沥青和沥青混合料
沥青及沥青混合料试验规程
沥青及沥青混合料试验规程
一、试验目的
1、沥青、沥青混合料物理性能检测。
2、算出沥青混合料在热拌时的失重情况。
二、试验设备
1、汤式沥青将锅；
2、钢棒；
3、恒温恒湿箱；
4、斗型搅拌机；
5、动态力学收缩计；
6、沥青混合料热变实验机；
7、动态粘结试验机；
8、沥青韧性指数试验机等。
三、试验步骤
1、沥青组分汤式凝固点测定：将沥青放入汤式将锅内，使用钢棒搅拌，在25℃的恒温恒湿箱中蒸发至沥青凝固，记录组分的凝固点。
2、沥青混合料热变实验：在斗型搅拌机中，将沥青及矿粉加入，设定
加温升温的时间，在动态力学收缩计及沥青混合料热变实验机中检验
物料失重情况，求出沥青混合料在热拌时的失重量。
3、动态粘结试验：将沥青混合料放入动态粘结试验机内，检测符合标
准的粘结。
4、沥青韧性指数试验：使用沥青韧性指数试验机，测试沥青混合料具
有良好的韧性。
四、安全防护
1、穿戴安全帽和安全鞋。
2、由专业人员操作仪器设备。
3、使用时应排除火源、注意安全。
4、保持现场的清洁和整齐。
5、不得加热大于熔化点以上的沥青及混合料。
第八章---沥青及沥青混合料PPT课件
• 采用低软化点沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的 纸胎防水卷材叫油纸，当再用高软化点沥青涂盖 油纸的两面，并撒布隔离材料后，则称为油毡。 按原纸1m2的质量克数，油毡分为200、350和500 三种标号，油纸分为200. 和350两种标号。 45
• 1.2 新型有胎沥青防水卷材
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6.2 煤沥青的主要技术性质及应用
• 煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品。 烟煤干馏时所挥发的物质冷凝为煤焦油， 煤焦油经分馏加工，提取出各种油质后的 产品即为煤沥青。
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6.2.1 分类
• 煤沥青可分为硬煤沥青与软煤沥青两 种。
• 硬煤沥青是从煤焦油中蒸馏出轻油、 中油、重油及蒽油之后的残留物，常温下 一般呈硬的固体；软煤沥青是从煤焦油中 蒸馏出水分、轻油及部分中油后得到的产 品。
低温时又有较好的形变能力。 • C.凝胶结构——具有温度稳定性较好，但低温变
形能力较差。
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8
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• 6.1.2沥青的主要性质及其测试方法
• 1.沥青的主要性质及测试方法
• （1）粘滞性
• 石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相 对流动的一种特性。也可以说，它反映了沥青软 硬、稀稠的程度。是划分沥青牌号的主要技术指 标。
• 由于沥青中含有水分，施工前要进行 加热熬制。在加热过程中，应加快搅拌， 促使水分蒸发，并降低加热温度，而且锅 内沥青不能装得过多。
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6.1.3 沥青的技术质量标准
• 沥青的主要技术标准以针入度、延伸 度、软化点等指标表示，见表6.1
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表6.1 石油沥青的质量指标
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6.1.4 石油沥青的简易鉴别
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。
沥青与沥青混合料
等因素的长期综合作用下，抵抗老化变质的能力。
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密封材料
定义：在土木工程中，常出现大量的建筑结构缝和 施工缝，为保证建筑物的水密性和气密性，需对 这些缝隙填充有一定弹性、粘结性及密封性的材 料。
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7.2.1 防水涂料
施工方法：热施工、冷施工（常温）
一、沥青基防水涂料 1)冷底子油 用石油沥青直接溶于汽油、煤油、柴 油等有机溶剂中成为溶剂型沥青涂料 2)沥青胶
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二、改性沥青防水涂料
再生橡胶改性沥青防水涂料 氯丁橡胶改性沥青防水涂料 SBS改性沥青防水涂料 聚氨酯防水涂料 硅橡胶防水涂料 丙烯酸酯防水涂料
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树脂改性沥青 聚乙烯改性沥青 聚氯乙烯改性沥青 聚丙烯改性沥青 无规聚丙烯改性沥青
