土木工程材料第七章沥青及沥青混合料

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1、土土木木工工程程材材料料第第七七章章沥沥青青及及沥沥青青混混合合料料韩韩玉玉民民主主讲讲7.1 沥青沥青沥青是高分子碳氢化合物及其非金属衍生物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。组成的极其复杂的混合物。是是有机胶凝材料有机胶凝材料。常温下。常温下呈黑色或黑褐色呈黑色或黑褐色的的固体或半固体或液体固体或半固体或液体。沥青分类：沥青分类：地沥青：天然沥青、石油沥青地沥青：天然沥青、石油沥青焦油沥青：煤沥青、页岩沥青焦油沥青：煤沥青、页岩沥青|1. 1. 石油沥青石油沥青| 石油沥青是石油沥青是由石油原油经蒸馏提炼出各种由石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油（如汽油、柴油等）及润

2、滑油以后的残轻质油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残留物，再经过加工而得的产品留物，再经过加工而得的产品。|1.1 1.1 石油沥青的组分石油沥青的组分| 石油沥青是由石油沥青是由许多高分子碳多高分子碳氢化合物及其化合物及其非金属（主要非金属（主要为氧、硫、氮等）衍生物氧、硫、氮等）衍生物组成的成的复复杂混合物混合物。将沥青中化学成分及性质极为接。将沥青中化学成分及性质极为接近，并且与物理力学性质有一定关系的成分，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，这些组就称为划分为若干个组，这些组就称为“组分组分”。 |沥青中各组分的主要特性简述如下：沥青中各组分的主要特性简述如下：|

3、（）（）油分油分。油分为淡黄色至红褐色。油分为淡黄色至红褐色的油状液体，是沥青中的油状液体，是沥青中分子量最小和密分子量最小和密度最小度最小的组分，密度介于的组分，密度介于cmcm3 3之间。之间。在在170170较长时间加热，油分可以较长时间加热，油分可以挥发挥发。油分能油分能溶于溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氧化碳和丙酮等烷、苯、四氧化碳和丙酮等有机溶剂有机溶剂中，中，但不溶于酒精。但不溶于酒精。油分赋予沥青以流动性。油分赋予沥青以流动性。|( () )树脂树脂（沥青脂胶）。沥青脂胶为（沥青脂胶）。沥青脂胶为黄色至黑褐黄色至黑褐色粘稠状物质色粘稠状物质（半固

4、体），分子量比油分大（半固体），分子量比油分大（60060010001000），密度为），密度为cmcm3 3。沥青脂胶中绝。沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂能溶于三氯甲烷、大部分属于中性树脂。中性树脂能溶于三氯甲烷、汽油和苯等汽油和苯等有机溶剂有机溶剂，但在酒精和丙酮中难溶解，但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低，它或溶解度很低，它赋予沥青以良好的粘结性、塑赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性性和可流动性。中性树脂含量增加，石油沥青的。中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。另外，沥青树脂中还延度和粘结力等品质愈好。另外，沥青树脂中还含有少量的酸性树脂，即地沥青酸和地沥青

5、酸酐，含有少量的酸性树脂，即地沥青酸和地沥青酸酐，是沥青中的表面活性物质。它改善了石油沥青是沥青中的表面活性物质。它改善了石油沥青对对矿物材料的浸润性矿物材料的浸润性，特别是提高了对碳酸盐类岩，特别是提高了对碳酸盐类岩石的粘附性，并有利于石油沥青的可乳化性。沥石的粘附性，并有利于石油沥青的可乳化性。沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。|（）（）地沥青质地沥青质（沥青质）。地沥青质为（沥青质）。地沥青质为深褐色深褐色至黑色固态无定形物质至黑色固态无定形物质（固体粉末），分子量比（固体粉末），分子量比树脂更大（树脂更大（10001000以上），密度大于

6、以上），密度大于1 g1 gcmcm3 3，不，不溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。地沥青质是决定石油沥青地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、粘性温度敏感性、粘性的重的重要组成部分，其含量愈多，则软化点愈高，粘性要组成部分，其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆。愈大，即愈硬脆。| 另外，石油沥青中还含的另外，石油沥青中还含的沥青碳和沥青碳和似碳物似碳物，是石油沥青中分子量最大的。它，是石油沥青中分子量最大的。它降低石降低石油沥青的粘结力油沥青的粘结

7、力。| 石油沥青中还含有石油沥青中还含有蜡蜡，它会，它会降低石油沥青的降低石油沥青的粘结性和塑性粘结性和塑性，同时对，同时对温度特别敏感温度特别敏感（即温度稳（即温度稳定性差）。所以蜡是石油沥青的有害成分。定性差）。所以蜡是石油沥青的有害成分。|1.2 1.2 石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构| 油分、树脂和地沥青质是石油沥青的油分、树脂和地沥青质是石油沥青的三大组分三大组分，其中油分和树脂可以互相溶解，其中油分和树脂可以互相溶解，树脂能浸润地沥青质，并在地沥青质的超树脂能浸润地沥青质，并在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。所以石油沥青细颗粒表面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以地沥青

8、质为核心，周围吸附部的结构是以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分的互溶物而构成胶团，无数分树脂和油分的互溶物而构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。根据胶团分散在油分中而形成胶体结构。根据沥青中各组分的相对比例不同，胶体结构沥青中各组分的相对比例不同，胶体结构可分为可分为溶胶型、凝胶型和溶凝胶型溶胶型、凝胶型和溶凝胶型三种类三种类型。型。|（1 1）溶胶结构溶胶结构。地沥青质含量较少，胶团间完全没。地沥青质含量较少，胶团间完全没有引力或引力很小，在外力作用下随时间发展的变有引力或引力很小，在外力作用下随时间发展的变形特性与粘性液体一样。直馏沥青的结构多为溶胶形特性与粘性液体一样。直

9、馏沥青的结构多为溶胶结构。结构。|（2 2）凝胶结构凝胶结构。凝胶结构地沥青质含量很多，胶团。凝胶结构地沥青质含量很多，胶团间有引力形成立体网状，地沥青质分散在网格之间，间有引力形成立体网状，地沥青质分散在网格之间，在外力作用下弹性效应明显。氧化沥青多属于凝胶在外力作用下弹性效应明显。氧化沥青多属于凝胶结构。结构。|（3 3）溶一凝胶结构溶一凝胶结构介于溶胶与凝胶之间，并有较多介于溶胶与凝胶之间，并有较多的树脂，胶团间有一定吸引力，在常温下受力变形的树脂，胶团间有一定吸引力，在常温下受力变形的最初阶段呈现出明显的弹性效应，当变形增加到的最初阶段呈现出明显的弹性效应，当变形增加到一定数值后，则变

