沥青与沥青混合料-第一次课件
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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
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。
第八章---沥青及沥青混合料PPT课件
• 1.1 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 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。 按原纸1m2的质量克数，油毡分为200、350和500 三种标号，油纸分为200. 和350两种标号。 45
• 1.2 新型有胎沥青防水卷材
.
26
6.2 煤沥青的主要技术性质及应用
• 煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品。 烟煤干馏时所挥发的物质冷凝为煤焦油， 煤焦油经分馏加工，提取出各种油质后的 产品即为煤沥青。
.
27
6.2.1 分类
• 煤沥青可分为硬煤沥青与软煤沥青两 种。
• 硬煤沥青是从煤焦油中蒸馏出轻油、 中油、重油及蒽油之后的残留物，常温下 一般呈硬的固体；软煤沥青是从煤焦油中 蒸馏出水分、轻油及部分中油后得到的产 品。
低温时又有较好的形变能力。 • C.凝胶结构——具有温度稳定性较好，但低温变
形能力较差。
.
8
.
9
• 6.1.2沥青的主要性质及其测试方法
• 1.沥青的主要性质及测试方法
• （1）粘滞性
• 石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相 对流动的一种特性。也可以说，它反映了沥青软 硬、稀稠的程度。是划分沥青牌号的主要技术指 标。
• 由于沥青中含有水分，施工前要进行 加热熬制。在加热过程中，应加快搅拌， 促使水分蒸发，并降低加热温度，而且锅 内沥青不能装得过多。
.
21
6.1.3 沥青的技术质量标准
• 沥青的主要技术标准以针入度、延伸 度、软化点等指标表示，见表6.1
.
22
表6.1 石油沥青的质量指标
.
23
6.1.4 石油沥青的简易鉴别
• 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 油纸的两面，并撒布隔离材料后，则称为油毡。 按原纸1m2的质量克数，油毡分为200、350和500 三种标号，油纸分为200. 和350两种标号。 45
• 1.2 新型有胎沥青防水卷材
.
26
6.2 煤沥青的主要技术性质及应用
• 煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品。 烟煤干馏时所挥发的物质冷凝为煤焦油， 煤焦油经分馏加工，提取出各种油质后的 产品即为煤沥青。
.
27
6.2.1 分类
• 煤沥青可分为硬煤沥青与软煤沥青两 种。
• 硬煤沥青是从煤焦油中蒸馏出轻油、 中油、重油及蒽油之后的残留物，常温下 一般呈硬的固体；软煤沥青是从煤焦油中 蒸馏出水分、轻油及部分中油后得到的产 品。
低温时又有较好的形变能力。 • C.凝胶结构——具有温度稳定性较好，但低温变
形能力较差。
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8
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9
• 6.1.2沥青的主要性质及其测试方法
• 1.沥青的主要性质及测试方法
• （1）粘滞性
• 石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相 对流动的一种特性。也可以说，它反映了沥青软 硬、稀稠的程度。是划分沥青牌号的主要技术指 标。
• 由于沥青中含有水分，施工前要进行 加热熬制。在加热过程中，应加快搅拌， 促使水分蒸发，并降低加热温度，而且锅 内沥青不能装得过多。
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21
6.1.3 沥青的技术质量标准
• 沥青的主要技术标准以针入度、延伸 度、软化点等指标表示，见表6.1
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22
表6.1 石油沥青的质量指标
.
