第7章沥青材料
第四章 沥青材料解读
Sb f T , t , PI
（3）黏附性
直接影响沥青路面的使用质量和耐久性。 不仅与沥青的性质有关，而且与集料性质（酸碱性）也有关。 一般应优先使用碱性集料，当采用酸性石料时，可掺加 各种抗剥剂来提高黏附性。 试验方法：水煮法和水浸法
（4）老化
沥青在自然因素（热、氧化、光和水）作用下，产生不可逆 的化学变化，导致路用性能劣化，称之为老化。 其组分变化规律为： 油分 树脂 沥青质 饱和分，芳香分（较慢） 胶质（较快） 沥青质
四、石油沥青的结构
1.胶体理论 沥青的胶体结构是以沥青质为胶核，胶质被吸附 其表面，并逐渐向外扩散形成胶团，胶团再分散于芳 香分和饱和分中。 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
溶胶结构：沥青质含量少，饱和分和芳香分、胶质多。 凝胶结构：沥青质含量较多，并有相应数量的胶质形成 胶团，使得胶团的相互移动较困难。 溶-凝胶结构：适中（理想结构）。
六、石油沥青的技术标准
1.道路石油沥青的技术标准 （1）分级：A、B、C三级，适用范围见表4-3； （2）标号：根据针入度划分160号、130号、110号、90号、 70号、50号、30号七个标号。 随着标号增加，沥青的黏度减小（针入度增加），塑性 增加（延度增大），而温度稳定性变差（软化点降低）。
2）煤沥青的技术指标 ⑴ 黏度：用标准黏度计测量。与液体沥青一样。 ⑵ 蒸馏试验馏分含量及残渣性质：测定试样受热时，在规定温度 范围内蒸出的馏分含量，及蒸馏后残留物的含量。 馏分含量的限制控制了煤沥青由于蒸发而老化的安全性； 残渣性质试验保证了煤沥青残渣具有适宜的黏结性。 ⑶ 煤沥青焦油酸含量：导致路面强度降低，且有毒，在沥青中的 含量必须加以限制。 ⑷ 含萘量：萘是有害物且易升华，有毒，能加速老化，萘易使沥 青失去塑性。含量越低越好。 ⑸甲苯不溶物：沥青中不溶于甲苯的物质。 ⑹水分：过量的水分造成沥青损失，易引起火灾。 3.煤沥青与石油沥青的鉴别（见后页表）
第7章 路面基层1-碎石与级配碎石基层
提高。
c) 悬浮状态：大量细料，透水性差，密度小，强度和稳定性受
含水量影响大。
细粒含量对混合料强度影响较大。
7.2 碎石与级配碎石基层
2、碎石基层强度形成原理 ——土-碎石混合料
存在最佳细料含量，使 密实度和CBR值最大。
最大干容重对应的CBR 强度不是最大的。
压实功↑－δ、CBR ↑；
3、碎石基层 ——填隙碎石基层 3）施工工艺
7.2 碎石与级配碎石基层
3、碎石基层 ——填隙碎石基层
4）特点及适用环境： 特点：单一尺寸的粗碎石作主骨料，用石屑作填隙
料铺筑面成的结构层。 用途：二级以下公路基层及各级公路底基层，具有
良好的水温稳定性。在石料丰富地区常用作各等级公路中 湿或潮湿路段的路面底基层或基层。
7.2 碎石与级配碎石基层
3、碎石基层 ——泥结碎石基层 4）特点及适用环境：
特点：水稳性差、透水性差。
用途：干燥路段基层，低等级公路面层。
7.2 碎石与级配碎石基层
3、碎石基层 ——泥灰结碎石基层 1）概念
以碎石作为集料，以一定数量的石灰和土为黏结嵌缝料， 经压实修筑成的一种低等级公路基层材料 。 2）材料要求：
缺乏石屑可用细砂砾或粗砂等细集料。
7.2 碎石与级配碎石基层
3、碎石基层 ——填隙碎石基层
3）施工工艺
下承层准备 施工放样
运输和摊铺粗碎石
初压 撒布填隙料 振动压实
再次撒布填隙料
振动压实 湿法 干法
局部补撒填隙料及扫匀 振动压实填满孔隙
洒水饱和 碾压滚浆
干燥
洒水
终压
填隙碎石施工工艺流程图
7.2 碎石与级配碎石基层
① 骨料、黏土：同泥结碎石基层。
深圳市2003定额说明：第7章 屋面及防水工程
第七章屋面及防水工程说明一、本章包括各类屋面工程与屋面、墙面、地面防水、变形缝等项目；分别适用于建筑工程中的屋面工程与防水工程。
二、设计采用的石棉瓦规格与子目不同时，可以换算，其他工料不变。
三、本章子目中高分子卷材厚度为：再生橡胶卷材按1.50mm，其他均按1.20mm 编制。
设计厚度与子目厚度不同时，可以调整，其他不变。
四、本章防水工程子目也适用于楼地面、墙基、墙身、构筑物、水池、水塔及室内厕所、浴室等防水工程。
建筑物±0.00以下的防水、防潮工程按防水工程相应子目执行。
五、三元乙丙丁基橡胶卷材屋面，按三元乙丙橡胶卷材屋面防水子目执行。
六、氯丁冷胶“二布三涂”子目，其“三涂”是指涂料构成防水层数，并非指涂刷遍数；每一层“涂层”刷二遍至数遍不等。
七、卷材防水屋面的附加层、接缝、收头、找平层的嵌缝、冷底子油已计入子目内，不另计算。
