沥青混合料组成材料
沥青组分及成分
沥青组分及成分第⼀章组分1、组分:可溶质:去掉沥青质后得,包括沥青中得油分与胶质得组分。
溶于低分⼦烷烃。
沥青质:采⽤固定溶质⽐,⽤轻质烷烃溶解所得⾼分⼦量组分。
碳青质:为半油焦质(⽯油沥青中含量很少,道路沥青中⼀般少于0、2%）油焦质：不溶于⼆氧化硫得沥青组分。
(⽯油沥青中⼀般不含）胶质:可溶质⽤硅胶或氧化铝吸附后,不能⽤低分⼦烷烃冲洗脱附下来,但能⽤苯-⼄醇冲洗脱Array附下来得物质。
含蜡油或称油分：⽤以上吸附⽅法后,低分⼦烷烃可以冲洗脱附下来得部分。
含蜡油经稀释、冷冻、结晶、过滤后得到得固体部分称为蜡,液体部分称为油。
沥青得⽣产:1、直接蒸馏2、氧化法:使沥青稠化,温度敏感性降低,针⼊度指数增⼤。
主要⽣产⾼软化点得建筑沥青。
3、溶剂法4、调配法2、煤沥青组分:1、游离碳：不溶于苯,⾼温分解。
游离碳含量增加,可提⾼粘度与⾼温稳定性,但低温脆性增加;２、树脂:硬树脂提⾼粘滞性，软树脂使沥青具有塑性;3、油分:使沥青有流动性。
技术性质（与⽯油沥青相⽐）:1、温度稳定性低２、粘附性好3、耐候性较差4、塑性较差5、防腐蚀性较好3、⽯油沥青:有较⾼得粘结性、抗张性与抗磨性;硬度⼤,针⼊度⼩,遇冷不变脆,软化点⾼,遇热不变黏;防⽔防潮性能好,蒸发损失⼩,融化时对环境伤害低。
4、道路沥青规格及要求:要求:1、良好粘结性与持久粘附性2、没有车印3、车辆⾼速转弯时⽆推移现象。
４、具有良好得刹车性能5、夜⾏时有良好得反光功能。
分类:粘稠沥青:针⼊度(２５℃）在40-200之间,软化点在30-5０℃之间。
使⽤时必须加热，利于与⽯料得拌合与渗透。
⼀般以针⼊度作为分类指标，以软化点、伸长度、蒸发后针⼊度⽐等作为控制指标。
⾼速公路、⼀级公路、夏季⾼温、⾼温持续时间长、重载交通、⼭区及丘陵上坡段、服务区、停车场等车速慢得路段宜采⽤稠度⼤、６0℃粘度⼤得沥青;对冬季寒冷得地区、交通量⼩得公路、旅游公路宜选⽤稠度⼩低温粘度⼤得沥青;对温差⼤、年温差⼤得地区宜选⽤针⼊度指数得得沥青;当⾼温与低温要求发⽣⽭盾时应优先考虑满⾜⾼温性能得要求。
沥青混合料
半开级配沥青混合料
由适当比例的粗集料、细集料及少量填料（或不加填料） 与沥青拌和而成，压实后剩余空隙率在10%～15%之间
按矿质集料
连续级配沥青混合料
沥青混合料合料。
用于沥青混凝土的石料（碎石）其形状应近似立方体、表面粗糙、并带 棱角，要求清洁、干燥、无风化、不含杂质，沥青面层用粗集料质量要求按 GB 50092—1996执行。
4 特殊路面对粗集料的要求
对于有抗滑性要求的路面的粗集料（石料）应选用坚硬、耐磨、抗冲击 性能好的碎石或破碎砾石，不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料，具体要求 参照教材表12-3。
一、沥青混合料的结构类型 1 悬浮密实结构
优点：密实度与强度较高，水稳定性、低温抗裂性、 耐久性都比较好，是最普遍使用的沥青混合料。
缺点：高温稳定性较差
2 骨架空隙结构
优点：高温稳定性较好 缺点：透水性、耐老化性、低温抗裂性、耐久性较差
3 骨架密实结构
这种结构兼备上述两种结构的优点，是一种较为理想 的结构类型。现在国际上得到普遍重视是沥青玛蹄脂碎石 混合料（SMA）是典型的骨架密实结构。
二、高温稳定性
定义：指其在夏季高温条件下，经车辆荷载反复作用后不产生车辙和波 浪等病害的性能。
1 温度对沥青混合料的影响
沥青混合料是一种黏弹性材料，其强度随温度升高而急剧下降。
2 提高高温稳定性的措施
① 使用温度稳定性好的沥青（主要措施） ② 在条件允许的情况下，增加碎石用量 ③ 使用碱性岩石 ④ 使用碱性岩石（石灰岩、冶金矿渣）磨成矿粉
（2）粉煤灰作为填料使用时，烧失量应小于12%，塑性指数应小 于4%，其余质量要求与矿粉相同，其用量不宜超过填料总量的50%。
土木工程材料-第7章-沥青及沥青混合料
同时对温度特别敏感(即温度稳定性差)。
土木工程材料
第7章 沥青及沥青混合料
