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1、沥青与沥青混合料课沥青与沥青混合料课件件2022/11/42课程介绍课程介绍 沥沥沥沥青青青青与与与与沥沥沥沥青青青青混混混混合合合合料料料料是是是是道道道道路路路路与与与与桥桥桥桥梁梁梁梁专专专专业业业业的的的的一一一一门门门门基基基基础础础础课课课课，并并并并兼兼兼兼有有有有专专专专业业业业课课课课的的的的性性性性质质质质，为为为为道道道道路路路路与与与与桥桥桥桥梁梁梁梁工工工工程程程程专专专专业业业业的的的的设设设设计计计计、施施施施工工工工与与与与管管管管理理理理提提提提供供供供合合合合理选择和使用材料的基础知识。本书讲解的材料有：理选择和使用材料的基础知识。本书讲解的材料有：理选择和
2、使用材料的基础知识。本书讲解的材料有：理选择和使用材料的基础知识。本书讲解的材料有：FF沥青材料（沥青材料（沥青材料（沥青材料（分类分类分类分类 、生产工艺、生产工艺、生产工艺、生产工艺、组成组成组成组成、结构结构结构结构、技术性质和技术性质和技术性质和技术性质和技术标准技术标准技术标准技术标准）FF沥青混合料（强度构成机理、技术性质与技术标准）沥青混合料（强度构成机理、技术性质与技术标准）沥青混合料（强度构成机理、技术性质与技术标准）沥青混合料（强度构成机理、技术性质与技术标准）FF沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计沥青混合料的组成设计FF沥青路面和钢桥面铺装施工及
3、质量控制技术沥青路面和钢桥面铺装施工及质量控制技术沥青路面和钢桥面铺装施工及质量控制技术沥青路面和钢桥面铺装施工及质量控制技术FF沥青路面的性能检验与评价（高温稳定性、低温抗裂性、沥青路面的性能检验与评价（高温稳定性、低温抗裂性、沥青路面的性能检验与评价（高温稳定性、低温抗裂性、沥青路面的性能检验与评价（高温稳定性、低温抗裂性、使用性能）使用性能）使用性能）使用性能）FF新型沥青混合料新型沥青混合料新型沥青混合料新型沥青混合料2022/11/43 本本本本课课课课程程程程的的的的教教教教学学学学目目目目的的的的是是是是使使使使学学学学生生生生掌掌掌掌握握握握主主主主要要要要沥沥沥沥青青青青与与
4、与与沥沥沥沥青青青青混混混混合合合合料料料料的的的的性性性性质质质质、用用用用途途途途、制制制制备备备备和和和和使使使使用用用用方方方方法法法法，以以以以及及及及质质质质量量量量检检检检测测测测和和和和质质质质量量量量控控控控制制制制方方方方法法法法；了了了了解解解解工工工工程程程程材材材材料料料料的的的的性性性性质质质质和和和和材料结构的关系，以及改善材料性能的途径。材料结构的关系，以及改善材料性能的途径。材料结构的关系，以及改善材料性能的途径。材料结构的关系，以及改善材料性能的途径。通通通通过过过过本本本本课课课课程程程程的的的的学学学学习习习习，要要要要学学学学会会会会针针针针对对对对不
5、不不不同同同同的的的的工工工工程程程程，合合合合理理理理选选选选用用用用材材材材料料料料，并并并并能能能能与与与与后后后后续续续续课课课课程程程程密密密密切切切切配配配配合合合合，了了了了解解解解材材材材料与设计参数及施工措施的相互关系。料与设计参数及施工措施的相互关系。料与设计参数及施工措施的相互关系。料与设计参数及施工措施的相互关系。2022/11/44 学习本课程要注意以下几点学习本课程要注意以下几点学习本课程要注意以下几点学习本课程要注意以下几点材材材材料料料料性性性性能能能能决决决决定定定定于于于于其其其其组组组组成成成成与与与与结结结结构构构构。只只只只有有有有了了了了解解解解材材
