第八章 沥青与沥青混合料-n
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沥青及沥青混合料复习知识点沥青是一种由石油或沥青矿石经过加工制得的胶状物质,广泛应用于道路建设、防水材料、屋顶覆盖等领域。
而沥青混合料(ACM)则是将沥青与骨料、添加剂等混合制成的一种复合材料,常用于道路基层、面层和修补层的施工。
1.沥青的性质和特点:-黑色、胶状的物质,可软化、溶解于温度较高的条件下。
-耐水、耐酸碱,不易受化学腐蚀。
-具有良好的黏附性和可塑性,能与骨料等材料紧密结合。
-具有较高的抗变形和耐磨损性能。
-高温时有一定的流动性,可通过压实和冷却形成坚实的结构。
2.沥青混合料的组成:-骨料:常用的骨料有沥青砂、石粉、碎石等,用于提供沥青混合料的强度和稳定性。
-沥青:作为胶结剂,用于粘合骨料并形成坚固的结构。
-添加剂:如胶粘剂、改性剂、增粘剂等,用于改善沥青混合料的性能和工艺特性。
-矿质填料:如石粉、轻骨料等,用于填充骨料之间的空隙,提高沥青混合料的致密性和抗开裂性能。
3.沥青混合料的分类:-按骨料粒径分类:粗骨料、中骨料、细骨料。
-按沥青用量分类:富沥青混合料、贫沥青混合料。
-按沥青稠度分类:厚层沥青混合料、薄层沥青混合料。
4.沥青混合料的制备工艺:-骨料干燥:将骨料经过筛分、清洗后,通过加热和干燥去除水分,确保沥青能够与骨料粘结。
-沥青加热:将固态的沥青加热至液态,以便与骨料充分混合。
-混合配比:根据设计要求,确定沥青、骨料和添加剂的配比,以保证沥青混合料的性能。
-混合搅拌:将沥青和骨料加入搅拌设备中,通过搅拌使其均匀混合,形成沥青混合料。
-施工铺设:将混合料铺设在路面上,通过压实和冷却使其形成坚实的道路结构。
5.沥青混合料的性能研究:-抗剪强度:用于评估沥青混合料的强度和抗剪切能力。
-动态稳定性:用于评估沥青混合料在交通荷载下的变形能力和稳定性。
-抗老化性能:用于评估沥青混合料在长期使用过程中的性能稳定性。
-密度和空隙率:用于评估沥青混合料的致密性和抗水损害能力。
-显微结构分析:通过显微镜等手段观察沥青混合料的内部结构,了解其性能和变形机制。
第八章沥青混合料试验第一节沥青混合料的制备和试件成型一、概述沥青混合料的制备和试件成型,是按照设计的配合比,应用现场实际材料,在试验室内用小型拌和机,按规定的拌制温度制备成沥青混合料;然后将这种混合料在规定的成型温度下,用击实法制成直径为101.6mm、高为63.5mm的圆柱体试件,供测定其物理常数和力学性质用。
二、试验仪具1.击实仪:由击实锤、φ98.5mm平圆形压实头及带手柄的导向棒组成。
用人工或机械将压实锤举起从457. 2±1. 5mm高度沿导向棒自由落下击实,标准击实锤质量4. 536±9g。
2.标准击实台:用以固定试模,在200mm×200mm×457mm的硬木墩上面有一块305mm ×305mm×25mm的钢板,木墩用4根型钢固定在下面的水泥混凝土板上。
木墩采用青冈栋、松或其它干密度为0. 67~0. 77g/cm3的硬木制成。
人工击实或机械击实必须有此标准击实台。
自动击实仪是将标准击实锤及标准击实台安装一体,并用电力驱动使击实锤连续击实试件且可自动记数的设备,击实速度为60±5次/min.3.试验室用沥青混合料拌和机:能保证拌和温度并充分拌和均匀,可控制拌和时间,容量不少于l0L,如图8-1所示。
搅拌叶自转速度70~80r/min,公转速度40~50r/min。
4.脱模器:电动或手动,可无破损地推出圆柱体试件,备有要求尺寸的推出环。
5.试模:每种至少3组,由高碳钢或工具钢制成,每组包括内径101.6mm、高约87.0mm的圆柱形金属筒、底座(直径约120. 6mm)和套筒(内径101. 6mm,高约69. 8mm)各1个。
