安徽建筑大學(xué)土木工程材料課件第8章瀝青

1、第八章第八章 瀝青及瀝青混合料瀝青及瀝青混合料第一節(jié)第一節(jié) 瀝青瀝青 瀝青是一種有機膠凝材料，在常溫下瀝青是一種有機膠凝材料，在常溫下呈固體、半固體或液體狀態(tài)，顏色呈褐色呈固體、半固體或液體狀態(tài)，顏色呈褐色以至黑色，能溶解于多種有機溶劑。以至黑色，能溶解于多種有機溶劑。 瀝青在建筑工程中主要用作瀝青在建筑工程中主要用作防水、防防水、防潮、防腐蝕材料潮、防腐蝕材料，用于屋面或地下防水、，用于屋面或地下防水、防腐蝕工程。防腐蝕工程。分類：分類： 天然瀝青 地瀝青瀝青 石油瀝青 煤瀝青 焦油瀝青 頁巖瀝青石油瀝青：石油瀝青：是石油原油經(jīng)分餾提出各種石油 產(chǎn)品后的殘留物，再經(jīng)加工制得 得產(chǎn)品。天然瀝青

2、：天然瀝青：由瀝青礦提煉而得，性能與石油 瀝青接近。煤瀝青：煤瀝青：是煤焦油經(jīng)分餾提出油品后得殘留 物，經(jīng)加工制得的產(chǎn)品。頁巖瀝青：頁巖瀝青：是油頁巖提煉石油的頁巖殘渣加 工處理而得，其性質(zhì)介于石油瀝 青和煤瀝青之間。 目前工程中常用的是石油瀝青石油瀝青和煤瀝青煤瀝青，以及經(jīng)高分子材料改性的改性瀝青改性瀝青。一、石油瀝青一、石油瀝青1.石油瀝青的組分（1）油分油分 這是油狀液體，是瀝青中分子量最小和密度最小的組分，密度介于0.71.0g/cm3之間。 在170較長時間加熱可以揮發(fā)，能溶于大多數(shù)有機溶劑如苯、酮等，但不溶于酒精。含量約為4060，油分使瀝青具有。（2）樹脂（瀝青脂膠）樹脂（瀝青脂

3、膠） 這是密度為1.01.1g/cm3之間的黑褐色或紅褐色的粘稠的半固體，能溶于汽油、三氯甲烷、苯等有機溶劑，但在酒精和丙酮中溶解度很低。含量約為1530，它使瀝青具有。（3）地瀝青質(zhì)地瀝青質(zhì) 這是密度為1.11.5 g/cm3之間的黑褐色或黑色固體物質(zhì)，溶于部分有機溶劑（二硫化碳和三氯甲烷），不溶于汽油、酒精。含量為1030。它決定石油瀝青的，其含量越高，則石油瀝青的軟化點愈高，粘性越大，也愈硬脆。 此外，瀝青中還含有少量的石蠟、瀝青碳等石蠟、瀝青碳等有害成分有害成分，它們會降低瀝青的粘結(jié)力、塑性、溫度穩(wěn)定性等。 石油瀝青中各組分是不穩(wěn)定的。在陽光、空氣、水等外界因素作用下，各組分之間會不斷

4、演變，油分、樹脂逐漸減少，地瀝青質(zhì)逐漸增多，這一過程稱為瀝青的老化瀝青的老化。 瀝青老化后其。v2. 石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu)石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu)v 油分、樹脂和地瀝青質(zhì)油分、樹脂和地瀝青質(zhì)是石油瀝青的三大組分，其中油分和樹脂可以互相溶解，樹脂能浸潤地瀝青質(zhì)，并在地瀝青質(zhì)的超細(xì)顆粒表面形成樹脂薄膜。所以石油瀝青的結(jié)構(gòu)是 v 根據(jù)瀝青中各組分的相對比例不同，膠體結(jié)構(gòu)可分為三種類型。，膠團間完全沒有引力或引力很小，在外力作用下隨時間發(fā)展的變形特性與粘性液體一樣。直餾瀝青的結(jié)構(gòu)多為溶膠結(jié)構(gòu)。，膠團間有引力形成立體網(wǎng)狀，地瀝青質(zhì)分散在網(wǎng)格之間，在外力作用下彈性效應(yīng)明顯。氧化瀝青多屬于凝膠結(jié)構(gòu)。介于溶膠與凝膠之

5、間，并有較多的樹脂，膠團間有一定吸引力，在常溫下受力變形的最初階段呈現(xiàn)出明顯的彈性效應(yīng)，當(dāng)變形增加到一定數(shù)值后，則變?yōu)橛凶枘岬恼承粤鲃印 大部分優(yōu)質(zhì)道路瀝青均配成，具有粘彈性和觸變性，故亦稱彈性溶膠。2.石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)（1） 這是反映瀝青材料內(nèi)部阻礙其相對流動的能力。 液態(tài)石油瀝青的粘滯性用粘滯度粘滯度表示；半固體或固體瀝青的粘性用針入度針入度表示。 粘滯度和針入度是劃分瀝青牌號的主要指標(biāo)粘滯度和針入度是劃分瀝青牌號的主要指標(biāo)。 粘滯度粘滯度是液體瀝青在規(guī)定溫度（20、25、30或60）、經(jīng)規(guī)定直徑（3、5或10mm）的孔口流出50ml所需的秒數(shù)，常用符號“C

6、dtT”表示。d為流孔直徑，t為試樣溫度，T為流出50ml瀝青的時間。粘滯度大粘滯度大時，瀝青的稠度大，粘性高。時，瀝青的稠度大，粘性高。 針入度針入度是指在溫度為25的條件下，以質(zhì)量100g的標(biāo)準(zhǔn)針，經(jīng)5s沉入瀝青中的深度（0.1mm稱1度）來表示，針入度值大，針入度值大，流動性大，粘性差流動性大，粘性差。（2）塑性：）塑性：塑性是指瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形不破壞，除去外力后，仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。塑性反映了瀝青開裂后的自愈能力自愈能力。 瀝青的塑性用延度延度來表示。瀝青延度是把瀝青試樣制成字形標(biāo)準(zhǔn)試模（中間最小截面1cm2），在規(guī)定速度（5cm/min）和規(guī)定溫度（25）下拉斷時的伸長

