级配、表面性质、粒度等对沥青混合料抗剪强度 的影响 表面粗糙有棱角且接近正立方体时，沥青混合料抗剪强度高。 表面粗糙有棱角且接近正立方体时，沥青混合料抗剪强度高。
普通热拌沥青混合料材料组成
普通热拌沥青混合料材料组成普通热拌沥青混合料是道路施工中常用的路面材料，其材料组成对路面性能起着至关重要的作用。
一般来说，普通热拌沥青混合料主要由沥青、骨料、填料和添加剂等几种基本材料组成。
沥青是普通热拌沥青混合料中的主要胶结材料，起着将骨料粘结在一起，形成坚实路面的作用。
沥青根据其来源和性质的不同，可以分为天然沥青和人工合成沥青两种。
天然沥青是从油田中提取的天然矿物油，具有胶粘性较强、耐久性好的特点；而人工合成沥青则是通过加工改性石油沥青或其他石油化工产品得到的，性能稳定，适用范围广。
骨料是普通热拌沥青混合料中的主要支撑材料，其质量的优劣直接影响到路面的承载能力和耐久性。
骨料一般选用天然石料或人工骨料，根据不同的规范要求，可以分为粗骨料和细骨料。
粗骨料主要用于增加路面的强度和稳定性，而细骨料则用于填充沥青胶接的空隙，提高路面的平整度和耐久性。
填料是普通热拌沥青混合料中的一种辅助材料，主要用于填充骨料之间的空隙，增加沥青混合料的密实性和稳定性。
填料的种类多样，一般选用石粉、矿粉、矿渣等细颗粒材料，其颗粒大小应适中，不宜过大或过小，以保证沥青混合料的均匀性和流动性。
添加剂是普通热拌沥青混合料中的一种特殊材料，通过添加适量的添加剂可以改善沥青混合料的性能，提高路面的抗老化性能、耐水性能和耐磨性能。
添加剂的种类繁多，常见的有改性剂、增粘剂、抗裂剂等，其添加量应根据实际需要进行调整，以保证沥青混合料的性能达到设计要求。
普通热拌沥青混合料的材料组成主要包括沥青、骨料、填料和添加剂四种基本材料，它们各自的性能和比例搭配对沥青混合料的性能有着重要影响。
在实际应用中，需要根据路面的设计要求和施工条件，科学合理地选择和搭配这些材料，才能保证路面的质量和使用寿命，确保道路交通的安全和畅通。
《道路建筑材料》最新备课课件：第五章 沥青混合料
4.矿料级配类型及表面性质的影响
➢ 矿料的级配类型：密级配c↑、↓；开级配c↓、↑；间断 级配c↑、↑。
➢ 矿料的表面状态：集料颗粒具有棱角、近似正方体、表面有 明显的粗糙度时，具有很大的内摩擦角（↑），混合料的 抗剪强度高（↑）。
外因：
5.温度及形变速率产生的影响
温度升高：沥青易变形，黏聚力C下降，强度降低； 温度降低：黏聚力C升高，内摩擦角变化不大，故抗剪强度
3）骨架-密实结构：是一种理想结构，它既有一定的粗集料形成骨架，又有 足够的细集料充填空隙，既有较高的粘聚力，又有较高的内摩阻角。
3.沥青混合料的强度理论
➢ 沥青混合料铺筑的路面产生破坏的主要原因： 夏季高温时的抗剪强度不足导致变形过大产生推挤、拥包等现象 冬季低温时抵抗变形能力过差导致裂缝的产生
2.沥青与矿料的吸附作用
①物理吸附 矿料与沥青间的分子力吸附，与沥青表面活性物质含量有关，且只有
在干燥状态下才具有一定的黏附力。 ②化学吸附
沥青在沥青混合料中以两种形式存在，一种为结构沥青，一种为自由沥青。
沥青与矿料交互作用后，沥青在矿料表面形成一层扩散结构膜如下 图所示，在结构膜以内的称为结构沥青，在结构膜以外的称为自由沥青。
泛油
波浪
车辙
一、定义
沥青混合料是将经合理级配组成的矿质混合料（如碎石、砂、矿粉 等），与适量的沥青材料在一定温度下经拌和所组成的混合物。将沥 青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合料路面。
沥青混凝土： 结构是粗集料较多、细集料和矿粉也较多。 特点：对级配要求严格、密实度大、空隙率＜10%，抗渗性好。
2.沥青混合料组成结构类型
1）悬浮-密实结构：属于连续型密级配， 细集料较多，粗集料较少 特点：粘聚力大，内摩阻角小，高温稳定性差。强度主要来源于沥青的 粘结力。 沥青路面中，要求至少有一层是密级配沥青混合料。
沥青的性质及应用
沥青的性质及应用沥青，又称为石油沥青，是一种由烃类和天然沥青组成的混合物。
其外观为黑色或棕色的坚硬物质，质地具有黏性，不易分解。
它是一种重要的石化化工原料，广泛应用于建筑、道路、水利、电力等领域。
