第6章瀝青與瀝青混合料

1、土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*16.0 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)6.1 瀝青材料瀝青材料6.2 石油瀝青的分類與與基本組成結(jié)構(gòu)石油瀝青的分類與與基本組成結(jié)構(gòu)6.3 石油瀝青的主要性質(zhì)及其測試方法石油瀝青的主要性質(zhì)及其測試方法6.4 石油瀝青的標(biāo)準(zhǔn)、選用與摻配石油瀝青的標(biāo)準(zhǔn)、選用與摻配 6.5石油瀝青改性及改性材料石油瀝青改性及改性材料6.6 瀝青混合料瀝青混合料本章導(dǎo)航本章導(dǎo)航土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*2學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)： 掌握瀝青材料的基本組成、工程性質(zhì)及測定方法；掌握瀝青材料的基本組成、工程性質(zhì)及測定方法；了解瀝

2、青的改性和摻配，了解主要瀝青制品及其用途。了解瀝青的改性和摻配，了解主要瀝青制品及其用途。掌握瀝青混合料配合比，包括礦質(zhì)材料的配合比的掌握瀝青混合料配合比，包括礦質(zhì)材料的配合比的設(shè)計和配制；了解其于工程中的使用要點(diǎn)。設(shè)計和配制；了解其于工程中的使用要點(diǎn)。重點(diǎn)：瀝青材料的基本組成、工程性質(zhì)及測定方法；重點(diǎn)：瀝青材料的基本組成、工程性質(zhì)及測定方法；瀝青混合料配合比設(shè)計。瀝青混合料配合比設(shè)計。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*3 瀝青有機(jī)膠凝材料，是高分子碳?xì)浠衔锖头墙饘傺転r青有機(jī)膠凝材料，是高分子碳?xì)浠衔锖头墙饘傺苌锏幕旌衔?。生物的混合物。特點(diǎn)：特點(diǎn)：熱塑

3、性材料，加熱軟化；憎水性材料，耐水、不溶于熱塑性材料，加熱軟化；憎水性材料，耐水、不溶于水；良好的粘結(jié)性和粘彈性；較強(qiáng)的耐腐蝕性。水；良好的粘結(jié)性和粘彈性；較強(qiáng)的耐腐蝕性。地瀝青：天然瀝青，石油瀝青地瀝青：天然瀝青，石油瀝青焦油瀝青：煤瀝青，頁巖瀝青焦油瀝青：煤瀝青，頁巖瀝青按產(chǎn)源分為按產(chǎn)源分為土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*4 彼奇湖彼奇湖是世界上最為著名的天然瀝青之一，它位于是世界上最為著名的天然瀝青之一，它位于南美洲加勒比海島國特立尼達(dá)和多巴哥境內(nèi)。面積南美洲加勒比海島國特立尼達(dá)和多巴哥境內(nèi)。面積44萬萬平方米，深約平方米，深約82米，湖中瀝青儲量達(dá)

4、米，湖中瀝青儲量達(dá)1200萬噸，是世界萬噸，是世界上最大的天然瀝青產(chǎn)地。上最大的天然瀝青產(chǎn)地。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*5石油瀝青石油瀝青是石油原油經(jīng)蒸餾等提煉各種輕油是石油原油經(jīng)蒸餾等提煉各種輕油(如汽油、柴如汽油、柴油等油等)及潤滑油后的殘留物，或經(jīng)過加工而得的產(chǎn)品。是及潤滑油后的殘留物，或經(jīng)過加工而得的產(chǎn)品。是一種有機(jī)膠凝材料。一種有機(jī)膠凝材料。 常溫下有常溫下有固體固體、半固體半固體或或粘性液體粘性液體三種形態(tài)。三種形態(tài)。種類：建筑石油瀝青種類：建筑石油瀝青 道路石油瀝青道路石油瀝青 普通石油瀝青普通石油瀝青土木工程材料土木工程材料第第6章章

