第6章沥青材料
沥青知识点总结
沥青知识点总结一、沥青的来源沥青是一种矿物质材料，通常来源于天然矿石或石油提炼，并在特定的工艺过程中得到。
一般情况下，沥青主要分为天然沥青和人工沥青两种类型。
1. 天然沥青天然沥青产生于地下石油、煤矿或沥青矿床中，采用挖掘、采矿等方式开采。
天然沥青的品质和成分受到地质条件的影响，不同地区的天然沥青具有不同的性质和特点，常见的有煤焦沥青、沥青石、湖沥青等。
2. 人工沥青人工沥青通常是从石油提炼过程中得到，因此也称为石油沥青。
通过不同的生产工艺和技术处理，可以得到不同性质和用途的人工沥青，如沥青混合料、改性沥青等。
二、沥青的性质沥青具有许多优秀的性质和特点，这些性质决定了沥青在道路建设和维护中的重要作用。
1. 粘结性沥青具有很强的粘结性，能够有效地将路面材料粘结在一起，形成紧密的路面结构。
这种粘结性可以减少路面破碎、抗水、抗冻融和抗车轮荷载的能力。
2. 柔性沥青是一种柔性的材料，能够很好地抵抗路面变形、挠曲和热胀冷缩的影响，保持路面形态的稳定性。
3. 耐久性沥青具有很高的耐久性，能够长期保持路面的平整和平整，减少对路面的维护和修理。
4. 抗水性沥青具有良好的抗水性，能够有效地防止水分的渗透和侵蚀，保护路面的材料不受水的影响。
5. 防腐蚀性沥青具有很好的防腐蚀性，能够有效地保护路面材料免受化学物质和盐渗透的侵害。
6. 可塑性沥青可以通过不同的加热和加工方法变得柔软或硬化，适应不同的施工和使用条件。
三、沥青的生产工艺沥青的生产工艺主要包括沥青的提炼、改性、混合和加工等过程，这些工艺可以根据不同原料和用途得到不同性质的沥青产品。
1. 提炼石油沥青的提炼主要通过蒸馏、裂化、萃取和沉淀等工艺得到。
通过这些工艺可以得到不同级别和粘度的沥青产品，为道路建设和其他工程提供合适的原料。
2. 改性沥青的改性是为了改善沥青的性能和适应不同的应用要求，常用的改性方法有添加剂、改性剂、改性沥青混合料、复合材料等。
3. 混合沥青混合料是指沥青和骨料等材料的混合物，是道路铺装中常用的材料。
土木工程材料PPT
度是在规定温度(25℃)条件下，以规定重量(100g)的 标准针，在规定时间(5s)内贯入试样中的深度表示， 单位以1/10mm计。 标准粘度是将一定量的液体沥青，在某温度下经
一定直径的小孔流出50cm3所需的时间，以秒表示。 常用符号“CtdT ”表示粘滞度，其中d为小孔直径 (mm)，t为试样温度，T为流出50cm3沥青的时间。d 有10、5、3(mm)三种，t通常为20、25、30或60℃ 。
，应注意防止过分软化。
土木工程材料
第6章 沥青及沥青混合料
据高温季节测试，沥青屋面达到的表面温度比
当地最高气温高25—30℃，为避免夏季流淌，屋面 用沥青材料的软化点还应比当地气温下屋面可能达
到的最高温度高20℃以上。但软化点也不宜选择过 高，否则冬季低温易发生硬脆甚至开裂。在地下防
水工程中，沥青所经历的温度变化不大，为了使沥
度较低时又易变硬开裂。
温度敏感性以软化点指标表示。软化点是人为规
定的沥青从固态转变到粘流态时的温度。沥青软化点
一般采用环球法测定。它是把沥青试样装入规定尺寸
的铜环内，试样上放置一标准钢球，浸入水或甘油中，
以规定的速度升温(5℃／min)，当沥青软化下垂至规
定距离(25．4mm)时的温度即为其软化点，以(℃)计。
一般不作沥青的化学分析。通常从使用角度出发，
将沥青中按化学成分和物理力学性质相近的成分划
分为若干个组，这些组就称为“组丛”或“组分”。
在沥青中各组丛含量的多寡与沥青的技术性质有着
直接的关系。
土木工程材料
第6章 沥青及沥青混合料
1) 油分：油分为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，在石油沥