在本文中，我们将探讨沥青的性质及其应用领域。
一、沥青的性质沥青的主要组成成分是烃类和天然沥青，其中，蜡状物质是占重量的0.5%以下。
沥青具有下列主要物理性质：1. 质地黏稠：沥青是一种黏性较大的物质，它与许多油料的不同之处在于黏稠度较高。
2. 密度大：沥青的密度普遍在1-1.5g/cm3之间，因此具有一定的重量感。
3. 抗氧化性能：沥青具有较好的抗氧化性能，不易被自然界中的氧气所氧化。
4. 耐水性：沥青在水中不易溶解，具有较好的耐水性。
5. 耐高温性：沥青具有较好的耐高温性，不易分解。
6. 塑性及柔韧性：沥青具有一定的塑性和柔韧性，因此可以在一定程度上适应路况的变化。
二、沥青的应用1. 道路建设沥青是道路建设中必需的原材料，主要用于制造沥青混合料和沥青混凝土。
沥青混合料是道路面层的主要材料之一，具有良好的耐久性和抗冲击性能。
沥青混凝土的主要作用是增强路基层的承载能力。
2. 建筑材料沥青是一种优良的建筑材料，广泛应用于防水、防潮、隔音和防火等领域。
沥青混合物铺设在建筑屋顶和地下室，可以有效地防止水和潮气的渗透。
沥青防水卷材是一种常用的防水材料，具有优良的耐久性和防水效果。
同时，沥青还可以用于静音材料的制造，如防噪音地板和汽车隔音材料等。
3. 工业领域沥青是一种燃料，可以用来制造柴油和煤油等燃料。
同时，沥青还可以用于电力、化工等领域，如制造沥青密封剂、沥青纤维板和沥青石蜡等产品。
三、探讨沥青是一种具有广泛应用领域的化学物质，其性质和用途与科技和经济的发展密切相关。
随着社会经济的不断发展和人民群众对高品质道路、建筑和工业用品的需求不断增加，沥青的应用前景将会更加广阔，同时，随着科学技术的不断发展和节能减排政策的提出，沥青在环境保护领域也将发挥越来越重要的作用。
第五章沥青与沥青混合料
沥青的结构与沥青路面开裂
华北某沥青路面所采用的沥青的沥青质含量高达
33％，并有相当数量芳香度高的胶质形成的胶团。 使用两年后，路面出现较多裂缝，且冬天裂缝产 生越发明显。请分析原因。 该工程所用沥青属凝胶型结构，其沥青质含量高， 沥青质未能被胶质很好地胶溶分散，则胶团就会 连结，形成三维网状结构。此类沥青的特点是弹 性和粘性较好，温度敏感性小，但流动性，塑性 较差，开裂后自行愈合的能力较差，低温变形能 力差。故特别易于冬天形成较多裂缝。
标准粘度计法 我国现行试验方法规定：测定液体沥青等材料流
动状态的粘度时，应采用标准粘度计法，该试验 方法是：在标准粘度计中，液体状态的沥青，在 规定的温度条件下，通过规定的流孔直径，流出 50ml体积，所需的时间秒数(s)被称为沥青的粘 度，并以CT,d表示[T为试验温度(℃)，d为流孔 直径mm)]。在温度和流孔直径相同的条件下，流 出50ml所需时间愈长，表明沥青的粘度愈大。
温度也是影响石油沥青结构性能的因素之一，因
为沥青的某些成分，特别是树脂中的某些成分以 及石蜡等温度敏感性较强。 当温度升高时，这些成分会转变为流动性更好的 液体，使其胶体结构向溶胶结构方向发展； 当温度较低时，这些成分会转变为更为粘稠的固 体或半固体，其胶体结构向凝胶结构方向发展。 因此，在描述石油沥青的结构特征时应当指明相 应的温度。
2、低温脆性 沥青温度降低时会表现出明显的塑性下降，在较
低温度下甚至表现为脆性。特别是在冬季低温下， 用于防水层或路面中的沥青由于温度降低时产生 的体积收缩，很容易导致沥青材料的开裂。显然， 低温脆性反映了沥青抗低温的能力。 不同沥青对抵抗这种低温变形时脆性开裂的能力 有所差别。通常采用弗拉斯(Frass)脆点作为衡 量沥青抗低温能力的条件脆性指标。沥青脆性指 标是在持定条件下，涂于金属片上的沥青试样薄 膜，因被冷却和弯曲而出现裂纹时的温度，以℃ 表示。 低温脆性主要取决于沥青的组分，当树脂含量较 多、树脂成分的低温柔性较好时，其抗低温能力 就较强；当沥青中含有较多石蜡时，其抗低温能 力就较差。
沥青混合料名词解释
沥青混合料名词解释1.沥青混合料定义沥青混合料是一种由沥青、骨料（沙、石）、填料（石灰、水泥等）及其他添加剂组成的混合料。
它经过一定的工艺加工，形成具有一定性能的建筑材料，主要用于道路建设。
2.沥青混合料组成沥青混合料主要由沥青、骨料和填料组成。
