沥青及沥青混合料
沥青及沥青混合料试验规程
沥青及沥青混合料试验规程
一、试验目的
1、沥青、沥青混合料物理性能检测。
2、算出沥青混合料在热拌时的失重情况。
二、试验设备
1、汤式沥青将锅；
2、钢棒；
3、恒温恒湿箱；
4、斗型搅拌机；
5、动态力学收缩计；
6、沥青混合料热变实验机；
7、动态粘结试验机；
8、沥青韧性指数试验机等。
三、试验步骤
1、沥青组分汤式凝固点测定：将沥青放入汤式将锅内，使用钢棒搅拌，在25℃的恒温恒湿箱中蒸发至沥青凝固，记录组分的凝固点。
2、沥青混合料热变实验：在斗型搅拌机中，将沥青及矿粉加入，设定
加温升温的时间，在动态力学收缩计及沥青混合料热变实验机中检验
物料失重情况，求出沥青混合料在热拌时的失重量。
3、动态粘结试验：将沥青混合料放入动态粘结试验机内，检测符合标
准的粘结。
4、沥青韧性指数试验：使用沥青韧性指数试验机，测试沥青混合料具
有良好的韧性。
四、安全防护
1、穿戴安全帽和安全鞋。
2、由专业人员操作仪器设备。
3、使用时应排除火源、注意安全。
4、保持现场的清洁和整齐。
5、不得加热大于熔化点以上的沥青及混合料。
沥青与沥青混合料
沥青与沥青混合料沥青是一种黑色的沥青质物质，它通常以天然沥青或石油沥青的形式存在。
它具有优异的隔水、隔气和耐腐蚀性能，常被用作路面材料和防水材料。
沥青混合料是由沥青和骨料混合而成的一种复合材料。
沥青和沥青混合料在道路、空地和建筑行业中广泛应用，下面我们来详细了解一下这两种材料。
一、沥青1.1 沥青的分类沥青可以分为天然沥青和石油沥青。
天然沥青是一种由深层热力学变化的有机质形成的质地坚硬、富含沥青的矿物质。
石油沥青是从石油中提取的一种黏性液体，它是一种复杂的有机化合物混合物，可以分为原沥青和改性沥青两种。
1.2 沥青的性质沥青的主要物性参数包括黏度、密度、软化点、延伸性和抗拉强度等。
在光照、温度变化和空气湿度等环境因素的作用下，沥青会出现变化，例如退火、氧化、老化和龟裂等。
针对这些问题，研究人员进行了许多改性沥青的研究和开发，以提高其性能。
1.3 沥青的应用沥青被广泛用作路面材料和防水材料。
它的使用可以改善路面的稳定性和使用寿命，并且可以防止水的渗透和损坏建筑物的结构。
此外，它还可以用于生产航空器防冰材料、涂层材料、护板材料和柔性密封材料等。
二、沥青混合料2.1 沥青混合料的分类沥青混合料分为沥青混合料和沥青混凝土两种。
沥青混合料通常是由骨料和沥青混合而成的，它可以进一步分为石料骨料、干浆骨料和沥青混合骨料三种类型。
沥青混凝土是由矿渣、沙子、水泥和沥青等成分混合而成的一种复合材料。
2.2 沥青混合料的性质沥青混合料的性质包括摩擦系数、粘度、弯曲强度、压缩强度和抗剪强度等。
它的性能指标对于道路的使用寿命和耐用性具有至关重要的作用。
2.3 沥青混合料的应用沥青混合料可以用于路面铺装、建筑物防水以及水坝的密封和堆场的防尘等。
其应用范围广泛，覆盖了许多行业和领域。
三、沥青和沥青混合料的应用前景沥青和沥青混合料在各种行业应用广泛，其应用前景也非常广阔。
随着环保意识的增强和技术的发展，研究人员不断提高其性能和可持续发展性，使其在路面材料、防水材料、耐磨材料和表面涂层等领域中有着广泛应用前景。
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》
一、总则
1、本规程规定了沥青及沥青混合料的样品采集、检验方法、评定要求和报告规定，适用于道路工程中沥青及沥青混合料的试验。
2、本规程适用于沥青及沥青混合料的各种施工的试验，包括沥青及其配料的分析、配合比的检查等。
二、试样采集与检验
（1）沥青混合料样品，应在施工前、施工中、及施工后采集，包括在施工车间内，在施工现场离散地面及在施工悬挂中采取3个拼块试样。
（2）沥青样品应在施工现场采集，包括在施工过程中静止的沥青及施工后分布于施工混合料表面的沥青。
2、检验：
（1）沥青及混合料样品的检验应包括外观形态、水稠度测定、体积密度、粘度、波速、抗冻性、抗裂破能力、塑性指数以及熔点等。
（2）在火焰点温、点火温度及烟度指数等，应检验沥青样品的润度、熔融温度、熔融指数。
三、评定要求
1、沥青：沥青样品应符合GB/T5080-2002《公路工程沥青规范》要求。
四、报告
1、检验报告应包括检验参数概况、检验结果概况、详细检验结果与建议等。
2、检验报告要完整标明检验标准、检验日期以及批次、存放方式、施工情况及其它相关数据，并加盖检验机构的检验章。
沥青与沥青混合料
等因素的长期综合作用下，抵抗老化变质的能力。
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密封材料