八、防水卷材子目中已包含了附加层、接缝、收头、冷底子油等人工、材料消耗量，不另计算。
九、本章子目中沥青、沥青胶泥均为石油沥青、石油沥青胶泥。
十、本章中变形缝填缝断面尺寸为：建筑油膏断面取定30mm×20mm，油浸木丝板取定为25mm×150mm，其余均为30mm×150mm。
如设计断面与子目取定不同时，用料可以换算，其它工料不变。
八、本章中盖缝断面尺寸为：木板盖缝断面为25mm×200mm，如设计断面与子目取定不同时，用料可以换算，其它工料不变。
十一、屋面砂浆找平层、面层另按“装饰消耗量标准”中“楼地面工程”相应子目计算。
工程量计算规则一、瓦屋面，金属压型板屋面(包括挑檐部分)均按屋面水平投影面积乘以屋面坡度系数见表7-1，以m2计算。
不扣除房上烟筒、风帽底座、风道、屋面小气窗、斜沟等所占面积，屋面小气窗的出檐部分亦不增加。
屋面坡度系数表 (表7-1)。
第七章沥青
温度稳定性可用针入度－温度感应系 数 A 或针入度指数 P I 表示。
lg 800 lg P(25o C,100g,5s) A= t软 25
(7 —1 ）
30 P I = 10 1+ 50A
(7 —2 ）
溶胶型沥青 PI <－2 ； 溶—凝胶型沥 青 －2 < PI < +2 ；凝胶型沥青 PI > +2
化学组分分析就是将沥青分离为物理化学性质相近， 而且与沥青性质又有一定联系的几个组。石油沥青 的化学组分有三组分和四组分两种分析法。 石油沥青三组分分析法：油分、树脂（沥青胶质）、 沥青质。 四组分分析法：饱和分，芳香分，胶质和沥青质。
（1）油分：淡黄色至红褐色的油状 液体，是沥青中分子量最小和密度最 小的组分，在170℃较长时间加热时 会挥发，能溶于多种有机溶剂，但不 溶于酒精。 赋予沥青以流动性, 但含量多时,降 低温度稳定性。
（2）树脂：黄色至黑褐色稠状半固体物 质，树脂中绝大部分属于中性树脂。中性 树脂能溶于三氯甲烷、汽油和苯等有机溶 剂，难溶于酒精和丙酮。 中性树脂含量越多，石油沥青的延度 和粘结力等性能越好。 赋予沥青以粘接性、塑性、流动性。
（3）沥青质：深褐色至黑色固体，不溶于酒精、 正戊烷，溶于三氯甲烷、二硫化碳。染色力强，对 光的敏感性强，感光后就不能溶解。 决定石油沥青的温度敏感性和粘性，其含量越 多，则软化点越高，粘性越大，越硬脆。
（四）其它改性沥青
1． 矿物填充料改性沥青 为了提高沥青的粘性和温度稳定性，常在沥青中加入一定数 量的矿物填充料． （１）矿物填充料的种类 由矿物质材料经粉碎加工而成的细微颗粒．按其形状可分为 粉状和纤维状；按化学组成可分为硅化合物类、碳酸盐类等。
第七章沥青路面设计
第七章沥青路面设计一、填空题1 ．在《柔规》中规定，路面设计以双轮组单轴载100 为标准轴载，并以表示。
2 ．在《柔规》中采用作为路面厚度计算的主要控制指标，所以轴次换算的等效原则是以为准。
3 ．路表容许弯沉值是柔性路面设计的指标，而是验算指标。
4 ．在车辆垂直荷载作用下，柔性路面产生的总变形包括以及。
5 ．路面弹性模量是表示路面弹性性质的力学指标，又称为模量，它表征路面材料的能力。
6 ．路面弹性性质的力学指标以模量表示，它表征了土基或路面材料能力。
7 ．由于路面的垂直变形实际上是由路面各结构层( 包括土基) 的总结果，故它也就综合地反映了路面各结构层及土基的．- '。
8 ．沥青混凝土面层及整体性的基层材料在行车荷载的多次重复作用下，由于疲劳现象而使其强度降低，从而在板底出现拉伸裂缝，故对高等级公路必须验算其强度。
9 ．柔性路面结构设计包括设计和设计。
10 ．通常应选用的结合料和强度高的材料作为面层材料，且面层类型选择时，要考虑当地的特征。
11 ．路面的强度和稳定性并不单纯是一个厚度问题，也不是路面各结构层次的简单问题，而是路面各结构层次的是否合理的问题。
12 ．防治路面翻浆要贯彻的原则，最基本措施是防止或减少土基水分的一O ．13 ．柔性路面设计是以作为路面整体强度的设计控制指标。
表征路面弹性性质的力学指标是。
14 ．路面结构层的整体强度，以作用下轮隙中心处的表示。
15 ．目前，我国公路工程中确定的方法主要有和。
16 ．目前，我国测定柔性路面材料回弹模量的方法有和。
17 ．整层材料测定路面材料回弹模量的方法有和。
18 ．柔性路面设计年限内最基本的任务是：通过设计工作，防止路面结构，由于和自然因素综合作用而出现各种损坏。
19 ．为了调查情况，应测定原有路面下深度内路基分层含水量。
20 ．原有路面结构调查中，一般应每隔挖一试坑，查明原有路面的、各结构层厚度及材料组成等。
