建筑材料沥青及沥青混合料培训课件
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建筑材料沥青及沥青混合料培训课件(共 48张PPT)
组成结构类型如下图1 所示。
a-悬浮密实结构
b- 骨架空隙结构
c-骨架密实结构
图1 沥青混合料的组成结构
强度理论
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。
强度理论
方法:三轴剪切试验
图 3 针入度试验示意图
图2 针入度仪
指标与性质间的关系
针入度越小
针入度与粘度之间 的关系是：针入度 越小, 粘度越大, 石油沥青越硬。
粘度越大
越硬
标准粘度
定义
表示液体石油沥青的相对粘度。
试验
标准粘度计 试验条件及方法：50cm³ 的沥青在规定温度（20、 25、30、60℃）流过规定 直径（3、5、10mm）的所 需时间（s）
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
1 概 述
沥青混合料定义 沥青混合料的分类 沥青混合料的特点
Back
填料
沥青混合料
摊铺 沥青混凝土 压实
矿质集料
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
第七章 沥青及沥青混合料
沥青
桥 面 摊 铺 沥 青
防水卷材施工
沥青防水卷材
§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
Back
石油沥青
概述
• 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。
a-悬浮密实结构
b- 骨架空隙结构
c-骨架密实结构
图1 沥青混合料的组成结构
强度理论
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。
强度理论
方法:三轴剪切试验
图 3 针入度试验示意图
图2 针入度仪
指标与性质间的关系
针入度越小
针入度与粘度之间 的关系是：针入度 越小, 粘度越大, 石油沥青越硬。
粘度越大
越硬
标准粘度
定义
表示液体石油沥青的相对粘度。
试验
标准粘度计 试验条件及方法：50cm³ 的沥青在规定温度（20、 25、30、60℃）流过规定 直径（3、5、10mm）的所 需时间（s）
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
1 概 述
沥青混合料定义 沥青混合料的分类 沥青混合料的特点
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填料
沥青混合料
摊铺 沥青混凝土 压实
矿质集料
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
第七章 沥青及沥青混合料
沥青
桥 面 摊 铺 沥 青
防水卷材施工
沥青防水卷材
§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
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石油沥青
概述
• 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。
第7章沥青及沥青混合料ppt课件全
表7.5道路石油沥青的适用范围
沥青等级
适用范围
A级沥青 B级沥青 C级沥青
各个等级的公路，适用于任何场合和层次。
①高速公路、一级公路沥青下面层及以下层次，二级及二级以下公路 的各个层次； ②用作改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。
三级及三级以下公路的各个层次。
（3）普通石油沥青 （4）沥青的掺配 应选用表面张力相近和化学性质相似的沥 青。试验证明，同产源的沥青容易保证掺配后 的沥青胶体结构的均匀性。
（5）溶解度、闪点和燃点
溶解度是指石油沥青在三氯乙烯、四氯化 碳和苯中溶解的百分率，以表示石油沥青中有 效物质的含量及纯净程度。
闪点也称闪火点，是指加热沥青产生的气 体和空气的混合物，在规定条件下与火焰接触， 初次产生蓝色闪光时的沥青温度。
燃点也称着火点，是指加热沥青产生的气 体和空气的混合物，在规定条件下与火焰接触， 能持续燃烧5s以上时，此时沥青的温度为燃点。
矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流 出，其质量应符合相关要求。
3.沥青混合料的组成结构
（1）悬浮密实结构
当采用连续密级配矿料与沥青组成混合料 时，细集料较多，粗集料较少，粗集料被细集 料挤开，并以悬浮状态存在于细集料之间，不 能形成嵌挤骨架，形成悬浮密实结构。
（2）骨架空隙结构
当采用连续开级配矿料与沥青组成混合料 时，粗集料较多，彼此紧密相接，细集料的数 量较少，不足以充分填充空隙，形成骨架空隙 结构。
试验表明，沥青混合料在外力作用下不发 生剪切滑移时应满足下列条件：
τ ≤ c + σ tan φ
①沥青的影响
沥青本身的粘度高低直接影响着沥青混合 料粘聚力的大小。
适当的沥青用量，使混合料胶结性能好， 便于拌和，集料表面充分裹覆沥青薄膜，形成 良好的粘结。