23
6.1.4 石油沥青的简易鉴别
第9章 沥青与沥青混合料2
车辙试验指标：动稳定度。
车辙试验：测定动态 稳定度。在60℃条件下， 用车辙试验机的试验轮
对沥青混合料试件进行
往返碾压 ，测定其在变 形稳定期每增加变形 1mm的碾压次数，即为 动态稳定度。对于高速
公路，此值不小于800次
/mm，对于一级公路， 不小于600次/mm。
影响高温稳定性的主要因素有沥青的用量、沥青 的粘度、矿料的级配、矿料的大小、形状等。
第九章
沥青与沥青混合料
9.1 石油沥青 9.2 路面用沥青混合料
§9.2 沥青混合料
沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合
料的总称。工程上最常用的沥青混合料有两种：
(1)沥青混凝土混合料是由适当比例的粗集料、细集 料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥青结合料拌 和而制成的空隙率＜10%的沥青混合料。通常用于公路 的面层。
这种沥青混合料粘聚力较大，内摩擦力较小，因此高温 稳定性较差。 骨架空隙结构: 是指矿质集料属于连续型开级配的混合 料结构，矿质集料中粗集料较多，可形成矿质骨架，细
集料较少，不足以填满空隙。这种结构的沥青混合料内
摩擦力大，但空隙率大，耐久性差，沥青与矿料的粘聚 力差，难以摊铺压实成密实平整的路面。
骨架密实结构: 是指此结构具有较多数量的粗集料形成 空间骨架，同时又有足够的细集料可填满骨架的空隙。 这种结构的沥青混合料具有较高的粘聚力和较高的内摩 阻力，是沥青混合料中最理想的一种结构类型。
通常矿质集料颗粒愈粗，所配制成的沥青混合料的
内摩擦角越高。粗糙表面的矿质集料，在碾压后能相互 嵌挤锁结而具有很大的内摩擦角。在其他条件相同的情 况下，粗粒径且具有粗糙表面状态的集料组成的沥青混 合料具有较高的抗剪强度。
矿料的表面性质的影响： 沥青与矿料相互作用不仅与沥青的化学性质有关，而且 与矿粉的性质有关。在不同性质矿粉表面形成不同组成 结构和厚度的吸附溶化膜，在石灰石粉表面形成较为发
[工学]道路工程材料-第3章沥青混合料.ppt
![[工学]道路工程材料-第3章沥青混合料.ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/8bc3ee095022aaea988f0f4d.png)
规定：高速公路，不宜小于800次/mm
一级公路、城市主干道，不宜小于600次/mm
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
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
2.1 高温稳定性
车辙实验方法首先是英国运输与道路研究试验所(TRRL) 开发的，并经过了法国、日本等道路工作者的改进与完善。
沥青混合料的抗剪强度与形变速率也有关，粘聚力 C 值随 形变速率的增加而显著提高，内摩阻角随形变速率的变化很 小。
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
高温稳定性 低温抗裂性 疲劳特性 耐久性 水稳定性 抗滑性 施工和易性
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
在沥青用量固定的情况下，矿粉的用量多少也直接影响沥
青混合料的密实程度及粘结力，矿粉用量不能过多，否则使沥
青混合料结团成块，不易施工。
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 矿料的级配类型及表面性质对沥青混合料抗剪强度的影 响
粗、细骨料及填料 较稀沥青分布其间
密实级配的矿质骨架 沥青混合料
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
1.5 沥青混合料的组成结构类型
胶浆理论：(现代理论) 将高稠度沥青加到矿粉中形成胶浆－微分散体系 将细骨料添加到胶浆中形成沥青砂浆－细分散体系 将粗骨料添加到沥青砂浆中形成沥青混合料－粗分散体系
特点: 高稠度沥青 / 沥青用量大 / 间断级配
道路工程材料
沥青混合料级配设计及应用PPT课件
以Am、Ap为指标的级配设计法
沥青混合料体积组成关系的示意图
以Am、Ap为指标的级配设计法
The end,thank you!
