《建筑材料》沥青及沥青混合料.ppt
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沥青材料实验沥青三大指标试验PPT课件
范围内波动，这就是“级配范围”。
绘制曲线时通常用半对数坐标 即横坐标(即筛孔尺寸)采用对数坐标，
而纵坐标用常坐标。
我国现行国标(GB 50092－96)规定， 沥青路面集料的粒径选择和筛分 以方孔筛为准。
.
37
基本组成的设计方法
组成设计方法： • 矿料配合组成设计的任务就是确定：
组成混合料各集料的比例 • 最常用的为数解法与图解法两大类
.
19
沥青混合料的技术性能 取决于：
天然岩石的矿物成分 这些矿物在岩石中的结构与构造 沥青混合料的组成
.
20
砂石材料组成
砂石材料
天然砂砾
人工开采或轧制碎石或石屑 工业矿渣（煤渣等）
.
21
沥青混合料的组成
砂石材料
沥青
.
22
沥青混合料类型
骨架-密实型 SMA
悬浮-密实型 AC
.
骨架-空隙型 PFC(OGFC)
2．根据规范推荐的相应沥青混凝土类型的沥青 用量范围，通过马歇尔试验的物理力学指标， 确定沥青最佳用量。设计要求]（续）
3．马歇尔试验结果
4．根据公路路面用沥青混合料要求，对矿质混合料 的级配进行调整，并对沥青最佳用量按水稳性 检验和抗车辙能力校核。
.
30
沥青混合料组成设计
（1）连续级配：级配曲线平顺圆滑，具有连续的性质，粒径从小到大
逐级均有，按比例互相搭配组成的矿质混合料。
（2）间断级配：矿质混合料中剔除其一个（或几个）分级而形成一种
不连续的混合料。
.
34
连续级配和间断级配曲线
.
35
矿质混合料的级配理论（续）
2.级配理论：最大密度曲线理论（计算连续级配）
绘制曲线时通常用半对数坐标 即横坐标(即筛孔尺寸)采用对数坐标，
而纵坐标用常坐标。
我国现行国标(GB 50092－96)规定， 沥青路面集料的粒径选择和筛分 以方孔筛为准。
.
37
基本组成的设计方法
组成设计方法： • 矿料配合组成设计的任务就是确定：
组成混合料各集料的比例 • 最常用的为数解法与图解法两大类
.
19
沥青混合料的技术性能 取决于：
天然岩石的矿物成分 这些矿物在岩石中的结构与构造 沥青混合料的组成
.
20
砂石材料组成
砂石材料
天然砂砾
人工开采或轧制碎石或石屑 工业矿渣（煤渣等）
.
21
沥青混合料的组成
砂石材料
沥青
.
22
沥青混合料类型
骨架-密实型 SMA
悬浮-密实型 AC
.
骨架-空隙型 PFC(OGFC)
2．根据规范推荐的相应沥青混凝土类型的沥青 用量范围，通过马歇尔试验的物理力学指标， 确定沥青最佳用量。设计要求]（续）
3．马歇尔试验结果
4．根据公路路面用沥青混合料要求，对矿质混合料 的级配进行调整，并对沥青最佳用量按水稳性 检验和抗车辙能力校核。
.
30
沥青混合料组成设计
（1）连续级配：级配曲线平顺圆滑，具有连续的性质，粒径从小到大
逐级均有，按比例互相搭配组成的矿质混合料。
（2）间断级配：矿质混合料中剔除其一个（或几个）分级而形成一种
不连续的混合料。
.
34
连续级配和间断级配曲线
.