图8-1 小型沥青混合料拌和机1-电机;2-联轴器;3-变速箱;4-弹簧;5-拌和叶片;6-升降手柄;7-底座;8-加热拌和锅;9-温度时间控制仪6.烘箱:大、中型各一台,装有温度调节器。
7.天平或电子秤:用于称量矿料的分度值不大于0.5g,用于称量沥青的分度值不大于0.1g。
沥青混合料报告1. 引言沥青混合料(Asphalt Concrete)是一种由沥青和矿料按一定比例和一定温度混合制成的道路铺装材料。
本报告旨在对沥青混合料进行详细的介绍和分析。
2. 沥青混合料的组成沥青混合料主要由以下几个组成部分构成:•沥青:沥青是沥青混合料中的粘结剂,能够将矿料牢固地黏结在一起。
沥青可以根据原料和生产工艺的不同分为沥青和改性沥青两种类型。
•矿料:矿料是沥青混合料中的骨料部分,可以分为粗骨料和细骨料两种。
粗骨料通常是由石料碎石等原料制成,细骨料通常由河砂、机制砂等制成。
•沥青混合料添加剂:沥青混合料中的添加剂可以改善沥青混合料的性能,如增强黏结力、提高耐久性等。
3. 沥青混合料的生产过程沥青混合料的生产过程主要包括以下几个步骤:1.骨料处理:首先将粗骨料和细骨料进行混合,并通过筛分、洗涤等工艺进行初步处理,以保证骨料的质量和粒径分布。
2.沥青生产:沥青可以通过石油加工或从天然沥青中提取得到。
在生产过程中,需要控制沥青的温度和黏度,以满足混合料的要求。
3.混合料配制:根据设计要求,将骨料和沥青按一定比例进行混合。
混合的过程需要控制温度、时间和搅拌速度等参数。
4.施工和养护:混合料在施工前需要进行均匀铺装,然后经过压实和养护等工序,以确保混合料的稳定性和耐久性。
4. 沥青混合料的性能测试为了评估沥青混合料的质量和性能,需要进行一系列的测试,常见的测试包括:•含沥青饱和度:用于评估沥青在混合料中的含量是否满足要求。
•稳定度和流动度:用于评估混合料的抗变形能力和流动性。
•标准贯入度:用于评估混合料的粘性和黏结性。
•压实度:用于评估混合料在压实过程中的变形和稳定性。
•耐久性:用于评估混合料在长期使用过程中的耐久性和疲劳性能。
5. 沥青混合料的应用领域沥青混合料广泛应用于道路铺装领域,主要包括以下几个方面:•高速公路:沥青混合料被广泛应用于高速公路的铺装,因其良好的耐久性和承载能力而得到广泛认可。
第八章沥青和沥青混合料试验检测技术第一节沥青的技术性质和技术标准沥青命名和分类如下:按其在自然界中获得的方式,将沥青分为地沥青和焦油沥青两大类地沥青:由天然产状或石油精致加工得到的沥青材料。
按其产源又可分为天然沥青和石油沥青。
道路工程以石油沥青为主,常用的有粘稠石油沥青、液体石油沥青、改性石油沥青和乳化石油沥青粘稠石油沥青按针入度大小分为30、50、70、90、110、130、160号7个标号,每个标号又按气候分区对沥青各项技术指标规定了指标植.同时按针入度指数、软化点、延度、含蜡量等指标又将粘稠石油沥青分为A、B、C3个等级液体石油沥青是指针入度大于300的沥青.根据凝固速度分为慢凝、中凝和快凝乳化沥青是将粘稠沥青加热至流态,经机械力作用,形成微粒分散在乳化剂—1稳定剂的水中,由于乳化剂-稳定剂的作用而形成均匀稳定的乳状液,改性沥青:沥青与一种或数种改性剂通过适宜的加工工艺加工成的混合物称为改性沥青。
一、石油沥青的技术性质1、粘滞性:沥青是一种典型的感温性材料,不同温度下表示出不同的粘滞性。
⑴针入度:是在规定的温度(25℃)条件下,以规定质量(100g)的标准针经过规定时间(5s)贯入沥青试样的深度,以0.1㎜计。
计作P25℃,100g,5s针入度值愈大,表示沥青愈软,是测定沥青稠度的一种指标,稠度高的沥青,其粘度也就愈高。
还用于沥青标号的划分。
⑵软化点:测定采用环球法,在规定的加热升温速度(5℃/min)和环境下加热,沥青下垂至规定距离,此时的温度就是软化点。
