第7章沥青材料
第四章 沥青材料解读
Sb f T , t , PI
（3）黏附性
直接影响沥青路面的使用质量和耐久性。 不仅与沥青的性质有关，而且与集料性质（酸碱性）也有关。 一般应优先使用碱性集料，当采用酸性石料时，可掺加 各种抗剥剂来提高黏附性。 试验方法：水煮法和水浸法
（4）老化
沥青在自然因素（热、氧化、光和水）作用下，产生不可逆 的化学变化，导致路用性能劣化，称之为老化。 其组分变化规律为： 油分 树脂 沥青质 饱和分，芳香分（较慢） 胶质（较快） 沥青质
四、石油沥青的结构
1.胶体理论 沥青的胶体结构是以沥青质为胶核，胶质被吸附 其表面，并逐渐向外扩散形成胶团，胶团再分散于芳 香分和饱和分中。 2.胶体结构类型（三种）
a、溶胶型结构
b、溶－凝胶型结构
c、凝胶型结构
溶胶结构：沥青质含量少，饱和分和芳香分、胶质多。 凝胶结构：沥青质含量较多，并有相应数量的胶质形成 胶团，使得胶团的相互移动较困难。 溶-凝胶结构：适中（理想结构）。
六、石油沥青的技术标准
1.道路石油沥青的技术标准 （1）分级：A、B、C三级，适用范围见表4-3； （2）标号：根据针入度划分160号、130号、110号、90号、 70号、50号、30号七个标号。 随着标号增加，沥青的黏度减小（针入度增加），塑性 增加（延度增大），而温度稳定性变差（软化点降低）。
2）煤沥青的技术指标 ⑴ 黏度：用标准黏度计测量。与液体沥青一样。 ⑵ 蒸馏试验馏分含量及残渣性质：测定试样受热时，在规定温度 范围内蒸出的馏分含量，及蒸馏后残留物的含量。 馏分含量的限制控制了煤沥青由于蒸发而老化的安全性； 残渣性质试验保证了煤沥青残渣具有适宜的黏结性。 ⑶ 煤沥青焦油酸含量：导致路面强度降低，且有毒，在沥青中的 含量必须加以限制。 ⑷ 含萘量：萘是有害物且易升华，有毒，能加速老化，萘易使沥 青失去塑性。含量越低越好。 ⑸甲苯不溶物：沥青中不溶于甲苯的物质。 ⑹水分：过量的水分造成沥青损失，易引起火灾。 3.煤沥青与石油沥青的鉴别（见后页表）
第7章 路面基层1-碎石与级配碎石基层
提高。
c) 悬浮状态：大量细料，透水性差，密度小，强度和稳定性受
含水量影响大。
细粒含量对混合料强度影响较大。
7.2 碎石与级配碎石基层
2、碎石基层强度形成原理 ——土-碎石混合料
存在最佳细料含量，使 密实度和CBR值最大。
最大干容重对应的CBR 强度不是最大的。
压实功↑－δ、CBR ↑；
3、碎石基层 ——填隙碎石基层 3）施工工艺
7.2 碎石与级配碎石基层
3、碎石基层 ——填隙碎石基层
4）特点及适用环境： 特点：单一尺寸的粗碎石作主骨料，用石屑作填隙
料铺筑面成的结构层。 用途：二级以下公路基层及各级公路底基层，具有
良好的水温稳定性。在石料丰富地区常用作各等级公路中 湿或潮湿路段的路面底基层或基层。
7.2 碎石与级配碎石基层
3、碎石基层 ——泥结碎石基层 4）特点及适用环境：
特点：水稳性差、透水性差。
用途：干燥路段基层，低等级公路面层。
7.2 碎石与级配碎石基层
3、碎石基层 ——泥灰结碎石基层 1）概念
以碎石作为集料，以一定数量的石灰和土为黏结嵌缝料， 经压实修筑成的一种低等级公路基层材料 。 2）材料要求：
缺乏石屑可用细砂砾或粗砂等细集料。
7.2 碎石与级配碎石基层
3、碎石基层 ——填隙碎石基层
3）施工工艺
下承层准备 施工放样
运输和摊铺粗碎石
初压 撒布填隙料 振动压实
再次撒布填隙料
振动压实 湿法 干法
