沥青及沥青混合料性能试题及答案

沥青及沥青混合料性能相关问题的回答一、沥青路面上中下三个结构层，从级配组成上讲，这三层结构如何考虑？材料方面:对于沥青路面，在进行材料选择时，首先要选择合适的标号沥青作为粘结材料，然后再考虑沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳可抗老化等性能。

选用沥青时考虑的因素有：一、石油沥青标号与气候分区的关系：沥青路面选用沥青标号时，要根据各地区的气候条件进行选择，例如。

据夏天气候的要求，对于夏季温度高、高温持续时间长的地区，该选用硬一点、稠度大的沥青，而为了满足冬季寒冷气候条件的需要又应该选用稠度低、低温延度大的软质沥青；对于日温差大的地区应选择针入度指数大的沥青。

然而我国幅员辽阔气候条件复杂，许多地区冬季寒冷，夏季炎热，在选用沥青时，要尽量做到兼顾低温和高温的性能要求。

二，根据气候区划、路用性能、结构层次等选择性能指标合适的沥青。

例如，对于重载交通路段、山区及丘陵区上坡路段、停车场等行车速度低的路段，宜采用稠度大的沥青；对于交通量很小的中低级公路、旅游公路，气温低时，宜选用稠度小的沥青。

考虑到沥青表面层直接接受车轮荷载的反复作用和各种自然因素的影响，要求路面表面层具有平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久等服务功能，同时应具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗老化等品质。

因为密实型级配沥青混合料（例如AC-16，空隙率一般为3%）的抗裂性、疲劳强度和耐久性较优越，适宜选用。

沥青中面层和下面层经受着上面层传递的荷载，除了平整性和抗滑性方面要求低些，沥青混合料的选择要求同样有较高要求，通常选用密实型中粒式和粗粒式混合料（如AC-20，AC-25）二、透层油要加还是不加？如果加，以什么性能为主？渗透指标4～5mm合理不合理？为了使沥青面层与非沥青材料基层结合良好，在基层浇洒乳化沥青、煤沥青或液体沥青而形成透入基层表面的薄层二透层沥青洒布后应不致流淌、渗入基层一定深度，并不得在表面形成油膜。

在基层上喷洒液体石油沥青，乳化沥青，煤油沥青而形成的透入基层表面一定深度的薄层就是透层油。

必要性：规范规定沥青路面各类基层都必须喷洒透层油。

基层上设置下封层时, 透层油不宜省略。

材料选择和要求：应根据基层类型选择渗透性好的液体石油沥青、乳化沥青、煤沥青做透层油，级配砂砾级配碎石等粒料基层宜采用较稠的透层沥青, 而表面致密的半刚性基层宜采用渗透性好的较稀的透层沥青。

