沥青和沥青混合料ppt
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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
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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。
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
第八章---沥青及沥青混合料PPT课件
• 1.1 普通原纸胎基油毡和油纸
• 采用低软化点沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的 纸胎防水卷材叫油纸,当再用高软化点沥青涂盖 油纸的两面,并撒布隔离材料后,则称为油毡。 按原纸1m2的质量克数,油毡分为200、350和500 三种标号,油纸分为200. 和350两种标号。 45
• 1.2 新型有胎沥青防水卷材
.
26
6.2 煤沥青的主要技术性质及应用
• 煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品。 烟煤干馏时所挥发的物质冷凝为煤焦油, 煤焦油经分馏加工,提取出各种油质后的 产品即为煤沥青。
.
27
6.2.1 分类
• 煤沥青可分为硬煤沥青与软煤沥青两 种。
• 硬煤沥青是从煤焦油中蒸馏出轻油、 中油、重油及蒽油之后的残留物,常温下 一般呈硬的固体;软煤沥青是从煤焦油中 蒸馏出水分、轻油及部分中油后得到的产 品。
低温时又有较好的形变能力。 • C.凝胶结构——具有温度稳定性较好,但低温变
形能力较差。
.
8
.
9
• 6.1.2沥青的主要性质及其测试方法
• 1.沥青的主要性质及测试方法
• (1)粘滞性
• 石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相 对流动的一种特性。也可以说,它反映了沥青软 硬、稀稠的程度。是划分沥青牌号的主要技术指 标。
• 由于沥青中含有水分,施工前要进行 加热熬制。在加热过程中,应加快搅拌, 促使水分蒸发,并降低加热温度,而且锅 内沥青不能装得过多。
.
21
6.1.3 沥青的技术质量标准
• 沥青的主要技术标准以针入度、延伸 度、软化点等指标表示,见表6.1
.
22
表6.1 石油沥青的质量指标
.
23
6.1.4 石油沥青的简易鉴别
• 采用低软化点沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的 纸胎防水卷材叫油纸,当再用高软化点沥青涂盖 油纸的两面,并撒布隔离材料后,则称为油毡。 按原纸1m2的质量克数,油毡分为200、350和500 三种标号,油纸分为200. 和350两种标号。 45
• 1.2 新型有胎沥青防水卷材
.
26
6.2 煤沥青的主要技术性质及应用
• 煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品。 烟煤干馏时所挥发的物质冷凝为煤焦油, 煤焦油经分馏加工,提取出各种油质后的 产品即为煤沥青。
.
27
6.2.1 分类
• 煤沥青可分为硬煤沥青与软煤沥青两 种。
• 硬煤沥青是从煤焦油中蒸馏出轻油、 中油、重油及蒽油之后的残留物,常温下 一般呈硬的固体;软煤沥青是从煤焦油中 蒸馏出水分、轻油及部分中油后得到的产 品。
低温时又有较好的形变能力。 • C.凝胶结构——具有温度稳定性较好,但低温变
形能力较差。
.
8
.
9
• 6.1.2沥青的主要性质及其测试方法
• 1.沥青的主要性质及测试方法
• (1)粘滞性
• 石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相 对流动的一种特性。也可以说,它反映了沥青软 硬、稀稠的程度。是划分沥青牌号的主要技术指 标。
• 由于沥青中含有水分,施工前要进行 加热熬制。在加热过程中,应加快搅拌, 促使水分蒸发,并降低加热温度,而且锅 内沥青不能装得过多。
.
21
6.1.3 沥青的技术质量标准
• 沥青的主要技术标准以针入度、延伸 度、软化点等指标表示,见表6.1
.
22
表6.1 石油沥青的质量指标
.
