《建筑材料》沥青及沥青混合料.pptVIP

第七章　沥青及沥青混合料 §1 石油沥青 1 概述 2 组分 3 胶体结构 4 技术性质 5 标准及选用 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防水材料或铺路材料。 石油沥青是由许多高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物，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，称为组分。 2～3%的沥青碳和似碳物，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，它能降低石油沥青的粘结力。 石蜡：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。 在石油沥青中，油分、树脂、地沥青质是石油沥青的三大主要组分。 油分和树脂可以相互溶解，树脂能浸润地沥青质，而在地沥青质的超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质为核心，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结构。 防水性 粘性 塑性 温度敏感性 大气稳定性（耐久性） 1 概述 2 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 4 沥青混合料的组成材料 5 沥青混合料的技术标准 6 沥青混合料的配合比设计 沥青混合料是由矿质混合料和沥青结合料组成的混合体系。 矿料 (即矿质混合料) + 沥青 → 沥青混合料 → 摊铺，压实 → 沥青混凝土 或 沥青碎石 沥青混合料的分类 沥青混合料的特点 粘-弹-塑性好，力学性质优良，有高温稳定性和低温柔性。 安全性好 施工方便 经济耐久 可再生利用 热拌热铺沥青混合料 它是沥青混合料中使用最广泛、最典型的材料 工程应用广泛 组成结构 强度理论 沥青混合料的组成结构 沥青混合料在路面结构中有二种破坏形式：1.库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力不足引起变形，抗剪强度不足引起的破坏。2.在低温下，抗拉强度不足导致破坏。 方法:三轴剪切试验 高温稳定性 低温抗裂性 耐久性 抗滑性 施工和易性 定义： 　沥青混合料在高温条件下，承受多次重复荷载不产生过大的累积塑性变形的性质。经长期荷载作用不产生车辙、波浪等现象的性质。 影响因素： 　沥青粘度、沥青与石料相互作用特征、矿料性质。 马歇尔稳定度试验 技术指标 稳定度：评价高温稳定性的指标。 定义： 60℃保温30min以上，以50±5mm/min的速度加荷，试件破坏时的最大荷载（N）即为稳定度。 流值：表示抵抗塑性变形的能力。 测试Sm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（0.1ｍｍ）。 低 温 抗 裂 性 定义： 温度较低时沥青混合料抵抗收缩变形，不产生开裂的性质。 沥青路面裂纹原因： ①重复荷载 →疲劳开裂 ②低温脆化 →变形能力↓→开裂 ③低温收缩 低 温 抗 裂 性 影响因素： 沥青质量及用量，矿料级配等 试验： 纯拉试验: 测圆柱形试件的应力、应变、抗拉强度和极限变形 → 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 耐 久 性 定 义: 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用的能力。 影响因素: 沥青的化学性质 矿料成分 沥青混合料的组成结构 沥青用量 耐 久 性 改善耐久性的措施: 采用坚固矿料 提高混合料的密实度 选用细粒密级配沥青混合料 增加沥青用量等 试验： 加速老化试验、马歇尔试验 指标：耐久性可由下列指标来评价： 孔隙率 饱和度（沥青填隙率） 残留稳定度 抗滑性 影响因素： 　 矿料表面结构、级配、混合料组成及沥青用量。 改善措施： ①选用耐磨石料，对磨耗率及冲击值有一定要求。 ②控制沥青用量：沥青用量↑→表面平滑 ↑→抗滑性↓ 施 工 和 易 性 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现象 沥青粘度及用量 气温及施工条件 道路石油沥青 矿质材料 ！此部分见教材或资料 Chapter 9 Back Back 2　沥青混合料的组成结构及强度理论 图1 沥青混合料的组成结构 a-悬浮密实结构 b- 骨架空隙结构　　c-骨架密实结构 组成结构类型如下图1 所示。 强度理论 τ—抗剪强度 C —粘聚力 σ—剪切法向压应力 φ —内摩擦角 结论： 沥青混合料抗剪强度τ取决于粘聚力C和内摩擦阻角φ 强度理论 Back Back 3 沥青混合料的技术性质 高 温 稳 定 性 试验 方法 车辙试验 马歇尔试验 马歇尔试验仪 设备：马歇尔试验机 方法：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D