10、为有阻尼的粘性流动。一定数值后，则变为有阻尼的粘性流动。| 大部分优质道路沥青均配成溶凝胶型结构，大部分优质道路沥青均配成溶凝胶型结构，具有具有粘弹性和触变性粘弹性和触变性，故亦称弹性溶胶。，故亦称弹性溶胶。|1.3 1.3 石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质|（1 1）粘滞性粘滞性| 石油沥青的粘滞性又称粘性。石油沥青的粘滞性又称粘性。|粘滞性应以粘滞性应以绝对粘度绝对粘度表示，但因其测定方表示，但因其测定方法较复杂，故工程中常用法较复杂，故工程中常用相对粘度相对粘度（条件（条件粘度）来表示粘滞性，对使用粘稠（半固粘度）来表示粘滞性，对使用粘稠（半固体或固体）的石油沥青用体或固体）的石油沥

11、青用针入度针入度表示，对表示，对液体石油沥青则用液体石油沥青则用粘滞度粘滞度表示。表示。| 粘稠石油沥青的针入度是在规定温度粘稠石油沥青的针入度是在规定温度（2525）条件下，以规定质量（）条件下，以规定质量（100100）的）的标准针，在规定时间（标准针，在规定时间（s s）内贯入试样中）内贯入试样中的深度来表示，单位以的深度来表示，单位以1/10mm1/10mm计。针入度反计。针入度反映了石油沥青映了石油沥青抵抗剪切变形抵抗剪切变形的能力。针入度的能力。针入度值越小，表明粘度越大。（值越小，表明粘度越大。（P317 P317 附图附图6-16-1）| 粘滞度是将一定量的液体沥青，在某温粘滞

12、度是将一定量的液体沥青，在某温度下经一定直径的小孔流出度下经一定直径的小孔流出50cm50cm3 3所需的时间，所需的时间，以秒表示。常用符号以秒表示。常用符号“C“Cd dt tT”T”表示粘滞度，表示粘滞度，其中为小孔直径（其中为小孔直径（mmmm），为试样温度，），为试样温度，为流出为流出50 cm50 cm3 3沥青的时间。有沥青的时间。有1010、mmmm三种，通常为三种，通常为2525或或6060。|（）塑性塑性| 塑性指石油沥青在外力作用下产生变塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。沥青的塑性对冲击

13、振动后的形状的性质。沥青的塑性对冲击振动荷载有一定吸收能力，并能减少摩擦时的荷载有一定吸收能力，并能减少摩擦时的噪声，故沥青是一种优良的道路路面材料。噪声，故沥青是一种优良的道路路面材料。| 石油沥青的塑性用石油沥青的塑性用延度延度表示。延度愈表示。延度愈大，塑性愈好。延度测定是把沥青制成大，塑性愈好。延度测定是把沥青制成“”字形标准试件，置于延度仪内字形标准试件，置于延度仪内2525水水中，以中，以 5cm 5cmminmin的速度拉伸，用拉断时的的速度拉伸，用拉断时的伸长度来表示，单位用伸长度来表示，单位用cmcm计。（计。（P319 P319 附图附图6-26-2）|（）（）温度敏感性温

14、度敏感性| 温度敏感性是温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能塑性随温度升降而变化的性能。由于沥青。由于沥青是一种高分子非晶态热塑性物质，故没有是一种高分子非晶态热塑性物质，故没有一定的熔点。一定的熔点。| 沥青的粘滞性和塑性随温度变化而变化。沥青的粘滞性和塑性随温度变化而变化。石油沥青中地沥青质含量较多时，其温度石油沥青中地沥青质含量较多时，其温度敏感性较小。在工程中使用时往往加入滑敏感性较小。在工程中使用时往往加入滑石粉、石灰石粉等矿物填料，以减小其温石粉、石灰石粉等矿物填料，以减小其温度敏感性。沥青中含蜡量较多时，则会产度敏感性。沥青中含蜡量较多

15、时，则会产生温度较高（生温度较高（6060左右）时就发生流淌，左右）时就发生流淌，在温度较低时又易变硬开裂。在温度较低时又易变硬开裂。|温度敏感性以温度敏感性以软化点软化点指标表示。由于沥青指标表示。由于沥青材料从固态至液态有一定的变态间隔，故材料从固态至液态有一定的变态间隔，故规定以其中某一状态作为从固态转变到粘规定以其中某一状态作为从固态转变到粘流态的起点，相应的温度则称为沥青的软流态的起点，相应的温度则称为沥青的软化点。沥青软化点一般采用化点。沥青软化点一般采用环球法环球法测测定。它是把沥青试样装入规定尺寸（直径，定。它是把沥青试样装入规定尺寸（直径，高高mmmm）的铜环内，试样上放置一

16、标准钢）的铜环内，试样上放置一标准钢球（直径，质量），浸入水或甘油中，球（直径，质量），浸入水或甘油中，以规定的速度升温（以规定的速度升温（minmin），当沥青），当沥青软化下垂至规定距离（）时的温度即为其软化下垂至规定距离（）时的温度即为其软化点，以摄氏度（软化点，以摄氏度（）计。（）计。（P321 P321 附图附图6-36-3）|另外，另外，沥青的脆点沥青的脆点是反映温度敏感性的另是反映温度敏感性的另一个指标，它是指沥青从高弹态转到玻璃一个指标，它是指沥青从高弹态转到玻璃态过程中的某一规定状态的相应温度，该态过程中的某一规定状态的相应温度，该指标主要反映沥青的指标主要反映沥青的低温变形

17、能力低温变形能力。寒冷。寒冷地区应用的沥青应考虑沥青的脆点。沥青地区应用的沥青应考虑沥青的脆点。沥青的软化点愈高，脆点愈低，则沥青的温度的软化点愈高，脆点愈低，则沥青的温度敏感性越小。敏感性越小。|（）（）大气稳定性大气稳定性| 石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能，称为大气稳定性。也是沥青材料的耐能，称为大气稳定性。也是沥青材料的耐久性。在大气因素的综合作用下，沥青中久性。在大气因素的综合作用下，沥青中各组分会发生不断递变，低分子化合物将各组分会发生不断递变，低分子化合物将逐步转变成高分子物

18、质，即油分和树脂逐逐步转变成高分子物质，即油分和树脂逐渐减少，而地沥青质逐渐增多。石油沥青渐减少，而地沥青质逐渐增多。石油沥青随着时间的进展，流动性和塑性将逐渐减随着时间的进展，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂。这个过小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂。这个过程称为石油沥青的程称为石油沥青的“老化老化”。所以大气稳。所以大气稳定性即为沥青抵抗老化的性能。定性即为沥青抵抗老化的性能。|石油沥青的大气稳定性以石油沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分加热蒸发损失百分率和加热前后针入度比率和加热前后针入度比来评定。其测定方法来评定。其测定方法是：先测定沥青试样的质量及其针入度，然是：先测定沥青

19、试样的质量及其针入度，然后将试样置于烘箱中，在后将试样置于烘箱中，在160160下加热蒸发下加热蒸发h,h,，待冷却后再测定其质量及针入度。计，待冷却后再测定其质量及针入度。计算出蒸发损失质量占原质量的百分数，称为算出蒸发损失质量占原质量的百分数，称为蒸发损失百分率；测得蒸发后针入度占原针蒸发损失百分率；测得蒸发后针入度占原针入度的百分数，称为蒸发后针入度比。蒸发入度的百分数，称为蒸发后针入度比。蒸发损失百分数愈小和蒸发后针入度比愈大，则损失百分数愈小和蒸发后针入度比愈大，则表示沥青的大气稳定性愈好，即表示沥青的大气稳定性愈好，即老化老化”愈愈慢。慢。|以上四种性质是石油沥青材料的主要性质，以