35
矿质混合料的级配理论（续）
2.级配理论：最大密度曲线理论（计算连续级配）
建筑材料沥青及沥青混合料培训课件(共 48张PPT)
组成结构类型如下图1 所示。
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。
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。
《道路建筑材料》PPT课件
设计原则
满足强度要求，保证耐久性，经济合理
设计步骤
选择原材料，确定试配强度，计算水灰比，选定砂率，计算单位用水量，确定 外加剂掺量，试拌调整
水泥混凝土在道路工程中的应用
应用范围
路面、桥梁、隧道、涵洞等
施工方法
滑模摊铺、轨道摊铺、小型机具施工等
质量控制
原材料检验、配合比控制、拌合过程监控、运输与浇筑管理、养 护与成品保护等
道路建筑材料的质量控制方法
进场检验
对进场的建筑材料进行外观检查、质量证明文件核查和抽样检验， 确保材料符合设计要求和相关标准。
过程控制
在施工过程中，对建筑材料进行定期或不定期的抽样检验，确保材 料质量稳定可靠。
合格评定
对经过检验和验收的建筑材料进行合格评定，对不合格的材料进行退 货或降级使用处理。
砂石在道路工程中的应用
路基填筑
用做路基填料，可提高 路基的强度和稳定性。
路面基层
用做路面基层材料，可 提高路面的承载能力和
耐久性。
路面面层
用做路面面层材料，可 提高路面的抗滑性和耐
磨性。
排水设施
用做排水设施材料，如 边沟、截水沟等，可起
到排水和防护作用。
03 石灰与水泥
石灰的生产与性质
石灰的生产原料
道路建筑材料的质量控制标准
国家标准
国家制定的关于道路建筑材料的强制性标准，如《公路沥 青路面施工技术规范》、《公路水泥混凝土路面施工技术 规范》等。
行业标准
交通运输部或相关行业组织制定的推荐性标准，如《公路 路基设计规范》、《公路桥梁设计规范》等。
企业标准
企业根据自身生产和技术条件制定的标准，一般高于国家 标准和行业标准，用于指导企业内部生产和质量控制。
满足强度要求，保证耐久性，经济合理
设计步骤
选择原材料，确定试配强度，计算水灰比，选定砂率，计算单位用水量，确定 外加剂掺量，试拌调整
水泥混凝土在道路工程中的应用
应用范围
路面、桥梁、隧道、涵洞等
施工方法
滑模摊铺、轨道摊铺、小型机具施工等
质量控制
原材料检验、配合比控制、拌合过程监控、运输与浇筑管理、养 护与成品保护等
道路建筑材料的质量控制方法
进场检验
对进场的建筑材料进行外观检查、质量证明文件核查和抽样检验， 确保材料符合设计要求和相关标准。
过程控制
在施工过程中，对建筑材料进行定期或不定期的抽样检验，确保材 料质量稳定可靠。
合格评定
对经过检验和验收的建筑材料进行合格评定，对不合格的材料进行退 货或降级使用处理。
砂石在道路工程中的应用
路基填筑
用做路基填料，可提高 路基的强度和稳定性。
路面基层
用做路面基层材料，可 提高路面的承载能力和
耐久性。
路面面层
用做路面面层材料，可 提高路面的抗滑性和耐
磨性。
排水设施
用做排水设施材料，如 边沟、截水沟等，可起
到排水和防护作用。
03 石灰与水泥
石灰的生产与性质
石灰的生产原料
道路建筑材料的质量控制标准
国家标准
国家制定的关于道路建筑材料的强制性标准，如《公路沥 青路面施工技术规范》、《公路水泥混凝土路面施工技术 规范》等。
行业标准
交通运输部或相关行业组织制定的推荐性标准，如《公路 路基设计规范》、《公路桥梁设计规范》等。
企业标准
企业根据自身生产和技术条件制定的标准，一般高于国家 标准和行业标准，用于指导企业内部生产和质量控制。
沥青混合料试验PPT课件
主讲：
道路建筑材料
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
上一页 下一页2
道路建筑材料
地方道路
第九章 沥青混合料 概述
沥青路面越来越多地被应用于不同等级的公路，其原因何在？
1．沥青混合料是一种粘弹性材料，具有良好的力学性能， 铺筑的路面平整无缝，振动小，噪音低，行车舒适。 2．路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，无强烈反 光，有利于行车安全。 3．施工方便，施工时不需要养护，能及时开通交通。
差，但热稳定性好，内摩阻力大
上一页 下一页9
道路建筑材料
3）骨架—密实结构（SMA）： 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
