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1、第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 沥沥青青是是土土木木工工程程中中常常用用的的有有机机胶胶凝凝材材料料，广广泛泛用用于于防防水水、防防潮潮、防防腐腐工工程程以以及及各各种种类类别别的的道道路路工工程程。目目前前常常用用于于土土木木工工程程防防水水材材料料和和道道路路沥沥青青混混合合料料的的是是石石油油沥沥青。青。采采用用石石油油沥沥青青作作胶胶结结料料的的沥沥青青混混合合料料是是公公路路路路面面、机机场场道道面面结结构构的的一一种种主主要要材材料料，也也可可用用于于建建筑筑防防水水或或堤堤坝坝防防渗渗。它它具具有有良良好好的的力力学学性性能能、一一定定的的高高温温稳稳定定性性和和
2、低低温温柔柔韧韧性性，用用作作路路面面具具有有抗抗滑滑性性好好、噪噪音音小小、行行车车平平稳等优点。稳等优点。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 沥青是高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的极其复沥青是高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的极其复杂的混合物，在常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或液杂的混合物，在常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或液体，能溶于多种有机溶剂，如汽油、煤油、柴油等。体，能溶于多种有机溶剂，如汽油、煤油、柴油等。沥青按产源分为地沥青（包括天然沥青和石油沥青）和焦沥青按产源分为地沥青（包括天然沥青和石油沥青）和焦油沥青（包括煤沥青和页岩沥青）。油沥青（包括煤
3、沥青和页岩沥青）。土木工程中常用的主要土木工程中常用的主要是石油沥青。是石油沥青。根据石油沥青的生产加工工艺不同，可分别制根据石油沥青的生产加工工艺不同，可分别制得直馏沥青、蒸馏沥青、氧化沥青、裂化沥青、溶剂沥青等。得直馏沥青、蒸馏沥青、氧化沥青、裂化沥青、溶剂沥青等。第一节第一节 沥青材料沥青材料 第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 一、石油沥青的组分一、石油沥青的组分 （一）三组分分析法（一）三组分分析法 1 1油分油分 在石油沥青中的含量为在石油沥青中的含量为45%45%60%60%，赋予沥青流动性。，赋予沥青流动性。2 2树脂树脂 在石油沥青中的含量为在石油沥青中的含量为1
4、5%15%30%30%，它赋予沥青塑性和，它赋予沥青塑性和粘结性。粘结性。3 3地沥青质地沥青质 在石油沥青中的含量约为在石油沥青中的含量约为5%5%30%30%，决定沥青的粘结，决定沥青的粘结力、粘度和温度稳定性，以及沥青的硬度和软化点等力、粘度和温度稳定性，以及沥青的硬度和软化点等.第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 （二）四组分分析法（二）四组分分析法 四组分分析法是将石油沥青分离为四组分分析法是将石油沥青分离为沥青质沥青质(At)(At)、饱和分饱和分(S)(S)、芳香分芳香分(A)(A)和和胶质胶质(R)(R)四种组分，并分别研究不同组分的四种组分，并分别研究不同组分的特
5、性及其对沥青工程性质的影响。特性及其对沥青工程性质的影响。沥青各组分相对含量的多少决定了沥青的性能。若饱和分沥青各组分相对含量的多少决定了沥青的性能。若饱和分适量，且芳香分含量较高时，沥青通常表现为较强的可塑性与适量，且芳香分含量较高时，沥青通常表现为较强的可塑性与稳定性；当饱和分含量较高时，沥青抵抗变形的能力就较差，稳定性；当饱和分含量较高时，沥青抵抗变形的能力就较差，虽然具有较高的可塑性，但在某些环境条件下稳定性较差；随虽然具有较高的可塑性，但在某些环境条件下稳定性较差；随着沥青中胶质和沥青质的增加，沥青的稳定性越来越好，但其着沥青中胶质和沥青质的增加，沥青的稳定性越来越好，但其施工时的可