5、 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料 淡黃色至紅褐色的油狀液體，分子量為淡黃色至紅褐色的油狀液體，分子量為100-500，密度為，密度為0.71.0g/cm3，分子量和密度最小。，分子量和密度最小。在在170oC較長時間加熱可揮發(fā)，能溶于苯、丙較長時間加熱可揮發(fā)，能溶于苯、丙酮、三氯甲烷等有機(jī)溶劑，不溶于酒精。油分酮、三氯甲烷等有機(jī)溶劑，不溶于酒精。油分賦予瀝青以流動性。賦予瀝青以流動性。*6化學(xué)組成化學(xué)組成：83% 碳；碳；10% 氫；氫； 7% 氧、氮和硫；微量的釩、氧、氮和硫；微量的釩、鎳、鋁和硅。鎳、鋁和硅。組分組分:油分油分樹脂樹脂地瀝青質(zhì)地瀝青質(zhì)又稱瀝青脂膠，黃色至黑褐色粘稠狀物質(zhì)又

6、稱瀝青脂膠，黃色至黑褐色粘稠狀物質(zhì)(半半固體固體)，分子量，分子量6001000，密度，密度1.01.1g/cm3。密度大于油分，大部分屬于中性樹脂，能溶于密度大于油分，大部分屬于中性樹脂，能溶于苯、汽油等有機(jī)溶劑，酒精與丙酮中難溶。賦苯、汽油等有機(jī)溶劑，酒精與丙酮中難溶。賦予瀝青以良好的粘結(jié)性、塑性。予瀝青以良好的粘結(jié)性、塑性。又稱瀝青質(zhì)，深褐色至黑色固態(tài)無定性物質(zhì)，又稱瀝青質(zhì)，深褐色至黑色固態(tài)無定性物質(zhì)，分子量分子量1000以上，密度大于以上，密度大于1g/cm3。不溶于酒。不溶于酒精，溶于三氯甲烷。決定瀝青的溫度敏感性和精，溶于三氯甲烷。決定瀝青的溫度敏感性和粘性。粘性。土木工程材料土木

7、工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*7 石油瀝青中還含石油瀝青中還含23%的的瀝青碳和似碳物瀝青碳和似碳物，是石油瀝，是石油瀝青中分子量最大的。它青中分子量最大的。它降低石油瀝青的粘結(jié)力降低石油瀝青的粘結(jié)力。 石油瀝青中還含有石油瀝青中還含有蠟蠟，它會，它會降低石油瀝青的粘結(jié)性降低石油瀝青的粘結(jié)性和和塑性塑性，同時對溫度特別敏感，同時對溫度特別敏感(即即溫度穩(wěn)定性差溫度穩(wěn)定性差)。所以蠟。所以蠟是石油瀝青的有害成分。是石油瀝青的有害成分。 石蠟基瀝青蠟含量一般大于石蠟基瀝青蠟含量一般大于5%；環(huán)烷基瀝青蠟含量；環(huán)烷基瀝青蠟含量少少(一般低于一般低于3%)，瀝青黏性好，優(yōu)質(zhì)的道

8、路石油瀝青大，瀝青黏性好，優(yōu)質(zhì)的道路石油瀝青大多是環(huán)烷基瀝青；中間基瀝青其蠟的含量約為多是環(huán)烷基瀝青；中間基瀝青其蠟的含量約為3%-5%。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*8石油瀝青組分的相溶特性石油瀝青組分的相溶特性 油分與樹脂相溶；油分與樹脂相溶；樹脂能浸潤地瀝青質(zhì)，在其顆粒表面形成樹脂薄膜；樹脂能浸潤地瀝青質(zhì)，在其顆粒表面形成樹脂薄膜；地瀝青質(zhì)對油分有憎液性。地瀝青質(zhì)對油分有憎液性。 石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu)石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu) 以地瀝青質(zhì)為核心構(gòu)成膠核；以地瀝青質(zhì)為核心構(gòu)成膠核；膠核周圍形成樹脂薄膜，薄膜外吸附一層油分構(gòu)成膠團(tuán)；膠核周圍形成樹脂薄膜，薄膜外吸

9、附一層油分構(gòu)成膠團(tuán)；無數(shù)膠團(tuán)分散在油分中而形成膠體結(jié)構(gòu)。無數(shù)膠團(tuán)分散在油分中而形成膠體結(jié)構(gòu)。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*9溶膠結(jié)構(gòu)溶膠結(jié)構(gòu)凝膠結(jié)構(gòu)凝膠結(jié)構(gòu)溶溶- -凝膠結(jié)構(gòu)凝膠結(jié)構(gòu)油分較多，膠團(tuán)較少，膠團(tuán)相對運(yùn)動自由。油分較多，膠團(tuán)較少，膠團(tuán)相對運(yùn)動自由。特特點(diǎn)：點(diǎn)：溫度穩(wěn)定性差，溫度過高會流淌；流動性溫度穩(wěn)定性差，溫度過高會流淌；流動性和塑性較好，開裂后自愈合能力較強(qiáng)。和塑性較好，開裂后自愈合能力較強(qiáng)。油分與樹脂較少，地瀝青質(zhì)較多，膠團(tuán)相互連油分與樹脂較少，地瀝青質(zhì)較多，膠團(tuán)相互連接成不規(guī)則空間網(wǎng)狀的凝膠結(jié)構(gòu)。接成不規(guī)則空間網(wǎng)狀的凝膠結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：特點(diǎn)