定义：在土木工程中，常出现大量的建筑结构缝和 施工缝，为保证建筑物的水密性和气密性，需对 这些缝隙填充有一定弹性、粘结性及密封性的材 料。
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7.2.1 防水涂料
施工方法：热施工、冷施工（常温）
一、沥青基防水涂料 1)冷底子油 用石油沥青直接溶于汽油、煤油、柴 油等有机溶剂中成为溶剂型沥青涂料 2)沥青胶
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二、改性沥青防水涂料
再生橡胶改性沥青防水涂料 氯丁橡胶改性沥青防水涂料 SBS改性沥青防水涂料 聚氨酯防水涂料 硅橡胶防水涂料 丙烯酸酯防水涂料
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树脂改性沥青 聚乙烯改性沥青 聚氯乙烯改性沥青 聚丙烯改性沥青 无规聚丙烯改性沥青
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橡胶和树脂共混改性沥青
热塑性弹性体(SBS)改性沥青 苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物
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7.2 沥青及改性沥青基防水材料
防水材料的分类 按形状和用途分为 防水涂料
防水卷材、片材 密封材料 防水材料的发展趋势
①根据道路等级、路面类型、所处的结构部位确 定沥青混合料类型（表12-14）； ②确定矿料最大粒径(D)及级配范围（表12-17）， D与路面结构层最小厚度h有关：h/D≈2; ③根据粗骨料、细骨料、矿粉的筛分试验结果， 计算各种矿料的用量比例。
A、条件： a、混合料类型 b、各种矿料筛分结果
B、方法： a、图解法 b、电算法
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结构 层次
上面层
高速公路、一级公 路
城市快速路、主干 路
三层式 沥
青混凝 土 路面
沥青路面与沥青混合料定义
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沥青混合料在路面工程中的 重要性
提高路面质量
耐磨耐压
沥青混合料具有较好的耐磨性和 耐压性，能够抵抗车辆的磨损和 压实，保持路面的平整度和完整 性。
防滑性能
沥青混合料在雨天或潮湿路面上 具有良好的防滑性能，能够降低 车辆打滑和交通事故的风险。
降低噪音
沥青混合料路面具有较好的降噪 效果，能够减少车辆行驶噪音对 周围环境的影响。
减少污染
节能减排
推广使用环保型的沥青混合料和生产 工艺，能够降低能源消耗和减少温室 气体排放，有利于实现节能减排的目 标。
优质的沥青混合料能够减少车辆排放 的污染物的吸附，降低空气和噪音污 染。
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压实与养护
通过压路机对摊铺好的沥青路面进行 压实，并采取适当的养护措施，以保 证沥青路面的质量。
质量控制
材料质量控制
对原材料的质量进行严格把关，确保原材料 的质量符合设计要求。
搅拌均匀性控制
通过搅拌设备的控制，确保沥青混合料搅拌 均匀，无结块、离析等现象。
配料比例控制
根据设计要求，严格控制各种原材料的配比， 以保证沥青混合料的质量。
响其质量。
运输工具选择
选择合适的运输工具，确保沥 青混合料在运输过程中不发生
离析、结块等现象。
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沥青路面的性能与评价
耐久性
耐久性
沥青路面应具备足够的耐久性， 以抵抗自然环境因素（如阳光、 雨水和温度变化）和交通负载的 影响。
耐久性评价
可以通过实验室模拟和实地监测 来评估沥青路面的耐久性，包括 疲劳试验、老化试验和抗压强度 测试等。
摊铺与压实质量控制
对摊铺和压实过程中的沥青混合料进行质量 检测，及时发现并处理问题。
公路工程沥青及沥青混合料试验规程完整
公路工程沥青及沥青混合料试验规程2 术语2.1.1 沥青的密度沥青在规定温度下单位体积所具有的质量，以g/cm3计。
2.1.2 沥青的相对密度在同一温度下，沥青质量与同体积的水质量之比值，无量纲。
2.1.3 针人度在规定鍵和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯入沥的深度，以0.1mm计。