7、，以cm為單位表示。瀝青的延度越大，瀝青的塑瀝青的延度越大，瀝青的塑性越好。性越好。（3）溫度敏感性：）溫度敏感性：是指石油瀝青的粘滯性和塑性的性能。 溫度敏感性小的石油瀝青，其粘性、塑性隨溫度的變化較小。建筑工程宜選用溫溫度敏感性小度敏感性小的瀝青。溫度敏感性是瀝青性質(zhì)重要指標(biāo)之一。 瀝青軟化點瀝青軟化點是反映瀝青溫度敏感性的重要指標(biāo)，軟化點是瀝青材料由固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢鲃有缘母囿w時的溫度，軟化點可通過環(huán)球法環(huán)球法軟化點試驗軟化點試驗測定。 它是把瀝青試樣裝入規(guī)定尺寸（直徑16mm、高約6mm）的銅環(huán)內(nèi)，試樣上放置一標(biāo)準(zhǔn)鋼球（直徑9.5mm、重3.5g），浸入水或甘油中，以規(guī)定的升溫速

8、度（5/min）加熱，使瀝青軟化下垂，當(dāng)下垂到規(guī)定距離25mm時的溫度（ ），即為瀝青軟化點。軟化點高，瀝青的耐熱性好。軟化點高，瀝青的耐熱性好。（4）大氣穩(wěn)定性：）大氣穩(wěn)定性：是指石油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等因素的長期綜合作用下抵抗老化的性能。石油瀝青的大氣穩(wěn)定性常以蒸發(fā)蒸發(fā)損失損失和蒸發(fā)后針入度比蒸發(fā)后針入度比來評定。 其測定方法是：先測定瀝青試樣的重量及其針入度，然后將試樣置于加熱損失試驗專用的烘箱中。在163 下蒸發(fā)5h，待冷卻后再測定其重量和針入度。 計算蒸發(fā)損失重量占原重量的百分?jǐn)?shù)，稱為蒸發(fā)損失蒸發(fā)損失；計算蒸發(fā)后針入度占原針入度的百分?jǐn)?shù)，稱為蒸發(fā)后針入度比蒸發(fā)后針入度比。 蒸

9、發(fā)損失百分?jǐn)?shù)愈小和蒸發(fā)后針入度比蒸發(fā)損失百分?jǐn)?shù)愈小和蒸發(fā)后針入度比愈大，則表示大氣穩(wěn)定性愈高，愈大，則表示大氣穩(wěn)定性愈高，“老化老化”愈愈慢。慢。（5）其他性質(zhì)：）其他性質(zhì)： 石油瀝青閃點閃點是指在加熱時，瀝青產(chǎn)生揮發(fā)性易燃?xì)怏w，在空氣混合，遇火即發(fā)生閃火現(xiàn)象，閃火時的最低溫度稱為閃點。 如溫度繼續(xù)上升，燃燒就能繼續(xù)下去的最低溫度稱為燃點燃點。 在熬制瀝青時的加熱溫度不能超過瀝青的閃點。 石油瀝青具有良好的耐腐蝕性能，但能溶于部分有機溶劑中，使用時應(yīng)注意。 3.石油瀝青分類標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用石油瀝青分類標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用分類：分類：道路石油瀝青、建筑石油瀝青和普通 石油瀝青三種。牌號：牌號：根據(jù)針入度及相應(yīng)軟

10、化點和延伸度劃 分牌號，并用針入度值針入度值表示。 可知：牌號越高，針入度越大牌號越高，針入度越大（粘性越?。?，延伸度越大延伸度越大（塑性越好），軟化點越低軟化點越低（溫度敏感性越大）。所以，在滿足使用條件的前提下，應(yīng)選用牌號較大牌號較大的石油瀝青，以保證使用壽命較長。 道路石油瀝青道路石油瀝青多用于配制瀝青混凝土及瀝青砂漿，主要用于道路路面、車間地面。道路石油瀝青還可以作為密封材料和粘結(jié)劑以及瀝青涂料。 建筑石油瀝青建筑石油瀝青用于制造油氈、油紙、防水涂料和瀝青嵌縫油膏等。多用于屋面和地下防水、溝槽防水等。在屋面防水工程中，為防止夏日瀝青流淌，一般選用的瀝青的軟化點應(yīng)當(dāng)高于屋面高于屋面溫度溫

11、度2025，并適當(dāng)考慮坡度的影響。 普通石油瀝青普通石油瀝青的石蠟含量較多，溫度敏感性較大。建筑工程中一般不宜單獨使用不宜單獨使用，可以經(jīng)過脫臘后使用，或和其他種類瀝青摻配使用。4.石油瀝青的摻配石油瀝青的摻配 當(dāng)單獨一種瀝青不能滿足工程的使用要求時，可以選用同產(chǎn)源同產(chǎn)源兩種或三種瀝青進行摻配，摻配公式可按下式計算： 較硬瀝青軟化點 要求的瀝青軟化點較軟瀝青摻量（） 較硬瀝青軟化點 較軟瀝青軟化點較硬瀝青摻量（）100較軟瀝青摻量100 如需選用三種瀝青進行摻配時，可先用兩種進行摻配，然后再與第三種瀝青摻配。 根據(jù)計算的摻配比例和其鄰近的比例（510），進行試配，繪出摻配比例和軟化點的關(guān)系曲線

