土木工程材料教案（西南） 沥青及混合料.docx

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1、课题沥青基础知识学时2课时教材页码183-216教学目的L熟悉沥青的化学组成，胶体结构及分类2 .掌握沥青的技术性质3 .了解其他品种的沥青（改性沥青）教学重、难点 及解决措施重点：沥青的技术性质难点：沥青的胶体结构解决措施：结合工程实例，重点讲解教 学 过 程一、复习旧课（10分钟）无机结合料组成设计二、导入新课（5分钟）从学校门前鹦鹉大道的沥青路面引入到沥青的学习中来。三、学习新课1、沥青的分类与基本组成结构（30分钟）沥青的分类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。沥青是一种有机胶凝材料，在常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体成液体 状态。沥青在按

2、其产源不同可分为地沥青和焦油沥青，其分类如下所示。沥青是一种憎水性的有机胶结材料，常温下呈固体、半固体或粘性液体。沥青能 与砂、石、豉、混凝土、木材-、金属等材料牢固地粘结在一起，具有良好耐腐蚀性， 在建设工程中主要用于道路工程以及防潮、防水、防腐蚀材料。沥青的基本组成结构石油沥青的基本组成石油沥青是由石油经蒸储、吹氧、调和等工艺加工得到的残留物，主要为可溶于 二硫化碳的碳氢化合物的半固体粘稠状物质。石油沥青的组分主要有油分、树脂和地沥青质。油分赋予沥青以流动性，油分含量的多少直接影响沥青的柔软性、抗裂性及施工 难度。油分在一定条件下可以转化为树脂甚至地沥青质。其含量为45%60%。树脂主要使

3、沥青具塑性和粘性。它分为中性树脂和酸性树脂，中性树脂使沥青具教学过程(2)粗集料细集料填料课题 小 结本次课了解了沥青混合料的分类、特点以及气候分区的知识，重点是沥青混合料 的技术性质，简单了解了沥青混合料组成材料的技术要求，如何设计符合要求的沥青 混合料呢，请同学们预习下一节的内容。(5分钟)思 考 练 习教材P51,第1、2、4题课题沥青混合料配合比设计学时2课时教材页码231-251教学目的具有沥青混合料组成设计的能力，并能对沥青混合料质量进行评价教学重、难点 及解决措施重点：沥青混合料的配合比设计 难点：沥青混合料的配合比设计 解决方案：做题，练习教 学 过 程一、复习旧课（10分钟）

4、沥青混合料组成结构，分类及沥青混合料的技术性质二、导入新课（3分钟）知道了沥青混合料的构成，怎么设计沥青混合料呢，它的配合比方何计算呢，进 入本次课的学习中。三、学习新课1、沥青混合料配合设计热拌沥青混合料配合比设计，应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配 合比验证二个阶段，确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最正确沥青用量。 本节着重介绍目标配合比设计。热拌沥青混合料的目标配合比设计宜按图7-5的框图的 步骤进行。（1）矿质混合料的配合组成设计（35分钟）矿质混合料的配合组成设通常是根据规范推荐的级配范围，来选配一个具有足够 密实度，并有较高内摩阻力的矿质混合料。其基本步骤如下

5、。确定沥青混合料类型确定工程设计的级配范围材料选择与准备按气候和交通条件选择合适的各种材料，经现场取样检验，其质量应符合规定的 技术要求。当单一规格的集料某项指标不合格，但不同粒径规格的材料按级配组成的 集料混合料指标能符合规范要求时，允许使用。矿料配合比设计（2）确定沥青混合料的最正确沥青用量（35分钟）教 学 过 程沥青混合料的最正确沥青用量（简称OAC）,按公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）中规定，以马歇尔试验方法为标准的设计方法，同时也允许采用其他设计 方法。当采用其他设计方法时，应按马歇尔设计方法进行检验。马歇尔试验法确定沥 青最正确用量按以下步骤进行：制备条件A确