10、：溫度溫度穩(wěn)定性好，開裂后自愈合能力較差；彈性和粘穩(wěn)定性好，開裂后自愈合能力較差；彈性和粘性較高，流動性和塑性較低。性較高，流動性和塑性較低。地瀝青質(zhì)含量少于凝膠結(jié)構(gòu)，膠團(tuán)間靠的較近，地瀝青質(zhì)含量少于凝膠結(jié)構(gòu)，膠團(tuán)間靠的較近，相互間有一定的吸引力，介于溶膠和凝膠結(jié)構(gòu)相互間有一定的吸引力，介于溶膠和凝膠結(jié)構(gòu)之間。之間。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*10粘性粘性(粘滯性粘滯性)塑性塑性(延性延性)溫度敏感性溫度敏感性大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性防水性防水性其它性能其它性能土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*11粘性：粘性：反映石油瀝

11、青抵抗外力或自重作用下變形的能力。反映石油瀝青抵抗外力或自重作用下變形的能力。評價指標(biāo)：評價指標(biāo)：相對粘度相對粘度和和針入度針入度。相對粘度越大或針入度越。相對粘度越大或針入度越小，粘性越大。小，粘性越大。測定方法測定方法：標(biāo)準(zhǔn)粘度計和針入度儀法。：標(biāo)準(zhǔn)粘度計和針入度儀法。影響因素影響因素：組成：組成：地瀝青質(zhì)含量較高，油分含量較小，但有適量樹脂，地瀝青質(zhì)含量較高，油分含量較小，但有適量樹脂，則粘性大；則粘性大；溫度：溫度：在一定溫度范圍內(nèi)，粘性隨溫度升高而在一定溫度范圍內(nèi)，粘性隨溫度升高而降低，反之則隨之增大。降低，反之則隨之增大。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝

12、青混合料*12土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*13塑性塑性指石油瀝青在外力作用時產(chǎn)生變形而不破壞，除去外指石油瀝青在外力作用時產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，則仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。力后，則仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。評價指標(biāo)：評價指標(biāo)：延度延度(伸長度伸長度)，延度越大，塑性越好。，延度越大，塑性越好。測定方法：測定方法：延度試驗(yàn)延度試驗(yàn)影響因素影響因素：組成：組成：樹脂含量較多，其他組分含量適當(dāng)時，則塑性較大；樹脂含量較多，其他組分含量適當(dāng)時，則塑性較大；瀝青膜層厚度越厚，則塑性愈大；瀝青膜層厚度越厚，則塑性愈大；溫度：溫度：溫度升高，塑性溫度升高，塑

13、性增大。增大。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*14土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*15溫度敏感性溫度敏感性是指石油瀝青的粘性和塑性隨溫度升降而改變是指石油瀝青的粘性和塑性隨溫度升降而改變的程度。的程度。評價指標(biāo)：評價指標(biāo)：軟化點(diǎn)，它是瀝青材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)時軟化點(diǎn)，它是瀝青材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)時的溫度。的溫度。測定方法：測定方法： 環(huán)球法環(huán)球法影響因素：影響因素：地瀝青質(zhì)含量高，軟化點(diǎn)高，溫度敏感性減小；地瀝青質(zhì)含量高，軟化點(diǎn)高，溫度敏感性減小；瀝青中蠟含量高，增大其溫度敏感性；加入礦物粉末填料瀝青中蠟含量高，增

14、大其溫度敏感性；加入礦物粉末填料(滑石粉、石灰石粉等滑石粉、石灰石粉等)可減小其溫度敏感性?？蓽p小其溫度敏感性。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*16土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*17 大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性 指石油瀝青在熱、光、氧和潮濕等因素長指石油瀝青在熱、光、氧和潮濕等因素長期作用下，抵抗老化使性能穩(wěn)定的程度。期作用下，抵抗老化使性能穩(wěn)定的程度。評價指標(biāo)：評價指標(biāo)：蒸發(fā)后的質(zhì)量損失或蒸發(fā)后的針入度比，蒸發(fā)蒸發(fā)后的質(zhì)量損失或蒸發(fā)后的針入度比，蒸發(fā)損失愈小或蒸發(fā)后針入度比愈大，大氣穩(wěn)定性愈好，老化損失愈小或蒸發(fā)后針入度

