沥青混合料的结构.
沥青胶体结构类型
沥青胶体结构类型
沥青的胶体结构类型主要有以下三种：
1. 溶胶型结构：沥青中沥青质含量很少，且完全胶溶于油分介质中。
胶团之间没有明显的吸引力，符合牛顿流体特性，剪切力与剪变速率呈直线关系，几乎没有弹性效应。
2. 溶-凝胶型结构：沥青中沥青质含量适中，并含有芳香度较高的胶质。
胶
团数量较多、浓度较大，胶团之间有一定的吸引力。
这类沥青在常温时，在变形的最初阶段，表现为非常明显的弹性效应，但在变形增加到一定数值后，则表现为牛顿流体。
这种结构的沥青粘弹性和触变性较好，也称为弹性溶胶。
3. 凝胶型结构：沥青中沥青质含量较高，可溶质的芳香族组分较少，分散介质的溶解能力不足。
沥青胶体溶液中的胶团较大，大量分子聚集形成空间网状结构，具有非牛顿流体的性质。
这类沥青具有较好的感温性，但低温变形能力较差。
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沥青混合料的结构 PPT
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表5.5.14-2 常用沥青混合料20°C条件下回弹模量取值范围（MPa）（ 新规 ）
沥青混合料类型
沥青种类
70号
90号
110号
道路石油沥 道路石油沥 道路石油沥
青
青
青
SMA10/SMA13/SM A16
-
-
AC10/ AC13 8000~12000 7500~11500
沥青混合料回 弹模量（MPa）
试验温度
试验 频率
60 ºC、10rad/s下沥青 剪切模量（kPa）
沥青混合料
lg Ea 5.23 0.032T 0.02 f 2.58G * 0.14Pa 的油石比（%）
0.041V 0.03VCADRC 3.06T 0.0480.033lg f G * f 0.06
按级配类型分： 连续级配（密级配如AC、Superpave）、 开级配(如OGFC)、半开级配（如SMA）；
按粗细分： C型（粗型）、F型（细型）
按混合料组成结构分： 悬浮密实型、骨架密实型、骨架孔隙型；
按拌合及摊铺温度分：热拌沥青混凝土、温拌沥青混凝土、冷拌沥青混凝 土。
e
低应力下，表现为粘弹性
确定加载级别，按3.2的方法测试抗压强度 平均值P，大体均匀地分成10级荷载，分别取 0.1P，0.2P，0.3P……0.7P七级（可取成） 接近的整数作为试验荷载。
qi
4Pi
d 2
E q5 h L5
（T 0713 - 2） （T 0713 - 3）
式中：
qi——相应于各级实验荷载 Pi作用下的压强（MPa）； Pi——施加于试件的各级荷载值（N）； E ——抗压回弹模量（MPa）； q5——相应于第5级荷载（0.5P）时的荷载压强（MPa）； h——试件轴心高度（mm）； △L5 ——相应于第5级荷载（0.5P）时经原点修正后的回弹变形（mm）
ac沥青混合料是什么
ac沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，有的还加入聚合物和木纤维素，由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构，并具有不同的力学性质。
工程上最常用的沥青混合料有两类：
其一是沥青混凝土混合料，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、压实后剩余空隙率小于10%的混合料，简称沥青混凝土，以AC 表示，采用圆孔筛时用LH表示。
其二是沥青碎石混合料，是由适当比例的粗集料、细集料及填料或不加填料与沥青拌和、压实后剩余空隙率在10%以上的混合料，简称沥青碎石混合料，以AM表示。
沥青路面面层材料的结构与机理
沥青路面的压实规律
静态压实实验 规律： 规律： 随着压实应力的增加, 随着压实应力的增加,沥青 混合料的压实度初期增加很 而后逐渐变缓。 快,而后逐渐变缓。 随着沥青用量的增加, 随着沥青用量的增加,沥青 混合料显得更容易被压实。 混合料显得更容易被压实。
三种沥青用量的沥青混合料压实试验
压实对沥青混合料强度的影响