《沥青与沥青混合料》课件
沥青的分类与用途
石油沥青
天然沥青
从石油中提取，主要用于道路建设和 防水工程。
天然形成的沥青，主要用于道路建设 和防水材料。
煤焦沥青
从煤焦油中提取，主要用于防腐涂料 和铺路材料。
沥青的生产与加工
沥青的生产
通过高温和压力将石油或煤焦油进行 蒸馏和裂化，分离出各种成分，最后 得到沥青。
沥青的加工
为了满足不同用途的需求，需要对沥 青进行各种加工处理，如氧化、乳化 、改性等。
性能
沥青混合料的性能取决于其组成材料的性质、配比以及生产工艺。其性能指标包 括抗压强度、抗弯拉强度、耐磨性、抗疲劳性能等。
沥青混合料的应用领域
01
02
03
道路建设
沥青混合料主要用于高速 公路、城市道路、桥梁等 道路建设领域。
机场跑道
由于其良好的防滑性能， 沥青混合料也常用于机场 跑道的建设。
其他领域新技术ຫໍສະໝຸດ 新型搅拌设备、自动化控制系统等新技术的 应用，能够提高沥青混合料制备的效率和精 度，降低人为因素的影响。
沥青混合料性能提升与环保要求
性能提升
通过新型添加剂、改性剂等的应用，沥青混合料的性能 如耐久性、抗车辙性、防滑性等得到显著提升，提高了 道路的安全性和舒适性。
环保要求
随着环保意识的提高，沥青混合料制备过程中的环保要 求也越来越严格。新型环保材料、低排放技术和设备的 研发和应用，能够降低沥青混合料制备过程中的环境污 染。
02
沥青混合料概述
沥青混合料的定义与组成
定义
沥青混合料是一种由沥青、骨料（沙、石等）、填充料（石灰、水泥等）经过 加热、搅拌而成的复合材料，用于铺设道路表面。
组成
沥青混合料主要由沥青、骨料和填充料组成，有时还会加入一些添加剂以改善 其性能。
建筑材料 第七章沥青混合料ppt课件
❖ 沥青混合料路面的低温收缩开裂主要有两种方式：一种是由于气 温骤降呵斥资料低温收缩 ；另一种方式是低温收缩疲劳裂痕 。
❖ 沥青混合料在路面中长期遭到自然要素和反复车辆荷载的作用下， 为保证路面具有较长的运用年限，沥青混合料必需具有良好的耐 久性。沥青混合料的耐久性有多方面的含义，其中较为重要的是 水稳定性、耐老化性和耐疲劳性。
❖ 层次可作适当调整〕的密实式沥青混凝土混合料和密实式沥青稳 定碎石混合料。按关键性筛孔经过率的不同又可分为细型、粗型 密级配沥青混合料等。粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密实型沥 青混合料。
❖ 〔2〕填料〔或不加填料〕与沥青结合料拌和而成，经马歇尔规范击 实成型的试件剩余空隙率在6%～12%的半开式沥青碎石混合料。
❖ 缺陷：1．老化：在长期的大气要素作用下，因沥青塑性降低， 脆性加强，粘聚力减小，导致路面表层产生松散，引起路面破坏。 2．温度稳定性差：夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波 浪等景象；冬季低温时易脆裂，在车辆反复荷载作用下易产生开 裂。
第二节 热拌沥青混合料
❖ 热拌沥青混合料通常是指将沥青加热至150～170℃，矿质集料 加热至160～180℃，在热态下拌和，并在热态下进展摊铺、压 实的混合料,通称“热拌热铺沥青混合料〞。
❖ 一、沥青混合料的强度实际 ❖ 二、沥青混合料的技术性质和技术规范 ❖ 三、沥青混合料组成资料的技术要求 ❖ 四、沥青混合料配合比设计
❖ 〔一〕沥青混合料的强度实际
❖ 沥青混合料是一种由沥青、粗集料、细集料和矿粉以及外加剂所 组成的复合资料，其在路面构造中产生破坏的情况，主要是发生 在高温时由于抗剪强度缺乏或塑性变形过大而产生推挤等景象， 以及低温时抗拉强度缺乏或变形才干较差而产生裂痕景象。
❖ 沥青混合料的抗剪强度，普通采用库伦实际进展分析。经过三轴 剪切实验可求得：
❖ 沥青混合料在路面中长期遭到自然要素和反复车辆荷载的作用下， 为保证路面具有较长的运用年限，沥青混合料必需具有良好的耐 久性。沥青混合料的耐久性有多方面的含义，其中较为重要的是 水稳定性、耐老化性和耐疲劳性。
❖ 层次可作适当调整〕的密实式沥青混凝土混合料和密实式沥青稳 定碎石混合料。按关键性筛孔经过率的不同又可分为细型、粗型 密级配沥青混合料等。粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密实型沥 青混合料。
❖ 〔2〕填料〔或不加填料〕与沥青结合料拌和而成，经马歇尔规范击 实成型的试件剩余空隙率在6%～12%的半开式沥青碎石混合料。
❖ 缺陷：1．老化：在长期的大气要素作用下，因沥青塑性降低， 脆性加强，粘聚力减小，导致路面表层产生松散，引起路面破坏。 2．温度稳定性差：夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波 浪等景象；冬季低温时易脆裂，在车辆反复荷载作用下易产生开 裂。
第二节 热拌沥青混合料
❖ 热拌沥青混合料通常是指将沥青加热至150～170℃，矿质集料 加热至160～180℃，在热态下拌和，并在热态下进展摊铺、压 实的混合料,通称“热拌热铺沥青混合料〞。
❖ 一、沥青混合料的强度实际 ❖ 二、沥青混合料的技术性质和技术规范 ❖ 三、沥青混合料组成资料的技术要求 ❖ 四、沥青混合料配合比设计
❖ 〔一〕沥青混合料的强度实际