沥青混合料级配设计及应用
目录
级配理论及级配类型 级配设计方法 以Am、Ap为指标的级配设计法
级配的理论与级配类型
• 级配是指把各种不同粒径的集料，按照一定的比例搭配起 来，使其达到较高的密实度或强度。级配矿料和沥青是沥 青混合料的两大构成要素，不同级配设计原则和理论，会 得到不同的级配。
级配理论
沥青混合料级配设计方法
• Hveem设计方法的最初概念是由Francis Hveem 在20世纪20～30年代提出的，它的主体思想可以 概括为：考虑到集料对沥青的吸收，沥青混合料 需要一个最佳的沥青薄膜厚度；混合料需要足够 的稳定度，而稳定度主要是由集料之间的内摩擦 力和胶结料的粘附力提供的，足够薄的沥青薄膜 厚度可以提高混合料耐久性。
沥青混合料级配设计方法
• Superpave沥青混合料设计方法是美国战略公路 研究(SHRP)的一个重要成果，Marshall和Hveem 设计方法为它提供了体积设计的基础。它将沥青 胶结料和集料的选择纳入混合料设计的过程中， 同时考虑了交通和气候因素。而且，不同于 Marshall和Hveem，它用旋转压实仪替代了以往 的压实设备，并且和预期交通量联系在一起。 Superpave的预期进展主要包括三个方面：体现 交通荷载和环境条件的混合料设计新方法；新的 沥青胶结料评价方法以及新的混合料分析方法。 尽管第三方面还没有完成，但是已经很好的建立 了沥青混合料的设计方法。
Hale Waihona Puke 间断级配沥青混合料:所谓间断级配就是指在矿料组成中，大小各级粒径的矿
料颗粒不是连续存在的，而是在连续级配中剔除了其中
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1
沥青和沥青混合料（1）沥青材料1）沥青基本概念沥青分类按产源不同划分成经地质开采加工后得到的地沥青和通过化学工业加工制造获得的焦油沥青，其中地沥青又分为地质直接开采的天然沥青和开采石油加工后的石油沥青；而焦油沥青又根据化学工业加工的原材料不同，可分为煤沥青、木沥青和页岩沥青等。
按原油成分中所含石蜡数量的多少划分成石蜡基沥青（含蜡量＞5%），沥青基沥青（含蜡量＜2%），混合基（含蜡量2%～5%）沥青等。
按加工方法分为直馏沥青、溶剂脱沥青、氧化沥青、裂化沥青。
按常温下的稠度划分成固体沥青、粘稠沥青和液体沥青。
按用途的不同分成道路石油沥青和建筑沥青。
沥青的化学组分通过一定的分离方法，将沥青分离成化学性质相近，并且和路面性质有一定联系的几个组，这些组就成为“组分”。
石油沥青的化学组分按四分法可分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质。
沥青按其在自然界中获得的方式,可分为地沥青和焦油沥青两大类；地沥青按其产源又可分为天然沥青和石油沥青。
沥青适用性气候分区原则、分区方法：沥青的PI值、600C动力粘度、100C延度可作为选择性指标。
对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的层次，宜采用稠度大、600C粘度大的沥青；对冬季寒冷的地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青；对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入指数大的沥青。
2）沥青的技术性质①针入度沥青粘滞性是指沥青材料在外力作用下,沥青粒子产生相互位移时抵抗剪切变形的能力。
沥青的针入度是在规定温度和时间内,附加一定质量的标准针垂直贯入沥青试样的深度,以0.1mm。
通常粘稠度高的沥青，针入度值愈小，表示沥青愈硬；相反粘稠度低的沥青，针入度值愈大，表示沥青愈软。
针入度指数代表一种沥青结合料的温度感应性指标，反映针入度随温度而变化的程度，由不同温度的针入度按规定方法计算得到。
沥青及沥青混合料ppt课件
60～80，80～100，100～ 120
2-3 20～30 -21.5～-9.0
70号，90号
60～80，80～100
2-4 20～30
＞-9.0
70号
60～80
3-2