12、，從曲線上確定出所需求的摻配比例。二、煤瀝青二、煤瀝青 煤瀝青是煉焦廠及煤氣廠的副產(chǎn)品。煙煤干餾時所揮發(fā)的物質(zhì)，經(jīng)過冷凝成黑色粘稠液體即為煤焦油。再由煤焦油經(jīng)過分餾提取出各種油分得到的殘渣，稱為煤瀝煤瀝青。青。 根據(jù)蒸餾程度的不同，煤瀝青可分為，建筑上多用低溫煤瀝青。低溫煤瀝青。與石油瀝青相比，煤瀝青具有如下特點特點： 煤瀝青密度大，溫度敏感性大、塑性及大氣煤瀝青密度大，溫度敏感性大、塑性及大氣穩(wěn)定性較差，與礦物質(zhì)材料粘結(jié)力強，有毒、有穩(wěn)定性較差，與礦物質(zhì)材料粘結(jié)力強，有毒、有臭味，但防腐能力強。臭味，但防腐能力強。 煤瀝青一般用于地下防水工程、防腐工程及地下防水工程、防腐工程及道路用的瀝青混

13、凝土道路用的瀝青混凝土。 注意：石油瀝青不能與煤瀝青混合使用注意：石油瀝青不能與煤瀝青混合使用，它們的制品也不能相互粘貼或直接接觸，否則易發(fā)生分層、成團、失去膠凝性，造成無法使用或防水效果降低。三、改性瀝青三、改性瀝青1.樹脂改性瀝青：樹脂改性瀝青： 用樹脂對瀝青進行改性，可以改善瀝青的低溫柔韌性、耐熱性、粘結(jié)性和不透氣性。由于石油瀝青中含芳香類物質(zhì)很少，故一般樹脂和石油瀝青的相容性較差，而一般樹脂和石油瀝青的相容性較差，而和煤瀝青的相容性較好和煤瀝青的相容性較好。 用于瀝青改性的合成樹脂主要有聚乙烯（PVC），無規(guī)聚丙烯（APP）、古馬隆樹脂等。2.橡膠改性瀝青橡膠改性瀝青 橡膠是瀝青的主要

14、改性材料，這是因為瀝青和橡膠的混溶性較好瀝青和橡膠的混溶性較好，可使瀝青具有類似橡膠的很多優(yōu)點，如高溫變形較小，低溫柔韌性好。 常用的橡膠有再生廢橡膠和氯丁橡膠，此外，還可使用丁基橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠等。3.橡膠和樹脂改性瀝青橡膠和樹脂改性瀝青 橡膠和樹脂同時用于改善瀝青的性質(zhì)，使瀝青同時具有橡膠和樹脂的特性。且樹脂比橡膠便宜，橡膠和樹脂又有較好的混溶性，故效果較好。4.礦物填充料改性瀝青礦物填充料改性瀝青 為了提高瀝青的粘結(jié)能力和耐熱性粘結(jié)能力和耐熱性，減小瀝青的溫度敏感性溫度敏感性，經(jīng)常加入一定數(shù)量的礦物填充料。 常用的礦物填充料有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉粉等。v第二節(jié)第二節(jié) 瀝

15、青基防水材料瀝青基防水材料v1. 1. 瀝青防水卷材瀝青防水卷材v 凡用原紙或玻璃布、石棉布、棉麻織品等胎料浸漬石油瀝青（或焦油瀝青）制成的卷狀材料，稱為（有胎卷材有胎卷材）。將石棉、橡膠粉等摻入瀝青材料中，經(jīng)碾壓制成的卷狀材料稱為（無胎卷材無胎卷材）。這兩種卷材通稱瀝青防水卷材。v 采用低軟化點瀝青所制成的無涂蓋層的紙?zhí)シ浪聿慕杏图?，?dāng)再用高軟化點瀝青涂蓋油紙的兩面，并撒布隔離材料后，則稱為油氈。按原紙1m2的質(zhì)量克數(shù)，油氈分為200、350和500三種標(biāo)號，油紙分為200和350兩種標(biāo)號。v 新型有胎瀝青防水卷材主要有麻布油氈、石棉新型有胎瀝青防水卷材主要有麻布油氈、石棉布油氈、玻璃纖維

16、布油氈、合成纖維布油氈等。這布油氈、玻璃纖維布油氈、合成纖維布油氈等。這些油氈的制法與紙?zhí)ビ蜌窒嗤?，但抗拉強度、耐久些油氈的制法與紙?zhí)ビ蜌窒嗤?，但抗拉強度、耐久性等都比紙?zhí)ビ蜌趾玫枚?，性等都比紙?zhí)ビ蜌趾玫枚?，適用于防水性、耐久性適用于防水性、耐久性和防腐性要求較高的工程。和防腐性要求較高的工程。v SBSSBS改性瀝青柔性油氈是近年來生產(chǎn)的一種彈性改性瀝青柔性油氈是近年來生產(chǎn)的一種彈性體瀝青防水卷材，它以聚酯纖維無紡布為胎體，以體瀝青防水卷材，它以聚酯纖維無紡布為胎體，以SBSSBS橡膠改性瀝青為面層，以塑料薄膜為隔離層，油橡膠改性瀝青為面層，以塑料薄膜為隔離層，油氈表面帶有砂粒。它的耐撕裂強

17、度比玻璃纖維胎油氈表面帶有砂粒。它的耐撕裂強度比玻璃纖維胎油氈大氈大15151717倍，耐刺穿性大倍，耐刺穿性大15151919倍，可用氯丁粘倍，可用氯丁粘合劑進行冷粘貼施工，也可用汽油噴燈進行熱熔施合劑進行冷粘貼施工，也可用汽油噴燈進行熱熔施工，是目前性能最佳的油氈之一。工，是目前性能最佳的油氈之一。v2. 2. 瀝青基防水涂料瀝青基防水涂料v 乳化瀝青是瀝青以微粒（粒徑乳化瀝青是瀝青以微粒（粒徑mm左右）左右）分散在有乳化劑的水中而成的乳膠體。配制時，分散在有乳化劑的水中而成的乳膠體。配制時，首先在水中加入少量乳化劑，再將瀝青熱熔后緩首先在水中加入少量乳化劑，再將瀝青熱熔后緩緩倒入，同時高