❖ 沥青混合料是一种由沥青、粗集料、细集料和矿粉以及外加剂所 组成的复合资料，其在路面构造中产生破坏的情况，主要是发生 在高温时由于抗剪强度缺乏或塑性变形过大而产生推挤等景象， 以及低温时抗拉强度缺乏或变形才干较差而产生裂痕景象。
❖ 沥青混合料的抗剪强度，普通采用库伦实际进展分析。经过三轴 剪切实验可求得：
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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。
组成结构类型如下图1 所示。
a-悬浮密实结构 b- 骨架空隙结构 c-骨架密实结构 图1 沥青混合料的组成结构
强度理论
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。
强度理论
方法:三轴剪切试验
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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。
石油沥青的组分
石油沥青的组成与性能关系 如表 1所示
表 1 石油沥青的组分与性能关系
图 5 环球法软化点仪
温度 敏感性
温度敏感性
试验条件和方法
将沥青试样装入规定尺寸 (D=16mm,h=6mm)的铜环 内，试样上放置一标准钢 球(5mm,W=3.5g)，浸入水 或甘油中，以规定的速度 （5℃/min）加热，使沥青 下垂，当下垂到规定距离 时的温度（℃）即为软化 点。
图 6 软化点试验 示意图
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 11.25 04:12:0 304:1 2Nov-2025-Nov-20
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重于泰山，轻于鸿毛。04:12:0304:1 2:0304 :12Wednesd ay, November 25, 2020
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不可麻痹大意，要防微杜渐。20.11.2 520.11 .2504:12:03 04:12:03November 25, 2020
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大气稳定性
定义
石油沥青长期在热、阳光、氧气和潮湿等综合因 素的作用下抵抗老化的性能。
指标
用蒸发损失和蒸发后的针入度比来评定。
试验:沥青试样，先测重量和针入度，于160℃烘箱 中蒸发5h，冷却后再测重量和针入度。
蒸发损失
失重 原重
蒸发损失越低，稳定性越好。
大气稳定性
蒸发后的针入度比
蒸发后的针入度 蒸发前的针入度
定义
针入度
表示粘稠石油沥青 的相对粘度
试验仪器
针入度仪如图 2所示
试验条件及方法
如图3所示 25℃，重量为100g标准针，5s深 入试样中的深度，单位为1/10mm。
读出针入度值
图 3 针入度试验示意图
图2 针入度仪
指标与性质间的关系
针入度越小
针入度与粘度之间 的关系是：针入度 越小, 粘度越大, 石油沥青越硬。
介于溶胶型和凝 胶型之间
弹性和粘性较高， 温度敏感性较小， 流动性和塑性较 低
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技术性质
➢防水性 ➢粘性 ➢塑性 ➢温度敏感性 ➢大气稳定性（耐久性）
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防水性
石油沥青有以下性质：憎水性，构造致密， 附着力强和好的塑性，所以它有很好的防 潮和防水性能。
石油沥青性质
➢憎水性 ➢构造致密 ➢附着力强 ➢好的塑性
指标 延 度
延度大
试验
塑性好
•在25℃，把沥青试样制成∞字型标准试模 （中间最小截面积为1cm²） •以5cm/min的速度，进行拉伸试验，
•拉断时的长度即为延度，单位为cm
温度敏感性
定义
石油沥青的粘性和塑性随温 度升降而变化的性能。
指标
用软化点表示沥青温度敏感性
试验仪器设备
环球法软化点仪
关系
软化点
1 概述
❖沥青混合料定义 ❖沥青混合料的分类 ❖沥青混合料的特点
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填料 矿质集料
沥青混合料
摊铺 压实
沥青混凝土
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
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沥青混合料的分类
1）按沥青种类分为：石油沥青混合料和煤沥青 混合料。
物理性质 组成名称
颜色 状态 密度（g/m³） 分子量
对主要技术性 质的影响
油分
淡黄 液体 0.7～1 红褐
300～500 赋予沥青流动 性
树脂
黄色 半固体 1.0～1.1 600～1000
（沥青脂胶） 黑褐色（粘稠状）
地沥青质
深褐 固体 大于1 黑色 粉末
1000以上
赋予沥青良好 的粘结性、塑 性和可流动性
第七章 沥青及沥青混合料