主干路沥青面层。必须使用时，应采用抗剥离措施。
第5章 土木工程材料_沥青材料
第5章沥青材料本章导学学习目的:沥青是一种典型的有机胶结材料，也是现代高速公路及城市道路的主要路面胶结材料和常用的防水材料；通过本章的学习，重点掌握沥青的主要性能特点，深刻认识沥青性能于环境的关系，为沥青混合料的学习打下基础。
教学要求:结合现代路面工程和屋面防水工程，讲解沥青材料的主要技术性能，重点使学生掌握，沥青性能与组成及环境的关系，并了解沥青防水材料的基本性能。
学习重点：1．通过学习沥青的分类和石油沥青的生产，了解不同生产工艺和基属的沥青的性能特点。
2．重点掌握石油沥青的组成和结构，包括组分组成和胶体结构组成，及其对路用性能的影响。
3．学习掌握石油沥青的重要技术性质的含义、测试方法及所表征的路用性能。
有条件的学员应亲自动手进行三大指标试验，并通过阅读参考文献了解美国SHRP沥青指标体系中对沥青性能的要求。
4．通过阅读参考文献，了解有关沥青老化和改性的知识。
5．结构工程专业的学员还应掌握常用的沥青基防水卷材的基本性能。
提示：沥青材料是目前我国高速公路面层的主要胶结材料，同时也是重要的屋面防水材料，由于沥青属于有机胶凝材料，因此具有与无机胶凝材料明显不同的性能特点和使用注意事项，学习中应注意对比掌握。
5.1沥青的分类与生产5.1.1沥青的分类沥青材料是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属（氧、硫、氮）的衍生物所组成的黑色或黑褐色的固体、半固体或液体的混合物。
沥青属于有机胶凝材料，与矿质混合料有非常好的粘结能力，是道路工程重要的筑路材料；沥青属于憎水性材料，结构致密，几乎完全不溶于水和不吸水，因此广泛用于土木工程的防水、防潮和防渗；同时沥青还具有较好的抗腐蚀能力，能抵抗一般酸性、碱性及盐类等具有腐蚀性的液体和气体的腐蚀，因此可用于有防腐要求而对外观质量要求较低的表面防腐工程。
对于沥青材料的命名和分类，目前世界各国尚未取得统一的认识。
现就我国通用的命名和分类简述如下：沥青按其在自然界中获得的方式，可分为地沥青和焦油沥青两大类。
土木工程材料6.2-沥青混合料PPT课件
细粒式：公称集料最大粒径为9.5mm或13.2mm
工 砂粒式（沥青石屑或沥青砂）：公称集料最大粒径小于
4.75mm
程
1、集料的最大粒径（maximum size of aggregate）：指集料100%
都要求通过的最小的标准筛筛孔尺寸，以mm计。
系
2、集料的公称最大粒径（nominal maximum size of aggregate）：
14
石轧制，破碎. 砾石的破碎面应符合表6.4的要求。
表6.1 沥青混合料用粗集料规格
规格
公26.5
19.0 13.2
9.5
4.75 2.36
0.6
S1 40-75 0-15 —
0-5
土
S2 40-60 0-15 —
0-5
S3 30-60 — 0-15
—
0-5
木
S4 25-50 —
— 0-15 — 0-5
S5 20-40 90-100 —
级配 密度 亲水系数
6.2.3 沥青混合料的组成材料
1.道路石油沥青
土 （1）道路石油沥青的质量：应满足表6-7的要求
（2）沥青标号选用要求：
木 沥青路面的沥青材料可根据交通量、气候条件、施工
方法、沥青面层类型、材料来源等情况选用。
工 寒冷地区宜选用稠度较小，延度较大的沥青，以免冬
季裂缝；
程 较热地区选用稠度较大，软化点高的沥青，以免夏季
泛油、发软。
系 一般路面的上层宜用较稠的沥青，下层和联结层宜用
较稀的沥青。
改性沥青应经过试验论证取得经验后使用。
13
.