（2）石油沥青的胶体结构 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。在这个分散体系中，分散相 为吸附部分树脂的地沥青质，分散介质为溶有树脂 的油分。在胶体结构中，从地沥青质到油分是均匀 地逐步递变的，并无明显界面。
以大气稳定性即为沥青抵抗老化的性能。
土木工程材料
第7章 沥青及沥青混合料
石油沥青的大气稳定性常以蒸发损失率和蒸发 后针入度比来评定。其测定方法是：先测定沥青试
样的重量及其针入度，然后将其置于烘箱中，在160
下蒸发5h，待冷却后再测定其重量及针入度。计算 蒸发损失率及蒸发后针入度比。蒸发损失率愈小及 蒸发后针入度比愈大，则表示大气稳定性愈高，老 化愈慢。
的延度和粘结力等性能愈好。另外，树脂中还含有
少量酸性树脂。它改善了石油沥青对矿物材料的浸 润性。在石油沥青中，树脂的含量为15％一30％， 它使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。
土木工程材料
第7章 沥青及沥青混合料
3) 地沥青质地沥青质为深褐色至黑色固态无 定形的超细颗粒固体粉末，分子量比树脂更大。地
沥青质是决定石油沥青温度敏感性和粘性的重要组
分。沥青中地沥青质含量在10％一30％。其含量愈 多，则软化点愈高，粘性愈大，也愈硬脆。 此外，石油沥青中还含2％一3％的沥青碳和似 碳物，为无定形的黑色固体粉末，是石油沥青中分
子量最大者。它会降低石油沥青的粘结力。石油沥
青中还含有蜡，它会降低石油沥青的粘结性和塑性。
缝时，也可能由于特有的粘塑性而自行愈合，故塑
性也反映了沥青开裂后的自愈能力。沥青的塑性对
道路建筑材料-第四章沥青混合料技术性质-修改解析
（二）沥青混合料分类
热拌沥青混合料
按施工温度
中温沥青混合料
冷拌沥青混合料
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沥青混合料的分类
不同类型沥青
不同组成的 矿质集料
不同结构的 沥青路面
1. 沥青混凝土路面AC
2. 沥青马蹄脂碎石混合料路面SMA 3. 多孔隙沥青混合料路面OGFC
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4. 乳化沥青碎石路面 5. 沥青碎石路面AM
E 100 100 100 100 97 89
F 100 100 100 100 95 80
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（二）沥青混合料分类
按集料公称 最大粒径分
类
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特粗式沥青混合料 粗粒式沥青混合料 中粒式沥青混合料
公称最大粒径 1
>31.5mm
公称最大粒径为 2
26.5或31.5mm
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1、沥青混合料简介
（一）定义
• 沥青混合料 由一定粘度和适当 用量的沥青结合料与一定级配的 矿料拌和而成的混合料总称。
粗集料——骨架作用 沥青+细集料——填充与粘结作用
矿粉
+
砂
+ 沥青
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粗集料骨架 Stones
+ 纤维
+
Mastic
用玛蹄脂填充的粗集料骨架
4
-
OGFC-10
-
-
-
>18
>18
半开级配
沥青稳 定碎石
－ － － AM-20 AM-16 AM-13 AM-10 AM-5 6～12
第三章 沥青混合料
排水式沥青路面
排水式开级配沥青碎石ATPB基层 ——Asphalt-Treated Permeable Base
设计空隙率≥18％
9
10
(4) 间断级配沥青混合料
gap-graded bituminous paving mixtures(英) gap-graded asphalt mixtures(美)
47
48
8
2011/5/14
影响沥青混合料抗剪强度的外因
⑴ 温度的影响：温度↑C ↓
第二节 沥青混合料的技术性能