21 ．若原有路面面层为结构层，且厚度，或气温等于2 0 ℃±20 ℃时，所测得的弯沉值进行修正，其它情况下测得的弯沉值均应进行温度修正。
《道路工程材料》习题册参考答案(全)_
《道路工程材料》习题册参考答案绪论及第一章岩石一、填空题1、密度、孔隙率2、常温常压煮沸真空抽气3、直接冻融法质量损失百分率耐冻系数4、耐冻系数抗冻性5、抗压强度磨耗率6、分计筛余百分率累计筛余百分率通过百分率7、细度模数8、吸水率饱和吸水率9、自由吸水煮沸真空抽气10、酸性碱性中性11、4.75mm、2.36 mm12 国家标准、部委行业标准、地方标准、企业标准GB ， QB13 标准名称，标准分类，标准编号，颁布年份14 岩浆岩，沉积岩，变质岩15 3%二、选择题1、C2、B3、A4、B5、D6、B7、B8、D9、D 10、D 11、C 12、D 13、A三、判断题1、×2、√3、×4、√5、×6、×7、√8、×9、√ 10、×四、术语1、碱-集料（骨料）反应——胶凝材料（如水泥）中含有碱性氧化物（Na2O,K2O），与集料中含有的活性成分（如SiO2）发生化学反应，生成物导致结构破坏的现象。
2、密度——在规定条件下，材料在绝对密实状态下的单位体积的质量。
3、表观密度——材料在自然状态下单位体积的质量。
4、毛体积密度（岩石）——在规定条件下，烘干岩石矿质实体包括孔隙（开口和闭口孔隙）体积在内的单位毛体积的质量。
5、孔隙率——是指岩石孔隙体积占岩石总体积（包括开口和闭口孔隙）的百分率。
6、比强度——材料强度与其密度的比值。
7、抗冻性（岩石）——是指岩石能够经受反复冻结和融化而不破坏，并不严重降低岩石强度的能力。
8、级配——是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。
五、计算1、烧结粘土砖进行抗压试验，干燥状态下的破坏荷载为207KN，饱和水状态下的破坏荷载为172.5KN，砖的受压面积均为115×120mm2。
试问该砖能否用于水中结构。
解：软化系数172.5/172.50.8330.85207/207RAKA===<该砖不能用于水中结构。
第7章沥青
14
滑板粘度试验示意图
dV
F
dy
u
F A dv
dy
⑵ 条件粘度测定方法
① 标准粘度计法CT,d ——单位 s 图4-7标准粘度计 ② 针入度法PT,m,t ——单位0.1mm图4-8针入度法 ③ 软化点TR&B ——单位℃图4-9 软化点测试
（表征沥青热稳定性）
★ 针入度是等温粘度 ★ 软化点是等粘温度
比重 闪点， 25 ℃
数值 160～175
0 1.04～1.06
315＋
我国道路沥青生产量
300
280
道 250
217
路 沥
200
167
青 150
产
121
量 ，
100
70
万 顿
50 7.9 20.9 15 37
0
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
1、物理性质
1）密度：d25或d15
d沥青质＞d胶质＞d芳香分＞d饱和分
2）体膨胀系数a： Vt=V0+at 3）介电常数
2、粘滞性
1）沥青的粘度
图4- 5牛顿液体
⑴ 牛顿液体→粘度
（单位：Pa∙s）
图4- 6 τ与应变速率
⑵ 非牛顿液体→视粘度或表观粘度 C－复合流动系数
⑶ 动力粘度和运动粘度
牛顿液体受力示意图
F
A
dV
F
dy
沥青
F A dv η—粘滞系数（粘度） u
dy
F τ A dv u ； dv u 1 t dy dy t t
应力与剪应变速率的关系示意图
c——沥青的复合流动系数
沥青材料
2）试验：按规定要进行对沥青的加热质量损失和加热后残渣
性质的试验
•对于道路石油沥青（黏稠沥青）：沥青的薄膜加热试验
•对于液体石油沥青：液体石油沥青蒸馏试验 测定： 1.质量损失百分率 2.针入度 3.延度（25℃）(cm) 4.延度（15℃）(cm)
1.三组分分析法 油分、树脂、沥青质 油分：使沥青具有流动性 树脂：提高沥青的塑性和粘附性
酸性树脂：是一种表面活性物质，能增强沥青与砂质材料表 面的粘附性 。
沥青质：提高沥青的粘性、耐热性，但能降低沥青的塑性
2.四组分分析法 沥青质、饱和分、芳香分、胶质 3.沥青的含蜡量（对路面性能的影响） 高温时，石蜡变软，导致沥青路面的高温稳定性降 低，出现车辙，另一方面，低温会使沥青变脆硬，导致路 面低温抗裂性降低，出现裂缝，且蜡会使石料与沥青之间 的粘附性降低，使路面石子与沥青产生剥落，石蜡的存在 还会降低沥青路面的抗滑性能。
抗腐蚀性
弱
强
二、乳化沥青 1.概述