23
6.1.4 石油沥青的简易鉴别
第9章 沥青与沥青混合料2
车辙试验指标:动稳定度。
车辙试验:测定动态 稳定度。在60℃条件下, 用车辙试验机的试验轮
对沥青混合料试件进行
往返碾压 ,测定其在变 形稳定期每增加变形 1mm的碾压次数,即为 动态稳定度。对于高速
公路,此值不小于800次
/mm,对于一级公路, 不小于600次/mm。
影响高温稳定性的主要因素有沥青的用量、沥青 的粘度、矿料的级配、矿料的大小、形状等。
第九章
沥青与沥青混合料
9.1 石油沥青 9.2 路面用沥青混合料
§9.2 沥青混合料
沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合
料的总称。工程上最常用的沥青混合料有两种:
(1)沥青混凝土混合料是由适当比例的粗集料、细集 料及填料组成的符合规定级配的矿料,与沥青结合料拌 和而制成的空隙率<10%的沥青混合料。通常用于公路 的面层。
这种沥青混合料粘聚力较大,内摩擦力较小,因此高温 稳定性较差。 骨架空隙结构: 是指矿质集料属于连续型开级配的混合 料结构,矿质集料中粗集料较多,可形成矿质骨架,细
集料较少,不足以填满空隙。这种结构的沥青混合料内
摩擦力大,但空隙率大,耐久性差,沥青与矿料的粘聚 力差,难以摊铺压实成密实平整的路面。
骨架密实结构: 是指此结构具有较多数量的粗集料形成 空间骨架,同时又有足够的细集料可填满骨架的空隙。 这种结构的沥青混合料具有较高的粘聚力和较高的内摩 阻力,是沥青混合料中最理想的一种结构类型。
通常矿质集料颗粒愈粗,所配制成的沥青混合料的
内摩擦角越高。粗糙表面的矿质集料,在碾压后能相互 嵌挤锁结而具有很大的内摩擦角。在其他条件相同的情 况下,粗粒径且具有粗糙表面状态的集料组成的沥青混 合料具有较高的抗剪强度。
矿料的表面性质的影响: 沥青与矿料相互作用不仅与沥青的化学性质有关,而且 与矿粉的性质有关。在不同性质矿粉表面形成不同组成 结构和厚度的吸附溶化膜,在石灰石粉表面形成较为发
沥青混合料级配设计及应用PPT课件
以Am、Ap为指标的级配设计法
沥青混合料体积组成关系的示意图
以Am、Ap为指标的级配设计法
The end,thank you!
沥青混合料级配设计及应用
目录
级配理论及级配类型 级配设计方法 以Am、Ap为指标的级配设计法
级配的理论与级配类型
• 级配是指把各种不同粒径的集料,按照一定的比例搭配起 来,使其达到较高的密实度或强度。级配矿料和沥青是沥 青混合料的两大构成要素,不同级配设计原则和理论,会 得到不同的级配。
级配理论
沥青混合料级配设计方法
• Hveem设计方法的最初概念是由Francis Hveem 在20世纪20~30年代提出的,它的主体思想可以 概括为:考虑到集料对沥青的吸收,沥青混合料 需要一个最佳的沥青薄膜厚度;混合料需要足够 的稳定度,而稳定度主要是由集料之间的内摩擦 力和胶结料的粘附力提供的,足够薄的沥青薄膜 厚度可以提高混合料耐久性。
沥青混合料级配设计方法
• Superpave沥青混合料设计方法是美国战略公路 研究(SHRP)的一个重要成果,Marshall和Hveem 设计方法为它提供了体积设计的基础。它将沥青 胶结料和集料的选择纳入混合料设计的过程中, 同时考虑了交通和气候因素。而且,不同于 Marshall和Hveem,它用旋转压实仪替代了以往 的压实设备,并且和预期交通量联系在一起。 Superpave的预期进展主要包括三个方面:体现 交通荷载和环境条件的混合料设计新方法;新的 沥青胶结料评价方法以及新的混合料分析方法。 尽管第三方面还没有完成,但是已经很好的建立 了沥青混合料的设计方法。
Hale Waihona Puke 间断级配沥青混合料:所谓间断级配就是指在矿料组成中,大小各级粒径的矿