6.2.3 沥青混合料的组成材料
2.粗集料
沥青路面及特征
粗细集料以2.36mm作为分界。 1)沥青面层的细集料可采用天然砂、机制砂及石 屑 2)热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂 或机制砂。 3)细集料应与沥青有良好的粘结能力，与沥青粘 结性能很差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸 性石料破碎的机制砂或石屑不宜用于高速公路 、一级公路沥青面层。必须使用时，应采用规 范规定的抗剥离措施。
（1）柔性路面
柔性路面主要为：各种未经处理的粒料基层 和各类沥青面层、碎（砾）石面层或块石面 层组成的路面结构。
（2）刚性路面 刚性路面主要指水泥混凝土做面层或基层的 路面结构。
（3）半刚性路面 用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳 定土或碎（砾）石而修筑的基层，称为半刚 性基层。 半刚性基层初期强度和刚度较小，具有 柔性路面力学性质，后期强度和刚度增长幅 度较大，具有刚性路面力学性质，但是最终 的强度和刚度仍远小于水泥混凝土。由半刚 性基层和铺筑在它上面的沥青面层所组成的 路面结构称为半刚性路面。
材 料 的 基 本 要 求
材 料 的 基 本 要 求
1)沥青混合料的填料宜采用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。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％ 。 2)粉煤灰作为填料使用时，烧失量应小于12％， 塑性指数应小于4％，其余质量要求与矿粉相 同。粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50％。 高速公路、一级公路的沥青混凝土面层不宜采 用粉煤灰作填料。
隙碎石适用于各级公路的底基层和三、四级公路 的基层。
沥 青 路 面 分 类
1）层铺法： 定义：用分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑。 优点：工艺和设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低 缺点：路面成型期较长。 类型：沥青表面处治和沥青贯入式。 2)路拌法： 定义：在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压密实而 成的沥青面层。 类型：路拌沥青碎（砾）石和路拌沥青稳定土 3）厂拌法： 定义：将规定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备加热拌和， 然后到工地摊铺碾压而成的沥青路面。 类型：厂拌沥青碎石和沥青混凝土。 分类：按铺筑温度不同分为热拌热铺和热拌冷铺。 优点：较粘稠的沥青材料，矿料精选，混合料质量高，使用寿命长 缺点：修建费用较高。
(完整版)第6章沥青混合料1
沥青 混合
料 类型
公称 最
大粒 径
/mm
最大 粒径 /mm
砂粒 式
4.75
9.5
细粒 9.5 13.2
▪ 沥青碎石混合料 （Asphalt macadam mixture 简称AM）是由 适当比例的粗集料、细
集料及填料（或不加填
料）与沥青结合料拌和 形成的沥青混合料
6.1.2 沥青混合料的优缺点
随着地位的路面结构。
最常用的沥青路面包括：沥青表面处理、沥 青贯入式、沥青碎石和沥青混凝土等四种类 型。
通过本章的学习，要求学生应掌握热拌沥青混 合料的组成结构、强度形成原理及其影响因素， 熟练掌握沥青混合料的技术性能、影响技术性 能的因素和评价方法，特别要重点把握普通热 拌沥青混合料的组成设计方法（包括组成材料 的选择、矿料配合比设计和最佳沥青用量确定 方法），了解其他沥青混合料（如SMA、常温 沥青混合料）的技术特点、组成材料的特点和 基本要求 。
土木工程材料
第6章 沥青混合料
1 概述
本节内容
2 沥青混合组成材料技术要求
3 热拌沥青混合料组成结构和强度原理 ▲
4 沥青混合料技术性质和技术标准
▲
5 热拌沥青混合料配合比设计
▲
6 沥青玛蹄酯碎石混合料
讲述内容
学习重点 和要求
【本章内容导读】
本章主要讲述沥青混合料的组成材料要求，沥 青混合料的组成结构和强度理论；重点讲述沥 青混合料的技术性质及技术标准，沥青混合料 的配合比设计，讲述其他沥青混合料的主要性 能及使用特点 。
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
第六章沥青及沥青混合料
指标：延度
（cm）。延度愈大，塑性愈好。
影响因素：温度；沥青膜层的厚度
（3）温度稳定性：沥青粘性和塑性不随温度升降
而变化的性能。
指标：软化点 （℃）。 影响因素：地沥青质的含量；含蜡量。
玻璃态
技术性质
Tg
高弹态
Tm 软化点
粘流态
T 温度
脆化点
Tg↓、Tm↑→温度敏感性↓
§ 6.1.1 石油沥青
(4）大气稳定性：在大气的长期作用下，抵抗老化的 性能.
