土木工程第九章沥青

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/8,#,第九章沥青材料,9. 沥青材料,沥青是高分子碳氢化合物及其非金属(氧、氮、硫等)衍生物组成的极其复杂的混合物，在常温下呈现黑色或黑褐色的固体、半固体或液体状态。,沥青作为一种有机胶凝材料，具有良好的粘性、塑性、耐腐蚀性和憎水性，在建筑工程中主要用做防潮、防水、防腐蚀材料，用于屋面、地下防水工程以及其它防水工程和防腐工程，沥青还大量用于道路工程。,9.1 石油沥青及煤沥青,石油沥青是石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油(如汽油、煤油、柴油等)及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品。煤沥青是炼焦厂或煤气厂生产的副产品。,9.1.1 石油沥青的组分与结构,9.1.1.1 石油沥青的组分,一般将石油沥青划分为油分、树脂和地沥青质三个主要组分。,不同组分对石油沥青性能的影响不同。油分赋予沥青流动性；树脂使沥青具有良好的塑性和粘结性；地沥青质则决定沥青的耐热性、粘性和脆性，其含量愈多，软化点愈高，粘性愈大，愈硬脆。,9.1.1.2 石油沥青的结构,在沥青中，油分与树脂互溶，树脂浸润地沥青质。因此，石油沥青的结构是以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。,9.1.2 石油沥青的技术性质,9.1.2.1 粘滞性(粘性),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。,工程上，液体石油沥青的粘滞性用粘滞度(也称标准粘度)指标表示，它表征了液体沥青在流动时的内部阻力；对于半固体或固体的石油沥青则用针入度指标表示，它反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。,粘滞度是在规定温度t(通常为20、25、30或60)，规定直径d(为3mm、5mm或10mm)的孔流出50cm,3,沥青所需的时间秒数T。常用符号“C,c,d,T”表示。,针入度是在规定温度25条件下，以规定质量100g的标准针，在规定时间5s内贯入试样中的深度(110mm为1度)表示。显然，针入度越大，表示沥青越软，粘度越小。,一般，地沥青质含量高，有适量的树脂和较少的油分时，石油沥青粘滞性大。温度升高，其粘性降低。,9.1.2.2 塑性又称延展性,塑性是指石油沥青在外力作用时产生变形而不破坏，除去外力后仍保持变形后的形状不变的性质。,石油沥青的塑性用延度指标表示。延度值愈大，表示沥青塑性愈好。,一般，沥青中油分和地沥青质适量，树脂含量越多，延度越大，塑性越好。温度升高，沥青的塑性随之增大。,9.1.2.3 温度敏感性,温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能，是沥青的重要指标之一。,温度敏感性用软化点指标衡量。可采用环球法测定。软化点越高，表明沥青的耐热性越好，即温度稳定性越好。,9.1.2.4 大气稳定性,大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期综合作用下抵抗老化的性能。,石油沥青会随时间进展而变硬变脆，亦即“老化”。,石油沥青,的,的大气稳,定,定性以沥,青,青试样在,加,加热蒸发,前,前后的“,蒸,蒸发损失,百,百分率”,和,和“蒸发,后,后针入度,比,比”来评,定,定。,蒸发损失,百,百分率愈,小,小，蒸发,后,后针入度,比,比愈大，,则,则表示沥,青,青大气稳,定,定性愈好,，,，亦即“,老,老化”愈,慢,慢。,以上四种,性,性质是石,油,油沥青的,主,主要性质,，,，是鉴定,建,建筑工程,中,中常用石,油,油沥青品,质,质的依据,。,。,此外，为,全,全面评定,石,石油沥青,质,质量和保,证,证安全，,还,还需了解,石,石油沥青,的,的溶解度,、,、闪点等,性,性质。,溶解度是,指,指石油沥,青,青在三氯,乙,乙烯、四,氯,氯化碳或,苯,苯中溶解,的,的百分率,。,。用以限,制,制有害的,不,不溶物(,如,如沥青碳,或,或似碳物)含量。,不,不溶物会,降,降低沥青,的,的粘结性,。,。,闪点也称,闪,闪火点，,是,是指加热,沥,沥青产生,的,的气体和,空,空气的混,合,合物，在,规,规定的条,件,件下与火,焰,焰接触，,初,初次产生,蓝,蓝色闪光,时,时的沥青,温,温度。