沥青路面的主要损坏类型 沥青混合料应具备的基本技术性能 评价方法与指标 影响因素与改善措施
受温度变化影响较少
⑵ 加载速率的影响：加载速率↑ τ ↑
形变速率的影响：变形速率↑粘度↓ C值↓
32
2. 沥青混合料的毛体积密度
f
沥青混合料质量与体积关系示意图
空隙
沥青 质量 m a 空隙体积 V 沥青体积 Va 空隙率 VV 沥青饱和度 VFA
矿料间隙率
ma mg Va Vse V
沥青
VMA
合成矿料有效体积 Vse
合成矿料表观体积
合成矿料毛体积
毛体积相对密度 水中重法 表干法
③ 温拌沥青混合料
19
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沥青混合料组成与体积参数
空隙率VV 沥青体积率VA 矿料间隙率VMA
4~6. 沥青混合料试件的体积参数
空隙率
沥青混合料 最大理论密度
f VV 1 - t
100%
沥青混合料 毛体积密度
沥青
沥 青 玛 蹄 脂
集料
（ 1 矿料间隙率VMA VMA
道路工程材料-第3章沥青混合料
试件尺寸：
（1）Ф101.6mm×63.5mm（±1.3mm，两侧高度差不大于
2mm）。适用于公称最大粒径<26.5mm的混合料，试件成型
击实次数根据公路等级、混合料类型、气候条件选择，一般
为75次或50次。试验中一组试件需平行试件通常为4个。
（2） Ф152.4mm×95.3mm(±2.5mm，两侧高度差不大于
1.6 沥青混合料的结构强度理论
影响φ 和 C 的因素
沥青性质对粘结力的影响： 沥青粘结性↑（粘度↑）→粘聚力C↑→抗剪强度τ↑ 沥青与矿料相互作用 矿粉对涂敷于周围的沥青分子有吸附作用→靠近界面处粘度↑
→ 扩散溶剂化膜(10um) 膜内—结构沥青：粘度高 → C大 膜外—自由沥青：粘度小 → C小
道路工程材料
第三章沥青混合料
全自动车辙试验机
道路工程材料
第三章沥青混合料
车辙试验试模及成型试件
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
2 沥青混合料的技术性能
摩阻角就愈高。
道路工程材料
第三章沥青混合料
1 沥青混合料的类型与组成结构
1.6 沥青混合料的结构强度理论 影响抗剪强度τ的因素
温度及形变速率对沥青混合料抗剪强度的影响 随温度升高，沥青的粘聚力 C 值减小，而变形能力增强。
温度降低，可使混合料粘聚力提高，强度增加，变形能力降 低。温度过低会使沥青混合料路面开裂。
1、库仑理论：在常温或较高温度下，粘结力不足引起的变 形，及抗剪强度不足引起的推挤波浪、拥包等破坏。
沥青混合料级配组成 -回复
沥青混合料级配组成-回复沥青混合料是一种常用于道路建设和修复的材料。
它是由沥青、碎石、砂子和填料等成分组成的复合材料。
沥青混合料的级配组成是指不同粒径的碎石和砂子在沥青基质中的比例和分布情况。
在设计和生产沥青混合料时，了解和控制级配组成非常重要，因为它直接影响着混合料的性能和使用寿命。
首先，我们需要了解沥青混合料的级配范围。
级配范围是指碎石和砂子的粒径分布范围，通常用筛孔尺寸表示。
常见的沥青混合料级配范围有13.2毫米、9.5毫米、4.75毫米、2.36毫米、1.18毫米、0.6毫米等。
每个级配范围对应着特定的筛孔尺寸，确保混合料中的颗粒大小能够均匀分布。
接下来，我们需要确定沥青混合料的级配要求。
级配要求是指混合料中各个级配范围所占的比例。
根据不同的道路使用要求，我们可以设置不同的级配要求。
例如，对于高速公路，我们可能希望混合料具有较高的密实性和抗水损失能力，因此可以要求较高的级配粒径比例；而对于市区道路，我们可能更关注混合料的平稳性和降噪能力，因此可以要求较低的级配粒径比例。
然后，我们需要进行级配设计。
级配设计是指根据具体的使用要求和材料特性，确定混合料中各个级配范围所占的比例。
级配设计是一个复杂的过程，它需要考虑材料的物理特性、粒径分布和力学性能等因素。
在设计过程中，我们可以利用级配曲线和级配比例来表示不同级配范围的比例关系。
级配曲线是将各个级配范围的粒径分布绘制在同一张图上，通过观察曲线的形状和斜率，可以得出混合料的性能特点。