沥青越粘稠,其软化点越高,因此软化点是表示沥青热稳定性的指标。
22。
沥青延性:是指当其受到外力的拉伸作用时,所能承受的塑性变形的总能力,是表示沥青内部凝聚力————内聚力的一种量度。
是表示沥青塑性或变形能力的指标,沥青的延度越大,其抗变形能力越强.温度为15℃,5㎝3度随温度的改变而产生一定的改变,呈现出明显的状态变化,这种随温度的改变产生粘度变化的特点,称为沥青的感温性.用针入度指数来表示。
沥青和沥青混合料试验检测方法第一节沥青材料试验检测方法根据中华人民共和国交通部行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-93)中道路用石油沥青技术要求(M0671-93),对于中轻交通量道路石油沥青,需检验针人度。
延度、软化点、溶解度、闪点以及蒸发损失试验后的质量损失和针人度比;对于重交通道路石油沥青,需检验针人度、延度、软化点、闪点、溶解度、含腊量、密度以及薄膜加热试验后的质量损失、针人度比、延度。
现将各指标的检测方法分别叙述。
一、沥青针入度试验方法针人度试验是国际上经常用来测定粘稠(固体、半固体)沥青稠度的一种方法,通常稠度高的沥青,针人度值愈小,表示沥青愈硬;相反稠度低的沥青,针人度值愈大,表示沥青愈软。
我国现行标准是以针人度为等级未划分沥青的标号。
1.目的和适用范围(1)沥青的针人度是在规定温度和时间内,附加一定质量的标准针垂直贯人试样的深度。
以0.1mm表示。
(2)非经注明,标准针、针连杆与附加法码的总质量为100g±0.05g,试验温度为25℃,针人度贯人时间为5s。
根据需要如采用其他试验条件时,应在试验结果中注明。
(3)本方法适用于测定道路石油沥青、液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。
2.仪具与材料:(1)针入度仪,凡能保证针和针连杆在无明显摩擦下垂直运动:并能指示针贯人深度准确至0.1mm的仪器均可使用。
针和针连杆组合件总质量为50g±0.05g,另附50g±0.05g砖码一只,以供试验时适合总质量1oog±0.05g的需要。
仪器设有放置平底玻璃保温皿的平台,并有调节水平的装置,针连杆应与平台相垂直。
仪器设有针连杆制动按钮,使针连杆可自由下落。
针连杆易于装卸,以便检查其质量。
仪器还设有可自由转动与调节距离的悬臂,其端部有一面小镜或聚光灯泡,借以观察针尖与试样表面接触情况。
当为自动针入度仪时,基本要求与此项相同,但应附有对计时装置的校正检验方法,以经常校验。
沥青与沥青混合料(本科)试卷标准答案及评分标准一、填空题(共15分,每空0.5分)1、压碎值、磨光值、冲击值、磨耗值2、13.2、9.5、4.75、2.363、溶胶结构、凝胶结构、溶凝胶结构4、分计筛余百分率、累计筛余百分率、通过百分率5、塑性、延度、沥青的劲度模量、弹性、粘性6、高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、渗水系数7、最大密度曲线理论、粒子干涉理论8、蠕变9、饱和分、芳香分、胶质、沥青质二、概念及名词解析(共20分,每题2分)1、粗集料的表观密度是指在规定条件下(105°C±5°C烘干至恒重)下,单位表观体积(包括矿质实体和闭口孔隙的体积)的质量。
2、矿料的有效密度指在规定条件下(105°C±5°C烘干至恒重)下,单位有效体积(包括矿质实体、闭口孔隙、不吸收沥青的开口孔隙,即:排除吸收沥青的开口孔隙的体积)的质量。
3、石料的吸水率和饱水率:吸水率是指石料试样在常温(20°C±2°C)、常压条件下最大的吸水质量占烘干(105°C±5°C烘干至恒重)试样质量的百分率;饱水率是指石料在常温(20°C±2°C)及真空抽气条件下,最大吸水质量占干燥试样质量的百分率4、沥青混合料试件的空隙率(VV)是指压实沥青混合料试件中矿料与沥青实体以外的空隙(不包括矿料本身或表面已被沥青封闭的孔隙)的体积占试件总体积的百分率。