18、速攪拌，使瀝青分散成微小顆粒，緩倒入，同時高速攪拌，使瀝青分散成微小顆粒，均勻分布在溶有乳化劑的水中。由于乳化劑分子均勻分布在溶有乳化劑的水中。由于乳化劑分子一端強烈吸附在瀝青微小顆粒表面，另一端則與一端強烈吸附在瀝青微小顆粒表面，另一端則與水分子很好地結(jié)合，產(chǎn)生有益的橋梁作用，使乳水分子很好地結(jié)合，產(chǎn)生有益的橋梁作用，使乳液獲得穩(wěn)定。液獲得穩(wěn)定。v 乳化瀝青涂刷于基材表面，或與砂、石材料拌乳化瀝青涂刷于基材表面，或與砂、石材料拌和成型后，其中水分逐漸散失，瀝青微?？繑n而將和成型后，其中水分逐漸散失，瀝青微粒靠攏而將乳化劑薄膜擠破，從而相互團聚而粘結(jié)，這個過程乳化劑薄膜擠破，從而相互團聚而粘結(jié)

19、，這個過程稱稱乳化瀝青成膜。乳化瀝青成膜。v 乳化瀝青可涂刷或噴涂在材料表面作為防潮或乳化瀝青可涂刷或噴涂在材料表面作為防潮或防水層，也可粘貼玻璃纖維氈片（或布）作屋面防防水層，也可粘貼玻璃纖維氈片（或布）作屋面防水層，或用于拌制冷用瀝青砂漿和瀝青混凝土。水層，或用于拌制冷用瀝青砂漿和瀝青混凝土。 v 橡膠瀝青防水涂料是以瀝青為基料，加入改性材料橡膠橡膠瀝青防水涂料是以瀝青為基料，加入改性材料橡膠和稀釋劑及其他助劑等而制成的粘稠液體。和稀釋劑及其他助劑等而制成的粘稠液體。v 橡膠瀝青防水涂料的特點是橡膠瀝青防水涂料的特點是耐水性強耐水性強。由于橡膠的加入。由于橡膠的加入改善了瀝青涂膜的性質(zhì)，故

20、在水的長期作用下，涂膜不脫落，改善了瀝青涂膜的性質(zhì)，故在水的長期作用下，涂膜不脫落，不起皮，抗?jié)B性好，抗裂性優(yōu)異，有較好的彈性和延伸性，不起皮，抗?jié)B性好，抗裂性優(yōu)異，有較好的彈性和延伸性，尤其是低溫下的抗裂性能更好，故尤其是低溫下的抗裂性能更好，故適用于基層易開裂的屋面適用于基層易開裂的屋面防水層防水層。又因其耐化學(xué)腐蝕性好，故也可作木材、金屬管道。又因其耐化學(xué)腐蝕性好，故也可作木材、金屬管道等的等的防腐涂層防腐涂層。v 以以化學(xué)乳化劑化學(xué)乳化劑配制的乳化瀝青為基料，摻入氯丁膠乳或配制的乳化瀝青為基料，摻入氯丁膠乳或再生橡膠等形成的防水涂料，稱為水性瀝青基薄質(zhì)防水涂料。再生橡膠等形成的防水涂料

21、，稱為水性瀝青基薄質(zhì)防水涂料。v3. 3. 瀝青膠與冷底子油瀝青膠與冷底子油v 瀝青膠又稱瀝青瑪瑅脂，它是在熔（溶）化的瀝青瀝青膠又稱瀝青瑪瑅脂，它是在熔（溶）化的瀝青中加入粉狀或纖維狀的填充料經(jīng)均勻混合而成。填充料中加入粉狀或纖維狀的填充料經(jīng)均勻混合而成。填充料粉狀的如滑石粉、石灰石粉、白云石粉等，纖維狀的如粉狀的如滑石粉、石灰石粉、白云石粉等，纖維狀的如石棉屑、木纖維等。瀝青膠的常用配合比為瀝青石棉屑、木纖維等。瀝青膠的常用配合比為瀝青70%70%90%90%，礦粉，礦粉10103030。如采用的瀝青粘性較低，礦粉可。如采用的瀝青粘性較低，礦粉可多摻一些。一般礦粉越多，瀝青膠的耐熱性越好，

22、粘結(jié)多摻一些。一般礦粉越多，瀝青膠的耐熱性越好，粘結(jié)力越大，但柔韌性降低，施工流動性也變差。力越大，但柔韌性降低，施工流動性也變差。v 瀝青膠有瀝青膠有熱用熱用和和冷用冷用的兩種，一般工地施工是的兩種，一般工地施工是熱用。配制熱用瀝青膠時，先將礦粉加熱到熱用。配制熱用瀝青膠時，先將礦粉加熱到100100110110，然后慢慢地加入已熔化的瀝青中，繼續(xù)加熱，然后慢慢地加入已熔化的瀝青中，繼續(xù)加熱并攪拌均勻即成。并攪拌均勻即成。熱用瀝青膠用于粘結(jié)和涂抹石油熱用瀝青膠用于粘結(jié)和涂抹石油瀝青油氈。瀝青油氈。冷用時需加入稀釋劑將其稀釋后于常溫冷用時需加入稀釋劑將其稀釋后于常溫下施工應(yīng)用，它可以涂刷成均勻