6、材材料料料料性性性性能能能能与与与与组组组组成成成成、结构间的关系，才能掌握材料性能。结构间的关系，才能掌握材料性能。结构间的关系，才能掌握材料性能。结构间的关系，才能掌握材料性能。同同同同类类类类材材材材料料料料存存存存在在在在共共共共性性性性，同同同同类类类类不不不不同同同同品品品品种种种种材材材材料料料料间间间间存存存存在在在在着着着着特特特特性性性性。学学学学习习习习时时时时应应应应掌掌掌掌握握握握各各各各种种种种材材材材料料料料的的的的共共共共性性性性，再再再再运运运运用用用用对对对对比比比比的的的的方方方方法法法法掌掌掌掌握握握握不不不不同同同同品种材料的特性，便于理解。品种材料的
7、特性，便于理解。品种材料的特性，便于理解。品种材料的特性，便于理解。材材材材料料料料性性性性质质质质会会会会受受受受到到到到服服服服役役役役环环环环境境境境条条条条件件件件的的的的影影影影响响响响。学学学学习习习习时时时时要要要要运运运运用用用用已已已已学学学学过过过过的的的的物物物物理理理理、化化化化学学学学等等等等基基基基础础础础知知知知识识识识加加加加深深深深理理理理解解解解，提提提提高高高高分分分分析析析析和和和和解解解解决决决决问问问问题的能力。题的能力。题的能力。题的能力。材材材材料料料料实实实实验验验验是是是是本本本本门门门门课课课课程程程程的的的的一一一一个个个个重重重重要要要
8、要环环环环节节节节。因因因因此此此此必必必必须须须须上上上上好好好好实实实实验验验验课课课课，通通通通过过过过实实实实验验验验培培培培养养养养动动动动手手手手能能能能力力力力，获获获获取取取取感感感感性性性性知知知知识识识识，了了了了解解解解技技技技术术术术标标标标准与检验方法。准与检验方法。准与检验方法。准与检验方法。2022/11/45 第第1 1章章 绪绪 言言6水电水电工程工程高速高速铁路铁路q基础工程建设迅猛发展基础工程建设迅猛发展基础工程基础工程基础工程基础工程大规模兴建大规模兴建大规模兴建大规模兴建 年份年份年份年份 2005 20102005 2010公路工程公路工程公路工程公
9、路工程 9292万公里万公里万公里万公里 230230万公里万公里万公里万公里高速公路高速公路高速公路高速公路 4.14.1万公里万公里万公里万公里 6.56.5万公里万公里万公里万公里铁路工程铁路工程铁路工程铁路工程 7.57.5万公里万公里万公里万公里 1414万公里万公里万公里万公里 年份年份年份年份 2005 20202005 2020电力工程电力工程电力工程电力工程 5 5亿千瓦亿千瓦亿千瓦亿千瓦 10-1110-11亿千瓦亿千瓦亿千瓦亿千瓦核电工程核电工程核电工程核电工程 906.8906.8万千瓦万千瓦万千瓦万千瓦 40004000万千瓦万千瓦万千瓦万千瓦 风电风电风电风电 稳步
10、发展稳步发展稳步发展稳步发展 加速发展加速发展加速发展加速发展特别值得注意的是：特别值得注意的是：特别值得注意的是：特别值得注意的是：2006201220062012年国家投资年国家投资年国家投资年国家投资4000040000亿元亿元亿元亿元新建客运专线，车速达新建客运专线，车速达新建客运专线，车速达新建客运专线，车速达300-350300-350公公公公里里里里/小时以上小时以上小时以上小时以上 核电占全部装机容核电占全部装机容核电占全部装机容核电占全部装机容 的比重从不到的比重从不到的比重从不到的比重从不到2%2%提高到提高到提高到提高到4%4%，预计，预计，预计，预计1515年投资总额年
11、投资总额年投资总额年投资总额将达到将达到将达到将达到45004500亿元人民币亿元人民币亿元人民币亿元人民币公路公路工程工程高速高速公路公路国防国防防护防护港口港口工程工程桥梁桥梁工程工程治山治水治山治水治沙治海治沙治海西气东输西气东输南水北调南水北调核电核电工程工程2022/11/47沥青路面由于其沥青路面由于其平整性好、行车平稳舒适、噪音低、养平整性好、行车平稳舒适、噪音低、养护方便、易于回收再利用护方便、易于回收再利用等优点，成为国内外公路和城等优点，成为国内外公路和城市道路高等级路面的主要结构类型。在我国已建成的高市道路高等级路面的主要结构类型。在我国已建成的高速公路路面中，速公路路面