局部补撒填隙料及扫匀 振动压实填满孔隙
洒水饱和 碾压滚浆
干燥
洒水
终压
填隙碎石施工工艺流程图
7.2 碎石与级配碎石基层
① 骨料、黏土：同泥结碎石基层。
深圳市2003定额说明：第7章 屋面及防水工程
第七章屋面及防水工程说明一、本章包括各类屋面工程与屋面、墙面、地面防水、变形缝等项目；分别适用于建筑工程中的屋面工程与防水工程。
二、设计采用的石棉瓦规格与子目不同时，可以换算，其他工料不变。
三、本章子目中高分子卷材厚度为：再生橡胶卷材按1.50mm，其他均按1.20mm 编制。
设计厚度与子目厚度不同时，可以调整，其他不变。
四、本章防水工程子目也适用于楼地面、墙基、墙身、构筑物、水池、水塔及室内厕所、浴室等防水工程。
建筑物±0.00以下的防水、防潮工程按防水工程相应子目执行。
五、三元乙丙丁基橡胶卷材屋面，按三元乙丙橡胶卷材屋面防水子目执行。
六、氯丁冷胶“二布三涂”子目，其“三涂”是指涂料构成防水层数，并非指涂刷遍数；每一层“涂层”刷二遍至数遍不等。
七、卷材防水屋面的附加层、接缝、收头、找平层的嵌缝、冷底子油已计入子目内，不另计算。
八、防水卷材子目中已包含了附加层、接缝、收头、冷底子油等人工、材料消耗量，不另计算。
九、本章子目中沥青、沥青胶泥均为石油沥青、石油沥青胶泥。
十、本章中变形缝填缝断面尺寸为：建筑油膏断面取定30mm×20mm，油浸木丝板取定为25mm×150mm，其余均为30mm×150mm。
如设计断面与子目取定不同时，用料可以换算，其它工料不变。
八、本章中盖缝断面尺寸为：木板盖缝断面为25mm×200mm，如设计断面与子目取定不同时，用料可以换算，其它工料不变。
十一、屋面砂浆找平层、面层另按“装饰消耗量标准”中“楼地面工程”相应子目计算。
工程量计算规则一、瓦屋面，金属压型板屋面(包括挑檐部分)均按屋面水平投影面积乘以屋面坡度系数见表7-1，以m2计算。
不扣除房上烟筒、风帽底座、风道、屋面小气窗、斜沟等所占面积，屋面小气窗的出檐部分亦不增加。
屋面坡度系数表 (表7-1)。
第七章沥青
温度稳定性可用针入度－温度感应系 数 A 或针入度指数 P I 表示。
lg 800 lg P(25o C,100g,5s) A= t软 25
(7 —1 ）
30 P I = 10 1+ 50A
(7 —2 ）
溶胶型沥青 PI <－2 ； 溶—凝胶型沥 青 －2 < PI < +2 ；凝胶型沥青 PI > +2
化学组分分析就是将沥青分离为物理化学性质相近， 而且与沥青性质又有一定联系的几个组。石油沥青 的化学组分有三组分和四组分两种分析法。 石油沥青三组分分析法：油分、树脂（沥青胶质）、 沥青质。 四组分分析法：饱和分，芳香分，胶质和沥青质。
（1）油分：淡黄色至红褐色的油状 液体，是沥青中分子量最小和密度最 小的组分，在170℃较长时间加热时 会挥发，能溶于多种有机溶剂，但不 溶于酒精。 赋予沥青以流动性, 但含量多时,降 低温度稳定性。
（2）树脂：黄色至黑褐色稠状半固体物 质，树脂中绝大部分属于中性树脂。中性 树脂能溶于三氯甲烷、汽油和苯等有机溶 剂，难溶于酒精和丙酮。 中性树脂含量越多，石油沥青的延度 和粘结力等性能越好。 赋予沥青以粘接性、塑性、流动性。
（3）沥青质：深褐色至黑色固体，不溶于酒精、 正戊烷，溶于三氯甲烷、二硫化碳。染色力强，对 光的敏感性强，感光后就不能溶解。 决定石油沥青的温度敏感性和粘性，其含量越 多，则软化点越高，粘性越大，越硬脆。
（四）其它改性沥青