2.1引进两个强度参数 粘结力c 2.1引进两个强度参数——粘结力c和内摩阻角φ 引进两个强度参数 粘结力 和内摩阻角φ
2.2参数获取 2.2参数获取 纯沥青材料的c 纯沥青材料的c≠0，φ=0; 干燥骨料的c=0 c=0， 干燥骨料的c=0，φ ≠ 0； 沥青混合料, 沥青混合料,其c≠0， φ ≠ 0 。 参数c 参数c 、φ值的确定 理论准则与实验结果结合。 理论准则与实验结果结合。 理论准则采用摩尔—库仑理论 库仑理论。 理论准则采用摩尔 库仑理论。 实验方法：三轴实验、简单拉压实验或直剪实验。 实验方法：三轴实验、简单拉压实验或直剪实验。
2.2参数获取 2.2参数获取 三轴实验 对于三轴实验来说, 对于三轴实验来说,由图可得其摩尔一库仑的理论表达 式为: 式为:
三轴实验
在给定试验条件下， 在给定试验条件下，σ1和σ3之间具有线性关系
简单拉压实验
c、φ值通过测定无侧限抗压强度R和抗拉强度γ换算。 值通过测定无侧限抗压强度R和抗拉强度γ换算。
1.1沥青混合料嵌挤结构 1.1沥青混合料嵌挤结构 特点： 特点： 采用较粗的、颗粒尺寸较均匀的骨料。 采用较粗的、颗粒尺寸较均匀的骨料。 结构强度主要依赖于骨料颗粒之间相互嵌挤所产生的 内摩阻力。 内摩阻力。 沥青碎石、OGFC路面 路面。 沥青碎石、OGFC路面。 受温度的影响相对较小。 受温度的影响相对较小。
沥青混合料的结构
量测各实验条件下最后5次加载循环中荷载的平均幅值 Pi 和可恢复轴向变形平均 幅值 △i 及同一加载循环下变形峰值与荷载峰值的平均滞后时间 ti，然后根据下列各 式计算测试沥青混合料的动态模量及相位角。
0
Pi A
式中： σ0——轴向应力幅值（MPa）； Pi——最后5次加载循环中轴向试件荷载平均幅值（N）； A——试件径向横截面面积（可取试件上下端面面积平均值）（mm2）
沥青玛蹄脂碎石 中粒式沥青混凝土
密级配粗粒式沥青混凝土 沥青碎石基 层 密级配 半开级配
1200~1600 1000~1400
800~1200 1000~1400 600~800 400~600
1600~2000 1600~2000
1000~1400 1200~1600 — —
1.4~1.9 0.8~1.2
i 0 l0
式中：
ε0——轴型应变幅值（mm/mm）；
△i——最后5次加载循环中可恢复轴向变形平均幅值（mm）； l0——试件上位移传感器的量测间距（mm）。
E
0 0
式中：∣E*∣——沥青混合料动态模量（MPa）； σ 0 ——轴向应力幅值（MPa）； ε0——轴向应变幅值（mm/mm）。
0.032 T 0.150.14lg f VCADRC f 0.21 0.0031f Pa 0.00012 T V
捣实状态下粗集料 的松装间隙率（%） 压实沥青混合料 的空隙率（%）
第三水平：查表确定回弹模量。
常用沥青混合料20°C条件下回弹模量取值范围（MPa）
沥青种类 70号 道路石油沥青 90号 道路石油沥青 110号 道路石油沥青 SBS 改性沥青 7500~12000
贯入试验压头
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↓
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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
几种典型沥青混合料性能的比较
几种典型沥青混合料性能的比较几十年来,为了提高沥青路面的使用性能,延长使用寿命,克服车辙、水损坏等常见的沥青路面损坏现象,人们对沥青混合料组成采取了各种措施,控制孔隙率、采取S形级配,使用改性沥青,添加纤维是近年来最常见的方法。
而改性沥青、纤维的广泛使用,使得从混合料结构组成来判断路面使用性能是很有必要的。
标签：沥青混合料;组成结构;S形级配空隙率1 几种典型沥青混合料依据沥青混合料组成结构理论,沥青混合料组成结构类型可主要分为悬浮密实结构、骨架密实结构、骨架空隙结构三种类型。
这三种结构类型在现今被人们所熟知的有:AC、SMA、SAC、Superpave混合料、OGFC、ATB、AK、ATPB等等。
