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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。
沥青与沥青混合料沥青是一种黑色的沥青质物质，它通常以天然沥青或石油沥青的形式存在。
它具有优异的隔水、隔气和耐腐蚀性能，常被用作路面材料和防水材料。
沥青混合料是由沥青和骨料混合而成的一种复合材料。
沥青和沥青混合料在道路、空地和建筑行业中广泛应用，下面我们来详细了解一下这两种材料。
一、沥青1.1 沥青的分类沥青可以分为天然沥青和石油沥青。
天然沥青是一种由深层热力学变化的有机质形成的质地坚硬、富含沥青的矿物质。
石油沥青是从石油中提取的一种黏性液体，它是一种复杂的有机化合物混合物，可以分为原沥青和改性沥青两种。
1.2 沥青的性质沥青的主要物性参数包括黏度、密度、软化点、延伸性和抗拉强度等。
在光照、温度变化和空气湿度等环境因素的作用下，沥青会出现变化，例如退火、氧化、老化和龟裂等。
针对这些问题，研究人员进行了许多改性沥青的研究和开发，以提高其性能。
1.3 沥青的应用沥青被广泛用作路面材料和防水材料。
它的使用可以改善路面的稳定性和使用寿命，并且可以防止水的渗透和损坏建筑物的结构。
此外，它还可以用于生产航空器防冰材料、涂层材料、护板材料和柔性密封材料等。
二、沥青混合料2.1 沥青混合料的分类沥青混合料分为沥青混合料和沥青混凝土两种。
沥青混合料通常是由骨料和沥青混合而成的，它可以进一步分为石料骨料、干浆骨料和沥青混合骨料三种类型。
沥青混凝土是由矿渣、沙子、水泥和沥青等成分混合而成的一种复合材料。
2.2 沥青混合料的性质沥青混合料的性质包括摩擦系数、粘度、弯曲强度、压缩强度和抗剪强度等。
它的性能指标对于道路的使用寿命和耐用性具有至关重要的作用。
2.3 沥青混合料的应用沥青混合料可以用于路面铺装、建筑物防水以及水坝的密封和堆场的防尘等。
其应用范围广泛，覆盖了许多行业和领域。
三、沥青和沥青混合料的应用前景沥青和沥青混合料在各种行业应用广泛，其应用前景也非常广阔。
随着环保意识的增强和技术的发展，研究人员不断提高其性能和可持续发展性，使其在路面材料、防水材料、耐磨材料和表面涂层等领域中有着广泛应用前景。
1.高温稳定性：在高温条件下，抵抗车辆荷载反复作用，不发生显著永久变形，保持平整度的特性。
高温稳定性的影响因素：沥青混合料类型的影响（高温稳定性形成机理来源于沥青结合料的高温粘结性和矿料级配的嵌挤作用）；材料（选取优质材料，合适的沥青用量，适当的级配设计。
适当减少沥青用量，加大压实度，使混合料充分嵌挤，又没有留下大的空隙率是提高沥青路面高温稳定性的重要措施）；气候；荷载；评价高温稳定性的试验：马歇尔稳定度试验（马歇尔稳定度和流值）和车辙试验（动稳定度）2.低温抗裂性：低温下产生体积收缩，边界约束在其内部产生温度应力，沥青混合料抵抗这种应力而不破坏的特性。
温度应力超过容许应力时会发生开裂；影响低温性能因素：沥青黏度和沥青温度敏感性，低温弯拉试验的破坏应变指标加以评价。
3.耐久性：使用过程中抵抗环境因素及行车荷载反复作用的能力。
4.抗滑性：路面的抗滑能力与沥青混合料的粗糙度、级配组成、沥青用量和矿质集料的微表面等因素有关；抗滑性的主要因素：矿物组成、化学成分及风化程度、加工方法所决定的矿料自身表面结构；矿料级配所确定的路面构造深度；沥青用量及含蜡量。
4.施工和易性：混合料在拌和、摊铺与碾压过程中集料颗粒保持分布均匀、表面被沥青膜完整的包裹，并能被压实到规定密度的性质。