其中，沥青是粘结剂，将骨料和填料粘结成一个整体；骨料是构成沥青混合料主体的主要成分，分为粗骨料和细骨料；填料通常为石灰石粉或水泥等，用以改善沥青混合料的性能。
3.沥青混合料分类根据不同的分类标准，沥青混合料可分为不同类型。
按骨料的粒径可分为粗粒式、中粒式和细粒式沥青混合料；按骨料的材质可分为碎石沥青混合料和砂沥青混合料；按施工温度可分为热拌热铺沥青混合料和常温沥青混合料。
4.沥青混合料性质沥青混合料具有良好的弹性和耐久性，能在温度变化、水分和紫外线作用下保持其性能稳定。
同时，它还具有良好的抗压强度、抗滑性能和低噪音性能，适用于各种道路建设。
5.沥青混合料应用沥青混合料广泛应用于道路建设，包括高速公路、城市道路、桥梁、隧道等。
此外，它还可用于制作防水材料、建筑材料等领域。
6.沥青混合料性能测试为保证沥青混合料的性能，需要进行一系列的性能测试，包括抗压强度、抗弯强度、耐久性、摩擦系数等。
这些测试旨在评估沥青混合料的各项性能指标，以保证其在道路建设中能满足工程要求。
7.沥青混合料配合比设计为达到最佳的路用性能，需根据不同的使用要求和环境条件，设计出合理的沥青混合料配合比。
配合比设计过程中需综合考虑骨料的级配、沥青的用量、填料的种类和用量等因素，以确定最佳的配合比。
8.沥青混合料制备工艺沥青混合料的制备工艺主要包括骨料的破碎、筛分、搅拌和熔炼等环节。
根据不同的配合比要求，将各种骨料和填料进行比例配合，再加入适量的沥青进行搅拌熔炼，最终形成所需的沥青混合料。
9.沥青混合料养护制备完成的沥青混合料需进行适当的养护，以保证其性能稳定。
养护过程中需控制好温度和湿度，并定期进行质量检测，以确保其满足工程要求。
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Coarse grade Dmax=37.5 ,31.5mm
Medium grade Dmax=26.5,19mm
图9.1.2 颗粒筛
Fine grade
Dmax=16, 13.2, 4.75mm
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沥青混合料的分类
Fig.9.1.1 铺设现场施工
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沥青混合料的分类
按最大粒径分为：特粗式，粗 Special coarse grade
粒式，中粒式和 细粒式
Dmax=53mm
Bituminous Mixture
Maximum Particle Diameter
按矿料级配分为：连续式和间断式
Continuous
Bituminous Mixture Mineral Gradation
Discontinuous
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沥青混合料的分类
按混合料密实度或压实后剩余孔隙率p 分为三类：密级配，半开级配和开级配
第九章
§9.2 沥青混合料的组成结构 及强度理论
❖组成结构 ❖强度理论 ❖影响φ和C的因素
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理论
组成结构
表面理论：(传统理论)
粗、细骨料及填料→密实级配的矿质骨架→较稀
沥青分布其间→沥青混合料
胶浆理论：(现代理论)
第九章
目录
基本要求 9.1 概述 9.2 沥青混合料的组成结构及强度理论 9.3 沥青混合料的技术性质 9.4 沥青混合料的组成材料 9.5 沥青混合料的技术标准 9.6 沥青混合料的配合比设计
基本要求
课时: 讲课 4, 试验 1 (1/2 hour) 主要内容 ➢沥青混合料的概念、分类及应用。热拌热 铺沥青混合料的组成结构及强度理论，组成 材料，技术性质及标准，配合比设计。 重点： ➢热拌热铺沥青混合料的强度影响因素，技 术性质
➢ 将高稠度沥青加到矿粉中形成胶浆－微分散体系 ➢ 将细骨料添加到胶浆中形成沥青砂浆－细分散体
系 ➢ 将粗骨料添加到沥青砂浆中形成沥青混合料－粗
分散体系
特点:
高稠度沥青 /沥青用量大/ 间断级配