12、中，90%以上以上是沥青路面。是沥青路面。四横四纵五个区域京津城际轨道交通工程武广高铁工程CACA砂浆砂浆CA砂浆，即水泥沥青砂浆（cement asphalt mortar），是由水泥、沥青乳液、细骨料和多种功能外加剂与水经特定工艺拌和而成的一种有机无机复合材料，作用于高速铁路板式无碴轨道的轨道板和混凝土底座或支撑层之间。主要功能：全面支承轨道板 缓冲高速列车荷载 调整轨道板安装精度新拌状态硬化状态微观状态服役状态I型型CAMII型型CAM直接灌注灌注袋CACA砂浆存在形态砂浆存在形态2022/11/412 天然沥青天然沥青天然沥青天然沥青 沥青湖或含沥青的砂岩、砂等提炼而得沥青湖或含沥青的
13、砂岩、砂等提炼而得沥青湖或含沥青的砂岩、砂等提炼而得沥青湖或含沥青的砂岩、砂等提炼而得 地地地地 沥沥沥沥 青青青青 石油沥青石油沥青石油沥青石油沥青 石油原油蒸馏后的残留物加工而得石油原油蒸馏后的残留物加工而得石油原油蒸馏后的残留物加工而得石油原油蒸馏后的残留物加工而得 沥青沥青沥青沥青 煤煤煤煤 沥沥沥沥 青青青青 由煤焦油蒸馏后的残留物加工而得由煤焦油蒸馏后的残留物加工而得由煤焦油蒸馏后的残留物加工而得由煤焦油蒸馏后的残留物加工而得 焦油沥青焦油沥青焦油沥青焦油沥青 页岩沥青页岩沥青页岩沥青页岩沥青 油页岩炼油工业的副产品油页岩炼油工业的副产品油页岩炼油工业的副产品油页岩炼油工业的副产品
14、沥沥 青青 沥沥沥沥青青青青是是是是高高高高分分分分子子子子碳碳碳碳氢氢氢氢化化化化合合合合物物物物及及及及其其其其非非非非金金金金属属属属（氧氧氧氧、氮氮氮氮、硫硫硫硫等等等等）衍衍衍衍生生生生物物物物组组组组成成成成的的的的极极极极其其其其复复复复杂杂杂杂的的的的混混混混合合合合物物物物，在在在在常常常常温温温温下下下下呈呈呈呈黑黑黑黑色色色色或或或或褐褐褐褐色色色色的的的的固固固固体体体体、半固体或液体状态。半固体或液体状态。半固体或液体状态。半固体或液体状态。2022/11/413二、沥青与沥青混合料的温度特性二、沥青与沥青混合料的温度特性二、沥青与沥青混合料的温度特性二、沥青与沥青混
15、合料的温度特性沥青路面的使用特点沥青路面的使用特点一、基本要求一、基本要求一、基本要求一、基本要求强度与刚度（开裂、变形）强度与刚度（开裂、变形）强度与刚度（开裂、变形）强度与刚度（开裂、变形）稳定性（高温和低温稳定性、水稳定性）稳定性（高温和低温稳定性、水稳定性）稳定性（高温和低温稳定性、水稳定性）稳定性（高温和低温稳定性、水稳定性）耐久性（抗疲劳、抗老化性能）耐久性（抗疲劳、抗老化性能）耐久性（抗疲劳、抗老化性能）耐久性（抗疲劳、抗老化性能）平整性（舒适度）平整性（舒适度）平整性（舒适度）平整性（舒适度）抗滑性（安全性）抗滑性（安全性）抗滑性（安全性）抗滑性（安全性）14沥青路面使用气候分
16、区沥青路面使用气候分区 气候因素对路面的影响气候因素对路面的影响 我国的气候特点我国的气候特点 沥青路面使用气候分区沥青路面使用气候分区15一、气候因素对路面的影响一、气候因素对路面的影响 1、温度的影响、温度的影响 高温车辙、低温缩裂高温车辙、低温缩裂 1617182、湿度的影响、湿度的影响 水损害水损害水损害水损害19二、我国的气候特点二、我国的气候特点 夏季炎热、冬季寒冷、年温差大夏季炎热、冬季寒冷、年温差大 202122三、沥青路面使用性能气候分区三、沥青路面使用性能气候分区1.气候分区指标的选择气候分区指标的选择（1）高温指标高温指标：采用最近采用最近3030年内年年内年最热月最热月