23、的薄層。下施工應(yīng)用，它可以涂刷成均勻的薄層。v 冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯等冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯等有機溶劑與瀝青材料溶合制得的瀝青涂料。它的有機溶劑與瀝青材料溶合制得的瀝青涂料。它的粘度小，能滲入到混凝土、砂漿、木材等材料的粘度小，能滲入到混凝土、砂漿、木材等材料的毛細(xì)孔隙中，待溶劑揮發(fā)后，便與基材牢固結(jié)合，毛細(xì)孔隙中，待溶劑揮發(fā)后，便與基材牢固結(jié)合，使基面具有一定的使基面具有一定的憎水性憎水性，為粘結(jié)同類防水材料，為粘結(jié)同類防水材料創(chuàng)造了有利條件。因它多在常溫下用作防水工程創(chuàng)造了有利條件。因它多在常溫下用作防水工程的打底材料，故名冷底子油。的打底材料，故名冷底子油。

24、v 冷底子油常冷底子油常隨配隨用隨配隨用，通常是采用，通常是采用30304040的的3030號或號或1010號石油瀝青，與號石油瀝青，與60%60%70%70%的有機溶的有機溶劑（多用汽油）配制而成。劑（多用汽油）配制而成。v4. 4. 瀝青嵌縫油膏瀝青嵌縫油膏v 建筑防水瀝青嵌縫油膏是以建筑防水瀝青嵌縫油膏是以石油瀝青石油瀝青為基料，為基料，再加入再加入改性材料改性材料廢橡膠粉和硫化魚油、稀釋劑廢橡膠粉和硫化魚油、稀釋劑（松焦油、松節(jié)重油和機油）及（松焦油、松節(jié)重油和機油）及填充料填充料（石棉紡（石棉紡和滑石粉）等，經(jīng)混拌制成膏狀物，為最早使用和滑石粉）等，經(jīng)混拌制成膏狀物，為最早使用的冷用

25、嵌縫材料。的冷用嵌縫材料。v 瀝青嵌縫油膏的主要特點是瀝青嵌縫油膏的主要特點是炎夏不易流淌，炎夏不易流淌，寒冬不易脆裂，粘結(jié)力較強，延伸性、塑性和耐寒冬不易脆裂，粘結(jié)力較強，延伸性、塑性和耐候性均較好，候性均較好，因此廣泛用于一般屋面板和墻板的因此廣泛用于一般屋面板和墻板的接縫處，也可用作各種構(gòu)筑物的伸縮縫、沉降縫接縫處，也可用作各種構(gòu)筑物的伸縮縫、沉降縫等的嵌填密封材料。等的嵌填密封材料。第三節(jié)第三節(jié) 瀝青混合料瀝青混合料v1. 1. 瀝青混合料的定義瀝青混合料的定義v 瀝青混合料是將瀝青混合料是將石子、砂石子、砂（0.15mm0.15mm）和）和礦粉礦粉（ 0.15mm0.15mm）經(jīng)人工

26、合理選擇級配組成的礦）經(jīng)人工合理選擇級配組成的礦質(zhì)混合料與適量的質(zhì)混合料與適量的瀝青瀝青材料經(jīng)拌和所組成的混合材料經(jīng)拌和所組成的混合物。將瀝青混合料經(jīng)攤鋪后碾壓成型，即成為各物。將瀝青混合料經(jīng)攤鋪后碾壓成型，即成為各種類型的瀝青混合料路面。種類型的瀝青混合料路面。v 瀝青混合料主要包括瀝青混合料主要包括瀝青混凝土混合料瀝青混凝土混合料和和瀝瀝青碎（礫）石混合料青碎（礫）石混合料兩類，一般經(jīng)碾壓密實后前兩類，一般經(jīng)碾壓密實后前者的者的剩余空隙率不大于剩余空隙率不大于1010稱為瀝青混凝土，稱為瀝青混凝土，后后者的者的剩余空隙率大于剩余空隙率大于1010的稱為瀝青碎（礫）石的稱為瀝青碎（礫）石混合

27、料?；旌狭?。v2. 2. 瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)v 瀝青混合料是由瀝青混合料是由瀝青、粗細(xì)集料和礦粉瀝青、粗細(xì)集料和礦粉按照一按照一定的比例拌和而成的多組分材料。瀝青混合料按定的比例拌和而成的多組分材料。瀝青混合料按礦質(zhì)骨架的結(jié)構(gòu)狀況，可將其組成結(jié)構(gòu)分為下述礦質(zhì)骨架的結(jié)構(gòu)狀況，可將其組成結(jié)構(gòu)分為下述三個類型：三個類型：v（1 1）懸浮密實結(jié)構(gòu)。）懸浮密實結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用連續(xù)密級配的瀝青混當(dāng)采用連續(xù)密級配的瀝青混合料時，材料從大到小連續(xù)存在，由于粗集料的合料時，材料從大到小連續(xù)存在，由于粗集料的數(shù)量較小而細(xì)集料的數(shù)量較多，數(shù)量較小而細(xì)集料的數(shù)量較多，這種結(jié)這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料密實度

28、及強度較高，而穩(wěn)定性較構(gòu)的瀝青混合料密實度及強度較高，而穩(wěn)定性較差。差。一般的瀝青混凝土路面都采用這種連續(xù)級配一般的瀝青混凝土路面都采用這種連續(xù)級配型的結(jié)構(gòu)。型的結(jié)構(gòu)。v（2 2）骨架空隙結(jié)構(gòu)。）骨架空隙結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用連續(xù)密級配的瀝青混合當(dāng)采用連續(xù)密級配的瀝青混合料時，粗集料較多，彼此緊密相接，細(xì)集料的數(shù)量料時，粗集料較多，彼此緊密相接，細(xì)集料的數(shù)量較少，形成較多空隙。這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料，骨較少，形成較多空隙。這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料，骨料之間的嵌擠力和內(nèi)摩阻力起重要作用，因此這種料之間的嵌擠力和內(nèi)摩阻力起重要作用，因此這種瀝青混合料受瀝青材料性質(zhì)的變化影響較小，因而瀝青混合料受瀝青材料性質(zhì)的變化