6、塑性却越来越差。施工时的可塑性却越来越差。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 二、石油沥青的胶体结构二、石油沥青的胶体结构 石油沥青的胶体结构是影响其性能的重要原因。石油沥青的胶体结构是影响其性能的重要原因。溶胶型、凝胶型及溶溶胶型、凝胶型及溶凝胶型胶体结构的石油沥青示凝胶型胶体结构的石油沥青示意图下图所示。意图下图所示。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 三、石油沥青的主要技术性质三、石油沥青的主要技术性质 1 1粘滞性粘滞性 粘粘滞滞性性是是反反映映石石油油沥沥青青抵抵抗抗其其本本身身相相对对变变形形的的能能力，常表现为沥青的软硬程度或稀稠程度。力，常表现为沥青的软
7、硬程度或稀稠程度。反反映映石石油油沥沥青青粘粘滞滞性性的的主主要要技技术术指指标标是是石石油油沥沥青青的的粘粘度度和和针针入入度度。液液态态石石油油沥沥青青的的粘粘性性用用粘粘度度表表示。固态或半固态石油沥青的粘性用示。固态或半固态石油沥青的粘性用针入度针入度表示。表示。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 2 2温度敏感性温度敏感性 温度敏感性是指石油沥青的粘性和塑性随温度的升降而温度敏感性是指石油沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。变化程度越小，表示沥青的温度敏感性越小；变化的性能。变化程度越小，表示沥青的温度敏感性越小；反之，温度敏感性越大。反之，温度敏感性越大。石油沥青
8、的温度敏感性常用的评价指标是石油沥青的温度敏感性常用的评价指标是软化点软化点和和针入针入度指数。度指数。石油沥青温度敏感性与地沥青质含量和蜡含量密切相关。石油沥青温度敏感性与地沥青质含量和蜡含量密切相关。地沥青质增多，温度敏感性降低。沥青含蜡量多时，温度地沥青质增多，温度敏感性降低。沥青含蜡量多时，温度敏感性大。工程上往往用加入滑石粉、石灰石粉或其他矿敏感性大。工程上往往用加入滑石粉、石灰石粉或其他矿物填料的方法来减小沥青的温度敏感性。物填料的方法来减小沥青的温度敏感性。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 3 3延展性（塑性）延展性（塑性）石油沥青的延展性又称为塑性，是指石油沥青在
9、外力作用石油沥青的延展性又称为塑性，是指石油沥青在外力作用时产生变形而不破坏，除去外力后，则仍保持变形后形状的性时产生变形而不破坏，除去外力后，则仍保持变形后形状的性质。质。石油沥青的延展性通常用石油沥青的延展性通常用延度延度表示。表示。石油沥青的延展性与其组分有关。石油沥青中树脂含量较石油沥青的延展性与其组分有关。石油沥青中树脂含量较多，而其他组分含量又适当时，则沥青延展性较大。当沥青化多，而其他组分含量又适当时，则沥青延展性较大。当沥青化学组分不协调，胶体结构不均匀，含蜡量增加时，都会使沥青学组分不协调，胶体结构不均匀，含蜡量增加时，都会使沥青的延度相对降低。的延度相对降低。第七章第七章
10、沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 4.4.粘附性粘附性 粘粘附附性性是是指指石石油油沥沥青青与与其其他他材材料料（主主要要指指集集料料、基基层层等等）的的界界面面粘粘结结性性能能或或抗抗剥剥落落性性能能。它它直直接接影影响响沥沥青青的的使使用用质质量量和和耐耐久久性性，粘粘附附性性是是评评价价沥沥青青技技术术性性能能的的一一个个重重要要指指标标。粘粘附附性性不不良良的的沥沥青青与与基基层层粘粘接接不不牢牢，很很容容易易脱脱落落而而丧丧失失使使用性能，并使空气或水渗透到空隙中而加快其老化。用性能，并使空气或水渗透到空隙中而加快其老化。粘附性等级共分粘附性等级共分5个等级，个等级，5级最好，级最好