料颗粒不是连续存在的,而是在连续级配中剔除了其中
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。
沥青及沥青混合料ppt课件
60~80,80~100,100~ 120
2-3 20~30 -21.5~-9.0
70号,90号
60~80,80~100
2-4 20~30
>-9.0
70号
60~80
3-2
<20 -37.0~-21.5
110号
100~120
(2)沥青等级的选择
沥青等 级
适用范围
A级沥青 各个等级的公路,适用于任何场合和层次。
特粗式沥青混合料ATB-40 粗粒式沥青混合料AC25\ATB30
中粒式沥青混合料AC16-20 细粒式沥青混合料AC10-13
砂粒式沥青混合料AC-5
热拌沥青混合料种类
混合料类型
密级配
连续级配
间断级配
沥青混 沥青稳 沥青玛蹄 凝土 定碎石 脂碎石
开级配
半开级配
间断级配
排水式沥 排水式沥青 青磨耗层 碎石基层
增水性石料经磨细得到矿粉,原石料中的泥土杂质应除净。矿粉要 干燥、洁净,其质量应符合本规范附录C表C.12的技术要求。 B、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%。 粉煤灰作为填料使用时,用量不得超过填料总量的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 灰作填料。拌和站的一级除尘回收的粉尘可以用着填料,但二级粉 尘一般不用。 C、为了改善沥青混合料的水稳性,可以采用干燥的磨细生石灰粉、消 石灰粉或水泥作为填料,其用量不宜超过矿料总量的1%~2%。
留3%~6%空隙,以备夏季沥青材料膨胀。 2.沥青含量:沥青用量不能过少(过少,松散)
四、沥青混合料的技术性质
抗滑性
《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。
第七章沥青材料ppt课件
甲、乙两个副标号。
Байду номын сангаас32
• (2)重交通量道路石油沥青的标准 (GB50092-96)
• 按针入度值划分为AH-50、AH-70、AH-90, AH-110,AH-130五个标号。
• (3)液体石油沥青的技术标准 (GB50092-96)
• 依据凝结速度的快慢分为快凝AL(R)、 中凝AL(M)和慢凝三个等级。
27
1.沥青的蒸发损失试验(中、轻交通量用道路 粘稠石油沥青):将50g的沥青试样装入盛样皿 (筒状,内径55mm,深35mm)内,置于烘箱中, 在163下保持受热时间5h,冷却。测定质量损 失,并测定残留物的针入度。 2.沥青薄膜加热试验(重交通量用道路粘稠 石油沥青)
是3.2mm厚度的试样在规定温度条件下, 经规定时间加 热,测定试验前后沥青质量和 性质变化的试验。
•
《道路建筑材料》严家伋
•
《道路建筑材料》孙 凌
•
《沥青及沥青混合料路用性能》
•
《沥青及沥青混合料试验规程》
2
• 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。
• 沥青材料按其在自然界中的获得方式可分为 二大类:地沥青、焦油沥青。
• 地壳中的石油,在各种自然因素的作用下, 经过轻质油分蒸发、氧化和缩聚作用,最后形成 的天然产物,称“天然沥青”,石油经各种炼制工 艺的加工而得到的沥青产品,称“石油沥青”。
15
• 当地沥青质含量适当,并有较多的树脂作为 保护膜层时,胶团之间保持一定的吸引力,这 时沥青形成溶胶—凝胶结构。溶胶—凝胶型石 油沥青的性质介于溶胶型和凝胶型两者之间。