最后，我们需要进行级配控制。
级配控制是指在生产和施工过程中，通过筛分和搅拌等操作，控制混合料中各个级配范围的比例和分布。
级配控制是确保混合料质量的关键步骤，它需要使用专业的筛孔分析仪器和技术手段，进行精确的测量和调整。
总之，沥青混合料的级配组成是由碎石和砂子等颗粒物料在沥青基质中的分布比例决定的。
了解和控制级配组成是确保混合料性能和使用寿命的重要措施。
通过确定级配范围、制定级配要求、进行级配设计和控制等步骤，我们可以有效地生产出符合要求的沥青混合料，为道路建设和修复提供可靠的材料保障。
道路建筑材料第六章 沥青混合料
第六章 沥青混合料
1.18 4.75 2.36 1.18 第三节 第四节
其他沥青混合料 新型沥青混合料
1.了解沥青混合料的强度形成原理。 2.掌握沥青混合料的技术性质和技术要求。 3.理解路面、交通、材料之间的相互关系，能按现行方法设计 沥青混合料的组成。
4.掌握沥青混合料技术质量的检定方法。 5.了解其他各类沥青混合料。
第二节 热拌沥青混合料
图6-3 三种典型沥青混合料结构组成示意图 a)悬浮—密实结构 b)骨架—空隙结构 c)密实—骨架结构
(３)密实—骨架结构(dense framework structure) 密实—骨架结构 是指结构具有较多数量的粗骨料形成的空间骨架，同时又有足够 的细集料填满骨架的空隙。
第一节 概 述
一、沥青混合料的分类 1.按结合料分类 (1)石油沥青混合料 以石油沥青为结合料的沥青混合料，包括粘 稠石油沥青、乳化石油沥青及液体石油沥青。 (2)煤沥青混合料 以煤沥青为结合料的沥青混合料。 2.按施工工艺分类 (1)热拌沥青混合料 沥青与矿料在热态拌和、热态铺筑的混合料， 简称热拌沥青混合料。 (2)冷拌沥青混合料 以乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下 拌制、铺筑的混合料。 3.按矿质集料级配类型分类
第一节 概 述
(3)中粒式沥青混合料 集料公称最大粒径为16mm或19mm的沥青 混合料。 (4)细粒式沥青混合料 集料公称最大粒径为9.5mm或13.2mm的沥 青混合料。 (5)砂粒式沥青混合料 集料公称最大粒径等于或小于4.75mm的沥 青混合料，也称为沥青石屑或沥青砂。 6.其他
第一节 概 述
(1)沥青稳定碎石混合料(简称沥青碎石)［Bituminous stabilization a ggregate paving mixtures(英)、Asphalt-treated permeable base(美)］ 由矿料和沥青组成具有一定级配要求的混合料，按空隙率、集料 最大粒径、添加矿粉数量的多少，分为密级配沥青碎石(ATB)、开 级配沥青碎石(OGFC表面层及ATPB基层)、半开级配沥青碎石(A M)。 (2)沥青玛蹄脂碎石混合料［Stone mastic asphalt(英)，Stone matrix asphalt(美)］ 由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较 多量的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂填充于间断级配的粗集料骨架 的间隙中，组成一体的沥青混合料，简称SMA。 二、沥青混合料的特点
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沥青混合料组成材料
沥青混合料：沥青、粗集料、细集料、矿粉（聚合物、木纤维素）
注：（1）、当需要满足高低温性能要求时，应优先选择考虑高温性能的要求（2）、针入度指数（PI）表征沥青感温性的一项指标
（3）、抗老化检测项目：沥青质量变化、残留针入度比、残留延度（4）、低温延度越大，抗开裂性能越好
（5）、沥青越软闪点（加热安全温度界限）越小
4、粗集料技术参数：压碎值26％，吸水率2.0％，磨光值36～42
5、SMA、OGFC不宜使用天然砂
6、城市快速路、主干路的沥青面层不宜采用粉煤灰做填料
7、纤维稳定剂不宜使用石棉纤维，温度不超过250℃。
8、热拌沥青主要类型。