6、定试件的制作温度沥青混合料试件的制作温度宜通过在135c及1750c条件下测定的粘度一温度曲线 按表7-16的规定确定，并与施工实际温度一致，普通沥青混合料如缺乏粘温曲线时可 参照表7-17执行，改性沥青混合料的成型温度在此基础上再提高1020o确定沥青混合料拌和及压实温度的适宜温度表7-16粘度适宜于拌和的沥青混合料粘度适宜于压实的沥青混合料粘度测定方法表观粘度(0.170. 02) Pa-s(0.280. 03) Pa sT0625运动粘度(17020) mm2/s(28030) mm2/sT0619赛波特粘度(8510) s(14015) sT0623B确定沥青用量范围a.按式（7-4）

7、计算矿质混合料的合成毛体积相对密度及100,、Vsb = （7-4 ）P-1r . n% % 及式中：p“一各种矿料成分的配合比，其各为100；加、%知种矿料相应的毛体积相对密度，粗集料按T0304方法测 定，机制砂及石屑可按T0330方法测定，也可以用筛出的2.364.75mm局部的 毛体积相对密度代替，矿粉（含消石灰、水泥）以表观相对密度代替。b.按式（7-5）或按式（7-6）预估沥青内混合料的适宜的油石比p.或沥青用 量Pb ODaY ab,、p“二尸 （7-5）加pb = xlOO（7-6）100 + y sb式中：p一预估的最正确油石比（与矿料总量的百分比）（）;P）一预佑的最正确沥

8、青用量（占混合料总量的百分数）（）;“一已建类似工程沥青混合料的标准油石比（）;加一集料的合成毛体积相对密度；/如一己建类似工程集料的合成毛体积相对密度。C.确定矿料的有效相对密度对非改性沥青混合料，宜以预估的最正确油石比拌和2组的混合料，采用真空法实 测最大相对密度，取平均值。然后由式（7.7）反算合成矿料的有效相对密度外(7-7)(7-7)_ 100-?=100_, %，教 学 过 程式中：外e合成矿料的有效相对密度；Q一试验采用的沥青用量（占混合料含量的百分数）（）；%一试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度、无量纲；%沥青的相对密度（25/25）,无量纲。d.以预估的油石比为中值，按

9、一定间隔（对密级配沥青混合料通常为0.5%,对沥青碎石混合料可适当缩小间隔为0.3%0. 4%）,取5个或5个以上不同的油石比分别 成型马歇尔试件。例如预估油石比为4.8%,可选3.8%、4.3%、4.8%、5.3%、5. 8%等。测定物理指标A测定压实沥青混合料试件的毛体积相对密度片和吸水率（取平均值）。通常采用表干法测定毛体积相对密度；对吸水率大于2%的试件，宜改采用蜡封法 测定。B确定沥青混合料的最大理论相对密度对非改性的普通沥青混合料，在成型马歇尔试件的同时，用真空法实测各组沥青 混合料的最大理论相对密度力。当只对其中一组油石比测定最大理论相对密度时，也可 按式（7-8）或式（7-9）

10、计算其他不同油石比时的最大理论相对密度/。当只对其中 一组油石比测定最大理论相对密度时，也可按式（7-8）或（7-9）计算其他不同油石比 时的最大理论相对密度。(7-8)(7-9)1 00 + Pai /= 100 p“, ” Yb100九 二Psi + Pbi yse Yb上两式中：力相对于计算沥青用量小时，沥青混合料的最大理论相对密度，无 量纲；p川一所计算的沥青混合料中的油石比（）；内一所计算的沥青混合料的沥青用量，p历=外/（1 +外）（）；“一所计算的沥算混合料的矿料含量，psi = 100-pX%）；教 学 过 程教 学 过 程八e一矿料的有效相对密度，无量纲；%沥青的上对密度（2

11、5/25）,无量纲。C按式（7-10）式（7-12）计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率VMA、 有效沥青的饱和度VFA等体积指标，进行体积组成分析。vv =1-匕 xlOOVMA= 1 p, xlOO7VMA-WVFA =-xlOOVMA式中：VV试件的空隙率（）；(7-10)(7-11)(7-12)VMA一试件的矿料间隙率（）；VFA试件的有效沥青饱和度，（有效沥青含量占VMA的体积比例）（）；/一试件的毛体积相对密度，无量纲；%沥青混合料的最大理论相对密度，无量纲;p,一各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即p, = 100 口（）； 加一矿质混合料的合成毛体积相对密度。测定力学指