11、，1级最差。级最差。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 5 5大气稳定性大气稳定性 大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素的长时期综合作用下抵抗老化的性能。等因素的长时期综合作用下抵抗老化的性能。大气稳定性的评定方法是利用沥青试样在加热蒸发大气稳定性的评定方法是利用沥青试样在加热蒸发前后的前后的“蒸发损失百分率蒸发损失百分率”、“蒸发后针入度比蒸发后针入度比”或或“老化后延度老化后延度”来评定。石油沥青经蒸发后的质量损失百来评定。石油沥青经蒸发后的质量损失百分率越小，蒸发后针入度比和延度越大，表明其抗老化分率越小，蒸发后针入度
12、比和延度越大，表明其抗老化性能愈强，大气稳定性愈好。性能愈强，大气稳定性愈好。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 6 6施工安全性施工安全性 为获得良好的施工和易性，在使用粘稠沥青时必须为获得良好的施工和易性，在使用粘稠沥青时必须加热，但是当加热达到一定温度时，石油沥青中的油分加热，但是当加热达到一定温度时，石油沥青中的油分就会挥发。若加热达到较高的温度，这些挥发油分与空就会挥发。若加热达到较高的温度，这些挥发油分与空气混合后的气体就可能燃烧。其过程是首先出现混合气气混合后的气体就可能燃烧。其过程是首先出现混合气体产生闪火现象，此后若继续加热，随着混合气体中油体产生闪火现象，此后若
13、继续加热，随着混合气体中油分蒸汽饱和度的增加，混合气体则开始燃烧，从而引发分蒸汽饱和度的增加，混合气体则开始燃烧，从而引发火灾。火灾。闪点和燃点闪点和燃点是保证沥青加热质量和施工安全的一项是保证沥青加热质量和施工安全的一项重要指标。重要指标。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 四、石油沥青的技术要求与选用四、石油沥青的技术要求与选用 （一）建筑石油沥青的技术要求与选用（一）建筑石油沥青的技术要求与选用 建建筑筑石石油油沥沥青青按按针针入入度度指指标标划划分分为为40号号、30号号和和10号三个标号。号三个标号。建建筑筑石石油油沥沥青青针针入入度度较较小小（粘粘性性较较大大），软软化
14、化点点较较高高（耐耐热热性性较较好好），但但延延伸伸度度较较小小（塑塑性性较较差差），主主要要用用于于屋屋面面及及地地下下防防水水、沟沟槽槽防防水水与与防防腐腐、工工程程，也也可可用用于于制制作作油纸、油毡、防水涂料和沥青嵌缝油膏。油纸、油毡、防水涂料和沥青嵌缝油膏。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 （二）道路石油沥青的技术要求与选用（二）道路石油沥青的技术要求与选用 1粘稠石油沥青粘稠石油沥青 粘稠沥青分为粘稠沥青分为160160号、号、130130号、号、110110号、号、9090号、号、7070号、号、5050号、号、3030号等号等7 7个标号。道路石油沥青等级划分除了
15、根个标号。道路石油沥青等级划分除了根据针入度的大小划分外，还要以沥青路面使用的气候条据针入度的大小划分外，还要以沥青路面使用的气候条件为依据，在同一气候分区内根据道路等级和交通特点件为依据，在同一气候分区内根据道路等级和交通特点再将沥青划分为再将沥青划分为1 13 3个不同的针入度等级；同时，按照个不同的针入度等级；同时，按照技术指标将沥青分为技术指标将沥青分为A A、B B、C C三个等级，分别适用于不三个等级，分别适用于不同范围工程，由同范围工程，由A A至至C C，质量级别逐渐降低。，质量级别逐渐降低。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 2液体石油沥青液体石油沥青 液液体体石
