沥青与沥青混合料课件.
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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
.
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
.
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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
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。
沥青与沥青混合料
15
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。
39
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。
40
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)。
46
软 化 点 试 验 仪
47
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。
48
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。
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。
39
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。
40
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)。
46
软 化 点 试 验 仪
47
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。
48
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。
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
《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。