12、标进行马歇尔试验，测定马歇尔稳定度和流值。马歇尔试验结果分析A绘制沥青用量与物理力学指标关系图以油石比或沥青用量为横坐标，以毛体积密度、空隙率、有效沥青饱和度（VFA）、矿料间隙率（VMA）、稳定度和流值为纵坐标，将试验结果点入图中，连成光滑的曲线,如图7-7o确定均符合规范规定的沥青混合料技术标准的沥青表用量范围OACmmOACmax o选择的沥青表用量范围必须涵盖设计空隙率的全部范围，并尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围，同时使密度及稳定度曲线出现峰值。如果没有涵盖设计空隙率的全部范围，试验必须扩大沥青用量范围重新进行。B根据试验曲线走势确定最正确沥青用量OAC：a在曲线图上求取相应于密度最大

13、值、稳定度最大值、目标空隙率（或中值）、沥青饱和度范围的沥青用量热、a3 为,按式（7-13）取平均值作为0A3。即OACi= (ai+az+as+a.i) /4(7-13)b如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围，按式（7-14）求取3者的平均值作为OAG。即 OACj (ai+az+as+a)/3(7-14)C对所选择试验的沥青用量范围，密度或稳定度没有出现峰值（最大值经常在曲线的两端）时，可直接以目标空隙率所对应的沥青用3作为OAG但OAG必须介于OACminOACmax的范围内，否那么应重新进行配合比设计。C确定最正确沥青用量0AC2以各项指标均符合沥青混合料技术标准（

14、不含VMA）的沥青用量范围OACmmOAC_的中值作为0AC2。即0AC2= (OACminOACmax) /2(7-15)D确定计算的最正确沥青用量OAC通常情况下取OAG及OAC2的中值作为计算的最正确沥青用量OACoOAO (OAC1+ 0AC2) /2(7-16)按式（7-16）计算的最正确沥青用量OAC,从图7-7中得出所对应的空隙率和VMA值，检验是否能满足表7-2关于最小VMA值的要求。OAC宜位于VMA凹形曲线最小值的贫油一侧。当空隙率不是整数时，最小VMA按内插法确定，并将其画入图7-7中。检查图7-6中相应于此OAC的各项指标是否均符合马歇尔试验技术标准。E根据实践经验和公

15、路等级、气候条件、交通情况，调整确定最正确沥青用量OACa调查当地各项条件相接近的工程的沥青用量及使用效果，论证适宜的最正确 沥青用量。检查计算得到的最正确沥青用量是否相近，如相差甚远，应查明原因，必要 时重新调查级配，进行配合比设计。教 学 过 程b对炎热地区公路以及高速公路、一级公路的重载交通路段，山区路的长大 坡度路段，预计有可能产生较大车辙时，宜在空隙率符合要求的范围内将计算的最正确 沥青用量减小0.1%0.5%作为设计沥青用量。此时，除空隙率外的其他指标可能会超 出马歇尔试验配合比设计技术标准，配合比设计报告或设计文件必须予以说明。但配 合比设计报告必须要求采用重型轮胎压路机和振动压

16、路机组合等方式加强碾压，以使 施工后路面的空隙到达未调整前的原最正确沥青用量时的水平，且渗水系数符合要求。 如果试验路段试拌试铺达不到此要求时，宜调整所减小的沥青用量的幅度。c对寒区道路、旅游道路、交通量很少的公路，最正确沥青用量可以在0AC的 基础上增加0.1%0. 3%,以适当减小设计空隙率，但不得降低压实度要求。F检验最正确沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度(45分钟)a按式(7-17)及式(7-18)计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青 含量。(7-17)一% mnPba = % X 1 00了 sey sbpbe Ph-Pba100(7-18)式中：p7M一沥青混合料中被集料吸收