16、石油油沥沥青青是是指指在在常常温温下下呈呈液液体体状状态态的的沥沥青青。它它可可以以是是油油分分含含量量较较高高的的直直馏馏沥沥青青，也也可可以以是是稀稀释释剂剂稀稀释释后后的的粘粘稠稠沥沥青青。稀稀释释剂剂挥挥发发速速度度不不同同，沥沥青青的的凝凝结结速速度度也不一样。也不一样。液液体体石石油油沥沥青青可可以以为为快快凝凝AL(R)AL(R)、中中凝凝AL(M)AL(M)和和慢慢凝凝AL(S)AL(S)三三个个等等级级。快快凝凝液液体体沥沥青青按按粘粘度度分分为为AL(R)-1AL(R)-1和和AL(R)-2AL(R)-2两两个个标标号号，中中凝凝和和慢慢凝凝液液体体沥沥青青按按粘粘度度分分
17、为为AL(M)-1AL(M)-1AL(M)-6AL(M)-6和和AL(S)-1AL(S)-1AL(S)-6AL(S)-6等各等各6 6个标号。个标号。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 五、沥青的掺配、改性及主要制品五、沥青的掺配、改性及主要制品 （一）沥青的掺配（一）沥青的掺配 掺掺配配时时要要注注意意遵遵循循同同源源原原则则，即即同同属属石石油油沥沥青青或或同同属属煤煤沥沥青青(或或焦焦油油沥沥青青)的的才才可可掺掺配配。不不同同沥沥青青掺掺配配比比例例应由试验决定，两种沥青的掺配比例也可用下式估算：应由试验决定，两种沥青的掺配比例也可用下式估算：第七章第七章 沥青及沥青混合料
18、沥青及沥青混合料 1氧化沥青氧化沥青 氧化改性是在氧化改性是在250300高温下，向残留沥青或渣油高温下，向残留沥青或渣油中吹入空气，通过氧化作用和聚合作用，使沥青分子变大，中吹入空气，通过氧化作用和聚合作用，使沥青分子变大，提高沥青的粘度和软化点，从而改善沥青的性能。提高沥青的粘度和软化点，从而改善沥青的性能。2.橡胶改性沥青橡胶改性沥青 橡胶是沥青常用的橡胶改性材料有氯丁橡胶、再生橡胶、橡胶是沥青常用的橡胶改性材料有氯丁橡胶、再生橡胶、热塑性丁苯橡胶（热塑性丁苯橡胶（SBS）等。橡胶和沥青有很好的共混性，）等。橡胶和沥青有很好的共混性，并能使石油沥青兼具橡胶的很多优点。橡胶改性沥青克服了并
19、能使石油沥青兼具橡胶的很多优点。橡胶改性沥青克服了传统沥青材料热淌冷脆的缺点，提高了沥青材料的强度和耐传统沥青材料热淌冷脆的缺点，提高了沥青材料的强度和耐老化性。老化性。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料（二）改性沥青（二）改性沥青 3.树脂改性沥青树脂改性沥青 在沥青中掺入适量的树脂改性材料后，可以改善沥青的耐寒性、在沥青中掺入适量的树脂改性材料后，可以改善沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和抗老化性。但树脂和石油沥青的相容性较差，而耐热性、粘结性和抗老化性。但树脂和石油沥青的相容性较差，而且可利用的树脂品种也较少，常用的树脂改性材料有古马隆树脂、且可利用的树脂品种也较少，常用的树脂改
20、性材料有古马隆树脂、聚乙烯、聚丙烯等。聚乙烯、聚丙烯等。4.橡胶和树脂改性沥青橡胶和树脂改性沥青 在沥青材料中同时掺入橡胶和树脂，使沥青同时具有橡胶和树在沥青材料中同时掺入橡胶和树脂，使沥青同时具有橡胶和树脂的特性。且树脂比橡胶便宜，橡胶和树脂又有较好的混溶性，故脂的特性。且树脂比橡胶便宜，橡胶和树脂又有较好的混溶性，故改性效果较好。常用的有氯化聚乙烯改性效果较好。常用的有氯化聚乙烯-橡胶共混改性沥青、聚氯乙烯橡胶共混改性沥青、聚氯乙烯-橡胶共混改性沥青等。橡胶共混改性沥青等。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 5.矿物填充料改性沥青矿物填充料改性沥青 为为了了提提高高沥沥青青的的