20、上四种性质是石油沥青材料的主要性质，前三项是划分石油沥青牌号的依据。此外，前三项是划分石油沥青牌号的依据。此外，为评定沥青的品质和保证施工安全，还应了为评定沥青的品质和保证施工安全，还应了解石油沥青的解石油沥青的溶解度、闪点和燃点溶解度、闪点和燃点等性质。等性质。|1.4 1.4 石油沥青的技术标准及应用石油沥青的技术标准及应用|（）石油沥青的技术标准（）石油沥青的技术标准|根据我国现行石油沥青标准，在工程建设中根据我国现行石油沥青标准，在工程建设中常用的石油沥青分道路石油沥青、建筑石油常用的石油沥青分道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青等，各品种按技术性质沥青和普通石油沥青等，各品种按技

21、术性质划分牌号。不同石油沥青的技术指标要求见划分牌号。不同石油沥青的技术指标要求见表表10-110-1、10-210-2、10-310-3。|从表从表10-110-1、10-210-2、10-310-3可以看出，道路石油可以看出，道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青都是沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青都是按按针入度指标来划分牌号的针入度指标来划分牌号的。在同一品种石油。在同一品种石油沥青材料中，牌号愈小，沥青愈硬；牌号愈沥青材料中，牌号愈小，沥青愈硬；牌号愈大，沥青愈软。同时随着牌号增加，沥青的大，沥青愈软。同时随着牌号增加，沥青的粘性减小（针入度增加），塑性增加（延度粘性减小（针入度增加

22、），塑性增加（延度增大），而温度敏感性增大（软化点降低）增大），而温度敏感性增大（软化点降低）|（2 2）石油沥青的应用）石油沥青的应用| 在选用沥青材料时，应根据在选用沥青材料时，应根据工程性质（房屋、工程性质（房屋、道路、防腐）及当地气候条件、所处工程部位道路、防腐）及当地气候条件、所处工程部位（屋面、地下）（屋面、地下）来选用不同品种和牌号的沥青。来选用不同品种和牌号的沥青。| 道路石油沥青牌号较多，主要用于道路路面道路石油沥青牌号较多，主要用于道路路面或车间地面等工程，一般拌制成沥青混凝土、沥或车间地面等工程，一般拌制成沥青混凝土、沥青拌合料或沥青砂浆等使用。青拌合料或沥青砂浆等使用。

23、| 建筑石油沥青粘性较大，耐热性较好，但塑建筑石油沥青粘性较大，耐热性较好，但塑性较小，主要用作制造性较小，主要用作制造油毡、油纸、防水涂料和油毡、油纸、防水涂料和沥青胶。沥青胶。它们绝大部分用于屋面及地下防水沟槽它们绝大部分用于屋面及地下防水沟槽防水、防腐蚀及管道防腐等工程。对于屋面防水防水、防腐蚀及管道防腐等工程。对于屋面防水工程，应注意防止过分软化。工程，应注意防止过分软化。|为避免夏季流淌，屋面用沥青材料的软化为避免夏季流淌，屋面用沥青材料的软化点还应比当地气温下屋面可能达到的最高点还应比当地气温下屋面可能达到的最高温度高温度高2020以上。但软化点也不宜选择过以上。但软化点也不宜选择

24、过高，否则冬季低温易发生硬脆甚至开裂。高，否则冬季低温易发生硬脆甚至开裂。对一些不易受温度影响的部位，可选用牌对一些不易受温度影响的部位，可选用牌号较大的沥青。号较大的沥青。| 普通石油沥青含蜡较多，其一般含量普通石油沥青含蜡较多，其一般含量大于大于5 5，有的高达，有的高达2020以上（称多蜡石油以上（称多蜡石油沥青），因而温度敏感性大，故在工程中沥青），因而温度敏感性大，故在工程中不直单独使用，只能与其他种类石油沥青不直单独使用，只能与其他种类石油沥青掺配使用。掺配使用。|1.5 1.5 石油沥青的掺配与稀释石油沥青的掺配与稀释| 当不能获得合适牌号的沥青时，可采用两种牌号的当不能获得合适

25、牌号的沥青时，可采用两种牌号的石油沥青掺配使用，但不能与煤沥青相掺。两种石油沥石油沥青掺配使用，但不能与煤沥青相掺。两种石油沥青的掺配比例可用下式估算：青的掺配比例可用下式估算：|式中式中1 1较软石油沥青用量（）；较软石油沥青用量（）；| 2 2较硬石油沥青用量（）；较硬石油沥青用量（）；| 掺配后的石油沥青软化点（掺配后的石油沥青软化点（）；）；| 1 1较软石油沥青软化点（较软石油沥青软化点（）；）；| 2 2较硬石油沥青软化点（较硬石油沥青软化点（）。）。|以估算的掺配比例和其邻近的比例（以估算的掺配比例和其邻近的比例（1010）进行）进行试配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的软化点，

26、然试配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的软化点，然后绘制后绘制“掺配比一软化点掺配比一软化点”关系曲线，即可从曲线上确关系曲线，即可从曲线上确定出所要求的掺配比例。定出所要求的掺配比例。|2. 2. 煤沥青煤沥青|煤沥青是煤沥青是炼焦厂或煤气厂的副产品炼焦厂或煤气厂的副产品。烟煤在干馏。烟煤在干馏过程中的挥发物质，经冷凝而成黑色粘性液体称过程中的挥发物质，经冷凝而成黑色粘性液体称为煤焦油，煤焦油经分馏加工提取轻油、中油、为煤焦油，煤焦油经分馏加工提取轻油、中油、重油、蒽油以后，所得残渣即为煤沥青。重油、蒽油以后，所得残渣即为煤沥青。|煤沥青的特性煤沥青的特性| 煤沥青的主要组分为煤沥青的主要组

27、分为油分、脂胶、游离碳油分、脂胶、游离碳等，等，常含有少量常含有少量酸、碱酸、碱物质。由于煤沥青的组分和石物质。由于煤沥青的组分和石油沥青不同，故其性能也不同，主要表现在温度油沥青不同，故其性能也不同，主要表现在温度敏感性大，大气稳定性较差，塑性较差。煤沥青敏感性大，大气稳定性较差，塑性较差。煤沥青中的酸、碱物质都是表面活性物质，由于含表面中的酸、碱物质都是表面活性物质，由于含表面活性物质较多，故与矿料表面的粘附力较好；防活性物质较多，故与矿料表面的粘附力较好；防腐性好。因含酚、蒽等有毒物质，防腐蚀能力较腐性好。因含酚、蒽等有毒物质，防腐蚀能力较强，故适用于木材的防腐处理。强，故适用于木材的防