老化过程：
低分子量物质
衡量指标：
光、氧、热、水等作用
高分子量物质
蒸发后质量损失_小 蒸发后针入度 _大
蒸发前针入度
→大气稳定性_好
以上四种性质是石油沥青材料的主要性质，前三 项是划分石油沥青牌号的依据。此外，为评定沥青的 品质和保证施工安全，还应了解石油沥青的溶解度、 闪点和燃点等性质。
具有结构致密、粘结力良好，不导电、不吸水，
耐酸、耐碱、耐腐蚀等性能。
概
分类
地沥青
沥青 焦油沥青
述
天然沥青 石油沥青 煤沥青 木沥青 泥炭沥青 页岩沥青
应用
主要作为防水、防潮、防腐蚀材料，用于屋面
或地下防水工程、防腐蚀工程、铺筑道路以及 贮水池、浴池及桥梁等防水防潮层。
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§6.1.1 石油沥青
矿物填充料改性沥青
矿物填充料的品种：
滑石粉、石灰石粉、硅藻土、云母粉、石棉绒、 粉煤灰、水泥等。 作用机理： 由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥 青分子可能成单分子装排列在矿物颗粒（或纤维） 表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，因而又称为 “结构沥青”。 改性作用：
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。
沥青路面施工及验收规范GBJ92—86
沥青路⾯施⼯及验收规范GBJ92—86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。
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
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
《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。
《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。
道路建筑材料复习资料(4、5、6章)
道路建筑材料第四、五、六章复习题第四章&第五章沥青&沥青混合料一、单项选择题1、现代高级沥青路面所用沥青的胶体结构应属于 C 。
A、溶胶型B、凝胶型C、溶—凝胶型D、以上均不属于3、沥青混合料中最理想的结构类型是 A 结构。
A、密实骨架B、密实悬浮C、骨架空隙D、以上都不是4、在沥青混合料中，应优先选用 B 。
A、酸性石料B、碱性石料C、中性石料D、以上都不是5、粘稠石油沥青三大性能指标是针入度、延度和A。
A、软化点B、燃点C、脆点D、闪点6、根据马歇尔试验结果，沥青混合料中稳定度与沥青含量关系为 A 。
A、随沥青含量增加而增加，达到峰值后随沥青含量增加而降低。
B、随沥青含量增加而增加。
C、随沥青含量增加而减少。
D、沥青含量的增减对稳定度影响不大。
7、根据马歇尔试验结果，沥青混合料中流值与沥青含量关系为 B 。
A、随沥青含量增加而增加，达到峰值后随沥青含量增加而降低。
B、随沥青含量增加而增加。
C、随沥青含量增加而减少。
D、沥青含量的增减对流值影响不大。
8、根据马歇尔试验结果，沥青混合料中空隙率与沥青含量关系为 C 。
A、随沥青含量增加而增加，达到峰值后随沥青含量增加而降低。
B、随沥青含量增加而增加。
C、随沥青含量增加而减少。
D、沥青含量的增减对空隙率影响不大。
9、A级道路石油沥青适用于 A 。
A、各个等级公路的所有层次。
B、适用于高速、一级公路下面层及以下层次C、三级及三级以下公路各个层次D、三级以上公路各个层次10、SMA表示 D 。
A、热拌沥青混合料B、常温沥青混合料C、沥青表面处理D、沥青玛蹄脂碎石混合料11、工程上常用 A 确定沥青胶体结构。
A、针入度指数法B、马歇尔稳定度试验法C、环与球法D、溶解—吸附法12、用标准粘读计测液体沥青粘度时，在相同温度和相同孔径条件下，流出时间越长，表示沥青的粘度 A 。
A、越大B、越小C、不变D、无法确定17、沥青混合料配合比设计中，沥青含量常以 D 的质量比的百分率表示。
公路水运试验检测-道路工程第六章-沥青与沥青混合料-沥青与沥青混合料(1)