1）定义：石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下，经乳化 加工制的的均匀沥青产品，在常温下具有较好的流动性。 2）优点： ①冷态施工，操作方便，节约能源 ②可在潮湿地基上施工（与湿集料拌和，具有足够的黏结力） ③ 无毒、无臭、施工安全，环保、污染少 3）缺点： ①稳定性差，贮存期不超过半年（贮存期长易产生分层） ②修筑路面成型期长
四、石油沥青的结构
1.胶体理论 沥青的胶体结构是以沥青质为胶核，胶质被吸附 其表面，并逐渐向外扩散形成胶团，胶团再分散于芳 香分和饱和分中。 2.胶体结构类型（三种）
a、溶胶型结构
b、溶－凝胶型结构
第6章沥青材料
工程管理 系
7
（2）胶体结构 1）溶胶型结构——沥青质含量相对较少，油分和树脂含量相对较高 2）溶-凝胶型结构——沥青质含量适当，油分和树脂含量相对较高 3）凝胶型结构——沥青质含量相对较多，油分和树脂含量相对较少
a) a)溶胶型结构；
b) 沥青胶体结构示意图
b) 溶-凝胶型结构； 工程管理 系
c)
工程管理 系
11
（1）物理常数
1）密度——在规定温度条件下，单位体积的质量。 单位：kg/m3或 g/cm3。 我国现行试验方法规定测定15℃下沥青密度。
相对密度——在规定温度下，沥青质量与同体积水质量之比 我国现行方法规定测定25℃下的相对密度。
沥青15℃密度与25℃相对密度之间的换算公式： 沥青与水的相对密度= 沥青的密度（15℃）×0.996
• 温度的影响：温度升高，塑性增大。
沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。
工程管理 系
25
4）脆性
• 沥青材料在低温下受到瞬时荷载时常表现为脆性破坏，沥 青脆性的测定极为复杂。
• 目前测试方法：采用弗拉斯（Fraass）脆点。 • 拉斯脆点试验原理：将沥青试样0.4克在一个标准的金属
薄片上摊成薄层，将其置于脆点仪内并使其稍稍弯曲。当以 1℃/min的速度降温时，沥青薄膜的温度随之逐渐降低，当降 至某一温度时，沥青薄膜在规定弯曲条件下产生脆断时的温 度，即为沥青的脆点。
3.应用: 广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。
土木工程建筑主要应用石油沥青。
工程管理 系
3
补充： 石油沥青的生产工艺概述
工程管理 系
4
6.1.1 石油沥青
1.石油沥青的基本组成与结构
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。
7第7章
7.2.1 防水涂料
防水涂料是在常温下呈无固定形状的粘稠状 防水涂料是在常温下呈无固定形状的粘稠状 液态高分子合成材料，涂刷在建筑物表面， 液态高分子合成材料，涂刷在建筑物表面，经溶 剂或水分的挥发或两种组分的化学反应形成一层 连续薄层，使建筑物表面与水隔绝， 连续薄层，使建筑物表面与水隔绝，并能抵抗一 定的水压力，从而起到防水、防潮、 定的水压力，从而起到防水、防潮、密封作用的 一类材料的总称。 一类材料的总称。
防水材料共同的性能要求： 防水材料共同的性能要求：
（1）良好的耐候性，对光、热、氧等具有一定的耐受力； （2）抗渗性，对水、盐等腐蚀性物质渗透作用的抵抗性能； （3）耐腐蚀性，对接触到的酸、碱、油等化学物质的抗蚀 性能； （4）具有对温度和外力作用的适应性，防水材料应具有较高 的拉伸强度和断裂伸长率，能承受温差变化及各种外力与基 层伸缩、开裂所引起的变形； （5）良好的整体性，既能保持自身的粘结性，又能与基层牢 固粘接，在外力作用下有较高的抗剥离强度，形成稳定的不 透水整体。
为提高建筑物整体的防水、抗渗性能， 为提高建筑物整体的防水、抗渗性能，对于工 程中出现的施工缝、构件连接缝、 程中出现的施工缝、构件连接缝、变形缝等各种接 缝，必须填充具有一定的弹性、粘结性、能够使接 必须填充具有一定的弹性、粘结性、 缝保持水密、气密性能的材料，称为建筑密封材料。 缝保持水密、气密性能的材料，称为建筑密封材料。
（1）原材料 ） （2）试件制备 （3）确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度 ） （4）强度试验 ） （5）确定石灰剂量 ）
7.1.2 水泥稳定土
概念： 概念：在粉碎的土或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒 土)中，掺入适量的水泥和水，按照技术要求，经拌和摊铺， 在最佳含水量下压实及养生成型，其抗压强度符合规定要求， 以此修建的路面基层称为水泥稳定类基层。 分类： 分类：水泥土、水泥砂砾、水泥稳定碎石。