＜20 -37.0～-21.5
110号
100～120
（2）沥青等级的选择
沥青等 级
适用范围
A级沥青 各个等级的公路，适用于任何场合和层次。
特粗式沥青混合料ATB-40 粗粒式沥青混合料AC25\ATB30
中粒式沥青混合料AC16-20 细粒式沥青混合料AC10-13
砂粒式沥青混合料AC-5
热拌沥青混合料种类
混合料类型
密级配
连续级配
间断级配
沥青混 沥青稳 沥青玛蹄 凝土 定碎石 脂碎石
开级配
半开级配
间断级配
排水式沥 排水式沥青 青磨耗层 碎石基层
增水性石料经磨细得到矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉要 干燥、洁净，其质量应符合本规范附录C表C.12的技术要求。 B、当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时，其用量不宜超过矿料总量的 2%。 粉煤灰作为填料使用时，用量不得超过填料总量的50%，粉煤 灰的烧失量应小于12%，与矿粉混合后的塑性指数应小于4%，其余质 量要求与矿粉相同。高速公路、一级公路的沥青面层不宜采用粉煤 灰作填料。拌和站的一级除尘回收的粉尘可以用着填料，但二级粉 尘一般不用。 C、为了改善沥青混合料的水稳性，可以采用干燥的磨细生石灰粉、消 石灰粉或水泥作为填料，其用量不宜超过矿料总量的1%～2%。
留3％～6％空隙，以备夏季沥青材料膨胀。 2.沥青含量：沥青用量不能过少（过少，松散）
四、沥青混合料的技术性质
抗滑性
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获得汽油、煤油和柴油，常压塔底残渣即为直馏沥青。其不足之处， 多含不稳定的烃。
②氧化沥青：低标号沥青在240～290℃高温下吹入空气，使其软化
点提高、针入度降低，降低温度敏感性。
③溶剂脱沥青：石蜡基原油，富含石蜡烃但是难以蒸出，致使软化
点和延度降低，往往稠度达不到要求，采用氧化处理，会致使沥青脆
化。溶剂法是利用溶剂的选择性溶解实现组分分离，得到含胶质和沥 青质的沥青。
3、针入度分级的优缺点如下： ①优点：
1）25℃温度针入度基本反映了沥青路面常用的温度下的流变性质；
2）沥青针入度测试方法简单，仪器造价低，操作方便，方法较完善； 3）通过测定不同温度下针入度，能确定沥青的感温性。 ②缺点： 1）针入度试验过程中剪切速率很高，对于非牛顿体，沥青的粘度与剪 切速率有关，沥青针入度不同，在测定过程中剪切速率也不同； 2）在25℃具有同样针入度的沥青，在高温或低温下可能存在很大差别， 没有反映沥青在使用温度区间内的性能。
一般认为软化点高，则其等粘温度高，则温度稳定性好，
或者说热稳定性好。 3、延度：是沥青在一定温度下，按一定速度拉伸至沥青
已应用于建筑及道路工程中。此沥青采自加勒比岛国一特立
尼达和多巴哥境内的沥青湖。中国大陆在1973年开始使用特 立尼达湖沥青，自1999年开始已经大批量使用在机场、桥梁、
高速公路、市政建设等国家重点工程上。目前，使用特立尼
达湖沥青的国家及地区已达到三十多个，而且已被一些主要
的发达国家如美国、英国、德国、日本及香港地区指定使用。
映了人类对沥青材料性质的认识与把握。
（一）针入度分级
1、1918年，美国公路局制定了以沥青针入度分级的沥青标准。1931年，美国各州 公路与运输工作者协会（AASHTO）也开始采用针入度分级这一体系。 2、针入度试验是国际上普遍采用测定粘稠沥青稠度的一种方法，也是划分沥青标 号采用的一项指标。常用的试验条件为：T 25℃,100g，5s（0.1mm）
5、施工安全性、可操作性 旋转黏度试验（RV）
六、我国道路石油沥青技术要求
根据当前的沥青使用和生产水平，按技术
性能将道路石油沥青分为A、B、C等三个等级，
其中B级沥青与重交通道路沥青相近，C级沥青
比原规范中轻交通道路石油沥青技术要求稍有
提高。
那么，现行重交通道路沥青的技术指标有
哪些呢？
1、针入度：是在规定温度5、15、25℃下，100g标准针， 5s贯入沥青中的深度，以0.1mm表示。在以针入度为分 级技术指标时，用以划分沥青的标号。针入度越小，表 示沥青的稠度越大。 2、软化点：实质上反映沥青的稠度，是一种条件粘度。