2.1.4 针人度指数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，无量纲。
2.1.5 延度规定形态的沥青试样，在规定温度下以一定速度受拉伸至断开时的长度，以cm计。
2.1.6 软化点(环球法)沥青试样在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和质量的钢球，放于水或甘油中，以规定的速度加热，至钢球下沉达规定距离时的温度，以℃计。
2.1.7 沥青的溶解度沥青试样在规定溶剂中可溶物的含量，以质量百分率表示。
2.1.8 蒸发损失沥青试样在163℃温度条件下加热并保持5h后质量的损失，以百分率表示。
2.1.9 闪点沥青试样在规定的盛样器内按规定的升温速度受热时所蒸发的气体以规定的方法与试焰接触，初次发生一瞬即灭的火焰时的温度，以℃计。
盛样器对黏稠沥青是克利夫兰开口杯(简称COC)，对液体沥青是泰格开口杯(简称TOC)。
2.1.10 弗拉斯脆点涂于金属片上的沥青薄膜在规定条件下，因冷却和弯曲而出现裂纹时的温度，以℃计。
2.1.11沥青的组分分析按规定方法将沥青试样分离成若干个组成成分的化学分析方法。
2.1.12 沥青的黏度沥青试样在规定条件下流动时形成的抵抗力或内部阻力的度量，也称黏滞度。
2.1.13 沥青、混合料的密度压实沥青混合料常温条件下单位体积的干燥质量，以g/cm3计。
2.1.14枥青混合料的相对密度同一温度条件下压实沥青混合料试件密度与水密度的比值，无量纲。
2.1.15浙青混合料的理大密度假设压实沥青混合料试件全部为矿料(包括矿料自身内部的孔隙)及沥青所占有、空隙率为零的理想状态下的最大密度，以g/cm3计。
第六章沥青及沥青混合料
指标：延度
（cm）。延度愈大，塑性愈好。
影响因素：温度；沥青膜层的厚度
（3）温度稳定性：沥青粘性和塑性不随温度升降
而变化的性能。
指标：软化点 （℃）。 影响因素：地沥青质的含量；含蜡量。
玻璃态
技术性质
Tg
高弹态
Tm 软化点
粘流态
T 温度
脆化点
Tg↓、Tm↑→温度敏感性↓
§ 6.1.1 石油沥青
(4）大气稳定性：在大气的长期作用下，抵抗老化的 性能.
老化过程：
低分子量物质
衡量指标：
光、氧、热、水等作用
高分子量物质
蒸发后质量损失_小 蒸发后针入度 _大
蒸发前针入度
→大气稳定性_好
以上四种性质是石油沥青材料的主要性质，前三 项是划分石油沥青牌号的依据。此外，为评定沥青的 品质和保证施工安全，还应了解石油沥青的溶解度、 闪点和燃点等性质。
具有结构致密、粘结力良好，不导电、不吸水，
耐酸、耐碱、耐腐蚀等性能。
概
分类
地沥青
沥青 焦油沥青
述
天然沥青 石油沥青 煤沥青 木沥青 泥炭沥青 页岩沥青
应用
主要作为防水、防潮、防腐蚀材料，用于屋面
或地下防水工程、防腐蚀工程、铺筑道路以及 贮水池、浴池及桥梁等防水防潮层。
返回
§6.1.1 石油沥青
矿物填充料改性沥青
矿物填充料的品种：
滑石粉、石灰石粉、硅藻土、云母粉、石棉绒、 粉煤灰、水泥等。 作用机理： 由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥 青分子可能成单分子装排列在矿物颗粒（或纤维） 表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，因而又称为 “结构沥青”。 改性作用：
沥青及沥青混合料
用于一般的道路路面
标号有：A-60甲，60乙,100甲，100乙,140,180,200
(3)沥青的掺配
一各牌号的沥青不符合工程要求时采用
掺配的两种沥青应表面张力相近、化学性质相似
掺配的两种沥青比例：
Q1=(T2-T)/(T2-T1) Q1—较软沥青所占的比例 T—掺配后的沥青软化低点，度
a.沥青路面施工气候分区：
寒区：黑、吉、辽（营口以北）、内蒙古（包头以北)、冀（承德、张家 口以北）、晋（大同以北）、陕（榆林以北）、甘、新、青、宁、藏 等
温区：辽（营口以南）、内蒙古（包头以南)、冀（承德、张家口以南）、 晋（大同以南）、陕（榆林以南、西安以北）、甘（天水一带）、鲁、 豫（南阳以北）、京、津、苏（徐州、淮阴以北）、皖（宿县、毫县 以北）、川（成都西北）等
石油沥青和煤沥青的元素比较;
沥青名称 元素组成（%）
碳氢比（原子数比）
C
H
OS
N
石油沥青 86.7 9.7 1.0 2.0 0.6 0.8
煤沥青
93.0 4.5 1.0 0.6 0.9 1.7
根据道路标准粘度煤沥青分为9个标号：T-1,T-2,T-3,T-4,T5,T-6,T-7,T-8,T-9
（1）石油沥青的组分
石油沥青由许多高分子碳氢化合物及其氧、硫、氮等衍生物 组成的复杂混合物。其成分简化为：