（二）沥青混合料的强度理论
要求沥青混合料在高温时，必须具备一定的抗剪强度和抵抗变形
的能力，一般采用库伦理论
上一页 下一页4
道路建筑材料
温度稳定性差的表现： 夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波 浪；冬季低温时易脆裂，在车辆重复作用下 易产生开裂。
泛油
波浪
车辙
上一页 下一页5
道路建筑材料
第九章 沥青混合料 分类
1.特粗式沥青混合料 2.粗粒式沥青混合料 3.中粒式沥青混合料 4.细粒式沥青混合料 5.砂粒式沥青混合料
课题:沥青混合料技术性质和技术标准 教具用品: 相关仪器 教学目的:了解沥青混合料各项技术性质和内
容、测定方法及规范要求 重点难点:混合料的高温稳定性及马歇尔试验
指标
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道路建筑材料
（1）高温稳定性
道路建筑材料
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
上一页 下一页2
道路建筑材料
地方道路
第九章 沥青混合料 概述
沥青路面越来越多地被应用于不同等级的公路，其原因何在？
1．沥青混合料是一种粘弹性材料，具有良好的力学性能， 铺筑的路面平整无缝，振动小，噪音低，行车舒适。 2．路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，无强烈反 光，有利于行车安全。 3．施工方便，施工时不需要养护，能及时开通交通。
差，但热稳定性好，内摩阻力大
上一页 下一页9
道路建筑材料
3）骨架—密实结构（SMA）： 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
（二）沥青混合料的强度理论
要求沥青混合料在高温时，必须具备一定的抗剪强度和抵抗变形
的能力，一般采用库伦理论
上一页 下一页4
道路建筑材料
温度稳定性差的表现： 夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波 浪；冬季低温时易脆裂，在车辆重复作用下 易产生开裂。
泛油
波浪
车辙
上一页 下一页5
道路建筑材料
第九章 沥青混合料 分类
1.特粗式沥青混合料 2.粗粒式沥青混合料 3.中粒式沥青混合料 4.细粒式沥青混合料 5.砂粒式沥青混合料
课题:沥青混合料技术性质和技术标准 教具用品: 相关仪器 教学目的:了解沥青混合料各项技术性质和内
容、测定方法及规范要求 重点难点:混合料的高温稳定性及马歇尔试验
指标
上一页 下一页15
道路建筑材料
（1）高温稳定性
沥青材料实验(沥青三大指标试验)ppt课件
二标准依据密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准二标准依据沥青稳定碎石混合料马歇尔试验配合比设计技术标准二标准依据sma混合料马歇尔试验配合比设计技术要求二标准依据ogfc混合料技术要求二标准依据沥青混合料车辙试验劢稳定度技术要求二标准依据沥青混合料水稳定性检验技术要求二标准依据沥青混合料试件渗水系数mlmin技术要求10三实验内容试验一石料的抗压强度和磨耗试验试验二粗细集料的筛析试验试验三沥青混合料组成设计试验四沥青混合料的制备试验五沥青混合料物理指标测定试验六沥青混合料马歇尔稳定度试验试验七沥青混合料车辙试验11一粗细集料的筛析试验13拌和站的料场17粗细集料的筛析试验试验目的
；.
56
沥青混合料马歇尔稳定度试验
①合格的试件，12h后，先测物理指标 视密度ρ、空隙率Vv、沥青体积百分比Vb、 矿料间隙率VMA、(沥青填隙率)饱和度VFA
②60℃恒温水槽养生30-40min
③加载速度50mm/min，测荷载最大值及对应的流值。
注：试验时间不得超过30s（从恒温水槽中取出到测出荷载最大值）
试验室配合比设计分为:
1. 矿质混合料配合组成设计 2. 沥青最佳用量确定
( 配合比设计 )
矿质混合料配合组成设计的目的:
1.具有足够密实度 2.具有较高的内摩阻力
；.
31
沥青混合料组成设计
应满足两方面的基本要求：
矿质混合料
1.最小空隙率
水泥混凝土中的矿质混合料是以空隙作为控制水泥混凝土强 度的最主要因素，沥青混凝土也同样。
2. 根据现场取样,对 粗集料 进行筛析试验 细集料 矿粉
由筛析结果确定矿质材料配合比 实际材料设计
3. 实际材料设计与标准 (规范规定) 进行比较
；.
；.