1． 矿物填充料改性沥青 为了提高沥青的粘性和温度稳定性，常在沥青中加入一定数 量的矿物填充料． （１）矿物填充料的种类 由矿物质材料经粉碎加工而成的细微颗粒．按其形状可分为 粉状和纤维状；按化学组成可分为硅化合物类、碳酸盐类等。
第七章沥青路面设计
第七章沥青路面设计一、填空题1 ．在《柔规》中规定，路面设计以双轮组单轴载100 为标准轴载，并以表示。
2 ．在《柔规》中采用作为路面厚度计算的主要控制指标，所以轴次换算的等效原则是以为准。
3 ．路表容许弯沉值是柔性路面设计的指标，而是验算指标。
4 ．在车辆垂直荷载作用下，柔性路面产生的总变形包括以及。
5 ．路面弹性模量是表示路面弹性性质的力学指标，又称为模量，它表征路面材料的能力。
6 ．路面弹性性质的力学指标以模量表示，它表征了土基或路面材料能力。
7 ．由于路面的垂直变形实际上是由路面各结构层( 包括土基) 的总结果，故它也就综合地反映了路面各结构层及土基的．- '。
8 ．沥青混凝土面层及整体性的基层材料在行车荷载的多次重复作用下，由于疲劳现象而使其强度降低，从而在板底出现拉伸裂缝，故对高等级公路必须验算其强度。
9 ．柔性路面结构设计包括设计和设计。
10 ．通常应选用的结合料和强度高的材料作为面层材料，且面层类型选择时，要考虑当地的特征。
11 ．路面的强度和稳定性并不单纯是一个厚度问题，也不是路面各结构层次的简单问题，而是路面各结构层次的是否合理的问题。
12 ．防治路面翻浆要贯彻的原则，最基本措施是防止或减少土基水分的一O ．13 ．柔性路面设计是以作为路面整体强度的设计控制指标。
表征路面弹性性质的力学指标是。
14 ．路面结构层的整体强度，以作用下轮隙中心处的表示。
15 ．目前，我国公路工程中确定的方法主要有和。
16 ．目前，我国测定柔性路面材料回弹模量的方法有和。
17 ．整层材料测定路面材料回弹模量的方法有和。
18 ．柔性路面设计年限内最基本的任务是：通过设计工作，防止路面结构，由于和自然因素综合作用而出现各种损坏。
19 ．为了调查情况，应测定原有路面下深度内路基分层含水量。
20 ．原有路面结构调查中，一般应每隔挖一试坑，查明原有路面的、各结构层厚度及材料组成等。
21 ．若原有路面面层为结构层，且厚度，或气温等于2 0 ℃±20 ℃时，所测得的弯沉值进行修正，其它情况下测得的弯沉值均应进行温度修正。
《道路工程材料》习题册参考答案(全)_
《道路工程材料》习题册参考答案绪论及第一章岩石一、填空题1、密度、孔隙率2、常温常压煮沸真空抽气3、直接冻融法质量损失百分率耐冻系数4、耐冻系数抗冻性5、抗压强度磨耗率6、分计筛余百分率累计筛余百分率通过百分率7、细度模数8、吸水率饱和吸水率9、自由吸水煮沸真空抽气10、酸性碱性中性11、4.75mm、2.36 mm12 国家标准、部委行业标准、地方标准、企业标准GB ， QB13 标准名称，标准分类，标准编号，颁布年份14 岩浆岩，沉积岩，变质岩15 3%二、选择题1、C2、B3、A4、B5、D6、B7、B8、D9、D 10、D 11、C 12、D 13、A三、判断题1、×2、√3、×4、√5、×6、×7、√8、×9、√ 10、×四、术语1、碱-集料（骨料）反应——胶凝材料（如水泥）中含有碱性氧化物（Na2O,K2O），与集料中含有的活性成分（如SiO2）发生化学反应，生成物导致结构破坏的现象。
2、密度——在规定条件下，材料在绝对密实状态下的单位体积的质量。
3、表观密度——材料在自然状态下单位体积的质量。