15、比愈大，大氣穩(wěn)定性愈好，老化愈慢。愈慢。測定方法：瀝青測定方法：瀝青在在160160 C C下蒸發(fā)下蒸發(fā)5 5小時后，待冷卻后測量其小時后，待冷卻后測量其重量和針入度?？傻谜舭l(fā)損失與蒸發(fā)后針入度比。重量和針入度。可得蒸發(fā)損失與蒸發(fā)后針入度比。影響因素：影響因素：石油瀝青中油分含量高，則大氣穩(wěn)定性差。石油瀝青中油分含量高，則大氣穩(wěn)定性差。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*18防水性防水性 憎水性材料，幾乎不溶于水；憎水性材料，幾乎不溶于水； 本身構(gòu)造致密，與礦物材料表面粘結(jié)性好；本身構(gòu)造致密，與礦物材料表面粘結(jié)性好； 具有一定的塑性，能適應(yīng)材料的變形。具有一

16、定的塑性，能適應(yīng)材料的變形。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*19溶解度溶解度 石油瀝青在三氯乙烯、四氯化碳或笨中溶解的百分率，石油瀝青在三氯乙烯、四氯化碳或笨中溶解的百分率，以表示瀝青中有效物質(zhì)含量，即純凈程度。不溶解的物質(zhì)以表示瀝青中有效物質(zhì)含量，即純凈程度。不溶解的物質(zhì)會降低瀝青的性能，應(yīng)加以限制。會降低瀝青的性能，應(yīng)加以限制。閃點(diǎn)：閃點(diǎn)：加熱瀝青至揮發(fā)出的可燃?xì)怏w和空氣的混合物，在加熱瀝青至揮發(fā)出的可燃?xì)怏w和空氣的混合物，在規(guī)定條件下與火焰接觸，規(guī)定條件下與火焰接觸，初次有藍(lán)色閃光初次有藍(lán)色閃光時的瀝青溫度。時的瀝青溫度。燃點(diǎn)燃點(diǎn)(著火點(diǎn)著火點(diǎn))：加

17、熱瀝青產(chǎn)生的氣體與空氣的混合物，與火加熱瀝青產(chǎn)生的氣體與空氣的混合物，與火焰接觸能持續(xù)燃燒焰接觸能持續(xù)燃燒5秒以上時，瀝青的的溫度。秒以上時，瀝青的的溫度。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料針入度較小針入度較小(粘度較大粘度較大)，軟化點(diǎn)較高，軟化點(diǎn)較高(耐熱性較耐熱性較好好)，但延伸度較小，但延伸度較小(塑性較小塑性較小)。主要用于制造。主要用于制造油紙、油氈、防水涂料和瀝青嵌縫膏。油紙、油氈、防水涂料和瀝青嵌縫膏。*20石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建筑石油建筑石油lq道路石油道路石油lq普通石油普通石油lq按道路的交通量，分為重交通石油瀝青和按道路

18、的交通量，分為重交通石油瀝青和中、輕交通道路石油瀝青。中、輕交通道路石油瀝青。主要用于高速公路、一級公路路面、機(jī)場道主要用于高速公路、一級公路路面、機(jī)場道面及重要的城市主干道等工程；面及重要的城市主干道等工程；用于一般的道路路面、車間地面等工程。用于一般的道路路面、車間地面等工程。由于含蠟較多，溫度敏感性大，粘性較小，塑由于含蠟較多，溫度敏感性大，粘性較小，塑性較差，一般不宜直接使用。性較差，一般不宜直接使用。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*21標(biāo)準(zhǔn)與選用標(biāo)準(zhǔn)與選用SH0522-2000：道路石油瀝青：道路石油瀝青GB/T 494-1998：建筑石油瀝青