56
沥青混合料马歇尔稳定度试验
①合格的试件，12h后，先测物理指标 视密度ρ、空隙率Vv、沥青体积百分比Vb、 矿料间隙率VMA、(沥青填隙率)饱和度VFA
②60℃恒温水槽养生30-40min
③加载速度50mm/min，测荷载最大值及对应的流值。
注：试验时间不得超过30s（从恒温水槽中取出到测出荷载最大值）
试验室配合比设计分为:
1. 矿质混合料配合组成设计 2. 沥青最佳用量确定
( 配合比设计 )
矿质混合料配合组成设计的目的:
1.具有足够密实度 2.具有较高的内摩阻力
；.
31
沥青混合料组成设计
应满足两方面的基本要求：
矿质混合料
1.最小空隙率
水泥混凝土中的矿质混合料是以空隙作为控制水泥混凝土强 度的最主要因素，沥青混凝土也同样。
2. 根据现场取样,对 粗集料 进行筛析试验 细集料 矿粉
由筛析结果确定矿质材料配合比 实际材料设计
3. 实际材料设计与标准 (规范规定) 进行比较
；.
最新版《道路建筑材料》精品电子课件 模块5 沥 青 材 料
2）脆点
石油沥青
脆点是指沥青材料由黏塑状态转变为固体状态达 到条件脆裂时的温度。表征沥青在低温下,受到瞬时 荷载作用时,出现脆性破坏的性能。弗拉斯脆点仪如 图5-10所示,弯曲器如图5-11所示。
石油沥青
溶剂脱沥青是利用轻烃对渣油中各组分的不同溶解能力 将渣油分离,得到不含沥青质的脱沥青质和沥青质的脱油沥 青。溶剂脱沥青是调节渣油组成的有效手段,它在道路沥青 生产中,尤其是从不能通过蒸馏生产合格道路沥青的原油中 生产合格道路沥青具有重要作用。如图5-3所示是以丙烷为 溶剂的脱沥青基本流程。
5.2
POWEPOINT
适用于商务主题及相关类别演示
目录
模块5 沥 青 材 料
5.1 5.2 5.3 5.4
沥青及其分类 石油沥青
煤沥青
其他沥青
模块5 沥 青 材 料
学习目标
掌握石油沥青的技术性质、性能特点和技术标准。
了解石油沥青的化学组分和胶体结构。 了解其他各类沥青的组成和性质。
5.1
沥青及其分类
石油沥青
图5-3 溶剂脱沥青工艺流程示意图
5.2
5.2.2
石油沥青
1.
石油沥青的化学组成
石油沥青的组成和结构
石油沥青是由多种极其复杂的碳氢化合物和一些碳氢化 合物的非金属衍生物组成的混合物。表5-1为几种典型石油 沥青的化学组成。
表5-1 几种典型石油沥青的化学组成
5.2
2. 石油沥青的化学组
分
5.2
4. 温度稳定性
石油沥青
1）软化点
软化点是石油沥青材料由固体状态转变为具有一定流
动性的膏体时的温度。我国现行标准《公路工程沥青及沥
青混合料试验规程》（JTG E20—2011）规定,软化点可通 过“环球法”试验测定。将沥青试样装入规定尺寸的试验
石油沥青
脆点是指沥青材料由黏塑状态转变为固体状态达 到条件脆裂时的温度。表征沥青在低温下,受到瞬时 荷载作用时,出现脆性破坏的性能。弗拉斯脆点仪如 图5-10所示,弯曲器如图5-11所示。
石油沥青
溶剂脱沥青是利用轻烃对渣油中各组分的不同溶解能力 将渣油分离,得到不含沥青质的脱沥青质和沥青质的脱油沥 青。溶剂脱沥青是调节渣油组成的有效手段,它在道路沥青 生产中,尤其是从不能通过蒸馏生产合格道路沥青的原油中 生产合格道路沥青具有重要作用。如图5-3所示是以丙烷为 溶剂的脱沥青基本流程。
5.2
POWEPOINT
适用于商务主题及相关类别演示
目录
模块5 沥 青 材 料
5.1 5.2 5.3 5.4
沥青及其分类 石油沥青
煤沥青
其他沥青
模块5 沥 青 材 料
学习目标
掌握石油沥青的技术性质、性能特点和技术标准。
了解石油沥青的化学组分和胶体结构。 了解其他各类沥青的组成和性质。
5.1
沥青及其分类
石油沥青
图5-3 溶剂脱沥青工艺流程示意图
5.2
5.2.2
石油沥青
1.