4、毛体积密度（岩石）——在规定条件下，烘干岩石矿质实体包括孔隙（开口和闭口孔隙）体积在内的单位毛体积的质量。
5、孔隙率——是指岩石孔隙体积占岩石总体积（包括开口和闭口孔隙）的百分率。
6、比强度——材料强度与其密度的比值。
7、抗冻性（岩石）——是指岩石能够经受反复冻结和融化而不破坏，并不严重降低岩石强度的能力。
8、级配——是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。
五、计算1、烧结粘土砖进行抗压试验，干燥状态下的破坏荷载为207KN，饱和水状态下的破坏荷载为172.5KN，砖的受压面积均为115×120mm2。
试问该砖能否用于水中结构。
解：软化系数172.5/172.50.8330.85207/207RAKA===<该砖不能用于水中结构。
第7章沥青
14
滑板粘度试验示意图
dV
F
dy
u
F A dv
dy
⑵ 条件粘度测定方法
① 标准粘度计法CT,d ——单位 s 图4-7标准粘度计 ② 针入度法PT,m,t ——单位0.1mm图4-8针入度法 ③ 软化点TR&B ——单位℃图4-9 软化点测试
（表征沥青热稳定性）
★ 针入度是等温粘度 ★ 软化点是等粘温度
比重 闪点， 25 ℃
数值 160～175
0 1.04～1.06
315＋
我国道路沥青生产量
300
280
道 250
217
路 沥
200
167
青 150
产
121
量 ，
100
70
万 顿
50 7.9 20.9 15 37
0
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
1、物理性质
1）密度：d25或d15
d沥青质＞d胶质＞d芳香分＞d饱和分
2）体膨胀系数a： Vt=V0+at 3）介电常数
2、粘滞性
1）沥青的粘度
图4- 5牛顿液体
⑴ 牛顿液体→粘度
（单位：Pa∙s）
图4- 6 τ与应变速率
⑵ 非牛顿液体→视粘度或表观粘度 C－复合流动系数
⑶ 动力粘度和运动粘度
牛顿液体受力示意图
F
A
dV
F
dy
沥青
F A dv η—粘滞系数（粘度） u
dy
F τ A dv u ； dv u 1 t dy dy t t
应力与剪应变速率的关系示意图
c——沥青的复合流动系数
沥青材料
2）试验：按规定要进行对沥青的加热质量损失和加热后残渣
性质的试验
•对于道路石油沥青（黏稠沥青）：沥青的薄膜加热试验
•对于液体石油沥青：液体石油沥青蒸馏试验 测定： 1.质量损失百分率 2.针入度 3.延度（25℃）(cm) 4.延度（15℃）(cm)
1.三组分分析法 油分、树脂、沥青质 油分：使沥青具有流动性 树脂：提高沥青的塑性和粘附性
酸性树脂：是一种表面活性物质，能增强沥青与砂质材料表 面的粘附性 。
沥青质：提高沥青的粘性、耐热性，但能降低沥青的塑性
2.四组分分析法 沥青质、饱和分、芳香分、胶质 3.沥青的含蜡量（对路面性能的影响） 高温时，石蜡变软，导致沥青路面的高温稳定性降 低，出现车辙，另一方面，低温会使沥青变脆硬，导致路 面低温抗裂性降低，出现裂缝，且蜡会使石料与沥青之间 的粘附性降低，使路面石子与沥青产生剥落，石蜡的存在 还会降低沥青路面的抗滑性能。
抗腐蚀性
弱
强
二、乳化沥青 1.概述