17、平均平均平均平均日日日日最高气温最高气温最高气温最高气温的的平均值平均值，作为反映高温和重载条件下，作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子，并作为气候区出现车辙等流动变形的气候因子，并作为气候区划的划的一级指标一级指标。【平均值的平均值】。【平均值的平均值】（2）低温指标低温指标：采用最近采用最近3030年内的年内的极端最低气温极端最低气温作为反映路面温缩裂缝的气候因子，并作为气候作为反映路面温缩裂缝的气候因子，并作为气候区划的区划的二级指标二级指标。（3）雨量指标雨量指标：采用最近采用最近3030年内的年内的年降水量的平年降水量的平均值均值作为反映沥青路面受雨（雪）水影响的气候
18、作为反映沥青路面受雨（雪）水影响的气候因子，并作为气候区划的因子，并作为气候区划的三级指标三级指标。232.气候分区指标的计算气候分区指标的计算（1）30年最热月平均日最高气温的求取 选择当地一年中最热的月份作为年最热月（通选择当地一年中最热的月份作为年最热月（通常是七月或八月），通过当地气象台站获得该月常是七月或八月），通过当地气象台站获得该月份记录的份记录的每一天的最高气温的温度每一天的最高气温的温度和时间（通常和时间（通常为下午为下午2 2时）；时）；求每年求每年最热月最热月的的日最高气温的平均值日最高气温的平均值作为作为一年一年最热月的最热月的月平均最高气温月平均最高气温；求取求取30
19、30年的年的年最热月平均最高气温年最热月平均最高气温的的平均值平均值为为最热月平均最高气温最热月平均最高气温T T T Tmaxmax，作为设计高温分区指，作为设计高温分区指标。标。242.气候分区指标的计算（续气候分区指标的计算（续1）举例举例济济南市最高气温南市最高气温资资料料（）（）（假定假定值值）252.气候分区指标的计算（续气候分区指标的计算（续2）（2）30年极端最低气温的求取年极端最低气温的求取 选择当地一年中选择当地一年中最冷的月份作为年最冷月最冷的月份作为年最冷月（通（通常是一月份），通过当地气象台站获得常是一月份），通过当地气象台站获得该月份记录的该月份记录的极端最低气温极
20、端最低气温；求取求取3030年的极端最低气温最小值年的极端最低气温最小值T Tmixmix，作为设，作为设计低温分区指标。计低温分区指标。（3）30年内的平均降雨量求取年内的平均降雨量求取 通过当地气象台站获得当地的年降雨量；通过当地气象台站获得当地的年降雨量；求取求取3030年内的年降雨量的平均值年内的年降雨量的平均值，作为设计雨，作为设计雨量分区指标。量分区指标。263.气候分区的确定气候分区的确定（1 1）按照设计高温分区指标，一级区划分为）按照设计高温分区指标，一级区划分为3 3个区：个区：27（2 2）按照设计低温分区指标，二级区划）按照设计低温分区指标，二级区划分为分为4 4个区：
21、个区：28（3 3）按照设计设计雨量分区指标，三级）按照设计设计雨量分区指标，三级区划分为区划分为4 4个区：个区：29沥青路面温度分区沥青路面温度分区沥青路面温度分区沥青路面温度分区由高温和低温组合而成，第一个数由高温和低温组合而成，第一个数由高温和低温组合而成，第一个数由高温和低温组合而成，第一个数字代表高温分区，第二个数字代表低温分区，数字越字代表高温分区，第二个数字代表低温分区，数字越字代表高温分区，第二个数字代表低温分区，数字越字代表高温分区，第二个数字代表低温分区，数字越小表示气候因素越严重。如小表示气候因素越严重。如小表示气候因素越严重。如小表示气候因素越严重。如“1-1”“1-
22、1”表示表示表示表示夏炎热冬严寒夏炎热冬严寒夏炎热冬严寒夏炎热冬严寒，即最热月平均最高气温即最热月平均最高气温即最热月平均最高气温即最热月平均最高气温3030，年极端最低气温，年极端最低气温，年极端最低气温，年极端最低气温-37.037.0。30由温度（最热月平均最高气温和年极端最低气温）和雨量由温度（最热月平均最高气温和年极端最低气温）和雨量由温度（最热月平均最高气温和年极端最低气温）和雨量由温度（最热月平均最高气温和年极端最低气温）和雨量组成组成组成组成气候分区气候分区气候分区气候分区。如如如如1-1-41-1-4表示表示表示表示夏炎热夏炎热夏炎热夏炎热冬严寒干旱区。冬严寒干旱区。冬严寒干旱区。冬严寒干旱区。3132