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橡胶和树脂共混改性沥青
热塑性弹性体(SBS)改性沥青 苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物
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7.2 沥青及改性沥青基防水材料
防水材料的分类 按形状和用途分为 防水涂料
防水卷材、片材 密封材料 防水材料的发展趋势
①根据道路等级、路面类型、所处的结构部位确 定沥青混合料类型（表12-14）； ②确定矿料最大粒径(D)及级配范围（表12-17）， D与路面结构层最小厚度h有关：h/D≈2; ③根据粗骨料、细骨料、矿粉的筛分试验结果， 计算各种矿料的用量比例。
A、条件： a、混合料类型 b、各种矿料筛分结果
B、方法： a、图解法 b、电算法
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结构 层次
上面层
高速公路、一级公 路
城市快速路、主干 路
三层式 沥
青混凝 土 路面
沥青路面与沥青混合料定义
05
沥青混合料在路面工程中的 重要性
提高路面质量
耐磨耐压
沥青混合料具有较好的耐磨性和 耐压性，能够抵抗车辆的磨损和 压实，保持路面的平整度和完整 性。
防滑性能
沥青混合料在雨天或潮湿路面上 具有良好的防滑性能，能够降低 车辆打滑和交通事故的风险。
降低噪音
沥青混合料路面具有较好的降噪 效果，能够减少车辆行驶噪音对 周围环境的影响。
减少污染
节能减排
推广使用环保型的沥青混合料和生产 工艺，能够降低能源消耗和减少温室 气体排放，有利于实现节能减排的目 标。
优质的沥青混合料能够减少车辆排放 的污染物的吸附，降低空气和噪音污 染。
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压实与养护
通过压路机对摊铺好的沥青路面进行 压实，并采取适当的养护措施，以保 证沥青路面的质量。
质量控制
材料质量控制
对原材料的质量进行严格把关，确保原材料 的质量符合设计要求。
搅拌均匀性控制
通过搅拌设备的控制，确保沥青混合料搅拌 均匀，无结块、离析等现象。
配料比例控制
根据设计要求，严格控制各种原材料的配比， 以保证沥青混合料的质量。
响其质量。
运输工具选择
选择合适的运输工具，确保沥 青混合料在运输过程中不发生
离析、结块等现象。
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沥青路面的性能与评价
耐久性
耐久性
沥青路面应具备足够的耐久性， 以抵抗自然环境因素（如阳光、 雨水和温度变化）和交通负载的 影响。
耐久性评价
可以通过实验室模拟和实地监测 来评估沥青路面的耐久性，包括 疲劳试验、老化试验和抗压强度 测试等。
摊铺与压实质量控制
对摊铺和压实过程中的沥青混合料进行质量 检测，及时发现并处理问题。
公路工程沥青及沥青混合料试验规程完整
公路工程沥青及沥青混合料试验规程2 术语2.1.1 沥青的密度沥青在规定温度下单位体积所具有的质量，以g/cm3计。
2.1.2 沥青的相对密度在同一温度下，沥青质量与同体积的水质量之比值，无量纲。
2.1.3 针人度在规定鍵和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯入沥的深度，以0.1mm计。
2.1.4 针人度指数沥青结合料的温度感应性指标，反映针入度随温度而变化的程度，由不同温度的针入度按规定方法计算得到，无量纲。
2.1.5 延度规定形态的沥青试样，在规定温度下以一定速度受拉伸至断开时的长度，以cm计。
2.1.6 软化点(环球法)沥青试样在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和质量的钢球，放于水或甘油中，以规定的速度加热，至钢球下沉达规定距离时的温度，以℃计。
2.1.7 沥青的溶解度沥青试样在规定溶剂中可溶物的含量，以质量百分率表示。
2.1.8 蒸发损失沥青试样在163℃温度条件下加热并保持5h后质量的损失，以百分率表示。
2.1.9 闪点沥青试样在规定的盛样器内按规定的升温速度受热时所蒸发的气体以规定的方法与试焰接触，初次发生一瞬即灭的火焰时的温度，以℃计。
盛样器对黏稠沥青是克利夫兰开口杯(简称COC)，对液体沥青是泰格开口杯(简称TOC)。
2.1.10 弗拉斯脆点涂于金属片上的沥青薄膜在规定条件下，因冷却和弯曲而出现裂纹时的温度，以℃计。
2.1.11沥青的组分分析按规定方法将沥青试样分离成若干个组成成分的化学分析方法。
2.1.12 沥青的黏度沥青试样在规定条件下流动时形成的抵抗力或内部阻力的度量，也称黏滞度。
2.1.13 沥青、混合料的密度压实沥青混合料常温条件下单位体积的干燥质量，以g/cm3计。
2.1.14枥青混合料的相对密度同一温度条件下压实沥青混合料试件密度与水密度的比值，无量纲。
2.1.15浙青混合料的理大密度假设压实沥青混合料试件全部为矿料(包括矿料自身内部的孔隙)及沥青所占有、空隙率为零的理想状态下的最大密度，以g/cm3计。
JTJ_052-2000沥青及沥青混合料试验.