1）定义：石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下，经乳化 加工制的的均匀沥青产品，在常温下具有较好的流动性。 2）优点： ①冷态施工，操作方便，节约能源 ②可在潮湿地基上施工（与湿集料拌和，具有足够的黏结力） ③ 无毒、无臭、施工安全，环保、污染少 3）缺点： ①稳定性差，贮存期不超过半年（贮存期长易产生分层） ②修筑路面成型期长
四、石油沥青的结构
1.胶体理论 沥青的胶体结构是以沥青质为胶核，胶质被吸附 其表面，并逐渐向外扩散形成胶团，胶团再分散于芳 香分和饱和分中。 2.胶体结构类型（三种）
a、溶胶型结构
b、溶－凝胶型结构
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在常温下呈固体、半固体或粘性液体， 颜色为褐色或黑褐色。
第7章沥青材料
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分——三组分(吸附法)
油分
树脂(胶质)
地沥青质
第7章沥青材料
溶-凝胶结构：介于两者之间。 第7章沥青材料
溶胶结构
凝胶结构
第7章沥青材料
3、石油沥青的技术性质
⑴物理特征常数
密度
密度：沥青在规定温度150C下
单位体积所具有的质量 ( t/m3、
g/cm3)。与组成有关，是配合比
热胀系数 设计的参数。
相对密度：在规定温度下，沥
介电常数 青质量与同体积水的质量之比。 常见粘稠沥青的密度
硅胶氧化铝色谱柱
正庚烷冲洗
饱和分 (S)
甲苯冲洗 芳香分 第7章(A沥r青) 材料
甲苯/乙醇冲洗
胶质(或胶质+ 沥青质） ( R + At )
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分 ------四组分的特性
①沥青质：呈黑色或棕色的无定形固体，不溶于正
庚烷而溶于苯的复杂芳香物，极性很强，分子量大 (>1000),含量在5-25%，赋予沥青较高的粘性。
⑵石油沥青的结构 —胶体结构
溶胶结构：油分(饱和分和芳香分)多，沥青
质(含量<10%)较少，胶质适量，沥青质胶团在 连续相中自由移动，呈牛顿流动特性。其流动 性、塑性较好，温度敏感性大。
凝胶结构：油分少，沥青质较多(含量≥25-
30%)，胶团相互连接形成三维网状结构，呈明 显的弹性性能。其弹性、粘性较好，温度敏感 性小。
第7章 沥青材料
第7章沥青材料
主要内容
第一节 第二节 第三节
沥青材料 沥青基防水材料 新型防水材料
第7章沥青材料
第一节 沥青材料
沥青：是由高分子碳氢化合物及其非金
属（氧、氮、碳等）衍生物组成的极其复 杂的混合物，在常温下呈黑色或黑褐色的 固体、半固体或液体状态。
是一种有机的胶结材料，具有优越的 粘性、塑性、耐腐蚀及憎水性等。
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分 ------三组分(吸附法)
油分 树脂(胶质)
地沥青质
是沥青中分子量、密度 最小的组分，呈淡黄色至红 褐色的油状液体。赋予石油 沥青以流动性。可溶于石油 醚、二硫化碳、三氯甲烷、 苯、四氯化碳和丙酮等有机 溶剂，但不溶于酒精。第7章沥青材料2、石油沥青的组成与结构
T1 / T2 不同温度； DT1 / DT 2 不同温度下的密度
沥青路面的开裂与沥青混合
料第的7章沥膨青材胀料 系数有关。
3、石油沥青的技术性质
⑴物理特征常数
密度
介电常数 沥青为介质时平行板电 容器的电容
真空为介质时相同平行 板电容器的电容
热胀系数 介电常数
介电常数与沥青对氧、雨、 紫外线等的耐候性有关。