沥青材料的知识点总结
沥青材料的知识点总结1. 沥青的来源沥青是一种天然产物，主要来自石油炼制过程中的残渣。
石油中的沥青通常在炼制过程中被分离出来，形成胶状物质，后来被用于道路铺装。
此外，沥青还可以从天然沥青矿中开采，这些矿藏通常位于地下，需要进行采矿和提炼。
2. 沥青的制备沥青的制备过程包括炼制、改性和添加剂，其中炼制是最基本的过程。
在炼制过程中，石油中的沥青被加热，随后通过蒸馏、溶剂萃取或其他方法分离出来。
接着，沥青通常需要经过改性处理，以改善其性能和耐久性。
添加剂的使用也可以改善沥青的特性，使其更适合特定的应用。
3. 沥青的性质沥青具有多种有趣的性质，包括粘度、黏度和弹性。
粘度用来描述沥青的流动性和黏附性，而黏度则描述了沥青的内聚力和凝固特性。
弹性表示沥青在受力后能够恢复原状的能力。
这些性质使得沥青成为一种理想的道路材料。
4. 沥青的应用沥青主要用于道路铺装，这包括新建道路和现有道路的维护。
沥青混凝土是一种常见的道路铺装材料，它由沥青、矿料和粘合剂组成。
此外，沥青也用于屋顶防水、防水涂料和其他建筑领域。
它在修补裂缝和封闭混凝土表面方面也有广泛的应用。
5. 沥青的环境影响沥青在生产、应用和废弃阶段都会对环境产生影响。
在生产阶段，炼制和改性过程会产生大量废水和尾气，对周围环境造成污染。
此外，造成用沥青铺装覆盖的道路会导致水文循环的变化和城市热岛效应。
废弃的沥青混凝土也会对土壤和地下水产生负面影响。
总的来说，沥青是一种重要的建筑材料，它在公路建设和维护中发挥着关键作用。
然而，要注意沥青生产和应用过程中可能产生的环境问题，并采取适当的措施减少其负面影响。
第四章 沥青材料
此外，煤沥青中还含有少量碱性物质（吡啶、喹啉等）和酸性物质 （酚），酚有毒且能溶于水。 煤沥青中的酸性物质都属表面活性物质，其含量高于石油沥青。所以 煤沥青表面活性比石油沥青高，与石料黏结力好。
2）煤沥青的结构——胶体分散系 2.煤沥青的技术性质和技术标准
1）煤沥青的技术性质 与石油沥青的差异： ①煤沥青含有较多不饱和的碳氢化合物，化学稳定性差，所 以大气稳定性差，易老化。 ②煤沥青含有较多的游离碳，塑性较差，使用时易因受力变 形而开裂。
第二节
其他沥青
其他沥青
改性沥青
乳化沥青
煤沥青
一、煤沥青
煤沥青是烟煤炼焦或制煤气时，从干馏所挥发的物质中 冷凝出煤焦油，将焦油再继续蒸馏提取轻油、中油及重油后 所剩的残渣，即是煤沥青。
根据干馏温度的不同，分为：高温煤焦油 —— 路用煤焦 油，及低温煤焦油两类。
1.煤沥青的化学组成和结构特点 1）化学组成 ① 游离碳（自由碳）：增加沥青的黏滞性、提高热稳定性 ② 树脂：硬树脂：黏滞性 软树脂：塑性 ③ 油分：流动性
沥青针入度试验示意图
P(25 C ,100g,5s) 65
o
黏度 viscosity 1）定义：液态沥青在规定温度条件下，
通过规定的流孔直径，流出50ml体积所需 要的时间。（适用于测定液体石油沥青、软 煤 沥青等的黏度）
2）试验方法：标准粘度计法
3）表示方法： C 100s eg： 60 ,5 4）结论：
形式存在，降低沥青的黏结性和塑性）； 沥青基沥青或环烷基沥青（含蜡量 < 2%）； 混合基沥青或中间基沥青（含蜡量2% ~ 5%）： （ 性质介于石蜡基和环烷基沥青之间）
2.按加工方法 ：直馏沥青：常压蒸馏或减压蒸馏或深拔装臵
第七章 沥青
53
四、 液态沥青和乳化沥青
液体沥青和乳化沥青在常温下具有流动性，不需 加热即可使用。
测定方法：环球法
3.5g 钢球， 50C/min 加热，下垂 25.4mm。
加热速度过快，测定值偏高。
24
25
3. 塑性
l
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的性质。 l 沥青材料采用延伸度(简称延度)表示塑性。 l 延度越大，表示沥青的塑性越好。塑性好的沥青 材料能随着构件的变形而变形，不致产生裂缝，这 对水工建筑物的防水作用有着重要意义.
l l 在低温条件下应有弹性和塑性； 在高温条件下要有足够的强度和稳定性； 在加工和使用时具有抗“老化”能力；
l
l
与各种矿料和结构表面有较强的粘附力；
对构件变形的适应性和耐疲劳性。
通常，炼油厂生产的沥青不一定能全面满足这 些要求， 为此，常用改性材料对沥青进行改性。
51
二、 沥青材料的掺配
当石油沥青的针入度或软 化点不能满足工程要求时， 可用不同标号沥青进行掺配.