Superpave技术主要包括三个方面： ①沥青胶结料性能规范； ②沥青混合料体积设计方法； ③沥青混合料性能预测。 在Superpave沥青胶结料分级体系中，沥青等级以PG x-y表示。 脚标x代表路面设计最高温度（7d最高平均路面温度），脚标y代表 路面设计最低温度（年极端最低温度）。按照路面的设计温度，将 沥青分为7个高温等级以及相应的低温亚级，高温等级范围为4682℃，每6℃为一级，低温亚级范围为-10℃~-46℃，每-6℃为一级。 此规范采用各项指标的要求值为一常数，所不同的只是各个沥 青等级适用的地区采用相应的试验温度不同，其最根本的特点是各 项指标明确与各项路用性能直接相关，因此它不仅适用于普通的直 馏沥青，还适用于改性沥青。
大，夏季越容易泛油，冬季越容易开裂。 计算公式如下：
d T2 d T1 d T1 (T1 T2 )
其中，分子表示高温和低温下的沥青密度差。
3、表面张力 表面张力表示液体与空气之间的力，可以用来研究 沥青与集料的粘附性。沥青表面张力随温度的升高而减 小，一般采用毛细管法和滴重法测定。
4、介电常数
同时也适合从事沥青路面科研、设计、施工、养护管理的道路工程、机场
工程技术人员与大专院校有关师生阅读。
2、参考教材
沥青与沥青混合料，谭忆秋编著，哈尔滨工业大学出版社，2008 年出版 沥青混合料设计手册，吕伟民、孙大权编著，人民交通出版社， 2007年出版 道路建筑材料（第四版），李立寒，张南鹭编著，人民交通出版 社，2010年出版
是指沥青作为介质和真空作为介质，平行板电容器 的电容之比，可以用来判断高分子材料的极性。常温下 沥青属于弱极性物质，介电常数一般在2.0-3.0之间。 在配置改性沥青时，改性剂的介电常数与沥青的介电常
数相一致，方可相容。
五、道路石油沥青的分级体系
沥青稠度是沥青的重要性质，最初沥青分级主要是 采用针入度来分级，后来发展为粘度分级，再后来出现 了以沥青材料的路用性能为标准的路用性能分级体系， 即PG（Performance Grade)，如SHRP中的Superpave的性 能分级。从针入度分级、粘度分级到路用性能分级，反
（二）粘度分级体系
20世纪60年代初期，美国一些州提出采用沥青材料的60℃粘度进行分级。主 要目的是用科学合理的粘度试验取代经验性的针入度试验，同时以夏天沥青路面 表面最高温度时测试沥青粘度，提出适用于不同气候条件与用途的不同粘度分级。 其相比于针入度分级具有一定的科学性和合理性，但是该粘度试验系统价格昂贵， 试验时间较长，推广受到限制。
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011），中
华人民共和国交通运输部2011年出版，于2011年12月1日起施行
3、主要解决问题
沥青及其基本性质 矿质混合料级配设计原理与方法 世界范围内有哪几种代表性的沥青混合料设计方法，以及
各自的区别
我国沥青混合料设计方法的演变过程（规范中是如何修 订？）
拉瓜地机场，纽额克机场，德国德法兰克福机场，
慕尼黑机场，芬兰赫尔辛基机场，英国伦敦机场，
香港启德机场和赤腊机场等。
它的优越性体现在哪些方面？
二、石油沥青分类
按生产方法分类 按化学组成分类 按使用用途分类
按生产方法，石油沥青可分为六种
①直馏沥青：原油直接蒸馏，取出不同沸点的馏分，常压塔顶分别
规范列入的各种路用性能指标包括：
1、高温时抵抗永久变形的能力（高温稳定性） 动态剪切流变试验（DSR）
2、低温时抵抗路面温缩开裂的能力（低温抗裂性能）
弯曲梁流变试验（BBR）及直接拉伸试验（DTT） 3、抗疲劳破坏的能力（耐疲劳性） DSR试验 4、抗老化性能
旋转薄膜烘箱（RTFOT）及压力老化试验（PAV）
分含量越高，密度越大；含蜡量高的沥青，密度低；稠 度高的沥青，沥青密度大。沥青改性后，一般密度降低。
2、热胀系数
是指温度上升1℃时，沥青单位体积或单位长度几何尺寸 的增大，称为体膨胀系数或线膨胀系数；一般体膨胀系数是 线膨胀系数的3倍。 沥青材料温度升高，体积膨胀，从而密度降低。体膨胀