[单选题]1.属于沥青混合料按材料组成及结构分类的为（）。
A.连续级配混合料B.密级配混合料C.特粗式混合料D.冷拌沥青混合料参考答案：A参考解析：沥青混合料按按矿质集料级配类型分类①连续级配沥青混合料②间断级配混合料③开级配沥青混合料[单选题]2.压实沥青混合料内矿料实体之外的空间体积与试件总体积的百分率，它等于试件空隙率与有效沥青体积百分率之和，是指（）。
A.空隙率B.矿料间隙率C.沥青饱和度D.流值参考答案：B参考解析：矿料间隙率（VMA）：指压实沥青混合料内矿料实体之外的空间体积与试件总体积的百分率，它等于试件空隙率与有效沥青体积百分率之和。
[单选题]3.测定矿粉的密度及相对密度，用于检验矿粉的质量，为（）配合比设计提供必要的参数。
A.沥青混合料B.水泥稳定碎石C.水泥混凝土D.二灰稳定碎石参考答案：A参考解析：JTGE42-2005P128：矿粉密度试验：用于检验矿粉的质量，供沥青混合料配合比设计计算使用，同时适用于测定供拌制沥青混合料用的其它填料如水泥、石灰、粉煤灰的相对密度。
[单选题]4.SMA沥青混合料的配合比设计的关键参数之一是间隙率，间隙率需采用（）参数计算。
A.毛体积密度，振实密度B.表观密度，捣实密度C.表观密度，振实密度D.毛体积密度，捣实密度参考答案：D参考解析：SMA初试级配在捣实状态下粗集料的间隙率VCAdrc=（1-γs/γca），其中，γs为用捣实法测定的粗集料骨架的松方毛体积相对密度（JTGE42-2005T0309），γca为粗集料骨架混合料的平均毛体积相对密度。
[单选题]5.在沥青混合料中起填充作用的，粒径小于（）的矿物质粉末，称为填料。
A.1.18mmB.0.6mmC.0.3mmD.0.075mm参考答案：D参考解析：在沥青混合料中起填充作用的，粒径小于0.075mm的矿物质粉末，称为填料。
所以答案为D。
[单选题]6.当（）发生矛盾时，应优先考虑满足高温性能的要求。
道路建筑材料期末复习习题-沥青材料
道路工程材料习题第二章沥青材料一、填空题1、沥青的相对粘度对粘稠沥青用表示，液体沥青用表示。
2、道路粘稠石油沥青三大指标是、、。
它们分别表示沥青的、、。
3、按胶体学说，石油沥青可分为、、三种结构，路用优质沥青属于结构。
4、石油沥青的温度稳定性以与表示。
5、按胶休学说，认为石油沥青中是分散相，是分散介质，助于结构稳定性。
6、我国液体石油沥青的等级是按分的，其表示方式C d t中，t表示，d 表示，测试仪器的名称是。
7、我国粘稠沥青的牌号是按划分的，以为单位，测试仪器的名称是，常规测试条件为、、。
8、煤沥青的化学组分有、、和。
9、乳化沥青的组成材料有、、和。
二、判断题（正确者打“√”，错误者打“×”）1、粘稠石油沥青针入度越大，软化点越高，延度越大。
（）2、测两种液体沥青的粘滞度分别为：A、沥青C 5 60=50s，B、沥青 C 5 60=100s，则A 的粘结力小于B。
（）3、煤沥青的表面活性比石油沥青大。
（）4、石油沥青中胶质含量增加，沥青的粘结和塑性也增加。
（）5、在石油沥青胶体结构中，以溶凝胶型沥青的高温稳定性为最好。
（）6、针入度指数的大小表征沥青的感温性和胶体结构类型。
（）7、当针入度指数 PI >2 时为溶胶型沥青，当 PI<-2时为凝胶型沥青。
（）8、乳化沥青混合料中，宜采用酸性矿物材料。
（）9、乳化沥青所用沥青材料的针入度越大越好。
（）10、沥青材料针入度越大，则粘结性越大。
（）11、沥青材料延度愈大，则塑性越小。
（）12、液体石油沥青的标号主要以粘滞度划分。
（）三、问答题1、石油沥青有哪些技术性质？2、沥青三大指标的单位如何表示？3、沥青的感温性用何指标评定？在工程中对感温性性如何考虑？4、何谓沥青“老化”？沥青“老化”对路面性能有何影响？5、表征粘稠石油沥青的粘滞性指标是什么？其常用试验条件是什么？6、道路石油沥青结构由溶胶型向凝胶型转变过程中，其针入度、延度、软化点有何变化？7、石油沥青胶体结构的胶团是如何构成的？8、简述道路石油沥青的化学组分与路用用性能的关系。
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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