19、：建筑石油瀝青SY1665-77：普通石油瀝青：普通石油瀝青牌號劃分牌號劃分三種石油瀝青以三種石油瀝青以針入度指標(biāo)針入度指標(biāo)劃分牌號。劃分牌號。還應(yīng)保證相應(yīng)的延度和軟化點(diǎn)，以及溶解度、蒸發(fā)損失、還應(yīng)保證相應(yīng)的延度和軟化點(diǎn)，以及溶解度、蒸發(fā)損失、蒸發(fā)后針入度、閃點(diǎn)等。蒸發(fā)后針入度、閃點(diǎn)等。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*22常用牌號常用牌號道路石油瀝青道路石油瀝青分七個牌號，分七個牌號，A-200、A-180、A-140、A-100甲、甲、A-100乙、乙、A-60甲、甲、A-60乙乙建筑石油瀝青建筑石油瀝青分為三牌號，分為三牌號，40、30、10普通石油瀝

20、青普通石油瀝青分為三個牌號，分為三個牌號，75、65、55牌號高牌號高針入度高針入度高延度高延度高軟化點(diǎn)低軟化點(diǎn)低粘聚力低粘聚力低塑性好塑性好溫度敏感性大溫度敏感性大土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*23 石油瀝青的選用原則：石油瀝青的選用原則：在滿足適用條件的前提下，應(yīng)選在滿足適用條件的前提下，應(yīng)選用牌號較大的石油瀝青，以保證使用壽命。用牌號較大的石油瀝青，以保證使用壽命。 v道路瀝青道路瀝青:拌制瀝青混凝土、瀝青拌和料或?yàn)r青砂漿；密拌制瀝青混凝土、瀝青拌和料或?yàn)r青砂漿；密封材料、粘結(jié)劑以及瀝青涂料。封材料、粘結(jié)劑以及瀝青涂料。 v建筑石油瀝青：建筑石油瀝

21、青：制造油紙，油氈、防水涂料和瀝青膠，絕制造油紙，油氈、防水涂料和瀝青膠，絕大部分用于屋面、地下防水、溝槽防水防腐蝕及管道防腐。大部分用于屋面、地下防水、溝槽防水防腐蝕及管道防腐。v普通石油瀝青：普通石油瀝青：在建筑上不宜直接使用，可以采用吹氣氧在建筑上不宜直接使用，可以采用吹氣氧化法改善其性能?；ǜ纳破湫阅?。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*24土木工程中使用的瀝青要求土木工程中使用的瀝青要求：v在低溫下應(yīng)有彈性和塑性；在低溫下應(yīng)有彈性和塑性；v在高溫下要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；在高溫下要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；v在加工和使用中具有抗老化能力；在加工和使用

22、中具有抗老化能力；v與礦物和結(jié)構(gòu)表面有較強(qiáng)的粘附力；與礦物和結(jié)構(gòu)表面有較強(qiáng)的粘附力；v以及對構(gòu)件變形的適應(yīng)性和耐疲勞性。以及對構(gòu)件變形的適應(yīng)性和耐疲勞性。瀝青材料本身難以滿足這些性能要求，需用其它材料改性。瀝青材料本身難以滿足這些性能要求，需用其它材料改性。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*25瀝青的摻配瀝青的摻配 為了不破壞瀝青膠體結(jié)構(gòu)，應(yīng)選表面張力和化學(xué)性質(zhì)為了不破壞瀝青膠體結(jié)構(gòu)，應(yīng)選表面張力和化學(xué)性質(zhì)相似的瀝青進(jìn)行摻配。實(shí)驗(yàn)證明相似的瀝青進(jìn)行摻配。實(shí)驗(yàn)證明同產(chǎn)源的瀝青摻配同產(chǎn)源的瀝青摻配后可得后可得均勻的瀝青。均勻的瀝青。式中：式中：P1為較軟，為較軟

23、，P2為較硬瀝青的用量為較硬瀝青的用量(%)； T1、T2分別為兩種瀝青的軟化點(diǎn)。分別為兩種瀝青的軟化點(diǎn)。%1001221TTTTP P2 = 100P1 土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*26軟化點(diǎn)分別是軟化點(diǎn)分別是49 瀝青摻量為：瀝青摻量為：3036.711.0 t 軟化點(diǎn)分別是軟化點(diǎn)分別是98 瀝青摻量為：瀝青摻量為：30-11=19t某防水工程需石油瀝青某防水工程需石油瀝青30 t，要求軟化點(diǎn)不低于，要求軟化點(diǎn)不低于80，現(xiàn)，現(xiàn)有有60號和號和10號石油瀝青，測得他們的軟化點(diǎn)分別是號石油瀝青，測得他們的軟化點(diǎn)分別是49和和98，問這兩種牌號的石油瀝