• 8.1.3 石油沥青的技术性质 • 1 .粘滞性(粘性) • 石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其
Байду номын сангаас32
• (2)重交通量道路石油沥青的标准 (GB50092-96)
• 按针入度值划分为AH-50、AH-70、AH-90, AH-110,AH-130五个标号。
• (3)液体石油沥青的技术标准 (GB50092-96)
• 依据凝结速度的快慢分为快凝AL(R)、 中凝AL(M)和慢凝三个等级。
27
1.沥青的蒸发损失试验(中、轻交通量用道路 粘稠石油沥青):将50g的沥青试样装入盛样皿 (筒状,内径55mm,深35mm)内,置于烘箱中, 在163下保持受热时间5h,冷却。测定质量损 失,并测定残留物的针入度。 2.沥青薄膜加热试验(重交通量用道路粘稠 石油沥青)
是3.2mm厚度的试样在规定温度条件下, 经规定时间加 热,测定试验前后沥青质量和 性质变化的试验。
•
《道路建筑材料》严家伋
•
《道路建筑材料》孙 凌
•
《沥青及沥青混合料路用性能》
•
《沥青及沥青混合料试验规程》
2
• 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。
• 沥青材料按其在自然界中的获得方式可分为 二大类:地沥青、焦油沥青。
• 地壳中的石油,在各种自然因素的作用下, 经过轻质油分蒸发、氧化和缩聚作用,最后形成 的天然产物,称“天然沥青”,石油经各种炼制工 艺的加工而得到的沥青产品,称“石油沥青”。
15
• 当地沥青质含量适当,并有较多的树脂作为 保护膜层时,胶团之间保持一定的吸引力,这 时沥青形成溶胶—凝胶结构。溶胶—凝胶型石 油沥青的性质介于溶胶型和凝胶型两者之间。
• 8.1.3 石油沥青的技术性质 • 1 .粘滞性(粘性) • 石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其
第七章-----沥青和沥青混合料
溶胶
氧化沥青多属于凝胶型
溶凝胶(见示意图7-3)半氧化沥青或溶剂沥青多属于溶
凝胶
凝胶型
沥青三种胶体结构的划分可根据“针入度指数”PI划分
P.I<-2 溶胶
P.I>+2 凝胶
P.I=-2~+2 溶凝胶
第七章/第一节
示意图7-3
第七章/第一节
C/H的概念
C、H以有机化合物烃链的形式组成了石油沥青的化学结构。
2、脆性:氟拉斯脆点表示。
沥青延度的大小决定于沥青的胶体结构和流变性能
针入度、延度、软化点为沥青三大指标
第七章/第一节/三、石油沥青的技术性质/ (四)、流变特性
(四)、流变特性
1、感温性
2、感温感时性(劲度模量)
第七章/第一节/三、石油沥青的技术性质/ (四)、流变特性
1、感温性
1)针入度指数(PI:Penetration index)(普费公式法)
上的速度变化 成正比。内摩擦系数ηd(即沥青的动力粘度
系数η)。按d牛顿内摩擦定律得:F
(
F
V
1
)
AD
说明:F与A的大小和
对粘度Pa·s;
d
成正比 。η——比例常数,即为绝 —剪应力; —剪变率
F
d
图7—(4-11)
第七章/第一节/三、石油沥青的技术性质
条件粘度法
粘滞度(粘度)
针入度
软化点
б ε
Sb=( )(T.t)
范·德·波尔提出了沥青劲度模量的计算诺模图,它以T、t、 P.I三个参数为条件进行查图计算。查图时应确定4个参数: (1)修正软化点T800;(2)修正针入度指数(PI)c;(3) 温度差(T=T800-Tp=修正软化点与路面工作温度之差); (4)荷载作用时间(按代表性车速查规范得)。(见P134 , 图4-13)
沥青混合料PPT课件
第一节 沥青混合料的技术性质 第二节 普通热拌沥青混合料的组成设计 第三节 间断级配——SMA混合料 第四节 常温沥青混合料