施工和易性的因素：组成材料的矿料级配、粗细集料之间比例、沥青与矿粉之间比例、矿料与沥青之间比例和施工条件（温度、拌和时间、拌和设备等）5.水稳定性的因素：集料的化学组成、沥青混合料的压实空隙率或混合料类型、沥青用量和沥青膜厚度、沥青品质水稳定性测试方法：粘附性试验（黏附性等级）、浸水马歇尔试验（残留稳定度）、冻融劈裂试验（冻融劈裂强度比）5.气候分区指标：高温、低温、雨量6.蠕变：在恒定荷载下随时间而增加的应变7.合成级配：几种矿质集料按照一定的比例配合得到的沥青混合料的级配情况8.沥青马蹄脂碎石或SMA混合料：一种粗集料多、矿粉多、沥青用量多，而细集料少，并掺加少量纤维稳定剂组成的沥青马蹄脂混合料。
沥青质提高热稳定性和粘滞性。
含量↑则粘度↑，针入度↓，软化点↑，温度稳定性↑，硬度↑
油分赋予沥青流动性。
含量越多，则软化点↓，稠度↓
树脂赋予胶体稳定性，提高粘附性及可塑性
蜡破坏沥青结构的均匀性，降低塑性
石油沥青的化学结构与技术性质的关系：（1）烷碳率↑侧链根数↓平均侧链长度↑→感温性↑（2）芳烃指数↑芳香环数↑→粘附性↑（3）饱和率↑→耐候性↑（4）分子量聚合度→粘度（5）分子量聚合度平均侧链长度→劲度模
㈠悬浮－密实结构：采用连续级配，矿料颗粒连续存在，而且细集料含量较多，将较大颗粒挤开，使大颗粒不能形成骨架，而较小颗粒与沥青胶浆比较充分，将空隙填充密实，使大颗粒悬浮于较小颗粒与沥青胶浆之间，形成“悬浮-密实”结构。
这种结构的沥青混合料粘聚力较高，内摩阻力较小，密实度、强度、耐久性较高，但稳定性较差㈡骨架－空隙结构：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间的空隙，形成所谓的“骨架-空隙”结构。
这种结构的沥青混合料粘聚力较低，内摩阻力较大，稳定性较好，但耐久性较差。
㈢骨架－密实结构结构特点：采用间断级配，粗、细集料含量较高，中间料含量很少，使得粗集料能形成骨架，细集料和沥青胶浆又能充分填充骨架间的空隙，形成“骨架-密实”结构。
这种结构的沥青混合料粘聚力与内摩阻力均较高，稳定性好，耐久性好，但施工和易性较差。
※※影响沥青混合料强度的因素
内因：沥青集料集料和沥青的交互作用
外因：温度T 时间t
1·沥青的性质对粘结力的影响
*沥青的粘滞度是影响粘结力C的首要因素
沥青的粘滞度反映了沥青在外力作用下抵抗变形的能力。
粘滞力越大→抵抗变形的能力越强→保持矿质集料的相对嵌挤作用
※粘度↑→粘聚力↓，影响大对内摩阻角影响不大
2·矿质混合料级配、矿质颗粒形状和表面特性等对内摩阻角的影响
※矿质颗粒粒径↑→内摩阻角↑内摩阻角：中粒式沥青混凝>>细粒式和砂粒式级配类型：级配良好空隙率适当颗粒棱角尖锐→内摩阻角↑
3·矿料与沥青的交互作用能力的影响
沥青与矿料表面的相互作用对沥青混合料的粘结力和内摩阻角有重要的作用
沥青四组分在石料表面重新排列：结构沥青→连接作用自由沥青→粘度较低使粘结力降低
4·沥青混合料中矿料比面积和沥青用量的影响
4·1沥青的用量
沥青用量很少时沥青不足以形成结构沥青的薄膜来粘结矿料颗粒
沥青用量增加结构沥青逐渐形成沥青更完整地包裹在粒料表面使沥青与矿料间的粘附力随着沥青用量的增加而增加→当沥青用量足以形成薄膜并充分粘附在矿粉颗粒表面时，沥青胶浆具有最高的粘结力
沥青用量过多逐渐将矿料颗粒推开在颗粒间形成自由沥青则沥青胶浆的粘结力随着自由沥青的增加而降低
4·2矿料的化学性质
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。