24、青如何摻配？，問這兩種牌號的石油瀝青如何摻配？%1001221TTTTP%7 .36%10049988098土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*27脂肪胺脂肪胺：改善瀝青的濕潤性，增加在濕基面上的粘結(jié)力。：改善瀝青的濕潤性，增加在濕基面上的粘結(jié)力。烴烴 類類：有機(jī)溶劑，改變?yōu)r青的粘度。：有機(jī)溶劑，改變?yōu)r青的粘度。彈性體彈性體：再生橡膠粉、：再生橡膠粉、SBS樹脂、樹脂、SBR橡膠乳液、天然橡膠乳液、天然橡膠乳液橡膠乳液塑性體塑性體：乙烯醋酸乙烯脂：乙烯醋酸乙烯脂(EVA)、苯乙烯脂、苯乙烯脂礦礦 粉粉：滑石粉、石灰石粉、膨潤土、水泥等。：滑石粉、石灰石粉、膨潤

25、土、水泥等。瀝青改性劑瀝青改性劑土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*28常用橡膠常用橡膠：氯丁橡膠、丁氰橡膠、再生橡膠等。：氯丁橡膠、丁氰橡膠、再生橡膠等。改性機(jī)理改性機(jī)理：橡膠分子加入到瀝青中，改變了瀝青中分散介：橡膠分子加入到瀝青中，改變了瀝青中分散介質(zhì)的組成，促進(jìn)瀝青分子相互排斥，并改變了分散相的結(jié)質(zhì)的組成，促進(jìn)瀝青分子相互排斥，并改變了分散相的結(jié)構(gòu)，形成彈性結(jié)構(gòu)網(wǎng)。構(gòu)，形成彈性結(jié)構(gòu)網(wǎng)。改性效果改性效果：氣密性、低溫柔性、耐化學(xué)腐蝕性、耐光、耐：氣密性、低溫柔性、耐化學(xué)腐蝕性、耐光、耐臭氧、耐氣候和耐燃燒性等得到大大改善和提高。臭氧、耐氣候和耐燃燒性等得

26、到大大改善和提高。摻入方法摻入方法：溶劑法和乳液法：溶劑法和乳液法 橡膠改性瀝青橡膠改性瀝青土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*29常用樹脂常用樹脂：古馬隆樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、酚醛：古馬隆樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、酚醛樹脂和天然松香等。樹脂和天然松香等。改性機(jī)理改性機(jī)理：與橡膠相同。：與橡膠相同。改性效果改性效果：氣密性、低溫柔性、耐化學(xué)腐蝕性、耐光、耐：氣密性、低溫柔性、耐化學(xué)腐蝕性、耐光、耐臭氧、耐氣候和耐燃燒性得到大大改善。臭氧、耐氣候和耐燃燒性得到大大改善。 摻入方法摻入方法：溶劑法或乳液法。：溶劑法或乳液法。 樹脂改性瀝青樹脂改性瀝青土

27、木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*30常用品種常用品種：滑石粉、石灰石粉、硅藻土、云母粉、石棉絨、：滑石粉、石灰石粉、硅藻土、云母粉、石棉絨、粉煤灰、水泥等。粉煤灰、水泥等。作用機(jī)理作用機(jī)理：由于瀝青對礦物填充料的潤濕和吸附作用，瀝：由于瀝青對礦物填充料的潤濕和吸附作用，瀝青分子可能成單分子裝排列在礦物顆粒（或纖維）表面，青分子可能成單分子裝排列在礦物顆粒（或纖維）表面，形成結(jié)合力牢固的瀝青薄膜，因而又稱為形成結(jié)合力牢固的瀝青薄膜，因而又稱為“結(jié)構(gòu)瀝青結(jié)構(gòu)瀝青”。改性作用改性作用：提高了粘性和耐熱性等。：提高了粘性和耐熱性等。 礦物填充料改性瀝青礦物填充料改性