沥青
桥面摊铺沥青
沥青防水卷材
防水卷材施工
§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
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石油沥青
• 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。
蒸
标准与选用
关于石油沥青的标准：
•JTG F40-2004 道路石油沥青 《公路沥青路面施工技术规范》
•GB/T494-1998《建筑石油沥青》
牌号划分方法
石油沥青都是按针入度指标来划分牌号。
每个牌号还应保证相应的延度和软化点， 以及溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度比、 闪点等。
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
2）按施工温度分为：热拌热铺、热拌冷铺和冷拌 冷铺沥青混合料。
3）按集料最大粒径分为：特粗式沥青碎石混合 料（≥31.5mm）及粗粒式(26.5mm)、中粒式(19 或16mm)、细粒式（13.2或9.5mm)和砂粒式 (≤4.75mm)沥青混合料。 4）按矿料级配分为:密级配(孔隙率Ｐ＜10%）、 半开级配(Ｐ＞10%） 、开级配(Ｐ＞ 15%）、间 断级配沥青混合料等。
❖道路石油沥青 ❖矿质材料 ！此部分见教材或资料
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Chapter 9
•
踏实，奋斗，坚持，专业，努力成就 未来。 20.11.2 520.11 .25Wednesd ay, November 25, 2020
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弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。 04:12:0 304:1 2:0304 :1211/ 25/20 20 4:12:03 AM
粘度越大 越硬
标准粘度
定义
表示液体石油沥青的相对粘度。
试验
➢标准粘度计
➢试验条件及方法：50cm³ 的沥青在规定温度（20、 25、30、60℃）流过规定 直径（3、5、10mm）的所 需时间（s）
图4 标准粘度计
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塑性
概念
石油沥青在外力作用下产生变形，除去外 力后，仍保持变形后的形状的性质。
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
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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。
•
重规矩，严要求，少危险。2020年11 月25 日星期 三4时12 分3秒 04:12:0325 November 2020
•
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午4时1 2分3秒 上午4 时12分 04:12:0320.1 1.25
•
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.11 .2520. 11.25 04:120 4:12:0 304:12 :03Nov-20
好的防潮和 防水材料
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粘性
定义
反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种性质，指 沥青在外力作用下抵抗变形的能力。是石油沥青性 质的重要指标之一。
指标及测试方法
绝对粘度
粘性用绝对粘度来表示，但其测试方法较复杂，故 工程上常用相对粘度来表示。
相对粘度 ➢针入度：粘稠沥青，即固体或半固体沥青 ➢标准粘度：液体或较稀的石油沥青
•
务实，奋斗，成就，成功。2020年11 月25 日星期 三4时12 分3秒Wednesday, November 25, 2020
•
抓住每一次机会不能轻易流失，这样 我们才 能真正 强大。 20.11.2 52020 年11月 25日 星期三4 时12分 3秒20 .11.25
谢谢大家！
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
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2 沥青混合料的组成结构及 强度理论
❖组成结构 ❖强度理论
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沥青混合料的组成结构
常用牌号
➢建筑石油沥青分为40号、30号和10号三个牌号 ➢道路石油沥青分七个牌号(160号、130号、110 号、90号、70号、50号、30号等)，并根据沥青 的性能指标，再将其分为A、B、C三个等级。