经过研究推广，乳化沥青被大量用作透层油。

一、乳化沥青。

作为透层用的乳化沥青透层油透层油宜为中裂或慢裂型洒布用乳化沥青，其技术指标和质量要求应符合道路用乳化沥青或道路用聚合物改性乳化沥青规定的技术要求。

透层用乳化沥青稠度宜通过试洒确定。

表面致密的半刚性基层宜选用渗透性比较好的稀的慢裂慢凝乳化沥青。

一般的乳化沥青对半刚性基层渗透性较差。

多选用非离子或阴离子乳化沥青，以提高渗透性口级配砂砾、级配碎石等粒料基层宜采用较稠的乳化沥青和分裂速度较快的乳化沥青。

二、稀释沥青。

使用煤油稀释沥青的目的是要降低沥青粘度，以利于透层油的渗透。

因此，煤油的掺配比例要适中，煤油比例过大，沥青含量就偏低，即使有足够的渗透深度，也不能达到透层油应有的粘结效果。

煤油比例过低，稠度大、豁度高，不利于渗透，残留于基层表面，这些浮油由于煤油的存在而软化点较低，将会在结合层间产生不良影响。

掺配比例应通过试验确定，通常通过检测粘度指标来控制煤油掺配比例的比较容易。

三、煤沥青。

煤沥青产品因其具有极强的渗透能力曾一度被广泛用作透层材料。

但是，煤焦油自身化学组分对环境有严重的污染，其使用越来越受到限制。

现在的煤焦油产品一般比较稠，需要掺配稀释剂调稀，在掺配中由于安全性问题以及稀释剂组分的变化，往往影响到入和固结效果，目前世界已很少使用。

施工要求：透层油宜在基层施工结束、表而稍千后喷洒。

当基层完工后时间较长，表面过分干燥时，在基层表面需洒少量的水。

因湿润的基层比干燥的效果要好，过于潮湿的基层应适当晾干，然后再喷洒乳化沥青，可获得更好的施工效果。

喷洒乳化沥青透层油的纂层应有足够的强度和平整度，而且无变形。

基层表面局部低洼处、应用乳化沥青碎石找平，并压实，基层表面石料间的孔隙应用适当材料填满。

路面应清扫干净，对路缘石及人工构造物应适当保护以防污染。

在这几个作用中，我认为应以增加基层和面层联接性能为主。

因为，我国公路路面设计为多层弹性体系，层间条件为完全连续接触，路面结构层间结合不紧密，理论上结构层的厚度就要加大，经济上浪费，所以设计透层油来增强半刚性基层和沥青层面之间的结合，使其层间的结合尽可能接近完全连续状态。

渗透指标5mm不太合理。

因为我国规范要求铺撒后通过钻孔或挖掘确认透层油渗透入基层的深度不宜小于5-10mm并能与基层联接为一体，所以5mm这个厚度偏小，应适当增加。

三、石蜡如何从沥青中有效分离？蜡使沥青的高温粘度变小，低温粘度增大，也就是说它将促使路面夏季软化，冬季发脆，蜡含量越高，PI、PVN、VTS都将变小，蜡的影响不好。

沥青中含有一定的石蜡，含量愈多，其粘结性和耐热性愈差。

普通石油沥青中的含蜡量较高，但软化点与达到流动状态的温度差值却很小，当温度加到软化点时，沥青已接近流动状态，因此，施工后容易产生流淌现象，所以在建筑防水工程中，一般不宜直接采用或单独使用多蜡沥青，如果不加处理使用，将会发生粘结不牢、流淌、易老化等缺点，必须采用一定的技术处理，去掉所含的蜡，改善其性能后才能使用。

其主要处理方法如下：1、氯盐处理法：在进行处理时，先将高蜡沥青放人锅内加热熔化至沥青脱水，温度一般控制在220～24O℃。

脱水后的沥青在260～28O℃温度及不断搅拌下，加人预先称好的粉状氯盐，这时出现大量的气泡，表示氯盐和沥青的化学反应在进行，然后保温0.5～1h左右，泡沫消失后即可使用。

常用的氯盐有AlC、FeC、Zn C等。

其活性顺序为AlC> FeC>Zn C；2、高温吹氧法：沥青脱水后，加热至250～300℃，吹入空气，使蜡分氧化和蒸发。

吹氧时间一般为2～6h。

3、减压蒸提法：在加热的石油沥青（300℃）中通入高压水蒸气（350℃），使熔点和沸点较低的石蜡和油质分子与水蒸气的分了相互发生作用，随着蒸汽从沥青里分馏出来。

该法的缺点是脱蜡处理后的沥青，性能得到改善，但软化点降低，必须重新经过氧化处理，以提高其软化点。

4、溶剂脱蜡法：是工业上常采用的方法。

用选择性的溶剂，如液态丙烷、甲乙酮等溶解油蜡质，冷却使蜡质结晶析出，过滤后所得的疏松蜡质再进一步精制。

丙烷或甲乙酮等回收使用。

5、混合处理法：在多蜡沥青中掺入一定比例的10号石油沥青或天然沥青，混合熔化搅拌均匀，以增加沥青质含量，相对减少石蜡含量。

一般掺配比例为：多蜡沥青∶10号建筑石油沥青=1∶0.7～1.5（重量比）四、前苏联在粘稠道路石油技术标准中增加30°延度，现在评价沥青延度有哪些方法？苏联规定0℃延度及针入度指数的目的是为了限制石蜡基沥青的使用。