29、影響較小，因而熱穩(wěn)定性較好，但瀝青與礦料粘結(jié)力小、空隙率大、熱穩(wěn)定性較好，但瀝青與礦料粘結(jié)力小、空隙率大、耐久性差。耐久性差。v（）骨架密實結(jié)構(gòu)。（）骨架密實結(jié)構(gòu)。采用間斷級配的瀝青混合料，采用間斷級配的瀝青混合料，綜合以上兩種結(jié)構(gòu)之長，既有一定數(shù)量的粗骨料形綜合以上兩種結(jié)構(gòu)之長，既有一定數(shù)量的粗骨料形成骨架，又根據(jù)粗集料空隙的多少加入細(xì)集料，形成骨架，又根據(jù)粗集料空隙的多少加入細(xì)集料，形成成較高的密實度較高的密實度。這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料的密實度、。這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料的密實度、強度和穩(wěn)定性都較好，是強度和穩(wěn)定性都較好，是較理想的結(jié)構(gòu)類型。較理想的結(jié)構(gòu)類型。v3. 3. 瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)瀝

30、青混合料的技術(shù)性質(zhì)v（1 1）高溫穩(wěn)定性）高溫穩(wěn)定性v 瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指在瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指在夏季高溫條夏季高溫條件下件下，瀝青混合料承受多次重復(fù)荷載作用而不發(fā)，瀝青混合料承受多次重復(fù)荷載作用而不發(fā)生過大的累積塑性變形的能力。瀝青混合料路面生過大的累積塑性變形的能力。瀝青混合料路面在車輪作用下受到垂直力和水平力的綜合作用，在車輪作用下受到垂直力和水平力的綜合作用，能抵抗高溫而不產(chǎn)生車轍和波浪等破壞現(xiàn)象的為能抵抗高溫而不產(chǎn)生車轍和波浪等破壞現(xiàn)象的為高溫穩(wěn)定性符合要求。高溫穩(wěn)定性符合要求。v 在國內(nèi)外的瀝青混凝土技術(shù)規(guī)范中，多數(shù)采在國內(nèi)外的瀝青混凝土技術(shù)規(guī)范中，多數(shù)采用高溫強度與

31、穩(wěn)定性作為主要技術(shù)指標(biāo)。用高溫強度與穩(wěn)定性作為主要技術(shù)指標(biāo)。v(2)(2)低溫抗裂性低溫抗裂性v 瀝青混合料為彈性一粘性一塑性材料，其瀝青混合料為彈性一粘性一塑性材料，其物理性質(zhì)隨溫度而有很大變化。瀝青混合料在物理性質(zhì)隨溫度而有很大變化。瀝青混合料在低溫下抵抗斷裂破壞的能力，稱為低溫抗裂性低溫下抵抗斷裂破壞的能力，稱為低溫抗裂性能。能。v（3 3）耐久性）耐久性v 瀝青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在車輛荷載瀝青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在車輛荷載和大氣因素（如陽光、空氣和雨水等）的長期作用下，仍能基和大氣因素（如陽光、空氣和雨水等）的長期作用下，仍能基本保持原有性能的能力。本

32、保持原有性能的能力。v 瀝青混合料的瀝青混合料的耐久性與組成材料的性質(zhì)耐久性與組成材料的性質(zhì)有密切關(guān)系，在大有密切關(guān)系，在大氣因素下，瀝青的化學(xué)組成會產(chǎn)生轉(zhuǎn)化，油分減少，瀝青質(zhì)增氣因素下，瀝青的化學(xué)組成會產(chǎn)生轉(zhuǎn)化，油分減少，瀝青質(zhì)增加，使瀝青的塑性逐漸消失而脆性增加，路面使用品質(zhì)下降，加，使瀝青的塑性逐漸消失而脆性增加，路面使用品質(zhì)下降，產(chǎn)生龜裂破壞，通常稱為產(chǎn)生龜裂破壞，通常稱為“老化老化”。路面老化的速度，在一定。路面老化的速度，在一定程度上反映了路面材料抵抗自然因素作用的能力，常用程度上反映了路面材料抵抗自然因素作用的能力，常用氣候穩(wěn)氣候穩(wěn)定性定性來表示。來表示。v v（4 4）抗滑性）

33、抗滑性v 隨著公路等級的提高和車輛行駛速度的加快，對瀝隨著公路等級的提高和車輛行駛速度的加快，對瀝青混凝土路面的抗滑性提出了更高的要求。路面的抗滑青混凝土路面的抗滑性提出了更高的要求。路面的抗滑能力與瀝青混合料的能力與瀝青混合料的粗糙度、級配組成、瀝青用量和礦粗糙度、級配組成、瀝青用量和礦質(zhì)集料的微表面性質(zhì)質(zhì)集料的微表面性質(zhì)等因素有關(guān)。面層集料應(yīng)選用質(zhì)地等因素有關(guān)。面層集料應(yīng)選用質(zhì)地堅硬具有棱角的碎石，通常采用堅硬具有棱角的碎石，通常采用玄武巖玄武巖。采取適當(dāng)增大。采取適當(dāng)增大集料粒徑，適當(dāng)減少一些瀝青用量及嚴(yán)格控制瀝青的含集料粒徑，適當(dāng)減少一些瀝青用量及嚴(yán)格控制瀝青的含蠟量等措施，均可提高路

34、面的抗滑性。蠟量等措施，均可提高路面的抗滑性。v（5 5）施工和易性）施工和易性v 影響瀝青混合料施工和易性的因素很多，如當(dāng)?shù)貧庥绊憺r青混合料施工和易性的因素很多，如當(dāng)?shù)貧鉁?、施工條件以及混合料性質(zhì)等。單純從混合料材料性溫、施工條件以及混合料性質(zhì)等。單純從混合料材料性質(zhì)而言，影響施工難易性的首先是混合料的質(zhì)而言，影響施工難易性的首先是混合料的級配情況級配情況。此外，當(dāng)瀝青用量過少，或礦粉用量過多時，混合料容此外，當(dāng)瀝青用量過少，或礦粉用量過多時，混合料容易產(chǎn)生疏松，不易壓實；反之，如瀝青用量過多，或礦易產(chǎn)生疏松，不易壓實；反之，如瀝青用量過多，或礦粉質(zhì)量不好，則容易使混合料粘結(jié)成塊，不易攤鋪。