2. 应用
煤沥青具有很好的防腐能力、良好的粘结能 力。用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料、油 膏以及制作油毡等。
45
(一)煤沥青的组成
煤沥青主要组分如下： 1. 油分 油分主要由较低分子量的液态芳香族碳氢化 合物所组成。它赋予煤沥青流动性，但降低粘性。
2. 树脂 油可提高煤沥青的粘性；使煤沥青具有塑性。
方法
密度 锤击 燃烧 溶液颜色
石油沥青
~1.0 音哑，弹韧性好 烟无色，无刺激味 斑点完全均匀散开， 呈棕色。
煤沥青
＞1.1 音清脆，韧性差 烟呈黄色，有刺激味 汽油或煤油溶解后， 溶液滴于滤纸上 呈内黑外棕或黄 色
《道路工程材料》习题册参考答案（全）_
《道路⼯程材料》习题册参考答案（全）_《道路⼯程材料》习题册参考答案绪论及第⼀章岩⽯⼀、填空题1、密度、孔隙率2、常温常压煮沸真空抽⽓3、直接冻融法质量损失百分率耐冻系数4、耐冻系数抗冻性5、抗压强度磨耗率6、分计筛余百分率累计筛余百分率通过百分率7、细度模数8、吸⽔率饱和吸⽔率9、⾃由吸⽔煮沸真空抽⽓10、酸性碱性中性11、4.75mm、2.36 mm12 国家标准、部委⾏业标准、地⽅标准、企业标准GB ， QB13 标准名称，标准分类，标准编号，颁布年份14 岩浆岩，沉积岩，变质岩15 3%⼆、选择题1、C2、B3、A4、B5、D6、B7、B8、D9、D 10、D 11、C 12、D 13、A三、判断题1、×2、√3、×5、×6、×7、√8、×9、√ 10、×四、术语1、碱-集料（⾻料）反应——胶凝材料（如⽔泥）中含有碱性氧化物（Na2O,K2O），与集料中含有的活性成分（如SiO2）发⽣化学反应，⽣成物导致结构破坏的现象。
2、密度——在规定条件下，材料在绝对密实状态下的单位体积的质量。
3、表观密度——材料在⾃然状态下单位体积的质量。
4、⽑体积密度（岩⽯）——在规定条件下，烘⼲岩⽯矿质实体包括孔隙（开⼝和闭⼝孔隙）体积在内的单位⽑体积的质量。
5、孔隙率——是指岩⽯孔隙体积占岩⽯总体积（包括开⼝和闭⼝孔隙）的百分率。
6、⽐强度——材料强度与其密度的⽐值。
7、抗冻性（岩⽯）——是指岩⽯能够经受反复冻结和融化⽽不破坏，并不严重降低岩⽯强度的能⼒。
8、级配——是指集料中各种粒径颗粒的搭配⽐例或分布情况。
五、计算1、烧结粘⼟砖进⾏抗压试验，⼲燥状态下的破坏荷载为207KN，饱和⽔状态下的破坏荷载为172.5KN，砖的受压⾯积均为115×120mm2。
试问该砖能否⽤于⽔中结构。
解：软化系数172.5/172.50.8330.85207/207RAKA===<该砖不能⽤于⽔中结构。
湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第七章 沥青及沥青混合
第七章 沥青及沥青混合料7.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】沥青是指一种褐色或黑褐色有机胶凝材料，是土木工程建设中不可缺少的材料。
主要用于生产防水材料和铺筑沥青路面、机场道面。
沥青按产源可分为地沥青（如天然沥青、石油沥青）和焦油沥青（如煤沥青、页岩沥青）。
常用的主要是石油沥青，也使用少量煤沥青。
它具有良好的力学性能，用作路面具有抗滑性好、噪音小、行车平稳等优点。
石油沥青的组成与结构石油沥青 石油沥青的技术性质石油沥青的技术标准及选用 沥青材料 煤焦油简介 橡胶改性沥青树脂改性沥青改性石油沥青 橡胶和树脂改性沥青矿物填充料改性沥青悬浮密实结构 组成结构 骨架空隙结构 骨架密实结构 沥青混合料的组成与性质 高温稳定性 低温抗裂性 技术性质 耐久性抗滑性施工和易性 沥青材料 粗集料 组成材料的技术要求 细集料沥青混合料的配合比设计 矿粉配合比设计 选择矿质混合料配合比例 确定沥青最佳用量沥青及沥青混合料一、沥青材料1．石油沥青石油沥青是指石油原油经蒸馏等提炼各种轻质油（如汽油、柴油）及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品。
是一种有机胶凝材料，常温下呈固体、半固体或黏性液体，颜色为褐色或黑褐色。
（1）石油沥青组成与结构①石油沥青的组分石油沥青是指由高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物。
一般只从使用角度将沥青划分为若干个组分。
其各组分主要特性简述见表7-1。
表7-1 石油沥青的组分②石油沥青的胶体结构油分、树脂和地沥青质是石油沥青中三大主要组分。
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。
分散相是吸附部分树脂地沥青质，分散介质是溶有树脂油分。
石油沥青性质随各组分数量比例不同变化，分述见表7-2。
表7-2 石油沥青随各组分数量比例变化的分类溶胶型、溶凝胶型及凝胶型胶体结构的石油沥青示意图如图7-1所示。
图7-1 石油沥青胶体结构的类型示意（a）溶胶型；（b）溶凝胶型；（c）凝胶型（2）石油沥青的技术性质（见表7-3）表7-3 石油沥青的技术性质此外，为评定沥青的品质和保证施工安全，还应当了解石油沥青的溶解度、闪点和燃点。
沥青混合料-土木工程材料【ppt课件】
7.4 普通热拌沥青混合料的组成材料
三、细集料 用于拌制沥青混合料的细集料，可采用天然砂