5、沥青混合料的低温抗裂性是指当气温下降,沥青混合料受基层的约束而不能收缩,产生了应力,应力超过沥青混合料的极限抗拉强度时,路面便产生开裂,沥青混合料抵抗这种变形能力称为沥青混合料的低温抗裂性。
6、针入度指数(PI)是应用沥青针入度和软化点的试验结果来表征沥青感温性的一种指标,针入度指数越大表明该种沥青对温度越不敏感,同时也可用针入度指数来判定沥青的胶体结构状态。
沥青与沥青混合料复习知识点1、按来源,1天然沥青(湖沥青,岩沥青)、2石油沥青、3焦油。
2、沥青路面必须满足的基本要求:具有一定的强度刚度、稳定性、耐久性、平整性、抗滑性。
3、老化:沥青中的有机高分子材料,在环境因素的作用下发生氧化等各种反应。
4、原油是由不同分子量和沸点幅度的碳氢化合物组成的混合物。
5、根据基属不同,分为石蜡基沥青、中间基沥青、环烷基沥青。
6、实验对沥青质的影响:溶剂的性质、溶剂的用量、温度。
7、沥青质的含量增加,软化点升高,胶质芳香族增加,软化点下降,饱和族对软化点影响较小。
8、沥青质含量增加,针入度减小,软化点增高,粘度增大。
9、胶质化学稳定性差,能使沥青具有足够的粘附力,对沥青的粘弹性形成良好的胶体溶液等方面都有重要作用。
10、油分,混合烃及非化合物组成的混合物,起柔软和润滑作用。
11、腊,原油、渣油及沥青在冷冻时,能结晶出的熔点在25以上的混合组分.测定腊含量(脱胶步骤,脱腊步骤)12、沥青分子的结构形态和状态与胶体性质、流变性质和路用性质有关。
13、胶体结构的分类:溶胶型结构,溶-凝胶型结构,凝胶型结构(-2《PI《2) 14、优质路用沥青:化学组分比例适当,腊含量少,化学结构环数多,芳环多,烷侧链少,溶-凝胶型结构的沥青。
15、评价沥青与矿料的粘附性:1沥青与集料粘附性实验,2沥青混合料粘附性实验16、改善沥青粘附性措施:1活化集料表面 2在沥青中加入抗剥落剂 17、耐久性:保持良好的流变性能、凝聚力和粘附性的能力 18、沥青变脆变硬的原因:蒸发损失,暗处氧化,光照氧化 19、延性:沥青在外力作用下发生拉伸变形而不破坏的能力20、延性的影响因素:内,化学组分,化学结构;外,试验温度,拉伸速度。
21、沥青的低温性质:沥青低温脆性,温度收缩系数和低温延性22、改性沥青混合料:掺和橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细橡胶粉或其他改性剂,从而使沥青或沥青混合料改善的沥青结合料 23、改性剂:在沥青或沥青混合料中加入天然的或人工的有机无机材料,可熔融,分散在沥青中,改善和提高沥青路面性能的材料24、高聚物基本特征:巨大的分子量,复杂的链结构,晶态与非晶态共存,同一种高聚物可加工成不同性质的材料,高的品质系数 25、高聚物的性能用途分:塑料,橡胶,纤维26、聚乙烯:强度高,延伸率大,耐寒性好,优良的改性剂 27、改性沥青聚合物:热塑性橡胶类(SBS),橡胶类(SBR),树脂类(EV A,PE) 28、1老化试验仪,2动态剪切流变仪-粘弹性,3旋转式粘度计-粘度,4弯曲梁流变仪-低温劲度,5直接拉伸试验仪-低温变形 29、岩石:岩浆岩,沉积岩,变质岩30、石料的技术性质:1物理性质,密度,吸水性,耐水性,抗冻性,耐热性,坚固性。
[单选题]1.修补加(江南博哥)固用混凝土的强度等级不得低于()。
A.C25B.C30C.C35D.C40参考答案:B参考解析:JTS311-2011规范P5页表4.2.1和表4.2.2立模浇筑混凝土和喷射混凝土规定,抗压强度7d≥30MPa,28d比原构件强度等级提高一级,且不小于C30[单选题]2.修补用喷射混凝土的骨料最大粒径不宜大于()mm。