17、的沥青结合料的比例(%)；p尿一沥青混合料中的有效沥青用量(%)；%一集料的有效相对密度，无量纲； 加一材料的合成毛体积相对密度，无量纲； 片,一沥青的相对密度(25C/25C),无量纲; p%沥青含量(%);p，一各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即A = 100-X%)oGEC/y赵品送章钟密度 空隙率 稳定度流值VMAVFAOAC教 学 过 程3.54.04.55.05.5油石比(%)图7-7马歇尔试验结果例如注：图中 a尸4. 2%, a2=4. 25%, a3=4. 8%, a尸4. 7猊 0AC尸4. 49%(由 4 个平均值确定),0ACmi=4. 3%,0ACmax=5.

18、 3%, 0AC2=4. 8%, 0AC=4. 64%o此例中相对于空隙率4%的油石比为4. 6虬如果需要，可按式(7-19)及式(7-20)计算有效沥青的体积百分率 弘及矿料的 体积百分率K 弘=2出(7-19)V = 100 (Le + VV)(7-20)b检验最正确沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度。i按式(7-21)计算沥青混合料的粉胶比，宜符合0.61.6的要求。对常 用的公称最大粒径为13. 219mm的密级配沥青混合料，粉胶比宜控制在0. 8-1. 2范 围内。_ P0.075/、FB =（7-21）Pbe式中：EB一粉胶比，沥青混合料的矿料中0. 075nmi通过率与有效沥青含

19、量的比值, 无量纲；Pom一矿料级配中0.075mm的通过率（水洗法）（）；月属一有效沥青含量（）。ii .按式（7-22）的方法计算集料的比外表，按式（7-23）估算沥青混合料教 学 过 程课 题 小 结的沥青膜有效厚度。根据国外资料，通常情况下连续密级配沥青混合料有效厚度宜不 小于6从相，密实式沥青碎石混合料的有效厚度宜不小于5/机。各种集料粒径的外表积 系数按表7-16采用。5A = Z（P必，）（7-22）DA = xlO（7-23）/iSA式中：S4一集料的比外表积（布/kg）p,一各种粒径的通过百分率（%）；E4.一相应于各种粒径的集料的外表积系数，如表7-18所列;QA沥青膜有效

20、厚度（uin）；p加一有效沥青含量（%）；外一沥青的相对密度（2525C）,无量纲。本次课讲述了沥青混合料的配合比设计过程，沥青和沥青混合料的知识全部讲完 了，沥青混合料配合比的设计比拟复杂，请大家多做练习题巩固掌握本次课的内容， 下次课学习新的章节，请大家预习一新型墙体与屋面材料。（7分钟）教材P251,第6、7题 有一定塑性、可流动性和粘结性，其含量增加，沥青的粘聚力和延伸性增加。沥青树 脂中还含有少量的酸性树脂，它是沥青中活性最大的局部，能改善沥青对矿质材料的 浸润性，特别是提高了与碳酸盐类岩石的粘附性，增加了沥青的可乳化性。其含量为 15% 30%。地沥青质决定着沥青的粘结力、粘度和温

21、度稳定性，以及沥青的硬度、软化点等。 沥青质含量增加时，沥青的粘度和粘结力增加，硬度和温度稳定性提高。其含量为5% 30%。石油沥青的胶体结构根据石油沥青中各组分的化学组成和相对含量的不同，可以形成溶胶型、凝胶型、 溶胶一凝胶型三种不同的胶体结构。随沥青质含量增加，沥青的胶体结构从溶胶结构变为溶胶-凝胶结构，再变为凝胶结构。当沥青质含量相对教少时油分和树脂含量相对较高，胶团外膜较厚，胶团之间相对运动较自由。这时沥青形成溶胶结构。当沥青 教 质含量较多而油分和树脂较少时，胶团外膜较薄，胶团靠近聚集，移动比拟困难，这 学 时沥青形成凝胶结构。当沥青质含量适当，并有较多的树脂作为保护膜层时，胶团之