石油沥青的化学组成
石油沥青的组成和结构
石油沥青是由多种极其复杂的碳氢化合物和一些碳氢化 合物的非金属衍生物组成的混合物。表5-1为几种典型石油 沥青的化学组成。
表5-1 几种典型石油沥青的化学组成
5.2
2. 石油沥青的化学组
分
5.2
4. 温度稳定性
石油沥青
1）软化点
软化点是石油沥青材料由固体状态转变为具有一定流
动性的膏体时的温度。我国现行标准《公路工程沥青及沥
青混合料试验规程》（JTG E20—2011）规定,软化点可通 过“环球法”试验测定。将沥青试样装入规定尺寸的试验
沥青材料 PPT课件
10
沥青中的蜡
蜡会降低石油沥青的粘结性和塑性，对温度 特别敏感。 易出现的问题： 高温发软，会导致沥青路面高温稳定性下降，出现
车辙； 低温变得脆硬，低温抗裂性降低，出现裂缝； 沥青与石料的粘附性降低，在有水的条件下，使路 面石子产生剥落现象，造成路面破坏； 路面的抗滑性降低，影响路面的行车安全。
本章教学目标
主要掌握：石油沥青的基本组成和 结构特点、工程性质和测定方法。 了解：沥青及沥青混合料的应用。
1
第一节
沥青材料
第二节
沥青混合料
2
第一节
沥
青
1.概述 2.沥青的主要技术性质 3.工程实例分析
3
概
述
定义
分类
应用
4
定义
沥青—— 是由一些极其复杂的高分子的
碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属 （氧、硫、氮）衍生物所组成的混合物。
请观看延伸度试验
延伸度↑ ，塑性 ↑
26
27
影响因素
组分：树脂含量↑ ，塑性 温度：温度↑ ，塑性 ↑ ↑ ↑
拉伸速度：拉伸速度↑ ，塑性
28
温度敏感性 定义 衡量指标 影响因素 工程实际
29
定义
温度敏感性——指石油沥青的粘滞性和塑性随 温度升降而变化的性能。 温度敏感性大： 粘滞性和塑性随温度的变化大
粘滞度Ctd↑ ，粘滞性 ↑ 请观看粘滞度试验
固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为25℃的条 件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度（每深 入0.1mm为1°）。 针入度↑ ，粘滞性 ↓ 请观看针入度试验
18
19
20
第七章__沥青及沥青混合料
好的塑性和粘性。
(c) 沥青质（地沥青质）：是决定温度敏感性和 粘性的重要组 成。其含量愈高，则软化点愈高，粘 性愈大，愈硬脆。
2. 石油沥青的胶体结构
(二) 石油沥青的技术性质
粘滞性 耐热性
塑性
温度稳定性
耐久性
其它技术指标
1. 粘滞性
l 粘滞性是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力,
反映了沥青的软硬程度和胶结能力。 l 沥青质含量越多, 沥青的粘滞性越高, 其粘结性越
(4) 防腐性较好： 煤沥青中含有蒽、酚等具有 毒性和臭味的物质，故其防腐能力较好。适 用于木材等材料的防腐处理。
(5)
粘结性较好：煤沥青中含有较多的表面活 性物质，与矿物材料表面有较强的粘结力。
l
根据煤沥青和石油沥青的某些特征，可按 表7—5所列方法识别两种沥青。
三、沥青材料使用的注意事项
l 沥青在贮运中，应分别堆放，避开热源，防止砂、
l 热铺沥青混凝土是将材料加热后，在高温下 进行拌和、摊铺和压实。
l 冷铺沥青混凝土采用稀释沥青或乳化沥青配 制，可在常温下施工。
• 1、沥青按用途分为几类？其牌号是如何 划分的？牌号大小与其性质有何关系？ • 2、试述石油沥青的粘性、塑性、温度稳 定性的表示方法。 • 3、请比较煤沥青与石油沥青的性能的差 别？
2. 耐热性
l 耐热性是指粘稠沥青在高温下不软化、不流淌
的性能。 可用软化点(t软)表示。
l 软化点是沥青达到特定粘性流动状态时的温度,
试验证明沥青在软化点温度下的针入度值约为800。
l 软化点越高, 沥青的耐热性越好。 l 沥青材料的软化点应与环境温度相适应, 不能 太低, 也不能太高。
软化点的测定
l 开级配——沥青混凝土的孔隙率大于5％，主 要用作整平胶结层材料； l 沥青碎石——沥青碎石的孔隙率大于15％， 渗透性强，主要用作排水层材料。
《沥青与沥青混合料》课件
沥青的分类与用途
石油沥青
天然沥青
从石油中提取，主要用于道路建设和 防水工程。
天然形成的沥青，主要用于道路建设 和防水材料。
煤焦沥青
从煤焦油中提取，主要用于防腐涂料 和铺路材料。
沥青的生产与加工
沥青的生产
通过高温和压力将石油或煤焦油进行 蒸馏和裂化，分离出各种成分，最后 得到沥青。
沥青的加工
为了满足不同用途的需求，需要对沥 青进行各种加工处理，如氧化、乳化 、改性等。