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 沥青的密度density of bitumen沥青试样在规定温度下单位体积所具有的质量，以t/m3 计。
2.1.2 沥青的相对密度specific gravity of bitumen在规定温度下，沥青质量与同体积的水质量之比值。
2.1.3 针人度penetration在规定温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯人沥青试样的深度，以0. lmm 表示。
2.1.4 针人度指数penetration index一种沥青结合料的温度感应性指标，反映针人度随温度而变化的程度，由不同温度的针人度按规定方法计算得到。
2.1.5 延度ductility规定形态的沥青试样，在规定温度下以一定速度受拉伸至断开时的长度，以cm 表示。
2.1.6 软化点（环与球法）softening point沥青试样在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和质量的钢球，放于水或甘油中，以规定的速度加热，至钢球下沉达规定距离时的温度，以℃表示。
2.1.7 沥青的溶解度solubility沥青试样在规定溶剂中可溶物的含量，以质量百分率表示。
2.1.8 蒸发损失loss on heating沥青试样在内径55mm.深35mm 的盛样皿中，在163℃温条件下加热并保持5h 后质量的损失，以百分率表示。
2.1.9 闪点flash point沥青试样在规定的盛样器内按规定的升温速度受热时所蒸二的气体以规定的方法与试焰接触，初次发生一瞬即灭的火焰时的试样温度，以C 表示。
盛样器对粘稠沥青是克利夫兰开口杯（简称COC），对液体沥青是泰格开口杯（简称TOC 法）。
2·l·10．弗拉斯脆点fraass breaking point涂于金属片上的沥青试样薄膜在规定条件下，因被冷却和弯曲而出现裂纹时的温度，以℃表示。
2.1-11 沥青的组分分析analysis for broad chemical compositionof bitumen按规定方法将沥青试样分离成若干个组成成分的化学分析方法。
沥青及沥青混合料
用于一般的道路路面
标号有：A-60甲，60乙,100甲，100乙,140,180,200
(3)沥青的掺配
一各牌号的沥青不符合工程要求时采用
掺配的两种沥青应表面张力相近、化学性质相似
掺配的两种沥青比例：
Q1=(T2-T)/(T2-T1) Q1—较软沥青所占的比例 T—掺配后的沥青软化低点，度
a.沥青路面施工气候分区：
寒区：黑、吉、辽（营口以北）、内蒙古（包头以北)、冀（承德、张家 口以北）、晋（大同以北）、陕（榆林以北）、甘、新、青、宁、藏 等
温区：辽（营口以南）、内蒙古（包头以南)、冀（承德、张家口以南）、 晋（大同以南）、陕（榆林以南、西安以北）、甘（天水一带）、鲁、 豫（南阳以北）、京、津、苏（徐州、淮阴以北）、皖（宿县、毫县 以北）、川（成都西北）等
石油沥青和煤沥青的元素比较;
沥青名称 元素组成（%）
碳氢比（原子数比）
C
H
OS
N
石油沥青 86.7 9.7 1.0 2.0 0.6 0.8
煤沥青
93.0 4.5 1.0 0.6 0.9 1.7
根据道路标准粘度煤沥青分为9个标号：T-1,T-2,T-3,T-4,T5,T-6,T-7,T-8,T-9
（1）石油沥青的组分
石油沥青由许多高分子碳氢化合物及其氧、硫、氮等衍生物 组成的复杂混合物。其成分简化为：
油分 油状液体→流动性
树脂 粘稠状物质（半固体） →粘结性、塑性、流动性
地沥青质 固体粉末→温度敏感性、粘度
(2)石油沥青的胶体结构
胶体结构：胶团+油分
油分
地沥青质
树脂
溶胶型胶体结构 溶凝型胶体结构 凝胶型胶体结构 2、石油沥青的技术性质 （1）防水性（用作防水材料） 憎水材料 不溶于水 与矿物材料表面粘结力强 (2)粘滞性（粘性） 指阻碍相对流动的性质（流体）。 影响因素？ 用相对粘度表示 测定指标： a.粘稠沥青用针入度（25度，100克标准针，5秒内贯入沥青
沥青及沥青混合料
➢液体沥青—冷底子油
是将汽油、柴油、煤油等有机溶剂 与沥青混合制得旳一种液体沥青。