闪,点,点的高低,，,，关系到,运,运输、贮,存,存和加热,使,使用等方,面,面的安全,。,。,9.1.3 石油,沥,沥青的技,术,术标准,石油沥青,按,按用途分,为,为道路石,油,油沥青、,建,建筑石油,沥,沥青、防,水,水防潮石,油,油沥青和,普,普通石油,沥,沥青。石,油,油沥青的,牌,牌号主要,根,根据针入,度,度、延度,和,和软化点,等,等指标划,分,分，并以,针,针入度值,表,表示。,同一品种,的,的石油沥,青,青材料，,牌,牌号越高,，,，则粘性,越,越小(即,针,针入度越,大,大)，塑,性,性越好(,即,即延度越,大,大)，温,度,度敏感性,越,越大(即,软,软化点越,低,低)。,9.1.4 石,油,油沥青的,选,选用,在满足使,用,用要求的,前,前提下，,尽,尽量选用,较,较高牌号,的,的石油沥,青,青，以保,证,证较长的,使,使用年限,。,。,建筑石油,沥,沥青粘性,大,大，耐热,性,性较好，,但,但塑性较,差,差，多用,来,来制作防,水,水卷材、,防,防水涂料,、,、沥青胶,和,和沥青嵌,缝,缝膏，用,于,于建筑屋,面,面和地下,防,防水、沟,槽,槽防水防,腐,腐，以及,管,管道防腐,等,等工程。,道路石油,沥,沥青的塑,性,性较好，,粘,粘性较小,，,，主要用,于,于各类道,路,路路面或,车,车间地面,等,等工程，,还,还可用于,地,地下防水,工,工程。,防水防潮,石,石油沥青,的,的温度稳,定,定性较好,，,，适用于,寒,寒冷地区,的,的防水防,潮,潮工程。,一般屋面,用,用的沥青,，,，软化点,应,应比当地,屋,屋面可能,达,达到的最,高,高温度高,出,出2025,，亦即,比,比当地最,高,高气温高,出,出50,左,左右。一,般,般地区可,选,选用30,号,号的石油,沥,沥青，夏,季,季炎热地,区,区宜选用10号石,油,油沥青，,但,但严寒地,区,区一般不,宜,宜使用10号石油,沥,沥青，以,防,防冬季出,现,现脆裂现,象,象。地下,防,防水防潮,层,层，可选,用,用60号,或,或100,号,号石油沥,青,青。,9.1.5 沥,青,青的掺配,和,和改性,沥,沥青的,掺,掺配,施工中，,若,若采用一,种,种沥青不,能,能满足配,制,制沥青胶,所,所要求的,软,软化点时,，,，可用两,种,种或三种,沥,沥青进行,掺,掺配。掺,配,配要注意,遵,遵循同源,原,原则，即,同,同属石油,沥,沥青或同,属,属煤沥青(或煤焦,油,油)的才,可,可掺配。,两种沥,青,青掺配,的,的比例,可,可用下,式,式估算,：,：,式中:Q,1,较软沥,青,青用量,，,，；,Q,2,较,硬,硬沥青,用,用量，,；,T,要求配,制,制沥青,的,的软化,点,点，,；,；,T,1,较软沥,青,青软化,点,点，,；,；,T,2,较硬沥,青,青软化,点,点，.,氧,氧化改,性,性,氧化也,称,称吹制,，,，是在250,300,高温,下,下向残,留,留沥青,或,或渣油,吹,吹入空,气,气，通,过,过氧化,作,作用和,聚,聚合作,用,用，使,沥,沥青分,子,子变大,，,，提高,沥,沥青的,粘,粘度和,软,软化点,，,，从而,改,改善沥,青,青的性,能,能。,工程使,用,用的道,路,路石油,沥,沥青、,建,建筑石,油,油沥青,和,和普通,石,石油沥,青,青均为,氧,氧化沥,青,青。,9.1.5.3 矿,物,物填充,料,料改性,为提高,沥,沥青的,粘,粘结能,力,力和耐,热,热性，,降,降低沥,青,青的温,度,度敏感,性,性，经,常,常在石,油,油沥青,中,中加入,一,一定数,量,量的矿,物,物填充,料,料进行,改,改性。,常,常用的,改,改性矿,物,物填充,料,料大多,是,是粉状,和,和纤维,状,状的，,主,主要有,滑,滑石粉,、,、石灰,石,石粉和,石,石棉等,。,。,9.1.5.4 聚,合,合物改,性,性,聚合物(包括,橡,橡胶和,树,树脂),同,同石油,沥,沥青具,有,有较好,的,的相溶,性,性，可,赋,赋予石,油,油沥青,某,某些橡,胶,胶的特,性,性，从,而,而改善,石,石油沥,青,青的性,能,能。,(1)SBS改性,沥,沥青,SBS,是,是丁苯,橡,橡胶的,一,一种。,是,是一种,热,热塑性,的,的弹性,体,体(简,称,称SBS)。SBS,具,具有橡,胶,胶和塑,料,料的优,点,点，常,温,温下具,有,有橡胶,的,的弹性,，,，高温,下,下又能,像,像橡胶,那,那样熔,融,融流动,，,，成为,可,可塑性,材,材料。