A.12B.16C.20D.25参考答案:A参考解析:用于立模混凝土最大粒径不宜大于20mm;喷射混凝土的最大粒径不宜大于12mm[单选题]3.水下构件修补的水下不分散混凝土水陆成型试件28d抗压强度比应()。
A.≥65%B.≥75%C.≥85%D.≥100%参考答案:B参考解析:JTS311-2011规范P6页表4.2.3,水下不分散混凝土性能水陆成型28d抗压强度比≥75%,水下成型试件28d抗压强度≥30MPa[单选题]4.混凝土V型仪流出时间应取()次测试结果的算术平均值。
A.2B.3C.4D.5参考答案:B参考解析:(1)10L混凝土试样倒入漏斗至顶部并抹平;(2)在10s内打开阀门;(3)在5min内进行三次试验;[单选题]5.进行水下不分散混凝土水下试件成型时,试模顶面距水面为()mm。
A.50B.100C.150D.200参考答案:C参考解析:(1)至试模顶面以上水深150mm保持水温(20±2)℃;(2)每次投料1/10;投料时间0.5-1min,将试模从水中取出,静置5-10min[单选题]6.修补砂浆抗拉强度试验的龄期为()。
A.7dB.14dC.28dD.90d参考答案:B参考解析:(1)养护环境(20±2),湿度65±5)%;(2)养护至13d;(3)加载速度5±0.5)kN/s[单选题]7.修补砂浆试件养护时的相对湿度为()。
A.50%±5%B.65%±5%C.80%-90%D.>95%参考答案:B参考解析:教材P166页,成型3条40mmx40mmx160mm试件,24h后拆模,将试件置于温度为(20±2)℃、相对湿度为(65±5)%的恒温恒湿室,养护至13d 时进行抗折强度试验;[单选题]8.混凝土V型仪流出时间试验,用到的混凝土量为()L。
一、普通沥青1、技术性质:(1)物理常数:密度——在规定温度条件下,单位体积的质量;相对密度——在规定温度下,沥青质量与同体积水质量之比。
(2)粘滞性:反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力,简称粘性,以绝对粘度表示。
工程中通常采用条件粘度反映沥青的粘性。
条件粘度:针入度(适应粘稠石油沥青);粘度(适应液体石油沥青)(3)延性:沥青材料当受到外力拉伸作用时,所能承受的塑性变形的总能力,以延度作为条件延性的表征指标。
(4)温度敏感性:高温性能指标(软化点、针入度指数);低温性能指标(脆点)(5)抗老化性(耐久性):评价方法采用蒸发损失试验、薄膜加热试验、旋转薄膜加热试验;评价指标;蒸发损失百分率、针入度比、蒸发后沥青延度。
(6)安全性:评价指标闪点、燃点。
(7)其他性质:如溶解度、含蜡量、粘附性等。
2、组分:三组分(油分、树脂和沥青质);四组分(饱和分、芳香分、胶质和沥青质)3、胶体结构:溶胶型结构、溶-凝胶型结构、凝胶型结构(按沥青质含量少、适中、多)4、三大指标:针入度、延度、软化点,分别表征粘滞性、延性和温度敏感性。
(1)针入度:在规定温度(25℃)条件下,以规定质量(100g)的标准针经过规定的时(5s)贯入沥青试样的深度,单位:0.1mm。
表示方法:P(25℃,100g,5s)表征意义:针入度值愈大,表示沥青的粘度愈小,是目前我国粘稠石油沥青的分级指标。
(2)延度:将沥青试样制成∞字形标准试件,采用延度仪,在规定温度和规定拉伸速度下拉断时的长度,单位:cm。
表示方法:D(T,v)T为试验温度(0℃、15℃、25℃),v为拉伸速度(1cm/min、5cm/min )表征意义:沥青延度越大,其塑性变形越大,有利于低温变形。
(3)软化点:将沥青试样注于规定内径的铜环中,环上置一钢球,在规定加热速度下,沥青逐渐软化,直至在钢球荷重作用下滴落到下层金属板时的温度,单位:℃。
表示方法:T R&B表征意义:沥青软化点越高,沥青的温度稳定性越好。