、人工砂或石屑。 细集产应洁净、干燥、无风化、不含杂质，并
有适当的级配范围。对细集料的技术要求列表 如表7.6、表7.7、表7.8。
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7.4 普通热拌沥青混合料的组成材料
c和内摩擦角φ两个参数
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7.2 沥青混合料的强度及其影响因素
二、沥青混合料黏聚力和内摩阻角的影响因素 （1）沥青黏度的影响 沥青混合料的黏聚力C是随沥青黏度的提高而增加的，
同时内摩擦角亦稍有提高。 （2）沥青与矿料化学性质的影响（图7.3，图7.4） （3）矿料比面的影响 （4）沥青用量（图7.5） （5）矿质集料的级配类型、粒度、表面性质的影响 （6）沥青与初生矿物表面的相互作用 （7）表面活性物质及其作用
第7章 沥青混合料
南华大学城市建设学院杨建明教授
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第7章 沥青混合料
最常用沥青路面包括：沥青表面处冶、沥青贯 入式、沥青碎石、沥青混凝土
此外还有沥青玛碲脂碎石路面、透水性沥青路 面、塑料格栅沥青路面、半刚性沥青路面。
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第7章 沥青混合料
1、定义 沥青混合料是由将粗集料、细集料和矿粉经人工合理选
四、填料 沥青混合料的矿粉必须采用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，原石料中的泥土 杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流 出，其质量应符合表7.9的技术要求。 粉煤灰作为矿粉使用时，用量不得超过矿粉总量的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矿粉。 拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分回收使用。但每盘用 量不得超过矿粉料总量的25％，掺有粉尘矿粉的塑性指 数不得大于4%。
沥青路面施工及验收规范GBJ
沥青路面施工及验收规范GBJ92—86目录第一章总则第二章基层第三章材料第一节沥青材料第二节矿料第四章施工准备第五章沥青表面处治路面第一节一般规定第二节材料规格和用量第三节施工第六章沥青贯入式路面第一节一般规定第二节材料规格和用量第三节施工第七章沥青混凝土和沥青碎石路面第一节一般规定第二节沥青混合料的级配第三节沥青混凝土技术标准第四节沥青混凝土混合料配合比设计第五节沥青混合料的拌制和运输第六节施工第八章沥青上拌下贯式路面第一节一般规定第二节材料规格和用量第三节施工第九章透层、粘层与封层第一节透层第二节粘层第三节封层第十章附属工程第一节人行道、自行车道、广场与停车场第二节桥面第三节路缘石第四节雨水进水口与检查井第十一章质量控制及工程验收附录一名词解释附录二路面用沥青材料的技术要求附录三沥青路面施工气候分类附录四石料压碎值的试验方法附录五马歇尔稳定度试验方法附录六沥青混凝土混合料组成配合比设计示例（图表法）附录七本规范用词说明附加说明第一章总则第1.0.1条本规范适用于新建和改建的公路、城市道路及厂矿道路的沥青路面工程。
第1.0.2条本规范规定了表面处治、贯入式、热拌热铺的沥青碎石和沥青混凝土、上拌下贯式等沥青路面面层的施工方法。
对沥青类基层、联结层、整平层也可按本规范相应的规定使用。
第1.0.3条沥青路面施工应符合现行的关于防止沥青中毒有关安全防火标准规范的规定。
第1.0.4条对高寒地带沥青路面工程的施工除遵守本规范外，尚应按现行有关标准规范的规定执行。
第二章基层第2.0.1条沥青路面的基层应符合如下要求：一、具有足够的强度和刚度；二、具有良好的稳定性；三、表面平整、密实，拱度与面层一致；四、与面层结合良好。
第2.0.2条沥青路面的基层可按下列规定选用：一、整体型：石灰稳定土、水泥稳定土、石灰稳定工业废渣（土）；二、嵌锁型：泥灰结碎石、沥青贯入式；三、级配型：级配碎（砾）石、沥青碎石、沥青混凝土。
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在常温下呈固体、半固体或粘性液体， 颜色为褐色或黑褐色。
第7章沥青材料
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分——三组分(吸附法)
油分
树脂(胶质)
地沥青质
第7章沥青材料
溶-凝胶结构：介于两者之间。 第7章沥青材料
溶胶结构
凝胶结构
第7章沥青材料
3、石油沥青的技术性质
⑴物理特征常数
密度
密度：沥青在规定温度150C下
单位体积所具有的质量 ( t/m3、
g/cm3)。与组成有关，是配合比
热胀系数 设计的参数。
相对密度：在规定温度下，沥
介电常数 青质量与同体积水的质量之比。 常见粘稠沥青的密度
硅胶氧化铝色谱柱
正庚烷冲洗
饱和分 (S)
甲苯冲洗 芳香分 第7章(A沥r青) 材料
甲苯/乙醇冲洗
胶质(或胶质+ 沥青质） ( R + At )
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分 ------四组分的特性