石油沥青：汽油=30：70； 石油沥青：煤油或轻柴油=40：60。
➢ 乳化沥青
是将热熔沥青经强力机械作用 分散成为沥青微滴（1~6μm），分散 在具有表面活性物质旳水溶液中，构 成旳稳定乳状液。
• 乳化原理
水 —极性分子 沥青—非极性分子
蒸发损失越大，针入度比越小旳沥 青，其大气稳定性越低，“老化”愈快。
（6）其他技术指标
脆点 沥青材料由粘塑性状态转变为弹脆性
状态时旳温度。脆点是沥青发生脆性破坏 旳温度界线，是表征低温特征旳指标。 溶解度
可用来检验沥青中是否混入无机杂质。
闪点和燃点
l 闪点：临近沥青表面旳混合气体遇火后 发生闪火时旳温度。
△T越大，阐明沥青材料从固态向液 态转化旳温度间隔越大，沥青旳温度稳定 性越高。
软化点也能够反应沥青材料旳温度稳定 性。
软化点越高，沥青旳温度稳定性越 好。
针入度指数
针入度指数越大，沥青旳温度稳定 性越好。
（4）塑性
塑性是指沥青材料在外力作用下，产生 变形而不破坏，除去外力后，仍能保持 变形后形状旳性质。
温度稳定性差旳沥青，对温度变化旳反 应敏感，较小旳温度变化就可使沥青粘 度出现较大旳变化。
不同温度下，沥青旳三种状态： 玻璃态：沥青呈硬脆性。 高弹态：具有很高旳弹性变形能力。 粘流态：：沥青呈粘性流动状态。
温度稳定性旳指标：
△T＝t软-t脆
t脆—为高弹态向玻璃态转化旳温度； t软—为高流态向粘流态转化旳温度。
两者一般不相溶 合
水 —极性分子 沥 青—非极性分子 乳化剂—表面活性物质
乳化剂在两相界 面产生强烈旳吸 附作用，形成吸 附层。
第6章沥青和沥青混合料
宜用 B石油沥青。建 筑沥青在使用制成的沥 青胶膜较厚，增大了对 温度的敏感性，同时沥 青表面又是较强的吸热 体，一般同一地区的沥 青屋面的表面温度比当 地最高气温高25～30℃。
为了避免夏季流淌，用于屋面的沥青材料的软化点应比本地区屋面最 高温度高出20～25℃，亦即比当地最高温度高出50℃左右。南方炎热 地区气温相当高，A沥青软化点较低，难以满足要求，夏季易流淌。 可选B，但B沥青延伸度较小，在严寒地区不宜使用，否则易出现脆裂 现象。
第6章 沥青和沥青混合料
本章学习指导 工程应用 6.1 沥青材料 6.2 沥青混合料
创造性培养
本章学习指导
本章共两个知识点。本章的学习目的是： （1）掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测定 方法；了解沥青的改性和掺配，了解主要沥青制品及其 用途。 （2）掌握沥青混合料配合比，包括矿质材料的配 合比的设计和配制；了解其于工程中的使用要点。
大部分优质道路沥青均配成溶～凝胶型结构。
（2）塑性（延性）
沥青的延性是指当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性 变形的总能力，通常是用延度作为条件指标来表征。沥青材料在 低温下，受到瞬时荷载时，常表现为脆性破坏。
受外力作用，变形但不破坏，外力除去，变形保持。 塑性小的沥青，低温下易开裂；塑性大的沥青，不易开裂，且具有 自愈性，防水性也好。 用延度表示。 ∞字形标准试件（中间最小截面面积为1cm2），用延度仪，在规定拉 伸速度和规定温度下拉断时的长度，单位：cm。
本章的难点是沥青混合料配合比设计。建议在弄 懂各步骤的基础上完成相关的练习题，通过实践来掌握 其设计。
工程应用
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)。
46
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。
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
沥青与沥青混合料重点总结
沥青与沥青混合料重点总结1四组分分析法（sara法）饱和酚芳香酚胶质沥青质饱和酚（s）：无色粘稠液体，赋予沥青流动性芳香酚（na）：茶色粘稠液体，赋予沥青流动性胶质（pa）：红褐色至黑褐色粘稠液，胶体稳定性，提高吸附性及可塑性沥青质（at）：深褐色固体沫状微粒，提高热稳定性和粘滞性2蜡对沥青路用性能的影响：高温时融化降低沥青粘度温度敏感性增大低温低温时易析出分散在沥青中减少沥青分子间的紧密联系降低沥青延展性粘附性使沥青与石料表面亲和力变小影响沥青与石料的粘附性抗滑性是沥青路面抗滑性能降低。