,与沥青,相,相比，SBS,改,改性沥,青,青具有,以,以下特,点,点：,弹性,好,好、延,伸,伸率大,，,，延度,可,可达2000,；,低温柔,性,性大大改,善,善，冷脆,点,点降至-40；,热稳定,性,性提高，,耐,耐热度达90100；,耐候性,好,好。,SBS,改,改性沥,青,青是目,前,前最成,功,功和用,量,量最大,的,的一种,改,改性沥,青,青，在,国,国内外,已,已得到,普,普遍使,用,用，主,要,要用途,是,是SBS改性,沥,沥青防,水,水卷材,。,。,(2)APP改性,沥,沥青,APP,是,是聚丙,烯,烯(PP)的,一,一种。,APP,改,改性石,油,油沥青,与,与石油,沥,沥青相,比,比，其,软,软化点,高,高，延,度,度大，,冷,冷脆点,降,降低，,粘,粘度增,大,大，具,有,有优异,的,的耐热,性,性和抗,老,老化性,，,，尤其,适,适用于,气,气温较,高,高的地,区,区。主,要,要用于,制,制造防,水,水卷材,。,。,煤,煤沥青,简,简介,煤沥青,是,是炼焦,厂,厂或煤,气,气厂的,副,副产品,。,。,煤沥青,与,与石油,沥,沥青存,在,在某些,差,差别，,主,主要有,以,以下几,点,点：,煤沥,青,青中含,挥,挥发性,成,成分和,化,化学稳,定,定性差,的,的成分,较,较多，,在,在热、,阳,阳光、,氧,氧气等,长,长期综,合,合作用,下,下，煤,沥,沥青的,组,组成变,化,化较大,，,，易硬,脆,脆，故,大,大气稳,定,定性差,；,；,含可,溶,溶性树,脂,脂较多,，,，受热,易,易软化,，,，冬季,易,易硬脆,，,，故温,度,度敏感,性,性大；,含有,较,较多的,游,游离碳,，,，塑性,差,差，容,易,易因变,形,形而开,裂,裂；,因含,蒽,蒽、酚,等,等物质,，,，故有,毒,毒性和,臭,臭味，,但,但防腐,能,能力强,，,，适用,于,于木材,的,的防腐,处,处理；,因含,酸,酸、碱,等,等表面,活,活性物,质,质较多,，,，故与,矿,矿物材,料,料表面,的,的粘附,力,力好。,由上可,见,见，煤,沥,沥青的,主,主要技,术,术性质,都,都比石,油,油沥青,差,差，所,以,以建筑,工,工程上,较,较少使,用,用。但,它,它抗腐,性,性能好,，,，故用,于,于地下,防,防水层,或,或做防,腐,腐材料,等,等。,冷,冷底,子,子油与,沥,沥青胶,冷,冷底子,油,油,冷底子,油,油是用,有,有机溶,剂,剂(汽,油,油、柴,油,油、煤,油,油、苯,等,等)与,沥,沥青溶,合,合后制,得,得的一,种,种沥青,溶,溶液。,它,它粘度,小,小，具,有,有良好,的,的流动,性,性。冷,底,底子油,涂,涂刷在,混,混凝土,、,、砂浆,或,或木材,等,等基面,上,上，能,很,很快渗,入,入基层,孔,孔隙中,，,，待溶,剂,剂挥发,后,后，便,与,与基面,牢,牢固结,合,合。,冷底子,油,油形成,的,的涂膜,较,较薄，,一,一般不,单,单独做,防,防水材,料,料使用,，,，只做,某,某些防,水,水材料,的,的配套,材,材料。,施,施工时,在,在基层,上,上先涂,刷,刷一道,冷,冷底子,油,油，再,刷,刷沥青,防,防水涂,料,料或铺,油,油毡。,冷底子,油,油随配,随,随用，,配,配制时,应,应采用,与,与沥青,相,相同产,源,源的溶,剂,剂。,沥,沥青胶,沥青胶,是,是在沥,青,青中掺,入,入适量,的,的矿物,质,质粉料,或,或再掺,入,入部分,纤,纤维状,填,填料配,制,制而成,的,的材料,。,。与纯,沥,沥青相,比,比，沥,青,青胶具,有,有较好,的,的粘性,、,、耐热,性,性、柔,韧,韧性和,抗,抗老化,性,性，主,要,要用于,粘,粘贴卷,材,材、嵌,缝,缝、接,头,头、补,漏,漏及做,防,防水层,的,的底层,。,。,常用的,矿,矿物填,充,充料主,要,要有滑,石,石粉、,石,石灰石,粉,粉和石,棉,棉等。,沥青胶,分,分为热,用,用和冷,用,用两种,。,。热沥,青,青胶因,其,其粘结,效,效果好,，,，是普,遍,遍使用,的,的一种,胶,胶结材,料,料。但,它,它有明,显,显不足,，,，需现,场,场加热,，,，造成,环,环境污,染,染。冷,沥,沥青胶,可,可在常,温,温下使,用,用，施,工,工方便,，,，但耗,费,费溶剂,成,成本高,。,。,冷沥,青,青胶,是,是将,约,约50,的,的沥,青,青熔,化,化脱,水,水后,，,，缓,慢,慢加,入,入25,30,的,的溶,剂,剂(,如,如绿,油,油、,柴,柴油,、,、蒽,油,油等)，,再,再掺,入,入10,30,的,的填,料,料，,混,混合,拌,拌匀,而,而成,。,。