35、間粉質(zhì)量不好，則容易使混合料粘結(jié)成塊，不易攤鋪。間斷級配混合料的施工和易性就較差。斷級配混合料的施工和易性就較差。v4 . 4 . 瀝青混合料組成材料的技術(shù)要求瀝青混合料組成材料的技術(shù)要求v（1 1）瀝青材料）瀝青材料v 不同型號的瀝青材料，具有不同的技術(shù)指不同型號的瀝青材料，具有不同的技術(shù)指標(biāo)，適用于不同等級、不同類型的路面，在選標(biāo)，適用于不同等級、不同類型的路面，在選擇瀝青材料的時候，要考慮到氣候條件、交通擇瀝青材料的時候，要考慮到氣候條件、交通量、施工方法等情況。寒冷地區(qū)宜選用稠度較量、施工方法等情況。寒冷地區(qū)宜選用稠度較小，延度較大的瀝青，以免冬季裂縫；較熱地小，延度較大的瀝青，以免冬

36、季裂縫；較熱地區(qū)選用稠度較大，軟化點高的瀝青，以免夏季區(qū)選用稠度較大，軟化點高的瀝青，以免夏季泛油、發(fā)軟。一般路面的泛油、發(fā)軟。一般路面的上層宜用較稠的瀝青，上層宜用較稠的瀝青，下層和聯(lián)結(jié)層宜用較稀的瀝青。下層和聯(lián)結(jié)層宜用較稀的瀝青。v（2 2）粗集料）粗集料v 瀝青混合料的粗集料要求潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜瀝青混合料的粗集料要求潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，并且具有足夠的強度和耐磨性。一般選用質(zhì)，并且具有足夠的強度和耐磨性。一般選用高強、堿性高強、堿性的巖石軋制成接近于的巖石軋制成接近于立方體、表面粗糙、具有棱角的顆粒。立方體、表面粗糙、具有棱角的顆粒。v 瀝青混合料對粗集料的級配不單獨提出要

37、求，只要求瀝青混合料對粗集料的級配不單獨提出要求，只要求它與細(xì)集料、礦粉組成的礦質(zhì)混合料能符合相應(yīng)的瀝青混它與細(xì)集料、礦粉組成的礦質(zhì)混合料能符合相應(yīng)的瀝青混合料的礦料級配范圍。每種混合料按空隙率分為合料的礦料級配范圍。每種混合料按空隙率分為I I型型 ( (空空隙率為隙率為 ) )和和 IIII型（空隙率為型（空隙率為6 61010）兩種。）兩種。一種粗集料不能滿足要求時，可用兩種以上、不同級配的一種粗集料不能滿足要求時，可用兩種以上、不同級配的粗集料摻合使用。粗集料摻合使用。v（3 3）細(xì)集料）細(xì)集料v 瀝青混合料的細(xì)集料可根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件及混合料級配要求瀝青混合料的細(xì)集料可根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件及混合料

38、級配要求選用天然砂或人工砂，在缺少砂的地區(qū)，也可用石屑代替。選用天然砂或人工砂，在缺少砂的地區(qū)，也可用石屑代替。細(xì)集料同樣應(yīng)細(xì)集料同樣應(yīng)潔凈、粘土含量不大于潔凈、粘土含量不大于。v（4 4）礦粉）礦粉v 礦粉是由礦粉是由石灰?guī)r或巖漿巖中的憎水性巖石磨制石灰?guī)r或巖漿巖中的憎水性巖石磨制而成的，而成的，也可以利用工業(yè)粉末、廢料、粉煤灰等代替，但用量不宜超也可以利用工業(yè)粉末、廢料、粉煤灰等代替，但用量不宜超過礦料總量的。其中粉煤灰的用量不宜超過填料總量的過礦料總量的。其中粉煤灰的用量不宜超過填料總量的5050，粉煤灰的燒失量應(yīng)小于，粉煤灰的燒失量應(yīng)小于1212，塑性指數(shù)應(yīng)小于。，塑性指數(shù)應(yīng)小于。礦粉

39、表觀密度應(yīng)不小于礦粉表觀密度應(yīng)不小于2.50g/cm2.50g/cm3 3，粗度通過，粗度通過0.075mm0.075mm篩孔的篩孔的應(yīng)大于應(yīng)大于7575，親水系數(shù)，親水系數(shù)( (礦粉在水中體積與在煤油中的體積之礦粉在水中體積與在煤油中的體積之比）應(yīng)小于，礦粉應(yīng)干燥、不含泥土雜質(zhì)和石塊，含水量比）應(yīng)小于，礦粉應(yīng)干燥、不含泥土雜質(zhì)和石塊，含水量應(yīng)不大于。應(yīng)不大于。v5. 5. 瀝青混合料配合比設(shè)計瀝青混合料配合比設(shè)計v瀝青混合料配合比設(shè)計的主要任務(wù)就是確定粗集料、細(xì)集料、瀝青混合料配合比設(shè)計的主要任務(wù)就是確定粗集料、細(xì)集料、礦粉和瀝青材料相互配合的最佳組成比例，使之既能滿足瀝青礦粉和瀝青材料相互