重交通道路沥青要求：蜡含量<2.2%3石油沥青的胶体结构1）溶胶型结构：针入度指数pi2）溶―凝胶型结构：pi-2~+2高温时具备较低的感温性低温时具备较好的变形能力大多数优质道路沥青都就是这类胶体结构3）凝胶型结构：pi>+2较低的温度感应性较好粘弹特性低温变形能力差4沥青的粘滞性：沥青在外力作用下抗剪切变形的能力。
分成：绝对粘度、运动粘度，表观粘度5沥青的三大指标针入度：（黏稠性）在规定的温度和时间内，额外一定质量的标准针横向倒入式样的深度软化点：（冷稳性）沥青条件切割点至凝结点的温度间隔的87.21%为软化点延度：（塑性）当其受外力的弯曲促进作用时，所能够忍受的塑性变形的总能力6我国石油沥青的标号和等级就是根据沥青采用的气候分区按针入度分割的。
7沥青的感温性辨别方法：针入度指数法（pi）、针入度-粘度指数（pvn）8石料的酸碱性按化学组分中sio2和ca0的含量去分割酸性材料（>65%）→花岗岩石英岩中性材料（52%~65%）→辉绿岩闪长岩碱性材料（<52%）→石灰岩玄武岩优选：碱性石料（碱性石料与沥青的吸附粘结性更好）9毛体积密度：石料在规定条件下，单位毛体积（包含矿质实质和孔隙的体积）的质量。
??=/（++）测定方法：静水秤法”“封蜡法”量积法10吸水性石料在规定条件下吸水的能力。
沥青和沥青混合料试验检测方法
沥青和沥青混合料试验检测方法第一节沥青材料试验检测方法根据中华人民共和国交通部行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-93）中道路用石油沥青技术要求（M0671-93），对于中轻交通量道路石油沥青，需检验针人度。
延度、软化点、溶解度、闪点以及蒸发损失试验后的质量损失和针人度比；对于重交通道路石油沥青，需检验针人度、延度、软化点、闪点、溶解度、含腊量、密度以及薄膜加热试验后的质量损失、针人度比、延度。
现将各指标的检测方法分别叙述。
一、沥青针入度试验方法针人度试验是国际上经常用来测定粘稠（固体、半固体）沥青稠度的一种方法，通常稠度高的沥青，针人度值愈小，表示沥青愈硬；相反稠度低的沥青，针人度值愈大，表示沥青愈软。
我国现行标准是以针人度为等级未划分沥青的标号。
1．目的和适用范围（1）沥青的针人度是在规定温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯人试样的深度。
以0.1mm表示。
（2）非经注明，标准针、针连杆与附加法码的总质量为100g±0.05g,试验温度为25℃，针人度贯人时间为5s。
根据需要如采用其他试验条件时，应在试验结果中注明。
（3）本方法适用于测定道路石油沥青、液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。
2．仪具与材料：（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：并能指示针贯人深度准确至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砖码一只，以供试验时适合总质量1oog±0.05g的需要。
仪器设有放置平底玻璃保温皿的平台，并有调节水平的装置，针连杆应与平台相垂直。
仪器设有针连杆制动按钮，使针连杆可自由下落。
针连杆易于装卸，以便检查其质量。
仪器还设有可自由转动与调节距离的悬臂，其端部有一面小镜或聚光灯泡，借以观察针尖与试样表面接触情况。
当为自动针入度仪时，基本要求与此项相同，但应附有对计时装置的校正检验方法，以经常校验。
沥青与沥青混合料复习知识点
沥青与沥青混合料复习知识点1、按来源，1天然沥青（湖沥青，岩沥青）、2石油沥青、3焦油。
2、沥青路面必须满足的基本要求：具有一定的强度刚度、稳定性、耐久性、平整性、抗滑性。
3、老化：沥青中的有机高分子材料，在环境因素的作用下发生氧化等各种反应。
4、原油是由不同分子量和沸点幅度的碳氢化合物组成的混合物。
5、根据基属不同，分为石蜡基沥青、中间基沥青、环烷基沥青。
6、实验对沥青质的影响：溶剂的性质、溶剂的用量、温度。
7、沥青质的含量增加，软化点升高，胶质芳香族增加，软化点下降，饱和族对软化点影响较小。