油分 油状液体→流动性
树脂 粘稠状物质（半固体） →粘结性、塑性、流动性
地沥青质 固体粉末→温度敏感性、粘度
(2)石油沥青的胶体结构
胶体结构：胶团+油分
油分
地沥青质
树脂
溶胶型胶体结构 溶凝型胶体结构 凝胶型胶体结构 2、石油沥青的技术性质 （1）防水性（用作防水材料） 憎水材料 不溶于水 与矿物材料表面粘结力强 (2)粘滞性（粘性） 指阻碍相对流动的性质（流体）。 影响因素？ 用相对粘度表示 测定指标： a.粘稠沥青用针入度（25度，100克标准针，5秒内贯入沥青
第6章沥青和沥青混合料
宜用 B石油沥青。建 筑沥青在使用制成的沥 青胶膜较厚，增大了对 温度的敏感性，同时沥 青表面又是较强的吸热 体，一般同一地区的沥 青屋面的表面温度比当 地最高气温高25～30℃。
为了避免夏季流淌，用于屋面的沥青材料的软化点应比本地区屋面最 高温度高出20～25℃，亦即比当地最高温度高出50℃左右。南方炎热 地区气温相当高，A沥青软化点较低，难以满足要求，夏季易流淌。 可选B，但B沥青延伸度较小，在严寒地区不宜使用，否则易出现脆裂 现象。
第6章 沥青和沥青混合料
本章学习指导 工程应用 6.1 沥青材料 6.2 沥青混合料
创造性培养
本章学习指导
本章共两个知识点。本章的学习目的是： （1）掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测定 方法；了解沥青的改性和掺配，了解主要沥青制品及其 用途。 （2）掌握沥青混合料配合比，包括矿质材料的配 合比的设计和配制；了解其于工程中的使用要点。
大部分优质道路沥青均配成溶～凝胶型结构。
（2）塑性（延性）
沥青的延性是指当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性 变形的总能力，通常是用延度作为条件指标来表征。沥青材料在 低温下，受到瞬时荷载时，常表现为脆性破坏。
受外力作用，变形但不破坏，外力除去，变形保持。 塑性小的沥青，低温下易开裂；塑性大的沥青，不易开裂，且具有 自愈性，防水性也好。 用延度表示。 ∞字形标准试件（中间最小截面面积为1cm2），用延度仪，在规定拉 伸速度和规定温度下拉断时的长度，单位：cm。
本章的难点是沥青混合料配合比设计。建议在弄 懂各步骤的基础上完成相关的练习题，通过实践来掌握 其设计。
工程应用
沥青与沥青混合料
我国公路发展的现状与规划
我国公路建设迅速发展，2003年全国高速公 路里程已达2.97万公里，居世界第二。
截至２０１０年底，全国公路网总里程达到 ３９８．４万公里，其中高速公路通车里程 达到７．４万公里(美国10万公里，居世界第 一)
到2020年，高速公路里程达到10万公里以上， 基本形成国家高速公路网。
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2）变形性能（延性或塑性）
沥青具有良好的塑性。 沥青的塑性大小受内部组成及外界
温度的影响，树脂含量越多的沥青， 塑性越好；外界温度升高，沥青的 塑性增大。 表征沥青塑性的指标是延度。
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沥青的延伸性试验（延度）
一 定 温 度 （ 25oC） 下 ， 以 5cm/min 的速度对沥青试件进行拉伸直至断裂 时所伸长的长度(cm)。
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软 化 点 试 验 仪
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4） Ageing & Durability 大气稳定性——耐久性
石油沥青在温度、湿度、阳光、 氧气等大气因素作用下，抵抗老 化变质的能力称为大气稳定性。
沥青老化：在大气因素作用下， 沥青材料塑性逐渐减小、脆性增 加的现象。
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沥青老化的原因
分子量较小的油分、树脂发生氧 化、挥发、缩合、聚合等作用， 沥青组丛中油分、树脂含量相对 减少，地沥青质含量相对增加。
5) 安全性
➢闪点（也称闪火点）：沥青加热挥发出可 燃气体与空气混合，与火焰接触闪火时的最 低温度。 ➢燃点（也称着火点）：与火焰接触能持续 燃烧5s以上时的最低温度。 ➢二者高低表明沥青引起火灾或爆炸的可能 性的大小，它关系到运输、储存和加热使用 等方面的安全。一般燃点比闪点高10 ℃. ➢例如，建筑石油沥青闪点约230℃．在熬制 时—般温度为185-200℃，为安全起见，沥 青还应与火焰隔离。