28、腐处理。|2.2 2.2 煤沥青与石油沥青的鉴别方法煤沥青与石油沥青的鉴别方法|2.3 2.3 煤沥青的应用煤沥青的应用| 煤沥青具有很好的防腐能力、良好的粘结能煤沥青具有很好的防腐能力、良好的粘结能力。因此可用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂力。因此可用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料，油膏以及制作油毡等。料，油膏以及制作油毡等。|3. 3. 改性石油沥青改性石油沥青|3.1 3.1 矿物填料改性沥青矿物填料改性沥青| 在沥青中加入一定数量的矿物填充料，在沥青中加入一定数量的矿物填充料，可以提高沥青的粘性和耐热性，减小沥青可以提高沥青的粘性和耐热性，减小沥青的温度敏感性，同时也减少了沥青的耗用

29、的温度敏感性，同时也减少了沥青的耗用量，主要适用于量，主要适用于生产沥青胶生产沥青胶。|（）常用矿物填料（）常用矿物填料| 矿物填料有粉状和纤维状两种，常用矿物填料有粉状和纤维状两种，常用的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒和云母粉等。和云母粉等。|（）矿物填充料改性机理（）矿物填充料改性机理|由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥青可以单分子状态排列在矿物颗粒（或沥青可以单分子状态排列在矿物颗粒（或纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，称之为称之为“结构沥青结构沥青”。结构沥青具

30、有较高。结构沥青具有较高的粘性和耐热性等，但是矿物填充料的掺的粘性和耐热性等，但是矿物填充料的掺入量要适当，一般掺量为入量要适当，一般掺量为时，可以形成恰当的结构沥青膜层。时，可以形成恰当的结构沥青膜层。|3.2 3.2 树脂改性沥青树脂改性沥青|用树脂改性石油沥青，可以用树脂改性石油沥青，可以改善沥青的耐改善沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性寒性、耐热性、粘结性和不透气性。在生。在生产产卷材、密封材料和防水涂料卷材、密封材料和防水涂料等产品时均等产品时均需应用。常用的树脂有：古马隆树脂，聚需应用。常用的树脂有：古马隆树脂，聚乙烯，聚丙烯，酚醛树脂及天然松香等。乙烯，聚丙烯，酚醛树脂及天然

31、松香等。|3.3 3.3 橡胶改性沥青橡胶改性沥青|（）氯丁橡胶改性沥青（）氯丁橡胶改性沥青|石油沥青中掺入氯丁橡胶后，可使其石油沥青中掺入氯丁橡胶后，可使其气密气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐臭氧性、耐候性和耐燃性臭氧性、耐候性和耐燃性等得到大大改善。等得到大大改善。氯丁橡胶掺入的方法有溶剂法和水乳法。氯丁橡胶掺入的方法有溶剂法和水乳法。溶剂法是先将氯丁橡胶溶于一定的溶剂溶剂法是先将氯丁橡胶溶于一定的溶剂（如甲苯）中形成溶液，然后掺入液态沥（如甲苯）中形成溶液，然后掺入液态沥青中并混合均匀即可。水乳法是将橡胶和青中并混合均匀即可。水乳法是将橡胶和石

32、油沥青分别制成乳液，然后混合均匀即石油沥青分别制成乳液，然后混合均匀即可使用。可使用。|（2 2）丁基橡胶改性沥青）丁基橡胶改性沥青|丁基橡胶沥青的配制方法与氯丁橡胶沥青类似。丁基橡胶沥青的配制方法与氯丁橡胶沥青类似。|（）热塑性丁苯橡胶（）热塑性丁苯橡胶（SBSSBS）改性沥青）改性沥青|SBSSBS热塑性橡胶兼有橡胶和塑料的特性，常温热塑性橡胶兼有橡胶和塑料的特性，常温下具有橡胶的弹性，在高温下又能像塑料那样下具有橡胶的弹性，在高温下又能像塑料那样熔融流动，成为可塑的材料。所以采用熔融流动，成为可塑的材料。所以采用橡胶改性沥青，其耐高、低温性能均有较明显橡胶改性沥青，其耐高、低温性能均有较

33、明显提高。提高。|（）再生橡胶改性沥青（）再生橡胶改性沥青|再生橡胶掺入石油沥青中，同样可大大提高石再生橡胶掺入石油沥青中，同样可大大提高石油沥青的气密性，低温柔性，耐光、热和臭氧油沥青的气密性，低温柔性，耐光、热和臭氧性，以及耐候性，且价格低廉。性，以及耐候性，且价格低廉。|7.2 7.2 沥青基防水材料沥青基防水材料|1. 1. 沥青防水卷材沥青防水卷材|凡用原纸或玻璃布、石棉布、棉麻织品等胎料浸凡用原纸或玻璃布、石棉布、棉麻织品等胎料浸渍石油沥青（或焦油沥青）制成的卷状材料，称渍石油沥青（或焦油沥青）制成的卷状材料，称为浸渍卷材（有胎卷材）。将石棉、橡胶粉等掺为浸渍卷材（有胎卷材）。将石

34、棉、橡胶粉等掺入沥青材料中，经碾压制成的卷状材料称为辊压入沥青材料中，经碾压制成的卷状材料称为辊压卷材（无胎卷材）。这两种卷材通称沥青防水卷卷材（无胎卷材）。这两种卷材通称沥青防水卷材。材。|1.1 1.1 普通原纸胎基油毡和油纸普通原纸胎基油毡和油纸|采用低软化点沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的采用低软化点沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的纸胎防水卷材叫油纸，当再用高软化点沥青涂盖纸胎防水卷材叫油纸，当再用高软化点沥青涂盖油纸的两面，并撒布隔离材料后，则称为油毡。油纸的两面，并撒布隔离材料后，则称为油毡。按原纸按原纸1m1m2 2的质量克数，油毡分为的质量克数，油毡分为200200、350350和

35、和500500三种标号，油纸分为三种标号，油纸分为200200和和350350两种标号。两种标号。|1.2 1.2 新型有胎沥青防水卷材新型有胎沥青防水卷材|新型有胎沥青防水卷材主要有麻布油毡、石棉布油毡、新型有胎沥青防水卷材主要有麻布油毡、石棉布油毡、玻璃纤维布油毡、合成纤维布油毡等。这些油毡的制玻璃纤维布油毡、合成纤维布油毡等。这些油毡的制法与纸胎油毡相同，但抗拉强度、耐久性等都比纸胎法与纸胎油毡相同，但抗拉强度、耐久性等都比纸胎油毡好得多，适用于防水性、耐久性和防腐性要求较油毡好得多，适用于防水性、耐久性和防腐性要求较高的工程。高的工程。|SBSSBS改性沥青柔性油毡是近年来生产的一种弹

36、性体沥改性沥青柔性油毡是近年来生产的一种弹性体沥青防水卷材，它以聚酯纤维无纺布为胎体，以青防水卷材，它以聚酯纤维无纺布为胎体，以橡胶改性沥青为面层，以塑料薄膜为隔离层，油毡表橡胶改性沥青为面层，以塑料薄膜为隔离层，油毡表面带有砂粒。它的耐撕裂强度比玻璃纤维胎油毡大面带有砂粒。它的耐撕裂强度比玻璃纤维胎油毡大15151717倍，耐刺穿性大倍，耐刺穿性大15151919倍，可用氯丁粘合剂进行倍，可用氯丁粘合剂进行冷粘贴施工，也可用汽油喷灯进行热熔施工，是目前冷粘贴施工，也可用汽油喷灯进行热熔施工，是目前性能最佳的油毡之一。性能最佳的油毡之一。|2. 2. 沥青基防水涂料沥青基防水涂料|2.1 2.

