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广州大学 程从密 土木工程材料 ----土木工程 第7章 沥青和沥青混合料 2009年版 本章内容 沥青材料 沥青混合料 7.1沥青材料 沥青的定义 沥青是暗棕色至黑色固体、半固体或粘稠状物，由天然或人工制造而得，主要由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属（氧、硫、氮）的衍生物所组成 沥青的基本特征 沥青是一种有机胶凝材料，在常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体成液体状态。 能与砂、石、混凝土、木材、金属等材料牢固地粘结。 具有良好耐腐蚀性。 应用：道路工程、防潮、防水、防腐蚀材料。 7.1沥青材料 7.1.1石油沥青的组成 石油沥青定义 是石油经蒸馏提炼出各种轻质油（如汽油、煤油、柴油等）及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品。 石油沥青的组分（三组分分析） 油分； 树脂； 地沥青质； 其他（如蜡等）。 7.1.1石油沥青的组成 四组分分析法 7.1.1.2沥青的胶体结构 1．溶胶型沥青 7.1.1.2沥青的胶体结构 2．凝胶型沥青 7.1.2 石油沥青的技术性质 7.1.2.1 沥青的物理性质 密度 热胀系数 表面张力 介电常数 沥青的比热 沥青的导热系数 纯度与含水量 7.1.2.2 沥青的工程性能 1．粘滞性（粘性） 2．沥青的低温性能 （1）延性（2）脆点 （3）弯曲梁流变试验（BBR）（4）直接拉伸试验（DTT） 3.沥青的感温性 4.沥青的粘附性 5.沥青的耐久性 6.沥青的粘弹性 1.粘滞性 定义： 沥青的粘滞性是沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互移位的抵抗剪切变形的能力。 石油沥青粘滞性大小的影响因素 组分：石油沥青中地沥青质含量多，同时有适量树脂，而油分含量较少时，粘滞性大。 温度影响：较大，在一定温度范围内，温度升高，粘度降低，反之，粘度升高。 1.粘滞性 表示方法 固态或半固态粘稠石油沥青： 用相对粘度来表示，用针入度仪测定其针入度来衡量。 液体石油沥青或较稀的石油沥青： 用标准粘度表示，用标准粘度计测定。 1.粘滞性 针入度测定方法 在规定温度25℃条件下，以规定质量(100g)的标准针，经历规定时间5s贯入试样中的深度，以0.1mm为单位表示。 进入针入度测定动画 2．沥青的低温性能 （1）延性 （塑性） 沥青的延性是指当沥青材料受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，是沥青内聚力的衡量，通常是用延度作为条件延性指标来表征。 2．沥青的低温性能 沥青具有良好塑性的工程意义 用于柔性防水材料 塑性较好的沥青防水层能随建筑物变形而变形； 一旦产生裂缝时，也可能由于特有的粘塑性而自行愈合； 用于道路路面材料 沥青的塑性对冲击振动荷载有一定吸收能力，并能减少磨擦时的噪声。 表示方法 石油沥青的塑性用延度指标表示。 2.塑性 延度测定方法 沥青延度是把沥青试样制成∞字形标准试模（中间最小截面积为1cm2），在规定的拉伸速度（5cm/min）和规定温度（25℃）下拉断时的伸长长度，以cm为单位。 进入延度测定动画。 3．沥青的感温性 沥青的感温性定义 沥青是复杂的胶体结构，粘度随温度的不同而产生明显的变化，这种粘度随温度变化的感应性称为感温性。 温度敏感性定义 温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。 变化程度小，则沥青温度敏感性小，反之则温度敏感性大。 温度敏感性 工程意义 工程要求沥青随温度变化而产生的粘滞性及塑性变化幅度应较小，即温度敏感性较小， 以免沥青高温下流淌，低温下脆裂。 改善措施 工程上往往加入滑石粉、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。 表示方法 温度敏感性用软化点表示。软化点是指沥青由固态转变为具有一定流动性时的温度。 温度敏感性 软化点测定(环球法) 它是把沥青试样装人规定尺寸的铜环内，试样上放置一标准钢球,浸入水中或甘油中,按规定升温速度从0℃开始升温，使沥青软化下垂。当沥青下垂到规定距离距离时的温度，即为沥青软化点（℃）。 4. 沥青的粘附性 沥青的粘附性 是指沥青与石料之间相互作用所产生的物理吸附和化学吸附的能力，而粘结力则是指沥青本身内部的粘结能力，粘结性好的沥青一般其粘附能力也强。 4.大气稳定性 大气稳定性定义 是指石油沥青在大气综合因素（热、阳光、氧气和潮湿等）长期作用下抵抗老化的性能。 什么是老化？ 石油沥青在热、阳光、氧气和水分等因素的长期作用下，石油沥青中低分子组分向高分子组分转化，即沥青中油分和树脂相对含量减少，地沥青质逐渐增多，从而使石油沥青的塑性降低，粘度提高，逐渐变得脆硬，直至脆裂，失去使用功能，这个过程称为老化。 7.1.2.4 石油沥青的技术标准 石油沥青的标号划分 依据：按其针入度来划分； 每个标号还应保证相应的延度和