21、粘粘结结能能力力和和耐耐热热性性，降降低低沥沥青青的的温温度度敏敏感感性性，经经常常要要加加入入一一定定数数量量的的矿矿物物填填充充料料。常常用用的的矿矿物物填填充充料料大大多多是是粉粉状状的的和和纤纤维维状状的的，主主要要的的有有滑滑石石粉粉、石石灰灰石石粉粉、硅硅藻藻土土和和石石棉棉等等。矿矿物物改改性性沥沥青青的的机机理理为为：沥沥青青中中掺掺加加矿矿物物填填充充料料后后，由由于于沥沥青青对对矿矿物物填填充充料料有有良良好好的的润润湿湿和和吸吸附附作作用用，在在矿矿物物颗颗粒粒表表面面形形成成一一层层稳稳定定、牢牢固固的的沥沥青青薄薄膜膜，带带有有沥沥青青薄薄膜膜的的矿矿物物颗颗粒粒具具
22、有有良良好好的的粘粘性性和和耐耐热热性性。矿矿物物填填充充料料的的掺掺入量要适当，以形成恰当的沥青薄膜层。入量要适当，以形成恰当的沥青薄膜层。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 石石油油沥沥青青与与水水在在乳乳化化剂剂、稳稳定定剂剂等等的的作作用用下下经经乳乳化化加加工工制得的均匀沥青产品，称乳化沥青，也称沥青乳液。制得的均匀沥青产品，称乳化沥青，也称沥青乳液。乳化沥青的主要优点有：冷态施工，节约能源；施工乳化沥青的主要优点有：冷态施工，节约能源；施工便利，节约沥青；保护环境，保障健康；提高道路质量。便利，节约沥青；保护环境，保障健康；提高道路质量。乳化沥青的贮存期不宜过长（一般不
23、超过三个月），乳化沥青的贮存期不宜过长（一般不超过三个月），否则容易引起凝聚分层而变质。贮存温度不得低于否则容易引起凝聚分层而变质。贮存温度不得低于0，不，不宜在宜在0以下施工，以免水分结冰而破坏防水层；也不宜在以下施工，以免水分结冰而破坏防水层；也不宜在夏季烈日下施工，因水分蒸发过快，乳化沥青结膜快，会夏季烈日下施工，因水分蒸发过快，乳化沥青结膜快，会导致膜内水分蒸发不出而产生气泡。导致膜内水分蒸发不出而产生气泡。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料（三）乳化沥青（三）乳化沥青 1冷底子油冷底子油 冷冷底底子子油油是是用用建建筑筑石石油油沥沥青青加加入入汽汽油油、煤煤油油、苯苯等等
24、溶溶剂剂（稀稀释释剂剂）溶溶合合，或或用用软软化化点点为为5070的的煤煤沥沥青青加加入苯溶合而配成的沥青涂料。入苯溶合而配成的沥青涂料。冷冷低低子子油油常常用用30%40%的的石石油油沥沥青青和和60%70%的的溶溶剂剂（汽汽油油或或煤煤油油）混混合合而而成成，施施工工时时随随用用随随配配，首首先先将将沥沥青青加加热热至至108200，脱脱水水后后冷冷却却至至130140，并并加加入入溶溶剂剂量量10%的的煤煤油油，待待温温度度降降至至约约70时时，再再加加入入余余下下的的溶溶剂剂搅搅拌拌均均匀匀为为止止。储储存存时时应应采采用用密密闭闭容容器器，以以防防溶剂挥发。溶剂挥发。第七章第七章 沥
25、青及沥青混合料沥青及沥青混合料（四）沥青基制品（四）沥青基制品 2沥青胶沥青胶 沥沥青青胶胶是是用用沥沥青青材材料料加加入入矿矿质质填填充充料料均均匀匀混混合合制制成。成。沥沥青青胶胶主主要要用用于于粘粘贴贴各各层层石石油油沥沥青青油油毡毡、涂涂刷刷面面层层油油、嵌嵌缝缝、接接头头、补补漏漏以以及及做做防防水水层层的的底底层层等等，它它与水泥砂浆或混凝土都具有良好的粘结性。与水泥砂浆或混凝土都具有良好的粘结性。沥青胶的配置和使用方法分为沥青胶的配置和使用方法分为热用热用和和冷用冷用两种。两种。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 一、沥青混合料的定义和分类一、沥青混合料的定义和分类