几种混合料的级配见表1。
(1)AC是传统连续密级配沥青混凝土,在《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-97)中属于悬浮密实结构。
在《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中这种沥青混合料舍弃了原来II型级配混合料,通过对关键筛孔通过率的控制分为粗型和细型。
粗型实际上是AK系列A型的调整型,加强压实度的控制,减小空隙率,级配向骨架密实型靠近。
(2)SMA在我国被称为沥青玛蹄脂碎石混合料,属于骨架密实结构。
它由大比例碎石构成坚固的骨架结构,并由丰富的沥青玛蹄脂填充骨架空隙进行稳定。
(3)SAC为我国自主开发的沥青混合料结构类型,因SAC-16矿料中大于4.75mm的颗粒含量为59%(范围中值),比《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-97)的AC-16I矿料中大于4.75mm的颗粒含量42.5%多16.5%,故命名为多碎石沥青混凝土。
4.75mm以上碎石含量小于60%的SAC,属于悬浮密实结构;4.75mm以上碎石含量在70%左右,属于骨架密实结构。
(4)Superpave是一种沥青混合料设计法,是美国为寻找一个新的设计体系来克服马歇尔和维姆设计体系造成路面存在的车辙和裂缝这一普遍问题而提出的公路研究计划(SHRP)的一个重要成果。
沥青材料 答案
沥青材料
一、判断题
1、在石油沥青中当油分含量减少时，则粘滞性增大。 （ ） √ 2、针入度反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力，针入度值愈小，表明沥青 黏度越小。 （ ） × 3、软化点小的沥青，其抗老化能力较好。 （ ） × 4、当温度的变化对石油沥青的黏性和塑性影响不大时，则认为沥青的温度 √ 稳定性好。 （ ） 5、在同一品种石油沥青材料中随着牌号增加，沥青黏性增加，塑性增加， 而温度敏感性减小。 （ ） ×
8沥青混合料的主要技术性质有适度软化点沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材合成高分子防水卷材防水工程的底部沥青有机溶剂聚酯纤维无纺布sbs热塑性弹性体树脂薄膜沥青混凝土沥青碎石混合料连续级配沥青混合料间断级配悬浮密实骨架空隙密实骨架高温稳定性低温抗裂性耐久性四选择题1黏稠沥青的粘性用针入度值表示当针入度值愈大时黏性不变
沥青材料
五、问答题
2、分析比较各类沥青防水卷材的性能特点？ 答：传统的沥青纸胎防水卷材由于纸胎抗拉能力差，易腐烂，耐久性差， 极易造成建筑物防水层渗漏，现已基本上被淘汰，属于低档防水卷材； 高聚物改性沥青防水卷材具有高温不流淌，低温不脆裂，拉伸强度高， 以及延伸率较大等优异性能，且价格适中，属于中档防水卷材； 合成高分子防水卷材具有较高的拉伸强度和抗撕裂强度，断裂伸长率 大，耐热性和低温柔性好，耐腐蚀，耐老化等一系列优异的性能，属于高 档防水材料。
沥青材料
四、选择题
1、黏稠沥青的粘性用针入度值表示，当针入度值愈大时，（ A ）。 A. 黏性越小；塑性越大；牌号增大 B. 黏性越大；塑性越差；牌号减小 C. 黏性不变；塑性不变；牌号不变 2、石油沥青的塑性用延度的大小来表示，当沥青的延度值越小时 （ B ）。 A. 塑性越大 B. 塑性越差 C. 塑性不变 3、石油沥青的温度稳定性用软化点来表示，当沥青的软化点越高时， （ A ）。 A. 温度稳定性越好 B. 温度稳定性越差 C. 温度稳定性不变 4、沥青混合料中的沥青，选用哪种结构的沥青较好（ B ）。 A. 溶胶结构 B. 凝胶结构 C. 溶凝胶结构 5、沥青混合料路面的抗滑性与矿质混合料的表面性质有关，选用（ C ） 的石料与沥青有较好的黏附性。 A. 酸性 B. 碱性 C. 中性 6、煤沥青与石油沥青相比较，煤沥青的哪种性能较好（ BDE ）。 A．塑性 B.温度敏感性 C.大气稳定性 D.防腐能力 E.与矿物表面的黏结性。