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Coarse aggregate
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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 • 我们将详细地学习这种沥青混合料
的内容
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Fine aggregate
Breeze
High consistent bitumen
Adhesive cement
Bituminous Bituminous mixture
mortar
Micro dispersion Fine dispersion Coarse dispersion
system
system
Bituminous Mixture
Admixture material
compactness or the residual porosity after pressure
Dense gradation (p＜10%)
Half open-gradation (p＞10%)
Open-gradation p＞15%
system
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沥青混合料的类型
类型和沥青混合料的特点如下图9.2.1 和表9.2.1所示。
a- 密实悬浮结构 b- 骨架孔隙结构 c- 密实骨架结构 图 9.2.1 沥青混合料的类型
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§9.1 概 述
❖什么是“沥青混凝土” ❖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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什么是“沥青混凝土”
填料 矿质集料
沥青混合料
摊铺 压实
沥青混凝土
沥青混合料由矿质混合料和沥青胶组成的 混合体系。 矿料 (矿质集料, 矿质混合料) + 沥青 → 沥 青混合料 → 摊铺，压实 → 沥青混凝土 (AC) 或 沥青碎石 (AM)
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沥青混合料的分类
按施工温度分为热拌热铺、热拌冷铺 和冷拌冷铺
Bituminous Mixture
Construction Temperature
Hot-mixed and hot-spread Hot-mixed and cool-spread
Cool-mixed and cool-spread
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沥青混合料的定义
➢经人工合理选择级配组成的矿料与适量沥 青结合料，经拌合组成的优质路面材料。
Mineral Bituminous
Bituminous mixture
沥青混合料示意图
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Density type Ⅰ 3%~6%
Density type Ⅱ 4%~10%
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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
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沥青混合料的分类
按照沥青种类分为： 石油沥青混合料和煤沥青混合料
Bituminous Mixture
Bituminous
Petroleum bituminous mixture
Coal bituminous mixture
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