第五节 其他沥青混合料
一、沥青混合料的类型及组成结构
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
1.连续级配沥青混合料 2.间断级配沥青混合料
第一节 沥青混合料的技术性质
(2) 骨架空隙结构 组成的基本特点:采用连续开级配,粗集料含量高,彼此相互接触形成骨架;但细集料含量很少, 不能充分填充粗集料件的空隙,形成所谓的“骨架-空隙”结构。 代表类型:沥青碎石AM和开级配磨耗层沥青混合料OGFC等。 力学特点:大颗粒形成骨架,内摩阻力ф值较大;小颗粒与沥青胶浆含量不充分,粘结力C值较低。 路用性能特点:粗集料的骨架作用,使之高温稳定性好;由于细集料含量少,空隙未能充分填充, 耐水害、抗疲劳和耐久性能较差,所以一般要求采用高粘稠沥青,以防止沥青老化和剥落。
沥青混合料
地方道路
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。 4.维修简单,旧沥青混合料可再生利用。
⑥其它:如抗震性好、日照下不反射引起眩光、晴天无扬尘、雨后不泥泞等
主要缺点:
①沥青易老化:沥青是多组分有机材料,随着使用期的延长,沥青的胶体结构和组成成分发生变 化,使沥青粘性变差、塑性降低、沥青路面易表面松散、整体性降低,从而导致结构破坏;
②温度敏感性较差:夏季高温易流淌,高温稳定性差;低温易发脆,抗裂性能差。可采用优质沥 青或采取改性措施等。
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5 石油沥青的技术性质
• (3)塑性 • 塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏,除
去外力后,仍能保持变形后的形状的性质。 • 沥青的塑性对冲击振动荷载有一定吸收能力,并能减少
摩擦时的噪声,故沥青是一种优良的道路路面材料。
• • 石油沥青的塑性用延度表示。延度愈大,塑性愈好。 • 延度测定是把沥青制成“8”字形标准试件,置于延度
2)橡胶和树脂共混改性沥青等。
第二节 沥青基防水材料
• 1. 沥青防水卷材 凡用原纸或玻璃布、石棉布、棉麻织品等胎料浸渍石油沥青
(或焦油沥青)制成的卷状材料,称为浸渍卷材(有胎卷 材)。将石棉、橡胶粉等掺入沥青材料中,经碾压制成的 卷状材料称为辊压卷材(无胎卷材)。这两种卷材通称沥 青防水卷材。 1.1 油毡和油纸 油毡一般用于多层防水层的各层; 油纸一般用于建筑防潮或多层防水层的最下层。
【例2】 土木工程中选用石油沥青牌号的原则是什么? 在地下防潮工程中,如何选择石油沥青的牌号?
答:
一般来说,牌号越大,针入度和延性越大,而软 化点降低,因此,牌号高的沥青易软化,即温度 敏感性大,但塑性良好,质地柔软;低牌号的沥 青,其性能相反; 牌号小的沥青一般用于温热或受热部位; 牌号中等的沥青,使用于寒冷或受晒、冬冻、地 下防潮的部位; 高牌号的沥青应用于一些不易受温度影响的部位。
6 石油沥青的掺配与稀释
当不能获得合适牌号的沥青时,可采用两种牌号的石油沥青掺
配使用,但不能与煤沥青相掺。两种石油沥青的掺配比例可
用下式估算:
Q1
T2 T2
T T1
100%
Q2 100 Q1
式中Q1——较软石油沥青用量(%); Q2——较硬石油沥青用量(%); T——掺配后的石油沥青软化点(℃); T1——较软石油沥青软化点(℃); T2——较硬石油沥青软化点(℃)。
• 在工程中使用时往往加入石灰石粉等矿物填料,以减小 其温度敏感性。
5 石油沥青的技术性质
(5)大气稳定性(亦称抗老化性): 大气稳定性是指沥青长期在阳光、空气、温度等综合作 用下,性能稳定的程度。