①沥青质：呈黑色或棕色的无定形固体，不溶于正
庚烷而溶于苯的复杂芳香物，极性很强，分子量大 (>1000),含量在5-25%，赋予沥青较高的粘性。
⑵石油沥青的结构 —胶体结构
溶胶结构：油分(饱和分和芳香分)多，沥青
质(含量<10%)较少，胶质适量，沥青质胶团在 连续相中自由移动，呈牛顿流动特性。其流动 性、塑性较好，温度敏感性大。
凝胶结构：油分少，沥青质较多(含量≥25-
30%)，胶团相互连接形成三维网状结构，呈明 显的弹性性能。其弹性、粘性较好，温度敏感 性小。
第7章 沥青材料
第7章沥青材料
主要内容
第一节 第二节 第三节
沥青材料 沥青基防水材料 新型防水材料
第7章沥青材料
第一节 沥青材料
沥青：是由高分子碳氢化合物及其非金
属（氧、氮、碳等）衍生物组成的极其复 杂的混合物，在常温下呈黑色或黑褐色的 固体、半固体或液体状态。
是一种有机的胶结材料，具有优越的 粘性、塑性、耐腐蚀及憎水性等。
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分 ------三组分(吸附法)
油分 树脂(胶质)
地沥青质
是沥青中分子量、密度 最小的组分，呈淡黄色至红 褐色的油状液体。赋予石油 沥青以流动性。可溶于石油 醚、二硫化碳、三氯甲烷、 苯、四氯化碳和丙酮等有机 溶剂，但不溶于酒精。第7章沥青材料2、石油沥青的组成与结构
T1 / T2 不同温度； DT1 / DT 2 不同温度下的密度
沥青路面的开裂与沥青混合
料第的7章沥膨青材胀料 系数有关。
3、石油沥青的技术性质
⑴物理特征常数
密度
介电常数 沥青为介质时平行板电 容器的电容
真空为介质时相同平行 板电容器的电容
热胀系数 介电常数
介电常数与沥青对氧、雨、 紫外线等的耐候性有关。
④饱和分：由直链和支链脂肪属烃、烷基环烃和
烷基芳香烃组成的非极性稠状油类，呈稻草色或 白色，含量占5-20%，使胶质-沥青质软化(塑化)， 保持沥青胶体结构稳定。
蜡分：在油分中含有的经冷冻结晶析出的，熔
点>250C的混合组分。有害，蜡在高温融化，降 低沥青粘度，增大温度敏感性；低温时结晶析出， 降低延性及与石料表第7面章沥的青材粘料 附力。
• ⑴物理常数 测定方法：——相对粘度法
• ⑵粘滞性 • ⑶塑性
①标准粘度计法：是测定液
体石油沥青、煤沥青和乳化沥 青的粘度方法。采用道路标准
• ⑷温度敏感性 粘度计法。试验标准见
• ⑸大气稳定性
JTJ052T0621-93
②针入度法：测定粘稠沥青
粘度的方法。
第7章沥青材料
标准粘度测定
第7章沥青材料
沥青品种 新疆克拉 玛依90号
相第对7章密沥度青材料 0.9731
欢喜岭 90号
1.004
新加坡 壳牌
1.034
伊朗 1.03
3、石油沥青的技术性质
⑴物理特征常数
沥青随温度上升，体积膨
密度
胀；温度下降，体积收缩。
体积膨胀系数(A)：通过测
定不同温度下的密度来计算。
热胀系数 介电常数
A DT 2 DT1 DT1(T1 T2 )
⑴石油沥青的组分 ------三组分(吸附法)
油分
也称沥青脂胶，分子量比 油分大，呈黄色至黑褐色粘
稠状半流体。多属中性树脂， 树脂(胶质) 赋予沥青以粘结性、塑性和
流动性。可溶于三氯甲烷、 地沥青质 苯、汽油等有机溶剂。
第7章沥青材料
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分 ------三组分(溶剂法)
②胶质：呈深棕色的固体或半固体，溶于正庚烷的
复杂芳香物，极性强，粘附力好，分子量稍小 (>1000), 是沥青质的扩散剂或胶溶剂。
③芳香族：由非极性碳链组成，是分子量最低的环
烷芳香化合物，含量在20-50%，为深棕色的粘稠液 体，是胶溶沥青质的分第7散章沥介青材质料 。
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分 ------四组分的特性
分类：地沥青：分天然沥青、石油沥青
焦油沥青：分煤沥青、木沥青、 页岩沥青等。
第7章沥青材料
主要内容
一、石油沥青 二、煤沥青 三、改性石油沥青
第7章沥青材料
一、石油沥青
1、石油沥青的定义 2、石油沥青的组成与结构 3、石油沥青的技术性质 4、石油沥青的牌号与应用
第7章沥青材料
1、石油沥青的定义
油分
分子量比树脂更大，呈深褐
色、黑色固态无定形体（固体
粉末）。决定石油沥青温度敏 树脂(胶质) 感性、粘性。可溶于三氯甲烷、
二硫化碳等有机溶剂，染色力
地沥青质 强，对光的敏感性强，感光后
不溶。
第7章沥青材料
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分 ----四组分(色谱法)
沥青
正庚烷沉淀
溶液 沥青
不溶物 沥青质沉淀
研究认为：沥青路面抗滑 阻力的改善与介电常数有关。
第7章沥青材料
3、石油沥青的技术性质
• ⑴物理常数 • ⑵粘滞性 • ⑶塑性
反映沥青材料内部阻碍 其相对流动，抵抗剪切变 形的一种特性。
用绝对粘度、相对粘度
• ⑷温度敏感性 表示。相对粘度指标：针 • ⑸大气稳定性 入度、标准粘度。
第7章沥青材料
3、石油沥青的技术性质
液体沥青在规定 温度(20、25、30、 60℃)下，由规定孔 径(3、5、10㎜) 流 出50㎝3沥青所需的 秒数。以CT,d表示。
在相同温度和相