系数与路用性能关系密切，体膨胀系数越大，温度敏感性越
橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性
剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得
以改善制成的沥青结合料。
按化学组成分类，石油沥青可分为三种
①石蜡基沥青，一般含蜡量大于5％，表面无黑色光泽，粘结 性差，热稳性差； ②环烷基沥青，粘结性好，大多数重交沥青是环烷基沥青； ③中间基沥青，一般含蜡量为3％～5％，为普通道路沥青。
四、石油沥青的物理性质
密度
体膨胀系数
表面张力
介电常数
1、密度
是指15℃规定温度下单位体积的质量，其中相对密 度是指25℃下的密度与25℃下水的密度之比。测定方法 为比重瓶排水法。 两者之间的相互关系：25℃的相对密度＝15℃的密 度×0.996。
石油沥青的密度一般1.0左右；沥青质含量和芳香
1、推荐使用教材
沥青与沥青混合料，郝培文，张肖宁著，人民交通 出版社，2009年出版
《沥青和沥青混合料》系统地论述了热拌沥青混合料材料、配合比设计
方法以及路用性能等内容。书中纳入了国内外最新的关于沥青及沥青混合
料的研究成果，内容丰富，信息量大，具有系统性、先进性与实用性。 《沥青和沥青混合料》可作为高等院校道路与铁道工程专业研究生教材，
按使用用途，石油沥青可分为四种
①道路沥青，约占50％； ②建筑沥青，主要是防水、防潮； ③机场道面沥青； ④其它沥青，比如水工防渗，电缆和木材防腐、防潮等
用途。
三、石油沥青化学组成
元素组成
组分构成 胶体结构 （一）元素组成
约占98％的碳和氢，其余硫、氮和氧、金属等元素。
（二）组分构成
1、吸附法（三组分）
沥青混合料的使用性能评价指标有哪些？如何评价？
新型沥青混合料有哪些
第一部分
第一节
沥青与矿料
有机物质
沥 青
特立尼达天然 湖沥青
一、沥青材料按来源分类
①石油沥青（含天然沥青，主要是湖沥青与岩沥青）； ②焦油沥青：有机物质经过炭化或真空分馏所得的粘性液 体，松节油就是其中的木焦油。
特立尼达天然湖沥青：自1860年起，特立尼达湖沥青（TLA）
④调和沥青：通常先生产出软、硬两种沥青，然后按一定比例混和均
匀，得到符合要求的沥青。
⑤乳化沥青：是将黏稠石油沥青加热到流动态，经机械力作用，形成
粒径为2-5mm微滴分散于乳化剂-稳定剂水中，由于乳化剂-稳定剂的作用 而形成均匀稳定的乳状液。
⑥改性沥青：Modified bitumen(英),Modified asphalt cement(美)是掺加
在奥运会场馆周边道路建设中，特立尼达天然湖沥青用于奥运中 心区：景观路、景观西路、北一路、北辰东路及鸟巢中心跑道等
重要路段的道路铺筑。
新 建 的 北 一 路
北辰东路
鸟巢中心跑道
北京首都国际机场跑道
上海虹桥机场跑道
上Hale Waihona Puke 东海大桥特立尼达湖天然沥青在世界各地的著名国际机场
②氧化沥青：低标号沥青在240～290℃高温下吹入空气，使其软化
点提高、针入度降低，降低温度敏感性。
③溶剂脱沥青：石蜡基原油，富含石蜡烃但是难以蒸出，致使软化
点和延度降低，往往稠度达不到要求，采用氧化处理，会致使沥青脆
化。溶剂法是利用溶剂的选择性溶解实现组分分离，得到含胶质和沥 青质的沥青。
3、针入度分级的优缺点如下： ①优点：
1）25℃温度针入度基本反映了沥青路面常用的温度下的流变性质；
2）沥青针入度测试方法简单，仪器造价低，操作方便，方法较完善； 3）通过测定不同温度下针入度，能确定沥青的感温性。 ②缺点： 1）针入度试验过程中剪切速率很高，对于非牛顿体，沥青的粘度与剪 切速率有关，沥青针入度不同，在测定过程中剪切速率也不同； 2）在25℃具有同样针入度的沥青，在高温或低温下可能存在很大差别， 没有反映沥青在使用温度区间内的性能。
一般认为软化点高，则其等粘温度高，则温度稳定性好，
或者说热稳定性好。 3、延度：是沥青在一定温度下，按一定速度拉伸至沥青
已应用于建筑及道路工程中。此沥青采自加勒比岛国一特立
尼达和多巴哥境内的沥青湖。中国大陆在1973年开始使用特 立尼达湖沥青，自1999年开始已经大批量使用在机场、桥梁、