37、1 乳化沥青乳化沥青| 乳化沥青是乳化沥青是沥青以微粒（粒径沥青以微粒（粒径mm左左右）分散在有乳化剂的水中而成的乳胶体右）分散在有乳化剂的水中而成的乳胶体。配制时，首先在水中加入少量乳化剂，再配制时，首先在水中加入少量乳化剂，再将沥青热熔后缓缓倒入，同时高速搅拌，将沥青热熔后缓缓倒入，同时高速搅拌，使沥青分散成微小颗粒，均匀分布在溶有使沥青分散成微小颗粒，均匀分布在溶有乳化剂的水中。由于乳化剂分子一端强烈乳化剂的水中。由于乳化剂分子一端强烈吸附在沥青微小颗粒表面，另一端则与水吸附在沥青微小颗粒表面，另一端则与水分子很好地结合，产生有益的桥梁作用，分子很好地结合，产生有益的桥梁作用，使乳液获得

38、稳定。使乳液获得稳定。|乳化剂是一种表面活性剂。工程中所用的阴离乳化剂是一种表面活性剂。工程中所用的阴离子乳化剂有钠皂或肥皂、洗衣粉等。阳离子乳子乳化剂有钠皂或肥皂、洗衣粉等。阳离子乳化剂有双甲基十八烷溴胺和三甲基十六烷溴胺化剂有双甲基十八烷溴胺和三甲基十六烷溴胺等。非离子乳化剂有聚乙烯醇，平平加（烷基等。非离子乳化剂有聚乙烯醇，平平加（烷基苯酚环氧乙烷缩合物）等。矿物胶体乳化剂有苯酚环氧乙烷缩合物）等。矿物胶体乳化剂有石灰膏及膨润土等。石灰膏及膨润土等。| 乳化沥青涂刷于基材表面，或与砂、石材乳化沥青涂刷于基材表面，或与砂、石材料拌和成型后，其中水分逐渐散失，沥青微粒料拌和成型后，其中水分逐

39、渐散失，沥青微粒靠拢而将乳化剂薄膜挤破，从而相互团聚而粘靠拢而将乳化剂薄膜挤破，从而相互团聚而粘结，这个过程称乳化沥青成膜。结，这个过程称乳化沥青成膜。| 乳化沥青可涂刷或喷涂在材料表面作为防乳化沥青可涂刷或喷涂在材料表面作为防潮或防水层，也可粘贴玻璃纤维毡片（或布）潮或防水层，也可粘贴玻璃纤维毡片（或布）作屋面防水层，或用于拌制冷用沥青砂浆和沥作屋面防水层，或用于拌制冷用沥青砂浆和沥青混凝土。青混凝土。|橡胶沥青防水涂料及水性沥青基薄质防水涂料橡胶沥青防水涂料及水性沥青基薄质防水涂料| 橡胶沥青防水涂料是以沥青为基料，加入改性橡胶沥青防水涂料是以沥青为基料，加入改性材料橡胶和稀释剂及其他助剂

40、等而制成的粘稠液体。材料橡胶和稀释剂及其他助剂等而制成的粘稠液体。| 橡胶沥青防水涂料的特点是橡胶沥青防水涂料的特点是耐水性强耐水性强。由于橡。由于橡胶的加入改善了沥青涂膜的性质，故在水的长期作胶的加入改善了沥青涂膜的性质，故在水的长期作用下，涂膜不脱落，不起皮，抗渗性好，抗裂性优用下，涂膜不脱落，不起皮，抗渗性好，抗裂性优异，有较好的弹性和延伸性，尤其是低温下的抗裂异，有较好的弹性和延伸性，尤其是低温下的抗裂性能更好，故性能更好，故适用于基层易开裂的屋面防水层适用于基层易开裂的屋面防水层。又。又因其耐化学腐蚀性好，故也可作木材、金属管道等因其耐化学腐蚀性好，故也可作木材、金属管道等的防腐涂层

41、。的防腐涂层。| |3. 3. 沥青胶与冷底子油沥青胶与冷底子油|沥青胶沥青胶|沥青胶又称沥青玛瑅脂，它是沥青胶又称沥青玛瑅脂，它是在熔（溶）在熔（溶）化的沥青中加入粉状或纤维状的填充料经化的沥青中加入粉状或纤维状的填充料经均匀混合而成均匀混合而成。填充料粉状的如滑石粉、。填充料粉状的如滑石粉、石灰石粉、白云石粉等，纤维状的如石棉石灰石粉、白云石粉等，纤维状的如石棉屑、木纤维等。沥青胶的常用配合比为沥屑、木纤维等。沥青胶的常用配合比为沥青青70%70%90%90%，矿粉，矿粉10103030。如采用的。如采用的沥青粘性较低，矿粉可多掺一些。一般矿沥青粘性较低，矿粉可多掺一些。一般矿粉越多，沥青

42、胶的耐热性越好，粘结力越粉越多，沥青胶的耐热性越好，粘结力越大，但柔韧性降低，施工流动性也变差。大，但柔韧性降低，施工流动性也变差。|沥青胶有沥青胶有热用和冷用热用和冷用的两种，一般工地施的两种，一般工地施工是热用。配制热用沥青胶时，先将矿粉工是热用。配制热用沥青胶时，先将矿粉加热到加热到100100110110，然后慢慢地加入已熔，然后慢慢地加入已熔化的沥青中，继续加热并搅拌均匀即成。化的沥青中，继续加热并搅拌均匀即成。热用沥青胶用于粘结和涂抹石油沥青油毡。热用沥青胶用于粘结和涂抹石油沥青油毡。冷用时需加入稀释剂将其稀释后于常温下冷用时需加入稀释剂将其稀释后于常温下施工应用，它可以涂刷成均匀

43、的薄层。施工应用，它可以涂刷成均匀的薄层。z冷底子油冷底子油|冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青涂等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青涂料。它的粘度小，能渗入到混凝土、砂浆、料。它的粘度小，能渗入到混凝土、砂浆、木材等材料的毛细孔隙中，待溶剂挥发后，木材等材料的毛细孔隙中，待溶剂挥发后，便与基材牢固结合，使基面具有一定的憎便与基材牢固结合，使基面具有一定的憎水性，为粘结同类防水材料创造了有利条水性，为粘结同类防水材料创造了有利条件。因它多在常温下用作防水工程的打底件。因它多在常温下用作防水工程的打底材料，故名冷底子油。冷底子