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（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
（1）基本组成：是由多种碳氢化合物及其非金属（氧、 硫、氮）的衍生物所组成的混合物。其组成中主要碳占80%90%,氢占10%-15%，其次氧、硫、氮等小于3%，此外还含有微 量金属元素。
1 50A
工程管理 系
30
针入度指数的应用 • 针入度指数愈大，表示沥青对温度的敏感性愈小。 • 划分沥青的胶体结构：
PI＜-2者，属溶胶型沥青 PI=-2～+2之间者，属溶-凝胶型沥青 PI＞+2者，属凝胶型沥青
工程管理 系
31
2）针入度--粘度指数（PNV） （表征高于软化点温度的沥青感温性）
式中： A——为直线斜率，称为针入度-
温度感应性系数。 表示沥青针入度随温度的变
化率。 如图，A 值越高，沥青对温
度的敏感性越大。 K——为截距（常数）。
针入度-温度感应性关系图
工程管理 系
29
A值的求取公式：
• 根据已知的针入度值P（25℃，100g，5s）和软化点TR&B • 假设沥青在软化点时的针入度值为 800 （0.1mm）
• 组分的影响：当沥青质含量多，同时有适量
树脂，而油分含量较少时，粘滞性大。
• 温度的影响：在一定温度范围内，温度升高，
粘度降低，反之，粘度升高。
工程管理 系
15
1）针入度
针入度的定义
针入度——在规定温度条 件下，以规定质量的标准 针经过规定的时间贯入沥 青试样的深度，
单位：0.1mm。 常用试验条件：
定义
软化点——沥青由固体转变为具有一定流动性时的 温度。
工程管理 系
19
测定方法
我国现行试验方法要求采 用环球法软化点。
如图，该法是将沥青试样
注于规定内径的铜环中，
环上置一钢球，在规定的
加热速度下，沥青试样逐
渐软化，直至在钢球荷重
作用下滴落到下层金属板
（距离为25.4毫米）时的
温度，称为软化点，单位： • 注意：初始温度5℃
通常粘稠沥青的密度在0.96~1.04g/cm3
工程管理 系
12
2）热胀系数
沥青在温度上升1 ℃时长度或体积的变化，分别称 为线胀系数或体胀系数，统称为热胀系数。
热胀系数越大，沥青路面在夏季越易泛油，冬季 冷缩越易产生开裂。
3）溶解度
是指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解 的百分率。
工程管 系
13
（2）粘滞性（简称粘性）
——指石油沥青内部阻碍其相对流动的一种特性，它反映石 油沥青在外力作用下抵抗变形的能力。
沥青的粘性是划分沥青牌号的主要技术指标之一。
测定方法：
绝对粘度 条件粘度
针入度（适应固体或半固体粘稠石油沥青）
软化点：既是粘性测定指标，又作为测定温度
稳定性的方法
工程管理 系
14
影响粘性的因素
（沥青达到软化点时，针入度一般为600～1000，0.1mm）
• 建立针入度-－温度感应性系数A的基本公式：
A lg 800 lg P(25 C,100g,5s) TR&B 25
存在问题：针入度-－温度感应性系数A值为小数，使用不方便，
引入针入度指数PI值的概念。
经验公式：
PI 20 500A
规定温度：25℃ 标准针质量：100g
贯入时间：5s
工程管理 系
16
表示方法：P（25℃，100g，5s）。 表征意义： 沥青的针入度值愈大，表示沥青的 粘度愈小。 石油沥青的标号（或牌号）： 一般取针入度的平均值。（见P165） 例如：90号沥青，针入度范围为80～ １００（０.１mm）
100号沥青，针入度范围为90～ １2０（０.１mm）
使沥青具有塑性和粘性。含 量增加，粘聚性和塑性增大， 温度敏感性增大。 赋予沥青粘度和温度稳定性。 含量高，粘性增大，温度稳 定性好（敏感性小），但塑 性降低，脆性增大。
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2）四组分分析法
石油沥青的四组分分析法是将石油沥青分离为：饱和分、芳香分、胶 质和沥青质。石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表：
c)凝胶型结构
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结构类 型
组成及结构特点