40、配合的最佳組成比例，使之既能滿足瀝青混合料的技術(shù)要求（如強度、穩(wěn)定性、耐久性和平整度等）又混合料的技術(shù)要求（如強度、穩(wěn)定性、耐久性和平整度等）又符合經(jīng)濟的原則。瀝青混合料配合比設(shè)計步驟如下符合經(jīng)濟的原則。瀝青混合料配合比設(shè)計步驟如下v（1 1）選擇礦質(zhì)混合料配合比例）選擇礦質(zhì)混合料配合比例v 確定瀝青混合料所用公路等級、路面類型，哪一結(jié)構(gòu)層以及確定瀝青混合料所用公路等級、路面類型，哪一結(jié)構(gòu)層以及具體要求，選擇瀝青混合料的類型，并參照具體要求，選擇瀝青混合料的類型，并參照公路瀝青路面施公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范工技術(shù)規(guī)范推薦的級配作為瀝青混合料的設(shè)計級配；測定礦推薦的級配作為瀝青混合料的設(shè)計級配；

41、測定礦料的密度、吸水率、篩分情況和瀝青的密度；采用圖解法或數(shù)料的密度、吸水率、篩分情況和瀝青的密度；采用圖解法或數(shù)解法求出已知級配的粗集料、細(xì)集料和礦粉之間的比例關(guān)系解法求出已知級配的粗集料、細(xì)集料和礦粉之間的比例關(guān)系。v（2 2）確定瀝青最佳用量）確定瀝青最佳用量v 采用馬歇爾試驗法來確定瀝青最佳用量，按所設(shè)計采用馬歇爾試驗法來確定瀝青最佳用量，按所設(shè)計的礦料配合比配制五組礦質(zhì)混合料，每組按規(guī)范推薦的的礦料配合比配制五組礦質(zhì)混合料，每組按規(guī)范推薦的瀝青用量范圍加入適量瀝青，并按瀝青用量范圍加入適量瀝青，并按0.5%0.5%的間隔遞增，拌的間隔遞增，拌合均勻制成馬歇爾試件，進行試驗，測出試件的

42、密實度、合均勻制成馬歇爾試件，進行試驗，測出試件的密實度、穩(wěn)定度和流值等，并確定出最佳瀝青用量。穩(wěn)定度和流值等，并確定出最佳瀝青用量。v例例8-1 8-1 某建筑工程屋面防水，需用軟化點為某建筑工程屋面防水，需用軟化點為7575的石油瀝青，但的石油瀝青，但 工工地僅有軟化點為地僅有軟化點為9595和和2525的兩種石油瀝青，問應(yīng)如何摻配？的兩種石油瀝青，問應(yīng)如何摻配？v解解v摻配時較軟石油瀝青（軟化點為摻配時較軟石油瀝青（軟化點為2525）用量為：）用量為：vv較硬石油瀝青（軟化點為較硬石油瀝青（軟化點為9595）用量為：）用量為：v Q Q2 2=100%-Q=100%-Q1 1=71.4%

43、=71.4%v以估算的摻配比例和其鄰近的比例（以估算的摻配比例和其鄰近的比例（1010）進行試配（混合熬）進行試配（混合熬制均勻），測定摻配后瀝青的軟化點，然后繪制制均勻），測定摻配后瀝青的軟化點，然后繪制“摻配比一軟化點摻配比一軟化點”關(guān)系曲線，即可從曲線上確定出所要求的摻配比例。關(guān)系曲線，即可從曲線上確定出所要求的摻配比例。%6 .28%10025957595%1001221TTTTQ v例例8-2 8-2 某工地需要使用軟化點為某工地需要使用軟化點為 8585的石油瀝青的石油瀝青5 5 ，現(xiàn)有現(xiàn)有1010號石油瀝青號石油瀝青3.53.5，3030號石油瀝青號石油瀝青1 1 和和6060乙

44、石油乙石油瀝青瀝青 。試通過計算確定出三種牌號瀝青各需用多。試通過計算確定出三種牌號瀝青各需用多少噸？少噸？v解解v由表知由表知1010號石油瀝青的軟化點為號石油瀝青的軟化點為 9595v3030號石油瀝青的軟化點為號石油瀝青的軟化點為 7070v由表知由表知6060乙石油瀝青的軟化點為乙石油瀝青的軟化點為 5050v（1 1）1010號石油瀝青和號石油瀝青和3030號石油瀝青摻配：號石油瀝青摻配：v3030號石油瀝青摻量為：號石油瀝青摻量為：v1010號石油瀝青摻量為號石油瀝青摻量為vQ Q2 2=100%-Q=100%-Q1 1=100%=100%40%=60%40%=60%v設(shè)摻配設(shè)摻配

45、 1 1 3030號石油瀝青，需號石油瀝青，需x x1 1 t 10t 10號石油瀝青，號石油瀝青， 60%60%x =40%x =40%1 1v x = 0.67 t x = 0.67 tv則用則用3030號石油瀝青號石油瀝青1 1 和和1010號石油瀝青號石油瀝青0.67 0.67 ， 可配制可配制1.67t1.67t軟化點為軟化點為 8585的石油瀝青。尚需要用的石油瀝青。尚需要用1010號石油瀝青和號石油瀝青和6060號乙石油瀝青配制號乙石油瀝青配制 5 51.67=3.33t1.67=3.33t軟化點為軟化點為 8585的石油瀝青的石油瀝青. .%40%10070958595%100

46、1221TTTTQ v（2 2） 1010號石油瀝青和號石油瀝青和6060號乙石油瀝青摻配號乙石油瀝青摻配v6060號乙石油瀝青摻量為號乙石油瀝青摻量為v1010號石油瀝青摻量為號石油瀝青摻量為vQ Q2 2=100%-Q=100%-Q1 1=100%=100%22.2%=77.8%22.2%=77.8%v則配制則配制3.33t3.33t軟化點為軟化點為 8585的石油瀝青的石油瀝青, , v6060乙石油瀝青需要量為：乙石油瀝青需要量為：3.33t3.33t22.2% =0.74t22.2% =0.74tv1010號石油瀝青需要量為號石油瀝青需要量為: 3.33t: 3.33t77.8% =2.59t77.8% =2.59tv1010號石油瀝青合計需要量為：號石油瀝青合計需要量為：v0.67