26、（一）沥青混合料的定义（一）沥青混合料的定义 根据根据公路沥青路面施工技术规范公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）的有关定义，沥青混合料是指由矿料与沥青结合）的有关定义，沥青混合料是指由矿料与沥青结合料拌合而成的混合料总称。其中沥青结合料是指在沥青料拌合而成的混合料总称。其中沥青结合料是指在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料（含添加的外掺剂、混合料中起胶结作用的沥青类材料（含添加的外掺剂、改性剂等）的总称。改性剂等）的总称。第二节第二节 沥青混合料沥青混合料 第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 （二）沥青混合料的分类（二）沥青混合料的分类 1按矿质混合料的级配组成分
27、类按矿质混合料的级配组成分类 （1）连续密级配沥青混凝土混合料）连续密级配沥青混凝土混合料 （2）连续半开级配沥青混合料）连续半开级配沥青混合料 （3）开级配沥青混合料）开级配沥青混合料 （4）间断级配沥青混合料）间断级配沥青混合料 第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 2按照矿料的最大粒径分类按照矿料的最大粒径分类 根根据据集集料料的的公公称称最最大大粒粒径径,沥沥青青混混合合料料分分为为特特粗粗式式、粗粗粒粒式、中粒式、细粒式和砂粒式。式、中粒式、细粒式和砂粒式。3按施工温度分类按施工温度分类 （1）热拌热铺沥青混合料）热拌热铺沥青混合料 （2）常温沥青混合料）常温沥青混合料 第
28、七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 （一）沥青混合料的结构组成理论（一）沥青混合料的结构组成理论 1.表面理论表面理论 2.胶浆理论胶浆理论 （二）沥青混合料的结构组成形式（二）沥青混合料的结构组成形式 1.悬浮密实结构悬浮密实结构 2.骨架空隙结构骨架空隙结构 3.骨架密实结构骨架密实结构 第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 二、沥青混合料的结构组成二、沥青混合料的结构组成 （三）沥青混合料的强度形成原理（三）沥青混合料的强度形成原理 沥青混合料在路面结构中产生破坏的情况，主要是在高温沥青混合料在路面结构中产生破坏的情况，主要是在高温时由于抗剪强度不足或塑性变形过剩而产
29、生推挤等现象以及低时由于抗剪强度不足或塑性变形过剩而产生推挤等现象以及低温时抗拉强度不足或变形能力较差而产生裂缝现象。目前沥青温时抗拉强度不足或变形能力较差而产生裂缝现象。目前沥青混合料强度和稳定性理论，主要是要求沥青混合料在高温时必混合料强度和稳定性理论，主要是要求沥青混合料在高温时必须具有一定的抗剪强度和抵抗变形的能力。须具有一定的抗剪强度和抵抗变形的能力。为了防止沥青路面产生高温剪切破坏，我国城市道路沥青路为了防止沥青路面产生高温剪切破坏，我国城市道路沥青路面设计方法中，对沥青路面抗剪强度验算，要求在沥青路面面面设计方法中，对沥青路面抗剪强度验算，要求在沥青路面面层破裂面上可能产生的应力
30、不大于沥青混合料的许用剪应力。层破裂面上可能产生的应力不大于沥青混合料的许用剪应力。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 三、沥青混合料的组成材料三、沥青混合料的组成材料 1.1.沥青沥青 沥青在混合料压实过程中犹如润滑剂，将各种矿料组成的稳沥青在混合料压实过程中犹如润滑剂，将各种矿料组成的稳定骨架胶结在一起，经压实后形成的沥青混凝土具有一定的强定骨架胶结在一起，经压实后形成的沥青混凝土具有一定的强度和所需的多种优良品质。度和所需的多种优良品质。2.2.粗集料粗集料 热拌沥青混合料用的粗集料包括碎石、破碎砾石、钢渣、矿热拌沥青混合料用的