44、油常随配随材料，故名冷底子油。冷底子油常随配随用，通常是采用用，通常是采用30304040的的3030号或号或1010号号石油沥青，与石油沥青，与60%60%70%70%的有机溶剂（多用的有机溶剂（多用汽油）配制而成。汽油）配制而成。|4. 4. 建筑防水沥青嵌缝油膏建筑防水沥青嵌缝油膏|建筑防水沥青嵌缝油膏是建筑防水沥青嵌缝油膏是以石油沥青为基以石油沥青为基料，再加入改性材料废橡胶粉和硫化鱼油、料，再加入改性材料废橡胶粉和硫化鱼油、稀释剂（松焦油、松节重油和机油）及填稀释剂（松焦油、松节重油和机油）及填充料（石棉纺和滑石粉）充料（石棉纺和滑石粉）等，经混拌制成等，经混拌制成膏状物，为最早使用

45、的冷用嵌缝材料。沥膏状物，为最早使用的冷用嵌缝材料。沥青嵌缝油膏的主要特点是炎夏不易流淌，青嵌缝油膏的主要特点是炎夏不易流淌，寒冬不易脆裂，粘结力较强，延伸性、塑寒冬不易脆裂，粘结力较强，延伸性、塑性和耐候性均较好，因此广泛用于一般屋性和耐候性均较好，因此广泛用于一般屋面板和墙板的接缝处，也可用作各种构筑面板和墙板的接缝处，也可用作各种构筑物的伸缩缝、沉降缝等的嵌填密封材料。物的伸缩缝、沉降缝等的嵌填密封材料。|例例7-1 7-1 某建筑工程屋面防水，需用软化点为某建筑工程屋面防水，需用软化点为7575的石油沥青，但的石油沥青，但工地仅有软化点为工地仅有软化点为9595和和2525的两种石油

46、沥青，问应如何掺配？的两种石油沥青，问应如何掺配？|解解|掺配时较软石油沥青（软化点为掺配时较软石油沥青（软化点为2525）用量为：）用量为：| |较硬石油沥青（软化点为较硬石油沥青（软化点为9595）用量为：）用量为：| Q Q2 2=100%-Q=100%-Q1 1=71.4%=71.4%|以估算的掺配比例和其邻近的比例（以估算的掺配比例和其邻近的比例（1010）进行试配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的进行试配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的软化点，然后绘制软化点，然后绘制“掺配比一软化点掺配比一软化点”关系曲线，关系曲线，即可从曲线上确定出所要求的掺配比例。即可从曲线上确定出所要求的

47、掺配比例。|例例7-2 7-2 某工地需要使用软化点为某工地需要使用软化点为 85 85的的石油沥青石油沥青5 5 ，现有，现有1010号石油沥青，号石油沥青，3030号石油沥青号石油沥青1 1 和和6060乙石油沥青乙石油沥青。试通过计算确定出三种牌号沥青各需用多试通过计算确定出三种牌号沥青各需用多少吨？少吨？|解解|由表由表10-310-3知知1010号石油沥青的软化点为号石油沥青的软化点为 95 95|3030号石油沥青的软化点为号石油沥青的软化点为 70 70|由表由表10-210-2知知6060乙石油沥青的软化点为乙石油沥青的软化点为 50 50|（1 1） 10 10号石油沥青和

50、量为|1010号石油沥青合计需要量为：号石油沥青合计需要量为：| |故配制故配制5t5t软化点为软化点为 85 85的石油沥青，需的石油沥青，需1010号石油沥青号石油沥青3.26 t, 303.26 t, 30号石油沥青号石油沥青1t, 601t, 60乙石油沥青。乙石油沥青。|由于由于1010号石油沥青的软化点为号石油沥青的软化点为 95 95，3030号石油沥青的软化点为号石油沥青的软化点为 70 70，6060乙石油沥青的软化点为乙石油沥青的软化点为 50 50，故配制软化点为故配制软化点为 85 85的石油沥青，只的石油沥青，只能采取能采取1010号石油沥青与号石油沥青与3030号石

51、油沥青号石油沥青掺配和掺配和1010号石油沥青与号石油沥青与6060乙石油沥青乙石油沥青掺配两种方式。掺配两种方式。# #|7.3 7.3 沥青混合料沥青混合料|1. 1. 沥青混合料的定义沥青混合料的定义|沥青混合料是将沥青混合料是将石子、砂（）和矿粉石子、砂（）和矿粉（）经人工合理选择级配组成的矿质混）经人工合理选择级配组成的矿质混合料与适量的沥青材料经拌和所组成的混合料与适量的沥青材料经拌和所组成的混合物合物。将沥青混合料经摊铺后碾压成型，。将沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合料路面。即成为各种类型的沥青混合料路面。|沥青混合料主要包括沥青混合料主要包括沥青混凝土混合

52、料和沥青混凝土混合料和沥青碎（砾）石混合料沥青碎（砾）石混合料两类，一般经碾压两类，一般经碾压密实后前者的剩余空隙率不大于密实后前者的剩余空隙率不大于1010称为称为沥青混凝土，后者的剩余空隙率大于沥青混凝土，后者的剩余空隙率大于1010的称为沥青碎（砾）石混合料。的称为沥青碎（砾）石混合料。|沥青混凝土混合料（沥青混凝土混合料（Asphalt concrete mixture）：）：粗集料粗集料+细集料细集料+填料填料+沥青沥青简称简称AC|沥青碎石混合料（沥青碎石混合料（Asphalt macadan mixture）粗集料粗集料+细集料细集料+填料填料+沥青沥青简简称称AM|沥青混合

56、青混合料修筑的路面，有两种不同的强沥青混合料修筑的路面，有两种不同的强度理论。度理论。|表面理论认为，沥青混合料是由粗、细集表面理论认为，沥青混合料是由粗、细集料和矿粉，大小不同粒径组成密实矿质混料和矿粉，大小不同粒径组成密实矿质混合料的骨架，利用沥青胶结料的粘聚力，合料的骨架，利用沥青胶结料的粘聚力，在加热状态下施工，使沥青包裹在矿料的在加热状态下施工，使沥青包裹在矿料的表面，经过压实固结后，将松散的矿质颗表面，经过压实固结后，将松散的矿质颗粒胶结成具有一定强度的整体。粒胶结成具有一定强度的整体。|胶浆理论认为，沥青混合料是一种具有空间胶浆理论认为，沥青混合料是一种具有空间网络状结构的多级分

57、散体系。它是以粗集料网络状结构的多级分散体系。它是以粗集料为分散相，沥青砂浆为分散介质的粗分散系；为分散相，沥青砂浆为分散介质的粗分散系；沥青砂浆又以细浆料为分散相，沥青胶结物沥青砂浆又以细浆料为分散相，沥青胶结物为分散介质的细分散系；而沥青胶结物又以为分散介质的细分散系；而沥青胶结物又以矿粉为分散相，沥青为分散介质的微分散系。矿粉为分散相，沥青为分散介质的微分散系。|两种理论的主要区别是，两种理论的主要区别是，表面理论重点突出表面理论重点突出矿质骨料的骨架作用，强度的关键首先是矿矿质骨料的骨架作用，强度的关键首先是矿质骨料的强度和密实度；而胶浆理论则突出质骨料的强度和密实度；而胶浆理论则突出