沥青的老化:是指沥青在阳光、空气和温度的长期综合 作用下,渐渐失去粘性、塑性,而变硬变脆的现象。
5 石油沥青的技术性质
粘滞性应以绝对粘度表示,但因其测定方法较复杂,故工程中常用 相对粘度(条件粘度)来表示粘滞性;对使用粘稠(半固体或固体) 的石油沥青用针入度表示,对液体石油沥青则用粘滞度表示。 粘稠石油沥青的针入度:是在规定温度(25℃)条件下,以规定质 量(100g)的标准针,在规定时间(5s)内贯入试样中的深度来表 示,单位以1/10mm计。针入度反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。 针入度值越小,表明粘度越大。 粘滞度: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“Cdt T”表示粘滞度,其中d为小孔直径(mm),t为 试样温度,T为流出50 ml沥青的时间。d有10、5、3mm三种,t 通常为25℃或60℃。
3. 沥青胶与冷底子油
3.1沥青胶 沥青胶是在熔(溶)化的沥青中加入粉状或纤维状的 填充料经均匀混合而成。
沥青胶有热用和冷用的两种,一般工地施工是热用。 配制热用沥青胶时,先将矿粉加热到100~110℃,然 后慢慢地加入已熔化的沥青中,继续加热并搅拌均匀 即成。
热用沥青胶用于粘结和涂抹石油沥青油毡。
油分赋予沥青以流动性。
沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结 性。
地沥青质含量愈多,则软化点愈高,粘性愈 大,即愈硬脆。
5 石油沥青的技术性质
(1)防水性:
石油沥青是憎水性的胶凝材料,本身结构 致密,不溶于水;
(2)粘性:
粘性是指沥青在外力作用下,抵抗变形的 能力。同时粘性也是沥青软硬、稀稠程度的反 映;石油中地沥青质含量较多时,粘性较大; 温度下降时,粘性较大。
2沥青的物理性质: 形状:在常温下是粘稠状的液体、半固体或固体; 颜色:呈辉亮褐色以至黑色;
具有良好的不透水性、粘结性、塑性和抗冲击性、耐化 学腐蚀性,电绝缘体;
能溶解于二硫化碳、苯等有机溶液。
3 沥青按产源分类
沥 青 焦地 油沥 沥青 青页 煤 天石岩 沥 然油沥 青 沥沥青 : 青青: 是 : : 存油 炼石 在页 焦油 于岩 炭加 自炼 或工 然油 制工 煤后 界 的业 气中 残的 的的 留副 副沥 物产 产青品 品
大气稳定性的好坏,反映了沥青使用寿命的长短和耐久 性的好坏。
防止办法:1)增加石油中地沥青质的含量;2)降低沥 青中石蜡杂质的含量;3)设计中尽量选择小牌号的沥青; 4)加入石灰石粉等矿物填料进行改性处理。
4 石油沥青的分类及其应用
(1)石油沥青分三种:建筑沥青,道路沥青以及普通石油沥青。
在建筑工程中,石油沥青和煤沥青应用较广泛:
10.1.1 石油沥青
1 定义: 石油沥青是石油经蒸馏等工序提炼出各种石油产品 (如汽油、煤油、柴油和润滑油等)后的残留物,再 经过加工而得到的物质。
2 石油的组分: 石油沥青是由多种高分子的碳氢化合物及其衍生物组 成的复杂混合物。
从化学上分析,沥青的主要成分是碳和氢; 从使用的角度出发,沥青的组分主要有油分、 树脂
•
Q2=100%-Q1=71.4%
煤沥青与石油沥青的鉴别方法
煤沥青与石油沥青简易鉴别方法度法 密度近似于 1.0g/cm3
大于 1.10 g/cm3
锤击法 声哑,有弹性、韧性感
声脆,韧性差
燃烧法 烟无色,基本无刺激性臭味
烟呈黄色,有刺激性臭味
用 30~50 倍汽油或煤油溶解后,将溶 溶解方法同左。斑点有两圈,内黑外棕 溶液比色法
建筑石油沥青:建筑石油沥青粘性较大,耐热性较好,但塑性 较小,主要用作制造油毡、油纸、防水涂料和沥青胶。它们绝 大部分用于屋面及地下防水沟槽防水、防腐蚀及管道防腐等工 程。对于屋面防水工程,应注意防止过分软化;