28、瀝青土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*31乳化瀝青：乳化瀝青：是石油瀝青或煤瀝青在乳化劑、穩(wěn)定劑的作用是石油瀝青或煤瀝青在乳化劑、穩(wěn)定劑的作用下經(jīng)乳化加工制得的均勻的瀝青產(chǎn)品。根據(jù)所用乳化劑不下經(jīng)乳化加工制得的均勻的瀝青產(chǎn)品。根據(jù)所用乳化劑不同有：同有：陰離子型陰離子型、陽離子型陽離子型、膠體乳液膠體乳液。制作方法：制作方法： 加熱后直接乳化；用溶劑溶解后乳化加熱后直接乳化；用溶劑溶解后乳化用途：用途： 可涂刷或噴涂在表面上作為防潮或防水層；可涂刷或噴涂在表面上作為防潮或防水層；用于拌制冷用瀝青砂漿或混凝土。用于拌制冷用瀝青砂漿或混凝土。 土木工程材料土木工

29、程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*32 煤瀝青是將煤焦油進(jìn)行蒸餾，蒸去水分和所有的輕油及部分中油、重油后所得殘?jiān)；瘜W(xué)成分：未飽和芳香烴及非金屬衍生物的復(fù)雜混合物。與石油瀝青相比，有如下特點(diǎn)： v溫度敏感性大，夏天易流淌，冬天易硬脆；v大氣穩(wěn)定性較差，可揮發(fā)分較多；v塑性較差，容易因變形而開裂；v防腐能力較好，可用作木材防腐處理；v含表面活性物質(zhì)較多，與礦物表面粘附性較好。v密度較大，1.101.26kg/m3。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*33煤瀝青與石油瀝青的鑒別方法方法煤瀝青石油瀝青密度1.11.0錘擊音清脆，韌性差音啞，彈韌性

30、好燃燒煙呈黃色，有刺激味煙無色，無刺激味溶解后溶液顏色汽油或煤油溶解后，溶液滴于濾紙上呈內(nèi)黑外棕或黃色斑點(diǎn)完全均勻散開，呈棕色注：用于制造涂料、電極、瀝青焦、油毛氈等, 亦可作燃料及瀝青炭黑的原料。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*34氣候分區(qū)瀝青種類瀝青路面類型瀝青表面處治瀝青貫入式瀝青碎石瀝青混凝土寒區(qū)石油瀝青A-140, A-180, A-200A-140, A-180, A-200AH-90, AH-110,AH-130, A-100, A-140AH-90, AH-110,AH-130, A-100, A-140煤瀝青T-5 T-6T-6 T-7

31、T-6 T-7T-7 T-8溫區(qū)石油瀝青A-100, A-140, A-180A-100, A-140, A-180AH-90, AH-110,A-100, A-140AH-70, AH-90, A-60, A-100煤瀝青T-6 T-7T-6 T-7T-7 T-8T-7 T-8熱區(qū)石油瀝青A-60, A-100, A-140A-60, A-100, A-140AH-50, AH-70,AH-90, A-100, A-60AH-50, AH-70, A-60, A-100煤瀝青T-6 T-7T-7T-7 T-8T-7, T-8, T-9瀝青的選用土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混

32、合料瀝青與瀝青混合料*356.6 6.6 瀝青混合料瀝青混合料 6.6.1 瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)及其對性能的影響 6.6.2 瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)6.7 6.7 瀝青混合料的配合比設(shè)計瀝青混合料的配合比設(shè)計 6.7.1 瀝青混合料組成材料的技術(shù)要求 6.7.2 瀝青混合料的配合比設(shè)計 土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*36*6.6.1 瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)及其對性能的影響 (1) 瀝青混合料的定義與分類 瀝青混凝土混合料; 瀝青碎石混合料 (2) 瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu) 懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu); 骨架空隙結(jié)構(gòu);骨架密實(shí)結(jié)構(gòu) (3) 瀝青混合料強(qiáng)度的影響因素 內(nèi)摩擦角;粘

33、聚力土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*37* (1) 瀝青混合料的定義與分類瀝青混合料是由礦料與瀝青結(jié)合料拌和而成的混合料的總稱。工程上最常用的瀝青混合料有兩類： 瀝青混凝土混合料是由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及填料組成的符合規(guī)定級配的礦料，與瀝青結(jié)合料拌和而制成的符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的瀝青混合料(以AC表示，空隙率10)。 瀝青碎石混合料是由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及填料(或不加填料)與瀝青拌和的瀝青混合料(以AM表示，空隙率10)。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*38*(2) 瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)瀝青混合料根據(jù)其粗、細(xì)集料的比

