建筑材料沥青及沥青混合料培训课件

技术指标
稳定度：评价高温稳定性的指标。
➢ 定义： 60℃保温30min以上，以50±5mm/min 的速度加荷，试件破坏时的最大荷载（N）即为 稳定度。
流值：表示抵抗塑性变形的能力。
➢ 测试Sm的同时测定试件流动变形，达到最大荷 载瞬间的压缩变形值（0.1ｍｍ）。
低温抗裂性
定义：
温度较低时沥青混合料抵抗收缩变形，不 产生开裂的性质。
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
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石油沥青是由许多高分子碳氢化合物
及其非金属衍生物组成的复杂混合物， 其化学成分非常复杂，因此在进行分 析时，将沥青中化学成分和性质极为 相近，并且与物理力学性质有一定关 系的成分，划分为若干个组，称为组 分。
石油沥青的组分
石油沥青的组成与性能关系 如表 1所示
表 1 石油沥青的组分与性能关系
图 5 环球法软化点仪
温度 敏感性
温度敏感性
试验条件和方法
将沥青试样装入规定尺寸 (D=16mm,h=6mm)的铜环 内，试样上放置一标准钢 球(5mm,W=3.5g)，浸入水 或甘油中，以规定的速度 （5℃/min）加热，使沥青 下垂，当下垂到规定距离 时的温度（℃）即为软化 点。
图 6 软化点试验 示意图
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 11.25 04:12:0 304:1 2Nov-2025-Nov-20
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重于泰山，轻于鸿毛。04:12:0304:1 2:0304 :12Wednesd ay, November 25, 2020
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不可麻痹大意，要防微杜渐。20.11.2 520.11 .2504:12:03 04:12:03November 25, 2020
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大气稳定性
定义
石油沥青长期在热、阳光、氧气和潮湿等综合因 素的作用下抵抗老化的性能。
指标
用蒸发损失和蒸发后的针入度比来评定。
试验:沥青试样，先测重量和针入度，于160℃烘箱 中蒸发5h，冷却后再测重量和针入度。
蒸发损失
失重 原重
蒸发损失越低，稳定性越好。
大气稳定性
蒸发后的针入度比
蒸发后的针入度 蒸发前的针入度
定义
针入度
表示粘稠石油沥青 的相对粘度
试验仪器
针入度仪如图 2所示
试验条件及方法
如图3所示 25℃，重量为100g标准针，5s深 入试样中的深度，单位为1/10mm。
读出针入度值
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。
介于溶胶型和凝 胶型之间
弹性和粘性较高， 温度敏感性较小， 流动性和塑性较 低
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技术性质
➢防水性 ➢粘性 ➢塑性 ➢温度敏感性 ➢大气稳定性（耐久性）
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防水性
石油沥青有以下性质：憎水性，构造致密， 附着力强和好的塑性，所以它有很好的防 潮和防水性能。
石油沥青性质
➢憎水性 ➢构造致密 ➢附着力强 ➢好的塑性
指标 延 度
延度大
试验
塑性好
•在25℃，把沥青试样制成∞字型标准试模 （中间最小截面积为1cm²） •以5cm/min的速度，进行拉伸试验，
•拉断时的长度即为延度，单位为cm
温度敏感性
定义
石油沥青的粘性和塑性随温 度升降而变化的性能。
指标
用软化点表示沥青温度敏感性
试验仪器设备
环球法软化点仪
关系
软化点
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
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填料 矿质集料
沥青混合料
摊铺 压实
沥青混凝土
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
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沥青混合料的分类
1）按沥青种类分为：石油沥青混合料和煤沥青 混合料。
物理性质 组成名称
颜色 状态 密度（g/m³） 分子量
对主要技术性 质的影响
油分
淡黄 液体 0.7～1 红褐
300～500 赋予沥青流动 性
树脂
黄色 半固体 1.0～1.1 600～1000
（沥青脂胶） 黑褐色（粘稠状）
地沥青质
深褐 固体 大于1 黑色 粉末
1000以上
赋予沥青良好 的粘结性、塑 性和可流动性
第七章 沥青及沥青混合料
沥青
桥面摊铺沥青
沥青防水卷材
防水卷材施工
§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
• 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。
蒸
标准与选用
关于石油沥青的标准：
•JTG F40-2004 道路石油沥青 《公路沥青路面施工技术规范》
•GB/T494-1998《建筑石油沥青》
牌号划分方法
石油沥青都是按针入度指标来划分牌号。