性能
沥青混合料的性能取决于其组成材料的性质、配比以及生产工艺。其性能指标包 括抗压强度、抗弯拉强度、耐磨性、抗疲劳性能等。
沥青混合料的应用领域
01
02
03
道路建设
沥青混合料主要用于高速 公路、城市道路、桥梁等 道路建设领域。
机场跑道
由于其良好的防滑性能， 沥青混合料也常用于机场 跑道的建设。
其他领域新技术ຫໍສະໝຸດ 新型搅拌设备、自动化控制系统等新技术的 应用，能够提高沥青混合料制备的效率和精 度，降低人为因素的影响。
沥青混合料性能提升与环保要求
性能提升
通过新型添加剂、改性剂等的应用，沥青混合料的性能 如耐久性、抗车辙性、防滑性等得到显著提升，提高了 道路的安全性和舒适性。
环保要求
随着环保意识的提高，沥青混合料制备过程中的环保要 求也越来越严格。新型环保材料、低排放技术和设备的 研发和应用，能够降低沥青混合料制备过程中的环境污 染。
02
沥青混合料概述
沥青混合料的定义与组成
定义
沥青混合料是一种由沥青、骨料（沙、石等）、填充料（石灰、水泥等）经过 加热、搅拌而成的复合材料，用于铺设道路表面。
组成
沥青混合料主要由沥青、骨料和填充料组成，有时还会加入一些添加剂以改善 其性能。
《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。
《建筑材料课件》PPT课件
5
建筑结构材料
建
筑
墙体材料
材
料
建，钢筋
钢木结构：建筑钢材，木材
砖及砌块：普通砖、空心砖，硅酸盐及砌块
墙板：混凝土墙板、石膏板、复合墙板
防水材料：沥青及其制品 绝热材料：石棉、矿棉，玻璃棉、膨胀珍珠岩 吸声材料；木丝板、毛毡，泡沫塑料 采光材料：窗用玻璃 装饰材料：涂料、塑料装饰材料、铝材
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6
§1
第二章 建筑材料的基本性质
§2-1 材料的物理性质 §2-2 材料的力学性质 §2-3 材料的耐久性
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7
§1
§2-1 材料的物理性质
一、与构造状态有关的物理性质
1．孔隙、孔隙率和密实度
孔隙：材料内部的空隙。
孔隙从两个方面对材料产生影响，一是孔隙的多少，二是孔隙的特征。材料
中含有孔隙的多少常用孔隙率表征。
黑色金属：生铁、碳素钢、合金钢 有色金属：铝，锌，铜及其合金
木材，竹材，软木，毛毡
石油沥青，煤沥青，沥青防水制品
塑料，橡胶，涂料，胶粘剂
无机非金属材料和有 机材料的复合
金属材料与无机非金 属材料复合
金属材料与有机材料 复合
玻璃纤维增强塑料、混合物水泥混凝土、沥青 混合料等
钢纤维增强混凝土等
返回键
轻质金属夹芯板
' m
V′——材料在自然状态下的体积（m3）。
V'
10
§1
§2-1 材料的物理性质
二、与质量状态有关的物理性质
3. 容积密度（又称为体积密度、表观毛密度、容重，volume density）
定义：材料单位宏观外形体积（包括内部封闭孔隙和开口孔隙）的质量称为容
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。
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• 油分和树脂可以相互溶解，树脂能浸润 地沥青质，而在地沥青质的超细颗粒表 面形成树脂薄膜。
• 所以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。
沥青的胶体结构
胶体结构示意图如图1所示, 胶体结构的类型和性 质如表2所示。
溶胶型
溶凝胶型
好的防潮和 防水材料
Back
粘性
定义
反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种性质，指 沥青在外力作用下抵抗变形的能力。是石油沥青性 质的重要指标之一。
指标及测试方法
绝对粘度
粘性用绝对粘度来表示，但其测试方法较复杂，故 工程上常用相对粘度来表示。
相对粘度 ➢针入度：粘稠沥青，即固体或半固体沥青 ➢标准粘度：液体或较稀的石油沥青
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
凝胶型
图1 胶体结构示意图
表 2 沥青胶体结构类型及特点
结构类型
组成及结构特点
特性
油分和树脂较多，胶团外 溶胶型 膜较厚，胶团之间运动较
自由
地沥青质不如凝胶型多， 溶凝胶型 胶团靠的较近，相互之间
有一定吸引力
油分和树脂含量较少，胶 凝胶型 团外膜胶薄，胶团间移动
较困难