,沥青,胶,胶的,性,性质,主,主要,取,取决,于,于沥,青,青的,性,性质,，,，其,耐,耐热,度,度与,沥,沥青,的,的软,化,化点,、,、用,量,量有,关,关，,还,还与,填,填料,种,种类,、,、用,量,量以,及,及催,化,化剂,有,有关,。,。,施工,时,时应,注,注意,：,：,要,求,求基,层,层清,洁,洁干,燥,燥，,并,并应,涂,涂刷12遍,冷,冷底,子,子油,。,。,用沥青,胶,胶粘贴油,毡,毡时，厚,度,度应控制,在,在12mm，薄,了,了，油毡,不,不能很好,地,地粘牢；,厚,厚了，油,毡,毡容易产,生,生流淌现,象,象。,直接用,沥,沥青胶做,构,构筑物防,水,水层时，,一,一般应涂,刷,刷23,遍,遍以上，,要,要求涂刷,均,均匀，没,有,有凹凸不,平,平、起鼓,或,或脱落现,象,象。,9.2.2 沥青,防,防水卷材,沥青防水,卷,卷材是用,原,原纸、纤,维,维织物、,纤,纤维毡等,胎,胎体浸涂,沥,沥青，表,面,面撒布粉,状,状、粒状,或,或片状材,料,料制成可,卷,卷曲的片,状,状防水材,料,料。,石,石油沥,青,青纸胎油,毡,毡、油纸,(1)石,油,油沥青油,纸,纸,石油沥青,油,油纸是采,用,用低软化,点,点石油沥,青,青浸渍原,纸,纸所制成,的,的一种无,涂,涂盖层的,纸,纸胎防水,卷,卷材。油,纸,纸适用于,建,建筑防潮,和,和包装，,也,也可用于,多,多层防水,层,层的下层,。,。,(2)石,油,油沥青纸,胎,胎油毡,石油沥青,纸,纸胎油毡,是,是采用低,软,软化点石,油,油沥青浸,渍,渍原纸，,然,然后用高,软,软化点石,油,油沥青涂,盖,盖油纸两,面,面，再涂,或,或撒隔离,材,材料所制,成,成的一种,纸,纸胎防水,卷,卷材。,200号,油,油毡适用,于,于简易防,水,水、临时,性,性建筑防,水,水、建筑,防,防潮及包,装,装；350号和500号油,毡,毡适用于,屋,屋面、地,下,下、水利,等,等工程的,多,多层防水,。,。,石,石油沥,青,青玻璃布,油,油毡,石油沥青,玻,玻璃布油,毡,毡是用玻,璃,璃纤维经,纺,纺织而成,的,的玻璃纤,维,维布为胎,体,体，浸涂,石,石油沥青,，,，并在两,面,面涂撤隔,离,离材料所,制,制成的一,种,种防水卷,材,材。,沥青玻璃,布,布油毡的,低,低温柔度,为,为O，,明,明显优于,纸,纸胎油毡,。,。性能指,标,标中还增,加,加了耐霉,菌,菌性的要,求,求，使玻,璃,璃布油毡,可,可用于长,期,期受潮湿,侵,侵蚀的地,下,下防水工,程,程。,玻璃布油,毡,毡适用于,地,地下防水,、,、防腐层,，,，以及屋,面,面防水层,及,及管道(,热,热管道除,外,外)的防,腐,腐保护层,。,。,石,石油沥,青,青玻璃纤,维,维胎油毡,玻纤胎油,毡,毡系采用,玻,玻璃纤维,薄,薄毡为胎,基,基，浸涂,石,石油沥青,，,，在其表,面,面涂撤以,矿,矿物材料,或,或覆盖聚,乙,乙烯膜等,隔,隔离材料,所,所制成的,一,一种防水,卷,卷材。,玻纤胎油,毡,毡按每1Om,2,标称质量(kg),分,分为15,号,号、25,号,号、35,号,号三个标,号,号。,以玻纤毡,为,为胎体的,油,油毡与玻,璃,璃布油毡,的,的特性相,近,近，应用,范,范围也基,本,本相同。,只,只是玻纤,毡,毡的纵横,向,向拉力比,玻,玻璃布要,均,均匀得多,，,，用于屋,面,面或地下,防,防水的一,些,些部位，,要,要比以玻,璃,璃布为胎,体,体的油毡,具,具有更大,的,的适应性,。,。沥青玻,璃,璃纤维油,毡,毡可采用,冷,冷粘法施,工,工，也可,用,用热沥青,粘,粘结法进,行,行施工。,9.2.2.4 铝,箔,箔面油毡,铝箔面油毡,系,系采用玻纤,毡,毡为胎基浸,涂,涂氧化沥青,，,，在其上表,面,面用压纹铝,箔,箔贴面，底,面,面撒以细颗,粒,粒矿物材料,或,或覆盖聚乙,烯,烯(PE),膜,膜所制成的,一,一种具有热,反,反射和装饰,功,功能的防水,卷,卷材。铝箔,面,面油毡具有,很,很高的阻隔,蒸,蒸汽的能力,，,，并且抗拉,强,强度较强。,按,按标称卷重,分,分为30号,、,、40号两,种,种标号。,9.2.2.5 沥,青,青防水卷材,使,使用简介,沥青防水卷,材,材防水层可,以,以采用二毡,三,三油,砂或三毡四,油,油,砂的结构，,屋,屋面防水施,工,工工艺为：,清,清理基层,涂刷冷底子,油,油或乳化沥,青,青,刷热沥青胶,铺贴油毡,撒绿豆砂保,护,护层。,沥,沥青防水,涂,涂料,沥青防水涂,料,料是指以沥,青,青为基料配,制,制而成的水,乳,乳型或溶剂,型,型防水涂料,。,。