58、沥青胶结构在混合料中的作用，以及沥青与沥青胶结构在混合料中的作用，以及沥青与填充料之间的关系填充料之间的关系，这对沥青混合料的高温，这对沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性的影响尤为重要。稳定性和低温抗裂性的影响尤为重要。|沥青混合料按矿质骨架的结构状况，可将沥青混合料按矿质骨架的结构状况，可将其组成结构分为下述三个类型：其组成结构分为下述三个类型：|（1 1）悬浮密实结构悬浮密实结构。当采用连续密级配的。当采用连续密级配的沥青混合料时，材料从大到小连续存在，沥青混合料时，材料从大到小连续存在，由于粗集料的数量较小而细集料的数量较由于粗集料的数量较小而细集料的数量较多，粗集料被细集料挤开，而以悬

59、浮状态多，粗集料被细集料挤开，而以悬浮状态存在于细集料之间。这种结构的沥青混合存在于细集料之间。这种结构的沥青混合料密实度及强度较高，而稳定性较差。一料密实度及强度较高，而稳定性较差。一般的沥青混凝土路面都采用这种连续级配般的沥青混凝土路面都采用这种连续级配型的结构。型的结构。|（2 2）骨架空隙结构骨架空隙结构。当采用连续密级配的沥。当采用连续密级配的沥青混合料时，粗集料较多，彼此紧密相接，细青混合料时，粗集料较多，彼此紧密相接，细集料的数量较少，形成较多空隙。这种结构的集料的数量较少，形成较多空隙。这种结构的沥青混合料，骨料之间的嵌挤力和内摩阻力起沥青混合料，骨料之间的嵌挤力和内摩阻力起重

60、要作用，因此这种沥青混合料受沥青材料性重要作用，因此这种沥青混合料受沥青材料性质的变化影响较小，因而热稳定性较好，但沥质的变化影响较小，因而热稳定性较好，但沥青与矿料粘结力小、空隙率大、耐久性差。青与矿料粘结力小、空隙率大、耐久性差。|（）（）骨架密实结构骨架密实结构。采用间断级配的沥青混。采用间断级配的沥青混合料，综合以上两种结构之长，既有一定数量合料，综合以上两种结构之长，既有一定数量的粗骨料形成骨架，又根据粗集料空隙的多少的粗骨料形成骨架，又根据粗集料空隙的多少加入细集料，形成较高的密实度。这种结构的加入细集料，形成较高的密实度。这种结构的沥青混合料的密实度、强度和稳定性都较好，沥青混合

61、料的密实度、强度和稳定性都较好，是较理想的结构类型。是较理想的结构类型。|3. 3. 沥青混合料的技术性质沥青混合料的技术性质|（1 1）高温稳定性）高温稳定性| 沥青混合料的高温稳定性是指沥青混合料的高温稳定性是指在夏季高温在夏季高温条件下，沥青混合料承受多次重复荷载作条件下，沥青混合料承受多次重复荷载作用而不发生过大的累积塑性变形的能力用而不发生过大的累积塑性变形的能力。沥青混合料路面在车轮作用下受到垂直力沥青混合料路面在车轮作用下受到垂直力和水平力的综合作用，能抵抗高温而不产和水平力的综合作用，能抵抗高温而不产生车辙和波浪等破坏现象的为高温稳定性生车辙和波浪等破坏现象的为高温稳定性符合要

62、求。符合要求。|在国内外的沥青混凝土技术规范中，多数在国内外的沥青混凝土技术规范中，多数采用高温强度与稳定性作为主要技术指标。采用高温强度与稳定性作为主要技术指标。|我国国家标准采用我国国家标准采用马歇尔稳定度试验法马歇尔稳定度试验法作为作为高温稳定性的测试评定方法。高温稳定性的测试评定方法。马歇尔试验马歇尔试验法是将选定级配组成的矿质混合科，加入适法是将选定级配组成的矿质混合科，加入适量的沥青，在规定条件下拌制成均匀混合料，量的沥青，在规定条件下拌制成均匀混合料，击实成直径，高的圆柱形试件，按规定条件击实成直径，高的圆柱形试件，按规定条件保温，然后把试件迅速卧放在弧形加荷头内，保温，然后把

63、试件迅速卧放在弧形加荷头内，以以minmin的速度加压。当试件达到破坏时的的速度加压。当试件达到破坏时的最大荷载即为稳定度（最大荷载即为稳定度（kNkN），此时对应的压），此时对应的压缩变形量称为流值缩变形量称为流值(0.1mm)(0.1mm)。除测定。除测定稳定度稳定度和流值和流值外，还要测定沥青混合料的外，还要测定沥青混合料的密度、空密度、空隙率和饱和度隙率和饱和度，用这五个指标共同控制混合，用这五个指标共同控制混合料的技术性质。料的技术性质。|车辙试验车辙试验|300G300G50mm的试件，在的试件，在60的温度条件下，以的温度条件下，以一定的荷重的轮子在同一轨迹上作一定时间的反复一定

64、的荷重的轮子在同一轨迹上作一定时间的反复行走，形成一定的车辙深度，然后计算试件变形行走，形成一定的车辙深度，然后计算试件变形1mm所需车轮行驶次数，即为动稳定度所需车轮行驶次数，即为动稳定度|规定：高速公路，不宜小于规定：高速公路，不宜小于800次次/mm| 一级公路、城市主干道，不宜小于一级公路、城市主干道，不宜小于600次次/mm|影响混合料高温稳定性的因素：沥青用量、沥青的影响混合料高温稳定性的因素：沥青用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料尺寸、形状粘度、矿料的级配、矿料尺寸、形状|(2)(2)低温抗裂性低温抗裂性|沥青混合料为弹性一粘性一塑性材料，其物理性沥青混合料为弹性一粘性一塑性材料

65、，其物理性质随温度而有很大变化。沥青混合料在低温下质随温度而有很大变化。沥青混合料在低温下抵抵抗断裂破坏的能力抗断裂破坏的能力，称为低温抗裂性能。，称为低温抗裂性能。|混合料随温度降低，变形能力下降，路混合料随温度降低，变形能力下降，路面由于低温而收缩以及行车荷载的作用，面由于低温而收缩以及行车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝在薄弱部位产生裂缝|引起原因：混合料低温脆化、低温缩裂、引起原因：混合料低温脆化、低温缩裂、温度疲劳引起温度疲劳引起|措施：设计时选择沥青要稠度较低、温措施：设计时选择沥青要稠度较低、温度敏感性低、抗老化能力强度敏感性低、抗老化能力强|（3 3）耐久性）耐久性|沥青混合料的

