一、教学内容与学时安排.

一、教学内容与学时安排

第6章沥青及沥青混合料（共3.0学时，建筑工程类专业不修沥青混合料部分）

学习目标与要求

1. 掌握石油沥青的化学组分和胶体结构；重点掌握石油沥青的主要技术性质及测试方法。熟悉建筑石油沥青和道路石油沥青标准。

2. 了解沥青混合料对矿质混合料的要求，掌握矿质混合料的级配理论和配合比设计方法。

3. 掌握沥青混合料的分类和组成结构类型特点；重点掌握沥青混合料的强度理论及影响因素，掌握沥青混合料的配合比设计方法和马歇尔试验。

学习重点

1. 石油沥青的技术性质及要求。

2. 矿质混合料的级配理论和配合比设计方法。

3. 沥青混合料的强度理论及影响因素。

4. 沥青混合料的配合比设计方法和马歇尔试验。

学习难点

1. 石油沥青的化学组分对沥青性质的影响，以及石油沥青温度敏感性的评价指标。

2. 集料级配的评定方法；矿质混合料配合比调整方法。

3. 沥青混合料强度理论分析和马歇尔试验法设计沥青混合料的配合比。

6.1 沥青

6.1.1 石油沥青【重点】（1.0学时）

1.石油沥青的组成

2.石油沥青的结构

6.1.2 石油沥青的技术性质【重点】（1.0学时）

1.粘滞性（简称粘性）

2.塑性

3.温度敏感性

4.大气稳定性

5.溶解度、闪点和燃点

6.1.3 石油沥青的技术标准与选用（0.5学时）

1.建筑石油沥青的标准与选用【重点】

2.道路石油沥青的标准与选用【重点】

3.液体石油沥青的技术标准

6.1.4 沥青的掺配和改性（0.5学时）

1.沥青的掺配【重点】

2.氧化改性

3.矿物填充料改性

4.聚合物改性

6.2 沥青混合料

6.2.1 沥青混合料的分类

6.2.2 沥青混合料的组成结构【重点】

1.沥青混合料的结构

2.沥青混合料的强度理论

3.影响沥青混合料抗剪强度的因秦

6.2.3 沥青混合料的技术性质【重点】

1.高温稳定性

2.低温抗裂性

3.耐久性

4.抗滑性

5.施工和易性

6.沥青混合料的技术要求

6.2.4 沥青混合料组成材料的技术要求

1.对沥青的要求

2.对粗集料的要求

3.对细集料的要求

4.填料的要求

6.2.5 矿质混合料的级配和配合比组成设计方法【重点】

1.级配理论和级配曲线

2.集料的级配组成设计

6.2.6 沥青混合料配合比设计方法【重点】

1.矿质混合料的配合组成设计

2.确定沥青混合料的最佳沥青用量

二、学习指导：

第6章沥青及沥青混合料

本章小结

1. 石油沥青的化学组分有油分、树脂和沥青质，它们之间的含量比例极大地影响着沥青的胶体结构和技术性质。

2. 石油沥青的胶体结构有三种：溶胶结构、凝胶结构和溶凝胶结构。不同胶体结构的沥青其性质有很大差异，通常溶胶结构的沥青油分含量大，粘性小，流动性大，温度稳定性较差；凝胶结构的沥青弹性和粘结性较高，温度稳定性较好，但塑性变形能力较差；溶凝胶结构的沥青性质介于溶胶型和凝胶型两者之间。根据工程性质的要求不同，凝胶结构的沥青常作为建筑防水材料，而溶凝胶结构的沥青则常用于道路工程。

3. 石油沥青的技术性质主要有粘滞性、塑性、温度敏感性（温度稳定性）和大气稳定性。工程中常用的技术指标有针入度（粘滞性）、延度（塑性）、软化点（温度稳定性）、针入度指数（温度敏感性），并用蒸发损失百分率、蒸发后针入度比（残留针入度比）、蒸发后延度（残留延度）等指标来评价沥青的耐老化性能。用针入度指数（PI）还可以判定沥青的胶体