流动性和塑性较 好，温度敏感性 强
定义
针入度
表示粘稠石油沥青 的相对粘度
试验仪器
试验条件及方法
如图3所示 25℃，重量为100g标准针，5s深 入试样中的深度，单位为1/10mm。
读出针入度值
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）
图4 标准粘度计
Back
塑性
概念
石油沥青在外力作用下产生变形，除去外 力后，仍保持变形后的形状的性质。
指标 延 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
常用牌号
➢建筑石油沥青分为40号、30号和10号三个牌号 ➢道路石油沥青50号、30号等)，并根据沥青 的性能指标，再将其分为A、B、C三个等级。
牌号与性能的关系
牌号高
针入度高
延度大
软化点低
粘聚力低
塑性好
温度敏感性大
§2 沥青混合料
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
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
物理性质 组成名称
颜色 状态 密度（g/m³） 分子量
对主要技术性 质的影响
油分
淡黄 液体 0.7～1 红褐
300～500 赋予沥青流动 性
树脂
黄色 半固体 1.0～1.1 600～1000
（沥青脂胶） 黑褐色（粘稠状）
地沥青质
深褐 固体 大于1 黑色 粉末
1000以上
赋予沥青良好 的粘结性、塑 性和可流动性
蒸发后的针入度比越大，稳定性越好
Back
标准与选用
关于石油沥青的标准：
•JTG F40-2004 道路石油沥青 《公路沥青路面施工技术规范》
•GB/T494-1998《建筑石油沥青》
牌号划分方法
石油沥青都是按针入度指标来划分牌号。
每个牌号还应保证相应的延度和软化点， 以及溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度比、 闪点等。
第七章 沥青及沥青混合料
沥青
桥 面 摊 铺 沥 青
沥青防水卷材
防水卷材施工
§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
• 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。
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
决定温度敏感 性和粘性
其它组分
2～3%的沥青碳和似碳物，是在高温裂化等 过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的， 它能降低石油沥青的粘结力。
石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和 温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成 分。多腊石油沥青的品质低，需进行脱蜡处 理，使之达到使用要求。
Back
• 在石油沥青中，油分、树脂、地沥青质 是石油沥青的三大主要组分。
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 矿质集料
沥青混合料
摊铺 压实
沥青混凝土
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。
延度大
试验
塑性好
•在25℃，把沥青试样制成∞字型标准试模 （中间最小截面积为1cm²） •以5cm/min的速度，进行拉伸试验，
•拉断时的长度即为延度，单位为cm
温度敏感性
定义
石油沥青的粘性和塑性随温 度升降而变化的性能。
指标
用软化点表示沥青温度敏感性
试验仪器设备
环球法软化点仪
关系
软化点
图 5 环球法软化点仪
• 所以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。
沥青的胶体结构
胶体结构示意图如图1所示, 胶体结构的类型和性 质如表2所示。
溶胶型
溶凝胶型
好的防潮和 防水材料
Back
粘性
定义
反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种性质，指 沥青在外力作用下抵抗变形的能力。是石油沥青性 质的重要指标之一。
指标及测试方法
绝对粘度
粘性用绝对粘度来表示，但其测试方法较复杂，故 工程上常用相对粘度来表示。
相对粘度 ➢针入度：粘稠沥青，即固体或半固体沥青 ➢标准粘度：液体或较稀的石油沥青