66、耐久性是指沥青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在其在修筑成路面后，在车辆荷载和大气因素（如阳光、空气和雨水等）车辆荷载和大气因素（如阳光、空气和雨水等）的长期作用下，仍能基本保持原有性能的能力的长期作用下，仍能基本保持原有性能的能力。|沥青混合料的耐久性与组成材料的性质有密切关沥青混合料的耐久性与组成材料的性质有密切关系，在大气因素下，沥青的化学组成会产生转化，系，在大气因素下，沥青的化学组成会产生转化，油分减少，沥青质增加，使沥青的塑性逐渐消失油分减少，沥青质增加，使沥青的塑性逐渐消失而脆性增加，路面使用品质下降，产生龟裂破坏，而脆性增加，路面使用品质下降，产生龟裂破坏，通常称为通常称为

67、“老化老化”。路面老化的速度，在一定程。路面老化的速度，在一定程度上反映了路面材料抵抗自然因素作用的能力，度上反映了路面材料抵抗自然因素作用的能力，常用气候稳定性来表示。一般采用常用气候稳定性来表示。一般采用马歇尔试验测马歇尔试验测定沥青混合料试件的空隙率、饱和度和残留稳定定沥青混合料试件的空隙率、饱和度和残留稳定度等指标，来评价沥青混合料的耐久性。度等指标，来评价沥青混合料的耐久性。|（4 4）抗滑性抗滑性| 随着公路等级的提高和车辆行驶速度随着公路等级的提高和车辆行驶速度的加快，对沥青混凝土路面的抗滑性的加快，对沥青混凝土路面的抗滑性提出了更高的要求。路面的抗滑能力提出了更高的要求。路面的

68、抗滑能力与沥青混合料的粗糙度、级配组成、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性质等沥青用量和矿质集料的微表面性质等因素因素有关。面层集料应选用质地坚硬有关。面层集料应选用质地坚硬具有棱角的碎石，通常采用玄武岩。具有棱角的碎石，通常采用玄武岩。采取适当增大集料粒径，适当减少一采取适当增大集料粒径，适当减少一些沥青用量及严格控制沥青的含蜡量些沥青用量及严格控制沥青的含蜡量等措施，均可提高路面的抗滑性。等措施，均可提高路面的抗滑性。|（5 5）施工和易性）施工和易性|影响沥青混合料施工和易性的因素很影响沥青混合料施工和易性的因素很多，如当地气温、施工条件以及混合多，如当地气温、

69、施工条件以及混合料性质等。单纯从混合料材料性质而料性质等。单纯从混合料材料性质而言，影响施工难易性的首先是言，影响施工难易性的首先是混合料混合料的级配情况的级配情况。此外，当沥青。此外，当沥青用量过少，用量过少，或矿粉用量过多或矿粉用量过多时，混合料容易产生时，混合料容易产生疏松，不易压实；反之，如沥青用量疏松，不易压实；反之，如沥青用量过多，或矿粉质量不好，则容易使混过多，或矿粉质量不好，则容易使混合料粘结成块，不易摊铺。间断级配合料粘结成块，不易摊铺。间断级配混合料的施工和易性就较差。混合料的施工和易性就较差。沥沥青青混混合合料料试试验验|1 沥青混合料试件制作方法（击实法）|一、仪器|1

72、0oC|标准试件恒温3040min加大试件恒温4560min后，测定试件的稳定度及流值。|（二）浸水马歇尔试验|应将试件浸水48h后，再测定试件的稳定度及流值。|4 . 4 . 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求|（1 1）沥青材料）沥青材料|不同型号的沥青材料，具有不同的技术指不同型号的沥青材料，具有不同的技术指标，适用于不同等级、不同类型的路面，标，适用于不同等级、不同类型的路面，在选择沥青材料的时候，要考虑到在选择沥青材料的时候，要考虑到气候条气候条件、交通量、施工方法件、交通量、施工方法等情况。寒冷地区等情况。寒冷地区宜选用稠度较小，延度较大的沥青，以免宜选用稠度

73、较小，延度较大的沥青，以免冬季裂缝；较热地区选用稠度较大，软化冬季裂缝；较热地区选用稠度较大，软化点高的沥青，以免夏季泛油、发软。一般点高的沥青，以免夏季泛油、发软。一般路面的上层宜用较稠的沥青，下层和联结路面的上层宜用较稠的沥青，下层和联结层宜用较稀的沥青。层宜用较稀的沥青。|（2 2）粗集料）粗集料|沥青混合料的粗集料要求沥青混合料的粗集料要求洁净、干燥、无洁净、干燥、无风化、无杂质风化、无杂质，并且具有足够的强度和耐，并且具有足够的强度和耐磨性。一般选用高强、碱性的岩石轧制成磨性。一般选用高强、碱性的岩石轧制成接近于立方体、表面粗糙、具有棱角的颗接近于立方体、表面粗糙、具有棱角的颗粒。粒

74、。|沥青混合料对粗集料的级配不单独提出要沥青混合料对粗集料的级配不单独提出要求，只要求它与细集料、矿粉组成的矿质求，只要求它与细集料、矿粉组成的矿质混合料能符合相应的混合料能符合相应的沥青混合料的矿料级沥青混合料的矿料级配范围配范围。每种混合料按空隙率分为。每种混合料按空隙率分为I I型型 ( (空空隙率为隙率为 ) )和和 II II型（空隙率为型（空隙率为6 61010）两种。一种粗集料不能满足要）两种。一种粗集料不能满足要求时，可用两种以上、不同级配的粗集料求时，可用两种以上、不同级配的粗集料掺合使用。掺合使用。|（3 3）细集料）细集料|沥青混合料的细集料可根据当地条件及混合料级配要求

75、沥青混合料的细集料可根据当地条件及混合料级配要求选用选用天然砂或人工砂天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也可用石屑代，在缺少砂的地区，也可用石屑代替。细集料同样应洁净、粘土含量不大于。替。细集料同样应洁净、粘土含量不大于。|（4 4）矿粉）矿粉|矿粉是由石灰岩或岩浆岩中的憎水性岩石磨制而成的，矿粉是由石灰岩或岩浆岩中的憎水性岩石磨制而成的，也可以利用工业粉末、废料、粉煤灰等代替，但用量不也可以利用工业粉末、废料、粉煤灰等代替，但用量不宜超过矿料总量的。其中粉煤灰的用量不宜超过填宜超过矿料总量的。其中粉煤灰的用量不宜超过填料总量的料总量的5050，粉煤灰的烧失量应小于，粉煤灰的烧失量应小于1212

76、，塑性指数，塑性指数应小于。矿粉表观密度应不小于应小于。矿粉表观密度应不小于3 3，粗度通过筛孔，粗度通过筛孔的应大于的应大于7575，亲水系数，亲水系数( (矿粉在水中体积与在煤油中矿粉在水中体积与在煤油中的体积之比）应小于，矿粉应干燥、不含泥土杂质和的体积之比）应小于，矿粉应干燥、不含泥土杂质和石块，含水量应不大于。石块，含水量应不大于。|算。 |5. 5. 沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计|沥青混合料配合比设计的主要任沥青混合料配合比设计的主要任务就是务就是确定粗集料、细集料、矿粉确定粗集料、细集料、矿粉和沥青材料相互配合的最佳组成比和沥青材料相互配合的最佳组成比例，使之既能满足

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土木工程材料第七章沥青及沥青混合料

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