8、沥青质含量增加，针入度减小，软化点增高，粘度增大。
9、胶质化学稳定性差，能使沥青具有足够的粘附力，对沥青的粘弹性形成良好的胶体溶液等方面都有重要作用。
10、油分，混合烃及非化合物组成的混合物，起柔软和润滑作用。
11、腊，原油、渣油及沥青在冷冻时，能结晶出的熔点在25以上的混合组分.测定腊含量（脱胶步骤，脱腊步骤）12、沥青分子的结构形态和状态与胶体性质、流变性质和路用性质有关。
13、胶体结构的分类：溶胶型结构，溶-凝胶型结构，凝胶型结构（-2《PI《2） 14、优质路用沥青：化学组分比例适当，腊含量少，化学结构环数多，芳环多，烷侧链少，溶-凝胶型结构的沥青。
15、评价沥青与矿料的粘附性：1沥青与集料粘附性实验，2沥青混合料粘附性实验16、改善沥青粘附性措施：1活化集料表面 2在沥青中加入抗剥落剂 17、耐久性：保持良好的流变性能、凝聚力和粘附性的能力 18、沥青变脆变硬的原因：蒸发损失，暗处氧化，光照氧化 19、延性：沥青在外力作用下发生拉伸变形而不破坏的能力20、延性的影响因素：内，化学组分，化学结构；外，试验温度，拉伸速度。
21、沥青的低温性质：沥青低温脆性，温度收缩系数和低温延性22、改性沥青混合料：掺和橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细橡胶粉或其他改性剂，从而使沥青或沥青混合料改善的沥青结合料 23、改性剂：在沥青或沥青混合料中加入天然的或人工的有机无机材料，可熔融，分散在沥青中，改善和提高沥青路面性能的材料24、高聚物基本特征：巨大的分子量，复杂的链结构，晶态与非晶态共存，同一种高聚物可加工成不同性质的材料，高的品质系数 25、高聚物的性能用途分：塑料，橡胶，纤维26、聚乙烯：强度高，延伸率大，耐寒性好，优良的改性剂 27、改性沥青聚合物：热塑性橡胶类（SBS），橡胶类（SBR），树脂类（EV A,PE） 28、1老化试验仪，2动态剪切流变仪-粘弹性，3旋转式粘度计-粘度，4弯曲梁流变仪-低温劲度，5直接拉伸试验仪-低温变形 29、岩石：岩浆岩，沉积岩，变质岩30、石料的技术性质：1物理性质，密度，吸水性，耐水性，抗冻性，耐热性，坚固性。
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。
沥青与沥青混合料
一、普通沥青1、技术性质：（1）物理常数：密度——在规定温度条件下，单位体积的质量；相对密度——在规定温度下，沥青质量与同体积水质量之比。
（2）粘滞性：反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力，简称粘性，以绝对粘度表示。
工程中通常采用条件粘度反映沥青的粘性。
条件粘度：针入度（适应粘稠石油沥青）；粘度（适应液体石油沥青）（3）延性：沥青材料当受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，以延度作为条件延性的表征指标。
（4）温度敏感性：高温性能指标（软化点、针入度指数）；低温性能指标（脆点）（5）抗老化性（耐久性）：评价方法采用蒸发损失试验、薄膜加热试验、旋转薄膜加热试验；评价指标;蒸发损失百分率、针入度比、蒸发后沥青延度。
（6）安全性：评价指标闪点、燃点。
（7）其他性质：如溶解度、含蜡量、粘附性等。
2、组分：三组分（油分、树脂和沥青质）；四组分（饱和分、芳香分、胶质和沥青质）3、胶体结构：溶胶型结构、溶-凝胶型结构、凝胶型结构（按沥青质含量少、适中、多）4、三大指标：针入度、延度、软化点，分别表征粘滞性、延性和温度敏感性。
（1）针入度：在规定温度（25℃）条件下，以规定质量（100g）的标准针经过规定的时（5s）贯入沥青试样的深度，单位：0.1mm。
表示方法：P（25℃，100g，5s）表征意义：针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小，是目前我国粘稠石油沥青的分级指标。
（2）延度：将沥青试样制成∞字形标准试件，采用延度仪，在规定温度和规定拉伸速度下拉断时的长度，单位：cm。
表示方法：D（T，v）T为试验温度（0℃、15℃、25℃），v为拉伸速度（1cm/min、5cm/min ）表征意义：沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。