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
凝胶型
图1 胶体结构示意图
表 2 沥青胶体结构类型及特点
结构类型
组成及结构特点
特性
油分和树脂较多，胶团外 溶胶型 膜较厚，胶团之间运动较
自由
地沥青质不如凝胶型多， 溶凝胶型 胶团靠的较近，相互之间
有一定吸引力
油分和树脂含量较少，胶 凝胶型 团外膜胶薄，胶团间移动
较困难
流动性和塑性较 好，温度敏感性 强
定义
针入度
表示粘稠石油沥青 的相对粘度
试验仪器
试验条件及方法
如图3所示 25℃，重量为100g标准针，5s深 入试样中的深度，单位为1/10mm。
读出针入度值
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）
图4 标准粘度计
Back
塑性
概念
石油沥青在外力作用下产生变形，除去外 力后，仍保持变形后的形状的性质。
指标 延 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
常用牌号
➢建筑石油沥青分为40号、30号和10号三个牌号 ➢道路石油沥青50号、30号等)，并根据沥青 的性能指标，再将其分为A、B、C三个等级。
牌号与性能的关系
牌号高
针入度高
延度大
软化点低
粘聚力低
塑性好
温度敏感性大
§2 沥青混合料
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
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
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大气稳定性
物理性质 组成名称
颜色 状态 密度（g/m³） 分子量
对主要技术性 质的影响
油分
淡黄 液体 0.7～1 红褐
300～500 赋予沥青流动 性
树脂
黄色 半固体 1.0～1.1 600～1000
（沥青脂胶） 黑褐色（粘稠状）
地沥青质
深褐 固体 大于1 黑色 粉末
1000以上
赋予沥青良好 的粘结性、塑 性和可流动性
蒸发后的针入度比越大，稳定性越好
Back
标准与选用
关于石油沥青的标准：
•JTG F40-2004 道路石油沥青 《公路沥青路面施工技术规范》
•GB/T494-1998《建筑石油沥青》
牌号划分方法
石油沥青都是按针入度指标来划分牌号。
每个牌号还应保证相应的延度和软化点， 以及溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度比、 闪点等。
第七章 沥青及沥青混合料
沥青
桥 面 摊 铺 沥 青
沥青防水卷材
防水卷材施工
§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
• 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。
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
决定温度敏感 性和粘性
其它组分
2～3%的沥青碳和似碳物，是在高温裂化等 过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的， 它能降低石油沥青的粘结力。
石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和 温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成 分。多腊石油沥青的品质低，需进行脱蜡处 理，使之达到使用要求。
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• 在石油沥青中，油分、树脂、地沥青质 是石油沥青的三大主要组分。
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
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填料 矿质集料
沥青混合料
摊铺 压实
沥青混凝土
沥青混合料是由矿质混合料和沥青结合料 组成的混合体系。
延度大
试验
塑性好
•在25℃，把沥青试样制成∞字型标准试模 （中间最小截面积为1cm²） •以5cm/min的速度，进行拉伸试验，
•拉断时的长度即为延度，单位为cm
温度敏感性
定义
石油沥青的粘性和塑性随温 度升降而变化的性能。
指标
用软化点表示沥青温度敏感性
试验仪器设备
环球法软化点仪
关系
软化点
图 5 环球法软化点仪