,水乳型防水,涂,涂料即水性,沥,沥青基防水,涂,涂料，系以,乳,乳化沥青为,基,基料的防水,涂,涂料。乳化,沥,沥青是以水,为,为分散介质,，,，并借助于,乳,乳化剂的作,用,用将沥青微,粒,粒(10,m)分散,成,成乳液型稳,定,定的分散体,系,系。,水性沥青等,防,防水涂料分,类,类如下：,(1)AE,一,一1类,采用矿物乳,化,化剂，常温,时,时为膏体或,粘,粘稠体，不,具,具流平性，,为,为厚质防水,涂,涂料，包括,：,：,AE-l,A 水性,石,石棉沥青防,水,水涂料；,AE-1,一,一B 膨润,土,土沥青乳液,；,；,AE-1,一,一C 石灰,乳,乳化沥青。,(2)AE-2类,采用化学乳,化,化剂，常温,时,时为液体，,具,具有流平性,，,，为薄质防,水,水涂料，包,括,括：,AE-2,一,一A氯丁胶,乳,乳沥青；,AE-2,一,一B水乳性,再,再生胶沥青,涂,涂料；,AE-2,一,一C用化学,乳,乳化剂配制,的,的乳化沥青,。,。,水性沥青防,水,水涂料可直,接,接施工在潮,湿,湿基层上，,但,但不宜在5,以下施工,，,，以免水分,结,结冰破坏防,水,水层；它也,不,不官在夏季,烈,烈日下施工,，,，以防水分,蒸,蒸发过快，,乳,乳化沥青结,膜,膜快，膜内,水,水分蒸发不,出,出而产生气,泡,泡。,建,建筑防水,沥,沥青嵌缝油,膏,膏,建筑防水沥,青,青嵌缝油膏,是,是以石油沥,青,青为基料，,加,加入改性材,料,料、稀释剂,、,、填料等配,制,制而成的黑,色,色膏状嵌缝,材,材料。主要,用,用于防水工,程,程嵌填各种,变,变形缝、分,档,档缝、墙板,板,板缝，密封,细,细部构造及,卷,卷材搭接缝,等,等部位。,油膏按耐热,性,性和低温柔,性,性分为702号和801号两个标,号,号。其性能,应,应符合建,筑,筑防水沥青,嵌,嵌缝油膏JCT207一1996的要求,。,。,沥青嵌缝油,膏,膏属性能较,差,差的一类接,缝,缝与密封材,料,料，不仅耐,热,热度较低，,其,其它性能指,标,标也较低。,但,但由于其成,本,本低，价格,便,便宜，所以,目,目前还在使,用,用。,9.3,沥,沥青混合料,概,概述,(1)特点,沥青混合料,是,是指由矿料(粗集料、,细,细集料、矿,粉,粉)与沥青,拌,拌和而成的,混,混合料，是,高,高等公路最,主,主要的路面,材,材料。,作为路面材,料,料，它具有,许,许多其它材,料,料无法比拟,的,的优越性：,沥青混合,料,料是一种弹,一,一塑一粘性,材,材料，具有,良,良好的力学,性,性能和一定,的,的高温稳定,性,性和低温抗,裂,裂性。它不,需,需设置施工,缝,缝和伸缩缝,。,。,路面平整,且,且有一定的,粗,粗糙度，即,使,使雨天也有,较,较好的抗滑,性,性；黑色路,面,面无强烈反,光,光，行车比,较,较安全；路,面,面平整且有,弹,弹性，能减,震,震降噪，行,车,车较为舒适,。,。,施,工,工方,便,便快,速,速，,能,能及,时,时开,放,放交,通,通。,经,济,济耐,久,久，,并,并可,分,分期,改,改造,和,和再,生,生利,用,用。,沥青,混,混合,料,料路,面,面也,存,存在,着,着一,些,些问,题,题，,如,如温,度,度敏,感,感性,和,和老,化,化现,象,象等,。,。,(2)分,类,类,剩余,空,空隙,率,率大,于,于1O,的,的沥,青,青混,合,合料,，,，称,为,为沥,青,青碎,石,石混,合,合料,，,，简,称,称沥,青,青碎,石,石，,适,适用,于,于公,路,路的,过,过渡,层,层及,整,整平,层,层；,剩,剩余,空,空隙,率,率小,于,于10,的,的沥,青,青混,合,合料,，,，称,为,为沥,青,青混,凝,凝土,混,混合,料,料，,简,简称,沥,沥青,混,混凝,土,土，,适,适用,于,于各,种,种等,级,级公,路,路的,沥,沥青,面,面层,。,。,沥青,混,混合,料,料还,可,可用,下,下述,方,方法,分,分类,：,：,按,胶,胶结,材,材料,的,的种,类,类不,同,同，,可,可分,为,为石,油,油沥,青,青混,合,合料,和,和煤,沥,沥青,混,混合,料,料。,按,集,集料,的,的最,大,大粒,径,径，,可,可分,为,为特,粗,粗式,、,、粗,粒,粒式,、,、中,粒,粒式,、,、细,粒,粒式,、,、砂,粒,粒式,几,几种.,按,沥,沥青,混,混合,料,料摊,铺,铺压,实,实后,的,的密,实,实程,度,度，,可,可分,为,为I,型,型密,实,实式,沥,沥青,混,混合,料,料、,型,半,半密,实,实式,沥,沥青,混,混合,料,料、,半,半开,式,式沥,青,青混,合,合料,、,、开,式,式沥,青,青混,合,合料,。