1、2023-1-31建筑材料沥青及沥青混合料建筑材料建筑材料沥青及沥沥青及沥青混合料青混合料建筑材料沥青及沥青混合料沥青沥青建筑材料沥青及沥青混合料桥面摊铺沥青桥面摊铺沥青建筑材料沥青及沥青混合料沥青防水卷材沥青防水卷材防水卷材施工防水卷材施工建筑材料沥青及沥青混合料1 石油沥青石油沥青1 概述概述2 组分组分3 胶体结构胶体结构4 技术性质技术性质5 标准及选用标准及选用建筑材料沥青及沥青混合料 石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼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。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建筑上
2、主要使用石油沥青制成各种防水材料或铺路材料。防水材料或铺路材料。建筑材料沥青及沥青混合料 石油沥青是由许多石油沥青是由许多高分子碳氢化合物高分子碳氢化合物及其及其非金属衍生物非金属衍生物组成的复杂混合物，组成的复杂混合物，其化学成分非常复杂，因此在进行分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，称为组系的成分，划分为若干个组，称为组分。分。建筑材料沥青及沥青混合料表表 1 1 石油沥青的组分与性能关系石油沥青的组分与性能关系组组 成成 名名 称称 物理
3、性质物理性质 对主要技术性对主要技术性质的影响质的影响 颜色颜色 状态状态 密度（密度（g/m）分子量分子量 油分油分 淡黄淡黄 液体液体 0.71 300500红褐红褐 赋予沥青流动赋予沥青流动性性 树脂树脂（沥青脂胶）（沥青脂胶）黄色黄色 半固体半固体 1.01.1 6001000 黑褐色黑褐色（粘稠状）（粘稠状）赋予沥青良好赋予沥青良好的粘结性、塑的粘结性、塑性和可流动性性和可流动性 地沥青质地沥青质 深褐深褐 固体固体 大于大于1 1000以上以上 黑色黑色 粉末粉末 决定温度敏感决定温度敏感性和粘性性和粘性 石油沥青的组成与性能关系石油沥青的组成与性能关系 如表如表 1所示所示建筑材
4、料沥青及沥青混合料23%的的沥青碳和似碳物沥青碳和似碳物，是在高温裂化等，是在高温裂化等过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的，过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的，它能降低石油沥青的粘结力。它能降低石油沥青的粘结力。石蜡石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成分。多腊石油沥青的品质低，需进行脱蜡处分。多腊石油沥青的品质低，需进行脱蜡处理，使之达到使用要求。理，使之达到使用要求。建筑材料沥青及沥青混合料 在石油沥青中，油分、树脂、地沥青质在石油沥青中，油分、树脂、地沥青质是石油沥青的三
5、大主要组分。是石油沥青的三大主要组分。油分和树脂可以相互溶解，树脂能浸润油分和树脂可以相互溶解，树脂能浸润地沥青质，而在地沥青质的超细颗粒表地沥青质，而在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以地沥青质为核所以石油沥青的结构是以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。结构。建筑材料沥青及沥青混合料溶胶型溶胶型溶凝胶型溶凝胶型凝胶型凝胶型胶体结构示意图如图胶体结构示意图如图1所示所示,胶体结构的类型和性胶体结构的类型和性质如表质如表2所示。所示。建筑
6、材料沥青及沥青混合料建筑材料沥青及沥青混合料防水性防水性 粘性粘性塑性塑性温度敏感性温度敏感性大气稳定性（耐久性）大气稳定性（耐久性）建筑材料沥青及沥青混合料石油沥青有以下性质：憎水性，构造致密，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，所以它有很好的防附着力强和好的塑性，所以它有很好的防潮和防水性能。潮和防水性能。石油沥青性质石油沥青性质憎水性憎水性构造致密构造致密附着力强附着力强好的塑性好的塑性建筑材料沥青及沥青混合料建筑材料沥青及沥青混合料图图 3 针入度试验示意图针入度试验示意图建筑材料沥青及沥青混合料越硬越硬针入度越小针入度越小粘度越大粘度越大针入度与粘度之针入度与粘