高速公路、市政建设等国家重点工程上。目前，使用特立尼
达湖沥青的国家及地区已达到三十多个，而且已被一些主要
的发达国家如美国、英国、德国、日本及香港地区指定使用。
映了人类对沥青材料性质的认识与把握。
（一）针入度分级
1、1918年，美国公路局制定了以沥青针入度分级的沥青标准。1931年，美国各州 公路与运输工作者协会（AASHTO）也开始采用针入度分级这一体系。 2、针入度试验是国际上普遍采用测定粘稠沥青稠度的一种方法，也是划分沥青标 号采用的一项指标。常用的试验条件为：T 25℃,100g，5s（0.1mm）
5、施工安全性、可操作性 旋转黏度试验（RV）
六、我国道路石油沥青技术要求
根据当前的沥青使用和生产水平，按技术
性能将道路石油沥青分为A、B、C等三个等级，
其中B级沥青与重交通道路沥青相近，C级沥青
比原规范中轻交通道路石油沥青技术要求稍有
提高。
那么，现行重交通道路沥青的技术指标有
哪些呢？
1、针入度：是在规定温度5、15、25℃下，100g标准针， 5s贯入沥青中的深度，以0.1mm表示。在以针入度为分 级技术指标时，用以划分沥青的标号。针入度越小，表 示沥青的稠度越大。 2、软化点：实质上反映沥青的稠度，是一种条件粘度。
Superpave技术主要包括三个方面： ①沥青胶结料性能规范； ②沥青混合料体积设计方法； ③沥青混合料性能预测。 在Superpave沥青胶结料分级体系中，沥青等级以PG x-y表示。 脚标x代表路面设计最高温度（7d最高平均路面温度），脚标y代表 路面设计最低温度（年极端最低温度）。按照路面的设计温度，将 沥青分为7个高温等级以及相应的低温亚级，高温等级范围为4682℃，每6℃为一级，低温亚级范围为-10℃~-46℃，每-6℃为一级。 此规范采用各项指标的要求值为一常数，所不同的只是各个沥 青等级适用的地区采用相应的试验温度不同，其最根本的特点是各 项指标明确与各项路用性能直接相关，因此它不仅适用于普通的直 馏沥青，还适用于改性沥青。
大，夏季越容易泛油，冬季越容易开裂。 计算公式如下：
d T2 d T1 d T1 (T1 T2 )
其中，分子表示高温和低温下的沥青密度差。
3、表面张力 表面张力表示液体与空气之间的力，可以用来研究 沥青与集料的粘附性。沥青表面张力随温度的升高而减 小，一般采用毛细管法和滴重法测定。
4、介电常数
同时也适合从事沥青路面科研、设计、施工、养护管理的道路工程、机场
工程技术人员与大专院校有关师生阅读。
2、参考教材
沥青与沥青混合料，谭忆秋编著，哈尔滨工业大学出版社，2008 年出版 沥青混合料设计手册，吕伟民、孙大权编著，人民交通出版社， 2007年出版 道路建筑材料（第四版），李立寒，张南鹭编著，人民交通出版 社，2010年出版
是指沥青作为介质和真空作为介质，平行板电容器 的电容之比，可以用来判断高分子材料的极性。常温下 沥青属于弱极性物质，介电常数一般在2.0-3.0之间。 在配置改性沥青时，改性剂的介电常数与沥青的介电常
数相一致，方可相容。
五、道路石油沥青的分级体系
沥青稠度是沥青的重要性质，最初沥青分级主要是 采用针入度来分级，后来发展为粘度分级，再后来出现 了以沥青材料的路用性能为标准的路用性能分级体系， 即PG（Performance Grade)，如SHRP中的Superpave的性 能分级。从针入度分级、粘度分级到路用性能分级，反
（二）粘度分级体系
20世纪60年代初期，美国一些州提出采用沥青材料的60℃粘度进行分级。主 要目的是用科学合理的粘度试验取代经验性的针入度试验，同时以夏天沥青路面 表面最高温度时测试沥青粘度，提出适用于不同气候条件与用途的不同粘度分级。 其相比于针入度分级具有一定的科学性和合理性，但是该粘度试验系统价格昂贵， 试验时间较长，推广受到限制。
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011），中
华人民共和国交通运输部2011年出版，于2011年12月1日起施行
3、主要解决问题
沥青及其基本性质 矿质混合料级配设计原理与方法 世界范围内有哪几种代表性的沥青混合料设计方法，以及