道路石油沥青:道路石油沥青牌号较多,主要用于道路路面或 车间地面等工程,一般拌制成沥青混凝土、沥青拌合料或沥青 砂浆等使用;
沥青改性的目的:使沥青具有良好的综合性 能,满足工程使用的需要
• 沥青改性的方法: (1)矿物填充料改性:在沥青中加入一定数量的矿物填充
料,相应提高沥青的粘性和耐热性,并增强沥青抗老化 性能; (2)聚合物改性:在沥青中加入聚合物,提高沥青的强度、 塑性、抗老化性能等; (3)其他改性:1)再生橡胶改性沥青;
1.2 新型有胎沥青防水卷材
其中SBS改性沥青柔性油毡是近年来生产的一种弹性 体沥青防水卷材,是目前性能最佳的油毡之一。其抗拉 强度、耐久性等都比纸胎油毡好得多,适用于防水性、 耐久性和防腐性要求较高的工程。 1.3 APP改性沥青防水卷材 主要适合于高温或有强烈太阳辐射地区的建筑物防水。 1.4 合成高分子防水卷材 主要用于屋面防水,也用于水池、堤坝等防水工程。
仪内25℃水中,以 5cm/min的速度拉伸,用拉断时的 伸长度来表示,单位用cm计。
5 石油沥青的技术性质
(4)温度敏感性:沥青的粘性和塑性的大小都与温度高低 有很大关系,随着温度的升高,粘性降低,塑性增加。 因此,我们把沥青的粘性和塑性随温度的变化而变化的 性能称为温度敏感性。
• 石油沥青中地沥青质含量较多时,其温度敏感性较小。 沥青中含蜡量较多时,则会产生温度较高(60℃左右) 时就发生流淌,在温度较低时又易变硬开裂。
第八章 沥青和沥青混合料
教学目的与要求: 1) 石油沥青的组成及主要技术性质、石油沥青的牌号及应
用; 2) 煤沥青的特征和应用; 3) 煤沥青和石油沥青的辨别; 4) 沥青制品的配制原理、技术性质和应用;
难点与重点:1、石油沥青的结构;;
10.1 石油沥 青
1 沥青的定义: 沥青作为一种憎水性的有机胶凝材料,是由多种有机 化合物构成的复杂混合物。
因它多在常温下用作防水工程的打底材料,故名冷底子 油。
4. 建筑防水沥青嵌缝油膏
定义:是以石油沥青为基料,再加入改性材料废橡胶粉和硫 化鱼油、稀释剂(松焦油、松节重油和机油)及填充料 (石棉纺和滑石粉)等,经混拌制成膏状物,为最早使用 的冷用嵌缝材料。
• 特点:沥青嵌缝油膏的主要特点是炎夏不易流淌,寒冬不 易脆裂,粘结力较强,延伸性、塑性和耐候性均较好;
冷用时需加入稀释剂将其稀释后于常温下施工应用, 它可以涂刷成均匀的薄层
3.2.冷底子油
冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂 与沥青材料溶合制得的沥青涂料。
它能渗入到混凝土、砂浆、木材等材料的毛细孔隙中, 待溶剂挥发后,便与基材牢固结合,使基面具有一定 的憎水性,为粘结同类防水材料创造了有利条件。
2. 沥青基防水涂料
• 2.1 乳化沥青
•
乳化沥青是沥青以微粒(粒径1μm左右)分散在有
乳化剂的水中而成的乳胶体。
• 乳化沥青可涂刷或喷涂在材料表面作为防潮或防水 层,也可粘贴玻璃纤维毡片(或布)作屋面防水层, 或用于拌制冷用沥青砂浆和沥青混凝土。
2.2.橡胶沥青防水涂料
橡胶沥青防水涂料是以沥青为基料,加入改性 材料橡胶和稀释剂及其他助剂等而制成的粘稠 液体。 橡胶沥青防水涂料的特点是耐水性强。适用于 基层易开裂的屋面防水层。 又因其耐化学腐蚀性好,故也可作木材、金属管 道等的防腐涂层。
【例3 】某建筑工程屋面防水,需用软化点为75℃ 的石油沥青,但 工地仅有软化点为95℃和25℃的 两种石油沥青,问应如何掺配?
• 解:
• 掺配时较软石油沥青(软化点为25℃)用量为:
Q1
T2 T2
T T1
100%
95 95
75 25
100%
28.6%
• 较硬石油沥青(软化点为95℃)用量为:
和地沥青质。