7、度之间的关系是：针入间的关系是：针入度越小度越小,粘度越大粘度越大,石油沥青越硬。石油沥青越硬。建筑材料沥青及沥青混合料表示液体石油沥青的相对粘度表示液体石油沥青的相对粘度。标准粘度计标准粘度计试验条件及方法：试验条件及方法：50cm的沥青在规定温度（的沥青在规定温度（20、25、30、60）流过规定）流过规定直径（直径（3、5、10mm）的所）的所需时间（需时间（s）图图4 标准粘度计标准粘度计建筑材料沥青及沥青混合料石油沥青在外力作用下产生变形，除去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。外力后，仍保持变形后的形状的性质。在在25，把沥青试样制成，把沥青试样制成
8、字型标准试模字型标准试模（中间最小截面积为（中间最小截面积为1cm）以以5cm/min的速度，进行拉伸试验，的速度，进行拉伸试验，拉断时的长度即为延度，单位为拉断时的长度即为延度，单位为cm延度大延度大塑性好塑性好建筑材料沥青及沥青混合料定定 义义指指 标标试验仪器设备试验仪器设备软化点软化点温度温度 敏感性敏感性关关 系系建筑材料沥青及沥青混合料图图 6 软化点试验软化点试验示意图示意图 将沥青试样装入规定尺将沥青试样装入规定尺寸寸(D=16mm,h=6mm)的铜的铜环内，试样上放置一标准环内，试样上放置一标准钢球钢球(5mm,W=3.5g)，浸入，浸入水或甘油中，以规定的速水或甘油中，以规
9、定的速度（度（5/min）加热，使沥）加热，使沥青下垂，当下垂到规定距青下垂，当下垂到规定距离时的温度（离时的温度（）即为软）即为软化点。化点。建筑材料沥青及沥青混合料石油沥青长期在热、阳光、氧气和潮湿等综合因石油沥青长期在热、阳光、氧气和潮湿等综合因素的作用下抵抗老化的性能。素的作用下抵抗老化的性能。指标指标定义定义用用蒸发损失蒸发损失和和蒸发后的针入度比蒸发后的针入度比来评定。来评定。试验试验:沥青试样，先测重量和针入度，于沥青试样，先测重量和针入度，于160160烘箱烘箱中蒸发中蒸发5h5h，冷却后再测重量和针入度。，冷却后再测重量和针入度。蒸发损失越低，稳定性越好。蒸发损失越低，稳定性
10、越好。建筑材料沥青及沥青混合料蒸发后的针入度比越大，稳定性越好蒸发后的针入度比越大，稳定性越好建筑材料沥青及沥青混合料建筑材料沥青及沥青混合料牌号高牌号高针入度高针入度高延度大延度大软化点低软化点低粘聚力低粘聚力低塑性好塑性好温度敏感性大温度敏感性大建筑材料沥青及沥青混合料1 概述概述2 沥青混合料的组成结构及强度理论沥青混合料的组成结构及强度理论3 沥青混合料的技术性质沥青混合料的技术性质4 沥青混合料的组成材料沥青混合料的组成材料5 沥青混合料的技术标准沥青混合料的技术标准6 沥青混合料的配合比设计沥青混合料的配合比设计2建筑材料沥青及沥青混合料v沥青混合料定义沥青混合料定义v沥青混合料的
11、分类沥青混合料的分类v沥青混合料的特点沥青混合料的特点建筑材料沥青及沥青混合料沥青混凝土沥青混凝土填料填料矿质集矿质集料料沥青混合沥青混合料料压实压实 摊铺摊铺建筑材料沥青及沥青混合料1）按）按沥青种类沥青种类分为：石油沥青混合料和煤沥青分为：石油沥青混合料和煤沥青混合料。混合料。2）按）按施工温度施工温度分为：热拌热铺、热拌冷铺和冷分为：热拌热铺、热拌冷铺和冷拌冷铺沥青混合料。拌冷铺沥青混合料。3）按）按集料最大粒径集料最大粒径分为：特粗式沥青碎石混合分为：特粗式沥青碎石混合料（料（31.5mm）及粗粒式及粗粒式(26.5mm)、中粒式、中粒式(19或或16mm)、细粒式（、细粒式（13.2