,。,按,施,施工,温,温度,，,，可,分,分为,热,热拌,热,热铺,沥,沥青,混,混合,料,料、,热,热拌,冷,冷铺,沥,沥青,混,混合,料,料和,冷,冷拌,冷,冷铺,沥,沥青,混,混合,料,料。,按,集,集料,级,级配,类,类型,，,，可,分,分为,连,连续,级,级配,沥,沥青,混,混合,料,料、,间,间断,级,级配,沥,沥青,混,混合,料,料。,按,用,用途,，,，可,分,分为,路,路用,沥,沥青,混,混合,料,料、,机,机场,道,道面,沥,沥青,混,混合,料,料、,桥,桥面,铺,铺装,用,用沥,青,青混,合,合料,等,等。,按特性,，,，可分为,防,防滑式沥,青,青混合料,、,、排水性,沥,沥青混合,料,料、高强,沥,沥青混合,料,料、彩色,沥,沥青混合,料,料等。,目前，我,国,国公路和,城,城市道路,大,大多采用,连,连续级配,密,密实式热,拌,拌热铺沥,青,青混合料,。,。,9.3.2 沥青,混,混合料的,组,组成材料,(1)沥,青,青,沥青标号,的,的选择，,应,应考虑道,路,路所在地,区,区的气候,条,条件、交,通,通量，以,及,及混合料,的,的类型。,(2)粗,集,集料,粒径大于2.36mm的集,料,料为粗集,料,料。用作,沥,沥青路面,的,的粗集料,应,应清洁、,干,干燥、无,风,风化，符,合,合一定的,级,级配要求,，,，具有足,够,够的力学,性,性能，与,沥,沥青有较,好,好的粘结,性,性。,粗集料的,力,力学性能,，,，通常用,压,压碎值、,磨,磨光值、,磨,磨耗值和,冲,冲击值等,指,指标来衡,量,量。,粗集料的,颗,颗粒形状,和,和表面构,造,造，对路,面,面的使用,性,性能有很,大,大的影响,。,。针片状,颗,颗粒较多,，,，不利于,沥,沥青混合,料,料的和易,性,性和稳定,性,性。使用,表,表面粗糙,的,的集料，,有,有利于提,高,高沥青混,合,合料的稳,定,定性。,(3)细,集,集料,粒径小于2.36mm的集,料,料为细集,料,料。细集,料,料通常是,石,石屑、天,然,然砂、人,工,工机制砂,。,。用作沥,青,青路面的,细,细集料应,清,清洁、干,燥,燥、无风,化,化，符合,一,一定的级,配,配要求，,与,与沥青有,较,较好的粘,结,结性。,(4)矿,粉,粉,矿粉是粒,径,径小于0.075mm的矿,质,质粉末，,在,在沥青混,合,合料中起,填,填充作用,，,，所以又,称,称为矿粉,填,填料。在,沥,沥青混合,料,料中，矿,粉,粉与沥青,形,形成胶浆,，,，它对混,合,合料的强,度,度有很大,影,影响。用,于,于沥青混,合,合料的矿,粉,粉应使用,碱,碱性石料,，,，如石灰,石,石、白云,石,石磨细的,粉,粉料。也,可,可以用高,钙,钙粉煤灰,部,部分代替,矿,矿粉，用,作,作填料。,9.3.3 沥青,混,混合料的,组,组成结构,沥青混合,料,料是由沥,青,青和粗、,细,细集料及,矿,矿粉，按,一,一定比例,拌,拌和而成,的,的一种复,合,合材料。,根,根据粗集,料,料的级配,和,和粗、细,集,集料的比,例,例不同，,可,可形成以,下,下三种结,构,构形式。,(1)悬,浮,浮密实结,构,构,(2)骨,架,架空隙结,构,构,(3)骨,架,架密实结,构,构,9.3.4 沥青,混,混合料的,技,技术性质,沥青混合,料,料作为路,面,面材料，,要,要承受车,辆,辆行驶反,复,复荷载和,气,气候因素,的,的作用，,所,所以它应,具,具有较好,的,的高温稳,定,定性、低,温,温抗裂性,、,、抗滑性,、,、耐久性,等,等技术性,质,质，以及,良,良好的施,工,工和易性,。,。,(1),高,高,温,温,稳,稳,定,定,性,性,沥,青,青,混,混,合,合,料,料,的,的,高,高,温,温,稳,稳,定,定,性,性,是,是,指,指,在,在,高,高,温,温,条,条,件,件,下,下,，,，,沥,沥,青,青,混,混,合,合,料,料,承,承,受,受,外,外,力,力,不,不,断,断,作,作,用,用,，,，,抵,抵,抗,抗,永,永,久,久,变,变,形,形,的,的,能,能,力,力,。,。,通,通,常,常,，,，,采,采,用,用,马,马,歇,歇,尔,尔,试,试,验,验,法,法,和,和,车,车,辙,辙,试,试,验,验,来,来,测,测,定,定,沥,沥,青,青,混,混,合,合,料,料,的,的,高,高,温,温,稳,稳,定,定,性,性,。,。,使用粘度较,高,高的沥青，,适,适当减少沥,青,青的用量，,选,选用形状好,、,、富棱角的,集,集料，以及,采,采用骨架密,实,实结构，都,有,有助于提高,沥,沥青混合料,的,的高温稳定,性,性。