④饱和分：由直链和支链脂肪属烃、烷基环烃和
烷基芳香烃组成的非极性稠状油类，呈稻草色或 白色，含量占5-20%，使胶质-沥青质软化(塑化)， 保持沥青胶体结构稳定。
蜡分：在油分中含有的经冷冻结晶析出的，熔
点>250C的混合组分。有害，蜡在高温融化，降 低沥青粘度，增大温度敏感性；低温时结晶析出， 降低延性及与石料表第7面章沥的青材粘料 附力。
• ⑴物理常数 测定方法：——相对粘度法
• ⑵粘滞性 • ⑶塑性
①标准粘度计法：是测定液
体石油沥青、煤沥青和乳化沥 青的粘度方法。采用道路标准
• ⑷温度敏感性 粘度计法。试验标准见
• ⑸大气稳定性
JTJ052T0621-93
②针入度法：测定粘稠沥青
粘度的方法。
第7章沥青材料
标准粘度测定
第7章沥青材料
沥青品种 新疆克拉 玛依90号
相第对7章密沥度青材料 0.9731
欢喜岭 90号
1.004
新加坡 壳牌
1.034
伊朗 1.03
3、石油沥青的技术性质
⑴物理特征常数
沥青随温度上升，体积膨
密度
胀；温度下降，体积收缩。
体积膨胀系数(A)：通过测
定不同温度下的密度来计算。
热胀系数 介电常数
A DT 2 DT1 DT1(T1 T2 )
⑴石油沥青的组分 ------三组分(吸附法)
油分
也称沥青脂胶，分子量比 油分大，呈黄色至黑褐色粘
稠状半流体。多属中性树脂， 树脂(胶质) 赋予沥青以粘结性、塑性和
流动性。可溶于三氯甲烷、 地沥青质 苯、汽油等有机溶剂。
第7章沥青材料
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分 ------三组分(溶剂法)
②胶质：呈深棕色的固体或半固体，溶于正庚烷的
复杂芳香物，极性强，粘附力好，分子量稍小 (>1000), 是沥青质的扩散剂或胶溶剂。
③芳香族：由非极性碳链组成，是分子量最低的环
烷芳香化合物，含量在20-50%，为深棕色的粘稠液 体，是胶溶沥青质的分第7散章沥介青材质料 。
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分 ------四组分的特性
分类：地沥青：分天然沥青、石油沥青
焦油沥青：分煤沥青、木沥青、 页岩沥青等。
第7章沥青材料
主要内容
一、石油沥青 二、煤沥青 三、改性石油沥青
第7章沥青材料
一、石油沥青
1、石油沥青的定义 2、石油沥青的组成与结构 3、石油沥青的技术性质 4、石油沥青的牌号与应用
第7章沥青材料
1、石油沥青的定义
油分
分子量比树脂更大，呈深褐
色、黑色固态无定形体（固体
粉末）。决定石油沥青温度敏 树脂(胶质) 感性、粘性。可溶于三氯甲烷、
二硫化碳等有机溶剂，染色力
地沥青质 强，对光的敏感性强，感光后
不溶。
第7章沥青材料
2、石油沥青的组成与结构
⑴石油沥青的组分 ----四组分(色谱法)
沥青
正庚烷沉淀
溶液 沥青
不溶物 沥青质沉淀
研究认为：沥青路面抗滑 阻力的改善与介电常数有关。
第7章沥青材料
3、石油沥青的技术性质
• ⑴物理常数 • ⑵粘滞性 • ⑶塑性
反映沥青材料内部阻碍 其相对流动，抵抗剪切变 形的一种特性。
用绝对粘度、相对粘度
• ⑷温度敏感性 表示。相对粘度指标：针 • ⑸大气稳定性 入度、标准粘度。
第7章沥青材料
3、石油沥青的技术性质
液体沥青在规定 温度(20、25、30、 60℃)下，由规定孔 径(3、5、10㎜) 流 出50㎝3沥青所需的 秒数。以CT,d表示。
在相同温度和相