特性
油分和树脂较多，胶团 流动性和塑性
溶胶型 外膜胶厚，胶团之间运 较好，温度敏
动较自由
感性强
溶凝胶 型
凝胶型
地沥青质不如凝胶型多， 胶团靠的较近，相互之 间有一定吸引力
介于溶胶型和 凝胶型之间
油分和树脂含量较少， 胶团外膜胶薄，胶团间 移动较困难
工程管理 系
第6章 沥青材料 主要内容：
1.沥青材料的基本概念 2.石油沥青的化学组分和胶体结构 3.石油沥青的技术性能、技术标准和选用 4.沥青的掺配、改性及主要沥青制品 5.建筑防水材料（第9章）
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1
1.定义
6.1 概 述
沥青材料——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）的衍生物所组成的 混合物。
溶胶-凝胶型沥青的特点： 高温时具有较低的感温性，
低温时又具有较强的变形能力。（高等级沥青路面
用的沥青均属于此类）
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2. 石油沥青的技术性质
（1）物理常数
√
（2）粘滞性（粘性） √
（5）耐久性（又称沥青的
老化）
√ （3）延性和脆性
（6）施工安全性（闪
√ （4）温度敏感性
点、燃点）
以建筑石油沥青为主讲解
该法是应用沥青25℃时的针入度值和135℃（或 60℃）时的粘度值与温度的关系来计算沥青温度敏 感性的方法。 沥青胶结料的PVN值越低，其温度敏感性越高。 通常PVN值在-2.0～+0.5之间。
•
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我们讲述了建筑石油沥青的粘滞性、温度敏感 性和延性。 表征这三项性质的三大指标为：
针入度、软化点、延度 是评价建筑石油沥青技术性质最常用的经典指 标。
性状 组分
外观特征
油 分
淡黄透明液体
树
红褐色粘稠
脂
半固体
沥青 质
深褐色固体 微粒
平均 分子量
200～700
800～3000
1000 ～5000
碳氢比 /原子比
0.5 ～0.7
0.7 ～0.8
0.8 ～1.O
含量 /%
45 ～60
15 ～30
5～30
在沥青中的主要作用
赋予沥青以流动性。油 分多，流动性大，而黏 性小，温度敏感性大
在常温下，沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或粘性 液体。
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2.分类:
地沥青
沥青
按产源不同
焦油沥青
天然沥青：石油在自然条件下，长时 间经受地球物理因素作用形成的产物
石油沥青：石油经各种炼制工艺加工后 而得的沥青产品
煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经 再加工后得到煤沥青
页岩沥青：页岩炼油工业的副产品
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（5）粘附性 沥青与矿质集料的粘附性影响沥青路面的质量
和耐久性，因此粘附性是沥青的重要性质。 沥青在沥青混合料中以薄膜的形式裹覆在集料颗粒 表面，并将松散的矿质集料粘结为一个整体。
粘附性不仅取决于沥青的性质，也取决于集料的 性质。
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（6）耐久性
沥青性质随时间而产生“不可逆”的化学组成结构和物理力学性 能变化的过程，称为沥青的老化，也就是沥青的耐久性。 老化是组分的变化：石油沥青在热、阳光、氧气等因素的长期 作用下，沥青中油分和树脂相对含量减少，地沥青质逐渐增多
化学组分分析方法:将沥青分离为化学性质相近，而且与其工程性质有一定 联系的几个组，这些组就称为组分。 我国现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000） 规定有三组分和四组分两种分析法。 1）三组分分析法
按三组分分析法所得各组分的性状列如下表。
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