12、或或9.5mm)和砂粒式和砂粒式(4.75mm)沥青混合料。沥青混合料。4 4）按）按矿料级配矿料级配分为分为:密级配密级配(孔隙率孔隙率10%）、）、半开级配半开级配(10%）、开级配、开级配(15%）、间）、间断级配沥青混合料等。断级配沥青混合料等。建筑材料沥青及沥青混合料建筑材料沥青及沥青混合料建筑材料沥青及沥青混合料v组成结构组成结构v强度理论强度理论2沥青混合料的组成结构及沥青混合料的组成结构及强度理论强度理论建筑材料沥青及沥青混合料图图1 建筑材料沥青及沥青混合料建筑材料沥青及沥青混合料抗剪强度抗剪强度 粘聚力粘聚力剪切法向压应力剪切法向压应力内摩擦角内摩擦角结论：结论：沥青混合料
13、抗剪强度沥青混合料抗剪强度取决于粘聚力取决于粘聚力C C和和内摩擦阻角内摩擦阻角建筑材料沥青及沥青混合料建筑材料沥青及沥青混合料沥青混合料在高温条件下，沥青混合料在高温条件下，承受多次重复荷载不产生承受多次重复荷载不产生过大的累积塑性变形的性过大的累积塑性变形的性质。经长期荷载作用不产质。经长期荷载作用不产生车辙、波浪等现象的性生车辙、波浪等现象的性质。质。沥青粘度、沥青与石料相沥青粘度、沥青与石料相互作用特征、矿料性质。互作用特征、矿料性质。试验试验方法方法车辙试验车辙试验马歇尔试验马歇尔试验建筑材料沥青及沥青混合料马歇尔试验仪马歇尔试验仪建筑材料沥青及沥青混合料马歇尔试验机马歇尔试验机称取
14、一定的矿料和沥青，按规定条称取一定的矿料和沥青，按规定条件加热拌合，夯实成型，制成件加热拌合，夯实成型，制成D=101.6mm，h=63.5mm的圆柱体，在马歇尔试验机上的圆柱体，在马歇尔试验机上进行测试稳定度及流值。进行测试稳定度及流值。建筑材料沥青及沥青混合料定义：定义：60保温保温30min以上，以以上，以505mm/min的速度加荷，试件破坏时的最大荷载（的速度加荷，试件破坏时的最大荷载（N）即为）即为稳定度。稳定度。测试测试Sm的同时测定试件流动变形，达到最大荷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（载瞬间的压缩变形值（0.1）。）。建筑材料沥青及沥青混合料 温度较低时
15、沥青混合料抵抗收缩变形，温度较低时沥青混合料抵抗收缩变形，不产生开裂的性质。不产生开裂的性质。重复荷载重复荷载 疲劳开裂疲劳开裂 低温脆化低温脆化 变形能力变形能力开裂开裂 低温收缩低温收缩 建筑材料沥青及沥青混合料 沥青质量及用量，矿料级配等沥青质量及用量，矿料级配等 纯拉试验纯拉试验:测圆柱形试件的应力、应变、抗拉强度和测圆柱形试件的应力、应变、抗拉强度和极限变形极限变形 求出劲度模量及温度收缩系数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估计沥青混合料的断裂温度建筑材料沥青及沥青混合料 沥青混合料抵抗长时间的大气因素的反复作用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
16、用的能力。和行车荷载作用的能力。沥青的化学性质沥青的化学性质矿料成分矿料成分沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构沥青用量沥青用量建筑材料沥青及沥青混合料采用坚固矿料采用坚固矿料提高混合料的密实度提高混合料的密实度选用细粒密级配沥青混合料选用细粒密级配沥青混合料增加沥青用量等增加沥青用量等孔隙率孔隙率饱和度（沥青填隙率）饱和度（沥青填隙率）残留稳定度残留稳定度建筑材料沥青及沥青混合料 矿料表面结构、级配、混合料组成及沥矿料表面结构、级配、混合料组成及沥青用量。青用量。选用耐磨石料，对磨耗率及冲击值有一选用耐磨石料，对磨耗率及冲击值有一定要求。定要求。控制沥青用量：沥青用量控制沥青用量：沥青用量表面平滑表面平滑 抗滑性抗滑性 建筑材料沥青及沥青混合料沥青混合料的施工和易性取决于沥青混合料的施工和易性取决于:矿料级配：适当级配不易产生离析矿料级配：适当级配不易产生离析现象现象沥青粘度及用量沥青粘度及用量气温及施工条件气温及施工条件建筑材料沥青及沥青混合料v道路石油沥青道路石油沥青v矿质材料矿质材料！此部分见教材或资料！此部分见教材或资料 2023-1-31建筑材料沥青及沥青混合料