目前的评价方法：沥青的延性是指当受到外力作用时，所能承受的塑性变形的总能力，延度是用作为条件延性指标来表征。

延度试验方法是将沥青式样制成8字形标准试（最小截面1cm2），在规定拉伸速度和规定温度（5cm/min，15℃或10℃）下拉断时的长度，以cm计，称为延度。

试验的主要步骤有：1、取沥青样品，加热至流动状态，沥青浇注于试模侧模与端模之间的间隙中，形成环形沥青试件；2、在空气中冷却，切除沥青试件高于试模的部分；3、把试件放入目标测试温度的水浴内，把试件的侧模取下，将试模两端的孔分别套在滑板及槽端固定板的金属柱上；4、设定测力延度试验的参数，读取测力延度曲线；5、开动延度仪，并注意观察试样的延伸情况；6、试件拉断时，读取指针所指标尺上的读数，以cm表示。

五、石油沥青工程性质评价方法是如何考虑的？1、表征沥青随温度而发生性质变化幅度的指标是感温性指标。

在低温及短的荷载作用时间下，沥青呈现弹性行为，其主要考虑对象是低温开裂；在高温及长时间的或反复的荷载作用条件下，呈现粘性行为，其中着重考虑永久变形(流动)，在其间的中等温度及时间条件下，沥青呈现典型的粘弹性行为，在此，疲劳开裂是研究的重点。

描述沥青感温性的指标通常用针入度指数PI值，60℃动力黏度是反映道路沥青高温抵抗永久变形能力的一项重要参数。

其测试方法目前采用的基本有两种，分别是Brookfield旋转黏度计与真空减压毛细管法。

对于道路石油沥青与改性沥青通常采用60℃时的动力黏度这一参数来评价沥青材料的高温路用性能。

2、对于沥青结合料的高温稳定性时，考虑石油沥青在高温性能指标有软化点和60℃动力粘度以及动态试验。

沥青路面在高温，特别是持续高温时，可能使沥青路面在中交通作用下迅速变形破坏。

沥青作为粘弹性材料，在持续高温条件下，沥青性能由弹性体向塑性体转化，精度模量大幅度降低，抗变形性能急剧下降，因此高温稳定性始终是沥青路面必须要考虑的基本性能。

车辙变形是沥青路面在高温和重交通以及渠化交通作用下最主要的损坏形式。

高温稳定性不足的路面，反映在夏季高温季节主要是出现车辙、推拥等永久变形。

沥青的高温稳定性性能，实际上是抵抗车辆反复压缩变形及侧向流动的能力，它首先取决于矿料骨架，尤其是粗集料的互相嵌挤作用，其次是沥青结合料则起到阻碍混合料发生剪切变形的牵制作用。

3、在气温骤降或者温度反复升降，沥青路面发生开裂通常比较普遍，路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分事基层甚至路基软化，导致路面承载能力下降，产生唧泥、台阶、网裂，加速路面损坏，因此，必须考虑沥青结合料的低温性能。

沥青本身的特性是影响低温开裂的主要因素，表征低温品质的指标包括：沥青针入度、劲度、针入度指数PI、针入度粘度指数PVN、低温延度、脆点等。

六、不同类型沥青混合料的级配区别，性能及其影响？不同沥青混合料的级配范围不同，沥青混凝土混合料（AC），主要类型为连续型密级配，孔隙率为3-5%，根据关键筛孔的通过百分率，将AC型筛孔的通过百分率，将AC型混合料分为细型、粗型密集配沥青混合料，级配类型分为粗粒式、中粒式、细粒式、砂粒式，粗型混合料中的粗集料含量较高，可以形成嵌挤型的密集配沥青混合料。

沥青混凝土混合料具有较高的强度和密实度，但它们在常温下或高温下具有一定的塑性。

沥青混凝土的高密实度使得它水稳性好，具有较强的抗自然侵蚀能力，所以寿命长，耐久性好。

当道路交通较大时，轴载较重时，可以选择粗型级配沥青混合料范围，以满足路面的使用要求。

密级配沥青碎石混合料（ATB）级配类型有特粗式和粗粒式，集料的最大公称尺寸比AC要大，空隙率为3-6%，呈密级配形式，粒径较粗大，孔隙率较低。

ATB 混合料有稳定的骨架结构，高温稳定性都明显好于AC，常用于高速公路路面的基层与下面层。