31、粗集料包括碎石、破碎砾石、钢渣、矿渣等。高速公路和一级公路对粗集料磨光值和集料与沥青的粘渣等。高速公路和一级公路对粗集料磨光值和集料与沥青的粘附性有所要求，以确保路面不出现磨光和剥落。若粘附性不符附性有所要求，以确保路面不出现磨光和剥落。若粘附性不符合要求时，可对集料掺入消石灰、水泥或石灰水处理或掺加耐合要求时，可对集料掺入消石灰、水泥或石灰水处理或掺加耐水耐热和长期性能好的抗剥落剂。水耐热和长期性能好的抗剥落剂。3.细集料细集料 沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂和石屑。它应洁沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂和石屑。它应洁净干燥、无杂质并有适当颗粒级配，并且与沥青具有良好的净干燥、无杂质并
32、有适当颗粒级配，并且与沥青具有良好的粘结力。对于高等级公路的面层或抗滑表层，石屑的用量不粘结力。对于高等级公路的面层或抗滑表层，石屑的用量不宜超过砂的用量，采用花岗岩、石英岩等酸性石料轧制的砂宜超过砂的用量，采用花岗岩、石英岩等酸性石料轧制的砂或石屑，因与沥青的粘结性较差，不宜用于高等级公路。或石屑，因与沥青的粘结性较差，不宜用于高等级公路。4.矿粉矿粉 沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中强碱性岩沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中强碱性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。除净。第七章第七章 沥青及沥青混合料
33、沥青及沥青混合料 第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 四、影响沥青混合料抗剪强度的因素四、影响沥青混合料抗剪强度的因素 1.1.矿料的形状和级配矿料的形状和级配 2.2.沥青的性质和用量沥青的性质和用量 3.3.矿料表面性质的影响矿料表面性质的影响 4.4.矿料比面的影响矿料比面的影响 5.5.温度和剪切速率的影响温度和剪切速率的影响 第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 五、沥青混合料的技术性质五、沥青混合料的技术性质 （一）高温稳定性（一）高温稳定性 1.1.马歇尔稳定度马歇尔稳定度 2.2.车辙试验车辙试验 （二）低温抗裂性（二）低温抗裂性 （三）耐久性（三）耐久性
34、 （四）水稳定性（四）水稳定性 （五）抗滑性（五）抗滑性 （六）施工和易性（六）施工和易性 第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料六、沥青混合料配合比设计六、沥青混合料配合比设计 沥沥青青混混合合料料的的配配合合比比设设计计就就是是确确定定混混合合料料各各组组成成部部分分的的最最佳佳比比例例，其其主主要要内内容容是是矿矿质质混混合合料料级级配配设设计计和和最最佳佳沥沥青青用用量量确确定定。包包括括目目标标配配合合比比（实实验验室室配配合合比比）设设计、生产配合比设计和试拌试铺配合比调整计、生产配合比设计和试拌试铺配合比调整三个阶段。三个阶段。本本节节着着重重介介绍绍国国内内常常用用的的