每个牌号还应保证相应的延度和软化点， 以及溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度比、 闪点等。
影响因素:
➢ 沥青的化学性质 ➢ 矿料成分 ➢ 沥青混合料的组成结构 ➢ 沥青用量
耐久性
改善耐久性的措施:
➢ 采用坚固矿料 ➢ 提高混合料的密实度 ➢ 选用细粒密级配沥青混合料 ➢ 增加沥青用量等
试验： 加速老化试验、马歇尔试验
指标：耐久性可由下列指标来评价：
➢孔隙率 ➢饱和度（沥青填隙率） ➢残留稳定度
2）按施工温度分为：热拌热铺、热拌冷铺和冷拌 冷铺沥青混合料。
3）按集料最大粒径分为：特粗式沥青碎石混合 料（≥31.5mm）及粗粒式(26.5mm)、中粒式(19 或16mm)、细粒式（13.2或9.5mm)和砂粒式 (≤4.75mm)沥青混合料。 4）按矿料级配分为:密级配(孔隙率Ｐ＜10%）、 半开级配(Ｐ＞10%） 、开级配(Ｐ＞ 15%）、间 断级配沥青混合料等。
❖道路石油沥青 ❖矿质材料 ！此部分见教材或资料
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Chapter 9
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踏实，奋斗，坚持，专业，努力成就 未来。 20.11.2 520.11 .25Wednesd ay, November 25, 2020
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弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。 04:12:0 304:1 2:0304 :1211/ 25/20 20 4:12:03 AM
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）
图4 标准粘度计
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塑性
概念
石油沥青在外力作用下产生变形，除去外 力后，仍保持变形后的形状的性质。
沥青路面裂纹原因：
①重复荷载 →疲劳开裂
②低温脆化 →变形能力↓→开裂
③低温收缩
低温抗裂性
影响因素：
沥青质量及用量，矿料级配等
试验：
纯拉试验: 测圆柱形试件的应力、应变、抗拉强度和 极限变形 → 求出劲度模量及温度收缩系数 → 估计沥青混合料的断裂温度
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耐久性
定 义:
沥青混合料抵抗长时间的大气因素的反复作用 和行车荷载作用的能力。
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重规矩，严要求，少危险。2020年11 月25 日星期 三4时12 分3秒 04:12:0325 November 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午4时1 2分3秒 上午4 时12分 04:12:0320.1 1.25
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每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.11 .2520. 11.25 04:120 4:12:0 304:12 :03Nov-20
好的防潮和 防水材料
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粘性
定义
反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种性质，指 沥青在外力作用下抵抗变形的能力。是石油沥青性 质的重要指标之一。
指标及测试方法
绝对粘度
粘性用绝对粘度来表示，但其测试方法较复杂，故 工程上常用相对粘度来表示。
相对粘度 ➢针入度：粘稠沥青，即固体或半固体沥青 ➢标准粘度：液体或较稀的石油沥青
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务实，奋斗，成就，成功。2020年11 月25 日星期 三4时12 分3秒Wednesday, November 25, 2020
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抓住每一次机会不能轻易流失，这样 我们才 能真正 强大。 20.11.2 52020 年11月 25日 星期三4 时12分 3秒20 .11.25
谢谢大家！
沥青混合料的特点
➢ 粘-弹-塑性好，力学性质优良，有 高温稳定性和低温柔性。
➢ 安全性好 ➢ 施工方便 ➢ 经济耐久 ➢ 可再生利用
热拌热铺沥青混合料
• 它是沥青混合料中使用最广泛、 最典型的材料
• 工程应用广泛
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2 沥青混合料的组成结构及 强度理论
❖组成结构 ❖强度理论
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沥青混合料的组成结构
常用牌号
➢建筑石油沥青分为40号、30号和10号三个牌号 ➢道路石油沥青分七个牌号(160号、130号、110 号、90号、70号、50号、30号等)，并根据沥青 的性能指标，再将其分为A、B、C三个等级。