34、例不同，其結(jié)構(gòu)組成有三種形式：懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)、骨架空隙結(jié)構(gòu)和骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)。 懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)連續(xù)密級配的瀝青混合料，由于細(xì)集料的數(shù)量較多，粗集料被細(xì)集料擠開，因此，粗集料以懸浮狀態(tài)位于細(xì)集料之間。這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料的密實(shí)度較高，但穩(wěn)定性較差。對干燥地區(qū)的高等級公路，可采用這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料做表層。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*39* 骨架空隙結(jié)構(gòu)連續(xù)升級配的瀝青混合料，由于細(xì)集料的數(shù)量較少，粗集料之間不僅緊密相連，而且有較多的空隙。這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料的內(nèi)摩阻力起重要作用，因此，瀝青混合料受瀝青材料的變化影響較小，穩(wěn)定性較好。當(dāng)瀝青路面采用這種形式的瀝青混

35、合料時，瀝青面層下必須做下封層。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*40* 骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)間斷密級配的瀝青混合料，是上面兩種結(jié)構(gòu)形式的有機(jī)組合。它既有一定數(shù)量的粗集料形成骨架結(jié)構(gòu)，又有足夠的細(xì)集料填充到粗集料之間的空隙中去，因此，這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料的密實(shí)度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性都比較好。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*41*瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度的內(nèi)因決定于瀝青混合料的內(nèi)摩擦角和粘聚力，其值越大，抗剪強(qiáng)度越大。其外因決定于溫度等因素。 影響瀝青混合料內(nèi)摩擦角的因素 A.礦質(zhì)骨料對內(nèi)摩擦角的影響礦質(zhì)骨料的尺寸大，形狀近似正方體，有一定

36、的棱角，表面粗糙則內(nèi)摩擦角較大。連續(xù)型開級配的礦質(zhì)混合料，粗集料的數(shù)量比較多，形成一定的骨架結(jié)構(gòu)，內(nèi)摩擦角也就大。 B.瀝青含量對內(nèi)摩擦角的影響瀝青含量越少，礦料表面形成的瀝青膜越薄，內(nèi)摩擦角越大。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*42*影響瀝青混合料粘聚力的因素 A.瀝青材料的粘結(jié)性對粘聚力的影響瀝青的粘度越大，混合料的粘滯阻力也越大，抵抗剪切變形的能力越強(qiáng)，則混合料的粘聚力就越大。B.礦料顆粒間的聯(lián)結(jié)形式對粘聚力的影響瀝青用量過少，瀝青不足以包裹礦粉表面，瀝青混合料的粘聚力就差。瀝青用量過多，自由瀝青過多，混合料的粘聚力開始逐漸降低。 土木工程材料土木工

37、程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*43*6.6.2 瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì) (1) 高溫穩(wěn)定性 (2) 低溫抗裂性 (3) 耐久性 (4) 抗滑性 (5) 施工和易性土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*44* (1) 高溫穩(wěn)定性是指瀝青混合料在夏季高溫（通常為60）條件下，經(jīng)車輛荷載長期重復(fù)作用后，不產(chǎn)生車轍和波浪等病害的性能。我國現(xiàn)行國標(biāo)（GB 5009296）規(guī)定，采用馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)（包括穩(wěn)定度、流值、馬歇爾模數(shù)）來評價瀝青混合料高溫穩(wěn)定性；對高速公路、一級公路、城市快速路、主干路用瀝青混合料，還應(yīng)通過車轍試驗(yàn)檢驗(yàn)其抗

38、車轍能力。土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*45* (2)低溫抗裂性瀝青混合料不僅應(yīng)具備高溫的穩(wěn)定性，同時還要具有低溫的抗裂性，以保證路面在冬季低溫時不產(chǎn)生裂縫?？捎玫蜏卮嗷?、低溫收縮和溫度疲勞評價。 (3)耐久性 瀝青混合料的耐久性是指其抵抗長時間自然因素（風(fēng)、日光、溫度、水分等）和行車荷載反復(fù)作用的能力。目前評價瀝青混合料耐久性的方法有馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)、浸水劈裂試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、浸水車轍試驗(yàn)等。 土木工程材料土木工程材料第第6章章 瀝青與瀝青混合料瀝青與瀝青混合料*46* (4)抗滑性 隨著現(xiàn)代高速公路的發(fā)展，對瀝青混合料路面的抗滑性提出更高的要求。我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對抗滑層集料提出了磨光值、道瑞磨耗值和沖擊值等三項(xiàng)指標(biāo)。 (5)施工和易性就瀝青混合料性質(zhì)而言，影響瀝