（3）软化点：将沥青试样注于规定内径的铜环中，环上置一钢球，在规定加热速度下，沥青逐渐软化，直至在钢球荷重作用下滴落到下层金属板时的温度，单位：℃。
表示方法：T R&B表征意义：沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。
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② 微填料——炭黑、高钙粉煤灰、或火山灰、页岩粉 等，采用的微填料应经活化、芳化等预处理，否则反 而会劣化沥青性能。
③ 纤维类——聚乙烯纤维、聚酯纤维等人工合成纤维 和矿质石棉纤维等。
④ 硫磷改性剂——硫在沥青中能提高沥青的高温抗变
形能力，具有所谓“硫桥”作用，掺加低剂量（0.5～
1.0%）即有明显效果。
定义：沥青内部阻碍其发生相对流动的性质 影响因素：地沥青质↑，油份↓→粘滞性↑
指标：
温度↑→粘滞性↓
粘稠沥青：针入度（0.1mm）,P（25℃，100g，5s）
液体沥青：粘度（s），CdT
——针入度↑、粘度↓→粘性小
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8
2、塑性（延展性） 定义：在外力作用下产生变形而不破坏的能力 影响因素：
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4、粘附性
定义：
石油沥青与其他材料界面面物理、化学 性质
评价方法：
＞ 13.2mm骨料，水煮法 ≤ 13.2mm骨料，水浸法
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5、大气稳定性
定义： 沥青在光、热、水、气等环境因素作用下抵
抗老化的性质。 老化原因：
生产:
提炼 石油
轻质油 润滑油
渣油 再加工 沥青
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3
分类：
按原油基属：石蜡基、环烷基、中间基 按加工方式：直馏、蒸馏、氧化、裂化、酸洗等 按状态：粘稠沥青、液体沥青 按用途：
道路石油沥青 建筑石油沥青 普通石油沥青
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4
组丛： 沥青中物理力学性质相近的成分
三组分分析法（溶解-稀释法） 油分：黄色液体，赋予沥青流动性。 树脂：褐色粘稠体，赋予沥青塑性和粘结性 地沥青质：黑色固体，赋予沥青温度稳定性 石蜡：有害组丛
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四、沥青的改性及应用
1、改性的目的——改善性能，延长使用寿命 屋面防水：高温不流淌，抗老化，抗低温脆断。
路面工程：高温抗剪强度高、不拥包、推移、抗 车辙等永久变形；抗低温开裂；抗老化；较强的 粘附性、抗疲劳应力、抗滑等。
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2、常用的改性剂
① 高聚物——如树脂类、橡胶类和树脂—橡胶合金共 聚物。
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
四组分分析法 饱和分、芳香分、胶质、沥青质
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5
结构： 结构形式:胶体结构
胶体结构类型: 溶胶型结构 - 油分树脂多,地沥青质少 凝胶型结构 - 油分树脂少,地沥青质多 溶凝胶型结构 - 三者适中 ——土木工程常用沥青结构
胶体结构划分依据:针入度指数
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(二)、沥青技术性能
1、粘性（粘滞性）
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3、改性沥青的效果 —[树脂]→ 耐寒性、耐热性、粘性↑ 沥青—[橡胶]→ 高温变形性↓ 低温柔顺性↑ —[填料]→ 粘性、耐热性、温度稳定性↑