在沥青混合料中，采用石灰石矿粉时，矿粉之间更有可能通过结构沥青来联结，因而具有较高的粘聚力 4·3矿料的比表面积
沥青用量相同时，与沥青产生交互作用的矿料表面积愈大，形成的沥青膜愈薄，在沥青中结构沥青所占的比率愈大，沥青混合料的粘聚力也愈高。
矿粉细度：<0.075mm的矿粉不宜过少；<0.005mm的矿粉也不宜过多，否则将使沥青混合料结成团块，不易施工。
矿粉的性质和用量对沥青混合料的抗剪强度影响很大
5·温度和变形速率的影响粘结力随温度升高而显著降低，内摩阻角受温度影响较小变形速率减小粘结力显著提高内摩阻角变化很小
4·3沥青混合料的技术性质
4·3·1沥青混合料的高温稳定性
※马歇尔稳定度试验
※车辙试验
2·影响因素
1）矿料性质：表面特性：粗糙形状：多棱角、颗粒接近立方体酸碱性：
2）矿料级配：起骨架作用的碎石：有足够的数量破碎面多且新鲜
3）矿粉:活化矿粉：与沥青交互能力强：形成了结构沥青膜提高沥青的粘结力
提高沥青混合料的抗剪切能力
沥青粘度：提高沥青粘度，与集料粘附性好，降低感温性，改善高温稳定性
用较大针入度、软化点高的沥青
沥青用量：最佳值
沥青混合料的提及指标空隙率VV→空隙率大
矿料间隙率VMA→过小：耐久性差抗疲劳能力弱使用寿命短
过大：高温稳定性差
所以不能过大或过小3·改进措施
确保沥青混合料中含有较高的破碎集料
大尺寸集料必须具有较好的表面纹理和粗糙度
选用粒度均匀、呈立方体有棱角的集料，集料级配要含有足够的粗颗粒
优化矿料级配：增加粗骨料含量以提高矿料骨架的内摩阻力，集料级配必须含足够的矿粉
用较高粘度的沥青，保证沥青结合料具有足够的粘度
严格控制沥青用量，集料表面需具有充足的沥青膜厚度，确保粘聚力。
4·3·2沥青混合料的低温抗裂性
2·影响因素
沥青的性质：油源→环烷基中间基石蜡基
80% 蜡含量胶体结构粘度针入度感温性
延度→变形能力 15℃与开裂最相关
老化→轻质油分挥发沥青氧化劲度→横向裂缝
混合料的性质：沥青含量集料类型级配类型空隙率
路面结构：路面宽度路面厚度层间粘结
环境因素：路面温度降温速率
4·3·3沥青混合料的水稳定性
水稳定性→沥青混合料在使用过程中抵抗环境因素及行车荷载反复作用的能力 1·水稳定性试验方法浸水马歇尔试验
真空饱水马歇尔试验
真空饱水劈裂试验
冻融劈裂试验
浸水车辙试验
2·影响因素（1）组成材料性质
A.集料性质：表面化学特性（如Ca、Fe含量等）
集料颗粒的表面物理特性；
集料表面的洁净程度。
B.沥青的性质粘度酸值
C.混合料类型空隙率、矿料比表面积等
（2）沥青混合料施工条件与施工质量施工温度、湿度
摊铺均匀程度、压实度
路面排水能力
（3）自然因素冻融循环频繁地区
3·提高水稳定性的措施（1）集料：80%剥离来自于集料，选用孔隙率小，粗糙，洁净的碱性
集料；
（2）沥青：粘度大，酸值大的沥青
（3）掺加抗剥离剂消石灰液体抗剥离剂
（4）混合料类型：密实骨架
（5）路面结构防水
（6）严格控制施工质量
4·3·4沥青混合料的抗滑性
3·影响因素：集料的耐冲击性、耐磨性
混合料的级配：SMA、OGFC、AC
混合料的沥青用量
混合料的空隙率：空隙率大纹理深
1）集料离析的危害①对混合料油石比的影响②对混合料压实性能和压实标准的影响③对压实温度的影响④对路面平整度的影响⑤对路面空隙率的影响⑥对混合料级配的影响⑦对路面渗水性能的影响2）温度离析的危害研究指出：低温混合料将不能被压实，从而导致熨平板起伏，造成摊铺表面的不平整；一些较冷区域的混合料还可能冷却结块。
碾压时，结块物料可能会承受压路机的全部重量，而使其超载碎裂出现裂纹，造成混合料不能碾压成型，破坏路面结构，影响路面强度。