结构。

①工程上半固体或固体的石油沥青的条件粘度用针入度指标表示。针入度是在规定温度（25°C）条件下，以规定重量（100 g）的标准针，在规定时间（5s）内贯入试样中的深度（1/10 mm为1度）表示。

针入度越大，表示沥青越软，粘度越小。一般地沥青质含量高，有适量的树脂和较少的油分时，石油沥青粘滞性大。温度升高，其粘性降低。

②液体石油沥青的粘滞性用标准粘度指标表示。标准粘度是在规定温度T（通常为20°C，25°C，30°C或60°C）下，规定直径d（为3mm，5mm或10mm）的孔流出50mm3沥青所需的时间（单位为s）。常用符号“C T,d”表示（T为试验温度，°C，d为孔径，mm）。

③石油沥青的塑性用延度表示。沥青的延度是把沥青试样制成∞字形标准试样（中间最小截面积为1cm2），在规定位伸速度（5cm/min）和规定温度（10°C ,15°C，25°C）下拉断时的伸长长度，以cm为单位。温度越低，延度越大，表示沥青的塑性变形能力越好。

④温度敏感性（温度稳定性）是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。沥青软化点主要反映沥青的温度稳定性。我国采用环球法测定沥青软化点，一般认为，软化点越高，沥青的耐热性越好，温度敏感性越小，温度稳定性越好。

反映沥青温度敏感性的常用指标为针入度指数PI。一般认为，沥青的针入度指数PI越大，表示其温度敏感性越小。

针人度指数不仅可以用来评价沥青的温度敏感性，同时也可以用来判定沥青的胶体结构。当PI＜-2时，沥青属于溶胶结构，温度敏感性大；当PI＞2时，沥青属于凝胶结构，温度敏感性低；介于其间的属于溶胶—凝胶结构。

⑤大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和水分等因素长期综合作用下抵抗老化的性能。在大气因素（热、阳光、氧气和水分）的综合作用下，沥青中的低分子量组分会向高分子量组分逐步转化，发生递变，即油分→树脂→地沥青质。由于树脂向地沥青质转化的速度远比油分变为树脂的速度快得多，因此，石油沥青会随着使用时间的延长，树脂显著减少，地沥青质显著增加。使沥青的粘度降低、塑性变差、脆性增大。

石油沥青的大气稳定性常用蒸发损失百分率和蒸发后针入度比表示。蒸发损失百分率愈小，蒸发后针人度比愈大，则表示沥青大气稳定性愈好，亦即耐老化性能愈好，老化得愈慢。

4. 沥青的标号主要是根据针入度的范围来划分的。建筑石油沥青的选用主要考虑当地屋面最高温度；道路沥青的选用主要考虑当地的气候分区。

①建筑石油沥青，按沥青针人度值划分为40号、30号和10号三个标号。建筑石油沥青针入度较小、软化点较高，延度较低。

②为避免夏季流淌，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20℃以上。当软化点偏低时，沥青在夏季高温易流淌；而软化点过高时，沥青在冬季低温易开裂。因此，石油沥青应根据气候条件、工程环境及技术要求选用。

③对于屋面防水工程，主要应考虑沥青的高温稳定性，选用软化点较高的沥青，如10号沥青或10号与30号的混合沥青。对于地下室防水工程，主要应考虑沥青的耐老化性，选用软化点较低的沥青，如40号沥青。

以下内容供路桥专业参考

5. 沥青混合料是矿质集料混合料与道路沥青拌合物。为提高沥青混合料的高温稳定性能，在沥青确定的情况下，矿质混合料的性能和级配至关重要。矿质集料的颗粒级配指的是其各种粒径颗粒的分布状况，可通过标准筛分析试验的分计筛余百分率获得，用累计筛余百分率或通过百分率来表示。

6. 矿质混合料的级配理论有富勒最大密实度曲线和泰波最大密度n幂公式等。我国技术标