各自的区别
我国沥青混合料设计方法的演变过程（规范中是如何修 订？）
拉瓜地机场，纽额克机场，德国德法兰克福机场，
慕尼黑机场，芬兰赫尔辛基机场，英国伦敦机场，
香港启德机场和赤腊机场等。
它的优越性体现在哪些方面？
二、石油沥青分类
按生产方法分类 按化学组成分类 按使用用途分类
按生产方法，石油沥青可分为六种
①直馏沥青：原油直接蒸馏，取出不同沸点的馏分，常压塔顶分别
规范列入的各种路用性能指标包括：
1、高温时抵抗永久变形的能力（高温稳定性） 动态剪切流变试验（DSR）
2、低温时抵抗路面温缩开裂的能力（低温抗裂性能）
弯曲梁流变试验（BBR）及直接拉伸试验（DTT） 3、抗疲劳破坏的能力（耐疲劳性） DSR试验 4、抗老化性能
旋转薄膜烘箱（RTFOT）及压力老化试验（PAV）
分含量越高，密度越大；含蜡量高的沥青，密度低；稠 度高的沥青，沥青密度大。沥青改性后，一般密度降低。
2、热胀系数
是指温度上升1℃时，沥青单位体积或单位长度几何尺寸 的增大，称为体膨胀系数或线膨胀系数；一般体膨胀系数是 线膨胀系数的3倍。 沥青材料温度升高，体积膨胀，从而密度降低。体膨胀
系数与路用性能关系密切，体膨胀系数越大，温度敏感性越
橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性
剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得
以改善制成的沥青结合料。
按化学组成分类，石油沥青可分为三种
①石蜡基沥青，一般含蜡量大于5％，表面无黑色光泽，粘结 性差，热稳性差； ②环烷基沥青，粘结性好，大多数重交沥青是环烷基沥青； ③中间基沥青，一般含蜡量为3％～5％，为普通道路沥青。
四、石油沥青的物理性质
密度
体膨胀系数
表面张力
介电常数
1、密度
是指15℃规定温度下单位体积的质量，其中相对密 度是指25℃下的密度与25℃下水的密度之比。测定方法 为比重瓶排水法。 两者之间的相互关系：25℃的相对密度＝15℃的密 度×0.996。
石油沥青的密度一般1.0左右；沥青质含量和芳香
1、推荐使用教材
沥青与沥青混合料，郝培文，张肖宁著，人民交通 出版社，2009年出版
《沥青和沥青混合料》系统地论述了热拌沥青混合料材料、配合比设计
方法以及路用性能等内容。书中纳入了国内外最新的关于沥青及沥青混合
料的研究成果，内容丰富，信息量大，具有系统性、先进性与实用性。 《沥青和沥青混合料》可作为高等院校道路与铁道工程专业研究生教材，
按使用用途，石油沥青可分为四种
①道路沥青，约占50％； ②建筑沥青，主要是防水、防潮； ③机场道面沥青； ④其它沥青，比如水工防渗，电缆和木材防腐、防潮等
用途。
三、石油沥青化学组成
元素组成
组分构成 胶体结构 （一）元素组成
约占98％的碳和氢，其余硫、氮和氧、金属等元素。
（二）组分构成
1、吸附法（三组分）
沥青混合料的使用性能评价指标有哪些？如何评价？
新型沥青混合料有哪些
第一部分
第一节
沥青与矿料
有机物质
沥 青
特立尼达天然 湖沥青
一、沥青材料按来源分类
①石油沥青（含天然沥青，主要是湖沥青与岩沥青）； ②焦油沥青：有机物质经过炭化或真空分馏所得的粘性液 体，松节油就是其中的木焦油。
特立尼达天然湖沥青：自1860年起，特立尼达湖沥青（TLA）
④调和沥青：通常先生产出软、硬两种沥青，然后按一定比例混和均
匀，得到符合要求的沥青。
⑤乳化沥青：是将黏稠石油沥青加热到流动态，经机械力作用，形成
粒径为2-5mm微滴分散于乳化剂-稳定剂水中，由于乳化剂-稳定剂的作用 而形成均匀稳定的乳状液。
⑥改性沥青：Modified bitumen(英),Modified asphalt cement(美)是掺加
在奥运会场馆周边道路建设中，特立尼达天然湖沥青用于奥运中 心区：景观路、景观西路、北一路、北辰东路及鸟巢中心跑道等
重要路段的道路铺筑。
新 建 的 北 一 路
北辰东路
鸟巢中心跑道
北京首都国际机场跑道
上海虹桥机场跑道
上Hale Waihona Puke 东海大桥特立尼达湖天然沥青在世界各地的著名国际机场