,(2)低温,抗,抗裂性,冬季气温急,剧,剧下降时，,沥,沥青混合料,的,的柔韧性大,大,大降低，在,行,行车荷载产,生,生的应力和,温,温度下降引,起,起的材料收,缩,缩应力联合,作,作用下，沥,青,青路面会产,生,生横向裂缝,，,，降低使用,寿,寿命。,选用粘度相,对,对较低的沥,青,青或橡胶改,性,性沥青，适,当,当增加沥青,用,用量，可增,强,强沥青混合,料,料的柔韧性,，,，防止或减,少,少沥青路面,的,的低温开裂,。,。,(3)耐久,性,性,沥青混合料,的,的耐久性，,是,是指在长期,受,受自然因素(阳光、温,度,度、水分等)的作用下,抗,抗老化的能,力,力，抗水损,害,害的能力，,以,以及在长期,行,行车荷载作,用,用下抗疲劳,破,破坏的能力,。,。,选用,耐,耐老,化,化性,能,能好,的,的沥,青,青，,适,适当,增,增加,沥,沥青,用,用量,，,，采,用,用密,实,实结,构,构，,都,都有,利,利于,提,提高,沥,沥青,路,路面,的,的耐,久,久性,。,。,(4),抗,抗滑,性,性,雨天,路,路滑,是,是交,通,通事,故,故的,主,主要,原,原因,之,之一,，,，对,于,于快,速,速干,道,道，,路,路面,的,的抗,滑,滑性,显,显得,尤,尤为,重,重要,。,。沥,青,青路,面,面的,抗,抗滑,性,性能,与,与集,料,料的,表,表面,结,结构(粗,糙,糙度)、,级,级配,组,组成,、,、沥,青,青用,量,量等,因,因素,有,有关,。,。选,用,用质,地,地坚,硬,硬具,有,有棱,角,角的,碎,碎石,集,集料,，,，适,当,当增,大,大集,料,料粒,径,径，,减,减少,沥,沥青,用,用量,等,等措,施,施，,都,都有,助,助于,提,提高,路,路面,的,的抗,滑,滑性,。,。,(5),施,施工和,易,易性,要获得,符,符合设,计,计性能,的,的沥青,路,路面，,沥,沥青混,合,合料应,具,具备良,好,好的施,工,工和易,性,性，使,混,混合料,易,易于拌,和,和、摊,铺,铺和碾,压,压施工,。,。影响,和,和易性,的,的主要,因,因素是,集,集料级,配,配和沥,青,青用量,。,。,沥,沥青混,合,合料的,技,技术指,标,标,(1),稳,稳定度,与,与残留,稳,稳定度,稳定度,是,是评价,沥,沥青混,合,合料高,温,温稳定,性,性的指,标,标。其,测,测定方,法,法是：,先,先将圆,柱,柱形沥,青,青混合,料,料试件,置,置于60的,水,水槽中,保,保温3040min，然,后,后把试,件,件置于,马,马歇尔,试,试验仪,上,上，以50mmmin的,速,速度加,荷,荷至试,件,件破坏,，,，测得,的,的最大,荷,荷载即,为,为稳定,度,度(MS)，,以,以kN,计,计。,残留稳,定,定度反,映,映沥青,混,混合料,受,受水损,害,害时抵,抗,抗剥落,的,的能力,，,，即水,稳,稳定性,。,。浸水,马,马歇尔,稳,稳定度,试,试验方,法,法与马,歇,歇尔试,验,验基本,相,相同，,只,只是将,试,试件在,恒,恒温水,槽,槽中保,温,温48h后测,定,定其稳,定,定度，,浸,浸水后,的,的稳定,度,度与标,准,准稳定,度,度的百,分,分比即,为,为残留,稳,稳定度(MS,0,)。,(2),流,流值,流值是,评,评价沥,青,青混合,料,料抗塑,性,性变形,能,能力的,指,指标。,在,在马歇,尔,尔稳定,度,度试验,时,时，当,达,达到最,大,大荷载,时,时试件,的,的垂直,压,压缩变,形,形值，,也,也就是,此,此时流,值,值表上,的,的读数,，,，即为,流,流值(FL),，,，以0.1mm计。,(3),空,空隙率(VV),空隙率,是,是评价,沥,沥青混,合,合料密,实,实程度,的,的指标,，,，指压,实,实沥青,混,混合料,中,中空隙,的,的体积,占,占沥青,混,混合料,总,总体积,的,的百分,率,率，由,理,理论密,度,度(绝,对,对密度)和实,测,测密度(容积,密,密度),计,计算而,得,得。空,隙,隙率大,的,的沥青,混,混合料,，,，其抗,滑,滑性和,高,高温稳,定,定性都,比,比较好,，,，但其,抗,抗渗性,和,和耐久,性,性明显,降,降低，,对,对强度,也,也有不,利,利影响,，,，所以,沥,沥青混,合,合料应,有,有合理,的,的空隙,率,率。,(4),饱,饱和度(VFA),饱和度,也,也称沥,青,青填隙,度,度，即,压,压实沥,青,青混合,料,料中沥,青,青体积,占,占矿料,以,以外体,积,积的百,分,分率。