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§9-2 防水材料
我国房屋建筑防水现状
防水措施 应用率,%
卷材 ＞60
涂料 ＞10
项目
工程部位 防水措施 屋 浴 卷 涂 刚性 面 厕 材 料 屋面
渗漏率,% 35 39 31 44 39
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屋面防水等级
等级
建筑种类
防水年限
Ⅰ
特殊重要民用建筑 特殊防水工业建筑
25
Ⅱ 重要工民建,高层建筑
15
Ⅲ 一般工业与民用建筑
10
Ⅳ
非永久性建筑
5
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应用一 防水卷材
1999年全国销售量 沥青防水卷材： 万平方米
改性沥青防水卷材：5600万平方米 高分子防水卷材：3100万平方米
油分、树脂含量↑→塑性↑ 温度↑→塑性↑
指标：延度（mm） ——延度大→ 塑性好
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9
3、温度稳定性（温度敏感性）
定义：粘性和塑性随温度升降而变化的性能
玻璃态 Tg 高弹态 Tm 粘流态
脆化点
软化点
T 温度
指标：①软化点Tm 、脆化点Tg
影响因素：地沥青质↑、油份树脂↓→ Tg↑ 、Tm↑ 实际要求：软化点高，脆化点低。
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一、沥青 防水卷材 油毡：防水 ——— 高软化点沥青，
胎体 ——— 油纸、玻璃纤维布， 防粘隔离 — 滑石粉、云母片。
优点：防水性能较好、资源丰富、价格低廉。 缺点：低温脆裂、高温流淌，
（20-PI）/（PI+10）可评价温度敏感性 针入度指数的计算：
PI=30/（1+50A）-10
针入度指数与沥青胶体结构类型：
PI＞2，凝胶结构
PI＜-2，溶胶结构
-2＜ PI ＜2，溶凝胶结构
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13
土木工程用沥青针入度指数的选择：
道路沥青：
通常： -2＜ PI 路面：-1＜ PI ＜1，→ 0.5＜ PI ＜1 灌浆材料： -3＜ PI ＜1 胶结剂： -2＜ PI ＜5 ——PI越大，高温稳定性越好。低温性能需做改 性处理
油分 → 树脂→地沥青质 老化结果：
变硬、变脆、易开裂 评价方法：
蒸发质量损失率、加热前后针入度比、加 热前后延度变化
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16
6、施工安全性
定义：石油沥青在加热使用时，不易发生闪火或
燃火的性质。
评价指标： 闪点： 燃点：
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17
石油沥青组分、结构与性能之间的关系
油分↑ 树脂↑ 地沥青质↓
改善：增塑剂、橡胶、树脂、填料
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11
②针入度指数
评价原理：针入度（P）随温度变化（T）而变化
lgP=AT+K A——针入度-温度敏感系数 A值的计算原理：已知直线上两点，即可求得 斜率值。
缺陷：A值为小数，应用不方便。
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12
针入度指数（PI）概念的建立
原理：以针入度指数PI表示沥青的温度敏感 性，假设20为最佳值，-10为最差值。则：
第九章 沥青、防水材 料和沥青混合料
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1
沥青的定义：一系列分子量不等的高分子 聚合 物组成的有机混合物质。
沥青的分类：地沥青、焦油沥青 沥青特点：
粘结性、塑性、憎水性、不透水性 不导电性、耐蚀性
沥青的应用：道路工程、防水工程、防腐工程
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2
§9-1 石油沥青
（一）、石油沥青的生产、组丛和结构