35、马马歇歇尔尔设设计计法法用用于于分分析析热热拌沥青混合料的具体过程。拌沥青混合料的具体过程。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 （一）（一）实验室配合比（目标配合比）设计实验室配合比（目标配合比）设计 1.1.矿质混合料级配设计矿质混合料级配设计 2.2.确定混合料的最佳沥青用量确定混合料的最佳沥青用量 3.3.马歇尔试验结果分析马歇尔试验结果分析 4.4.水稳定性检验水稳定性检验 5.5.抗车辙能力检验抗车辙能力检验 6.6.低温抗裂性能检验低温抗裂性能检验 7.7.钢渣活性检验钢渣活性检验 第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 （二）生产（二）生产配合比设计配合比设计
36、 试试验验前前，应应先先根根据据级级配配类类型型选选择择振振动动筛筛筛筛号号，使使几几个个热热料料仓仓的的材材料料大大致致相相差差不不多多，并并与与冷冷料料仓仓筛筛号号大大致致对对应应。最最大大筛筛孔孔应应保保证证使使超超粒粒径径料料排排出出，使使最最大大粒粒径径筛筛孔孔通通过过量量符符合合设设计计范范围围要要求求。试试验验时时，按按目目标标配配合合比比设设计计的的冷冷料料比比例例上上料料、烘烘干干、筛筛分分，然然后后在在热热料料仓仓取取样样筛筛分分，与与目目标标配配合合比比设设计计一一样样进进行行矿矿料料级级配配计计算算，得得出出不不同同料料仓仓矿矿粉粉用用量量比比例例，按按此此比比例例进进
37、行行马马歇歇尔尔试试验验。油油石石比比可可取取目目标标配配合合比比得得出出的的最最佳佳油油石石比比及及其其0.3%0.3%三三档试验，并得到生产配合比的最佳油石比，供试拌试铺用。档试验，并得到生产配合比的最佳油石比，供试拌试铺用。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 （三）试拌试铺配合比调整（三）试拌试铺配合比调整 按按照照生生产产配配合合比比结结果果进进行行试试拌拌，根根据据试试拌拌出出的的混混合合料料对对其其级级配配和和油油石石比比发发表表意意见见。如如有有不不同同意意见见，应应当当适适当当调调整整，再再进进行行观观察察。然然后后用用此此混混合合料料在在试试铺铺段段上上试试铺铺，
38、进进一一步步观观察察摊摊铺铺、碾碾压压过过程程和和成成型型混混合合料料的的表表面面状状况况，判判断断混混合合料料的的级级配配和和油油石石比比。如如不不满满意意也也应应适适当当调调整整，重重新新试试拌拌试试铺铺，直直至至满满意意为为止止。同同时时，实实验验室室密密切切配配合合现现场场施施工工，在在拌拌和和厂厂或或摊摊铺铺现现场场采采集集沥沥青青混混合合料料试试样样，进进行行马马歇歇尔尔试试验验、车车辙辙试试验验、浸浸水水马马歇歇尔尔试试验验及及抽抽提提试试验验等等，再再次次检检验验混混合合料料实实际际级级配配和和油油石石比比及及混混合合料料的的高高温温稳稳定定性性和和水水稳稳定定性性。同同时时按
39、按照照规规范范规规定定的的试试铺铺段段铺铺筑筑要要求求进行其他试验。当全部满足要求时，便可进入正常生产阶段。进行其他试验。当全部满足要求时，便可进入正常生产阶段。第七章第七章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料 根根据据标标准准配配合合比比及及质质量量管管理理要要求求中中各各筛筛孔孔的的允允许许波波动动范范围围，制制定定工工程程施施工工用用的的级级配配控控制制范范围围，用用以以检检验验和和控制沥青混合料的施工质量。控制沥青混合料的施工质量。经经设设计计确确定定的的标标准准配配合合比比在在施施工工过过程程中中不不得得随随意意变变更更。生生产产过过程程中中，应应加加强强日日常常跟跟踪踪检检测测，严严格格控控制制进进场场材材料料的的质质量量和和拌拌和和料料的的配配合合比比例例，如如遇遇进进场场材材料料变变化化并并经经检检测测沥沥青青混混合合料料的的矿矿料料级级配配，马马歇歇尔尔技技术术指指标标不不符符合合要要求求时时，应应及及时时调调整整配配合合比比，使使沥沥青青混混合合料料的的质质量量符符合合要要求求并保持相对稳定，必要时重新进行配合比设计。并保持相对稳定，必要时重新进行配合比设计。本讲结束本讲结束