,饱,饱和度,过,过小，,沥,沥青难,以,以充分,裹,裹覆矿,料,料，影,响,响沥青,混,混合料,的,的粘聚,性,性，降,低,低沥青,混,混凝土,的,的耐久,性,性；饱,和,和度过,大,大，减,少,少了沥,青,青混凝,土,土的空,隙,隙率，,防,防碍夏,季,季沥青,体,体积膨,胀,胀，引,起,起路面,泛,泛油，,降,降低沥,青,青混凝,土,土的高,温,温稳定,性,性。因,此,此，沥,青,青混合,料,料应有,适,适当的,饱,饱和度,。,。,热,热拌,沥,沥青混,合,合料的,配,配合比,设,设计,矿,矿料的,配,配合比,设,设计,矿料配,合,合比设,计,计就是,将,将粗集,料,料、细,集,集料、,矿,矿粉等,矿,矿料按,一,一定比,例,例配合,，,，使合,成,成的级,配,配符合,预,预定的,级,级配。,设计步,骤,骤如下,：,：,(1),确,确定沥,青,青混合,料,料类型,和,和集料,最,最大粒,径,径,根据道,路,路等级,、,、所处,路,路面结,构,构的层,次,次，气,候,候条件,等,等，按,表,表9.12选,定,定沥青,混,混合料,的,的类型,和,和集料,最,最大粒,径,径。,(2),矿,矿质混,合,合料级,配,配范围,的,的确定,根据已,确,确定的,沥,沥青混,合,合料类,型,型，按,表,表9.13查,阅,阅矿质,混,混合料,级,级配范,围,围。,(3),矿,矿料配,合,合比的,计,计算,根据粗,集,集料、,细,细集料,和,和矿粉,筛,筛析试,验,验结果,，,，计算,出,出符合,级,级配要,求,求范围,的,的各矿,料,料用量,比,比例。,计,计算可,以,以采用,试,试算法,，,，即先,估,估计一,个,个各矿,料,料用量,比,比例，,然,然后按,该,该比例,计,计算出,合,合成级,配,配；如,果,果不符,合,合要求,，,，调整,后,后再计,算,算，直,到,到符合,预,预定的,级,级配为,止,止。,用计算,机,机能极,大,大地提,高,高计算,的,的效率,，,，如果,没,没有专,业,业的软,件,件，推,荐,荐使用MSExcel。,在,在Excel,中,中使用,公,公式或VBA,可,可以方,便,便快速,地,地算出,符,符合要,求,求的矿,料,料配合,比,比。,沥,沥青最,佳,佳用量,的,的确定,目前，,我,我国是,采,采用马,歇,歇尔试,验,验法来,确,确定沥,青,青最佳,用,用量，,其,其步骤,为,为：,(1),制,制作马,歇,歇尔试,件,件,按所设,计,计的矿,料,料配合,比,比配制,五,五组矿,质,质混合,料,料，每,组,组按规,范,范推荐,的,的沥青,用,用量范,围,围加人,适,适量沥,青,青，沥,青,青用量,按,按0.5间,隔,隔递增,，,，拌和,均,均匀，,制,制成马,歇,歇尔试,件,件。,(2),测,测定物,理,理性质,根据集,料,料吸水,率,率大小,和,和沥青,混,混合料,的,的类型,，,，采用,合,合适的,方,方法测,出,出试件,的,的实测,密,密度，,并,并计算,理,理论密,度,度、空,隙,隙率、,沥,沥青饱,和,和度等,物,物理指,标,标。,(3),测,测定马,歇,歇尔稳,定,定度和,流,流值。,(4),确,确定沥,青,青最佳,用,用量,以沥青,用,用量为,横,横坐标,，,，以实,测,测密度,、,、空隙,率,率、饱,和,和度、,稳,稳定度,、,、流值,为,为纵坐,标,标，画,出,出关系,曲,曲线。,从图9.10,中,中取相,应,应于密,度,度最大,值,值的沥,青,青用量a,1,、相应,于,于稳定,度,度最大,值,值的沥,青,青用量a,2,、相应,于,于规定,空,空隙率,范,范围中,值,值的沥,青,青用量a,3,，以三,者,者平均,值,值作为,最,最佳沥,青,青用量,的,的初始,值,值OAC,1,。,根据表9.11中技,术,术指标,的,的范围,来,来确定,各,各关系,曲,曲线上,沥,沥青用,量,量的范,围,围，取,各,各沥青,用,用量范,围,围的共,同,同部分,，,，即为,沥,沥青最,佳,佳用量,范,范围OAC,m,OAC,max,，求其,中,中值OAC,2,。,按最佳,沥,沥青用,量,量初始,值,值0AC,1,，在图9.10中取,相,相应的,各,各项指,标,标值，,当,当各项,指,指标值,均,均符合,表,表9.11中,的,的各项,马,马歇尔,试,试验技,术,术标准,时,时，以0AC,1,和OAC,2,的中值,为,为最佳,沥,沥青用,量,量OAC。如,不,不能符,合,合表9.11,中,中的规,定,定时，,应,应重新,进,进行级,配,配调整,和,和计算,，,，直至,各,各项指,标,标均符,合,合要求,。,。,