22、过 间保持一定的吸引力，这时沥青形成溶胶一凝胶结构。其性能可作如下比照：程A具有溶胶结构的石油沥青粘性小而流动性大，温度稳定性较差。B具有凝胶结构的石油沥青弹性和粘结性较高，温度稳定性较好，但塑性较差。C溶胶一凝胶型石油沥青的性质介于溶胶型和凝胶型两者之间。沥青的主要性质粘滞性石油沥青的粘滞性是指石油沥青内部阻碍其相对流动的一种特性，它反映石油沥 青在外力作用下抵抗变形的能力。粘滞性是划分沥青牌号的主要技术指标。石油沥青 粘滞性的大小与其组分有关，石油沥青中地沥青质含量多，同时有适量树脂，而油分 含量较少时，粘滞性大。粘滞性受温度影响较大，在一定温度范围内，温度升高，粘 度降低，反之，粘度升高

23、。对于固态或半固态粘稠石油沥青，其粘滞性用相对粘度来 表示，用针入度仪测定其针入度来衡量。针入度是在规定温度25条件下，以规定质 量100g的标准针，经历规定时间5s贯入试样中的深度，以0.1mm为单位表示。针入 度测定示意图见图6-1。显然，针入度越大，表示沥青越软，粘度越小。液体石油沥青 或较稀的石油沥青的粘度，用标准粘度计测定的标准粘度表示。塑性塑性是指石油沥青受到外力作用时，产生不可恢复的变形而不破坏的性质。它是石油沥青的主要性能之一。当石油沥青中油分和地沥青质适量，树脂含量越多，地沥青质外表的沥青膜层越 厚，塑性越好。温度对石油沥青塑性也有明显影响，当温度升高，沥青的塑性随之增 大。

24、石油沥青能制造出性能良好的柔性防水材料，很大程度上决定于沥青的塑性。塑 性较好的沥青防水层能随建筑物变形而变形，一旦产生裂缝时，也可能由于特有的粘 塑性而自行愈合。沥青的塑性对冲击振动荷载有一定吸收能力，并能减少磨擦时的噪 声，故沥青是一种优良的道路路面材料。温度敏感性教 学 过 程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。变化程度小, 那么沥青温度敏感性小，反之那么温度敏感性大。在相同的温度变化范围内，各种石油沥青的粘滞性和塑性变化的幅度不相同。工 程要求沥青随温度变化而产生的粘滞性及塑性变化幅度应较小，即温度敏感性较小， 以免沥青高温下流淌，低温下脆裂。工程上往往加入滑石

25、粉、石灰石粉或其他矿物填 料的方法来减小沥青的温度敏感性。沥青中含蜡量多时，会增大其温度敏感性，因而 多蜡沥青不能用于建筑工程。大气稳定性大气稳定性是指石油沥青在大气综合因素（热、阳光、氧气和潮湿等）长期作用 下抵抗老化的性能。大气稳定性好的石油沥青可以在长期使用中保持其原有性质。 石油沥青在热、阳光、氧气和水分等因素的长期作用下，石油沥青中低分子组分向高 分子组分转化，即沥青中油分和树脂相对含量减少，地沥青质逐渐增多，从而使石油 沥青的塑性降低，粘度提高，逐渐变得脆硬，直至脆裂，失去使用功能，这个过程称 为老化。其它性质为全面评定石油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

26、和燃点。溶解度是指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率。不溶解的物质会降低石油沥青的性能（如粘性等），因而溶解度可以表示石油沥青中有效物质含量。闪点（也称闪火点）是指沥青加热挥发出可燃气体，与火焰接触闪火时的最低温度。燃点（也称着火点）是指沥青加热挥发出的可燃气体和空气混合，与火焰接触能 持续燃烧时的最低温度。闪点和燃点的高低说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。例如，建筑石油沥青闪点约230.在 熬制时一般温度为185200,为安全起见，沥青还应与火焰隔离。石油沥青还具有良好防水性。因为沥青是憎水性材料，几乎完全不溶于水；构造致密; 与矿

27、物材料外表有很好的粘结力，能紧密粘附于矿物材料外表；具有一定的塑性，能 适应材料或构件的变形。所以石油沥青具有良好的防水性，故广泛用作土木工程的防 潮、防水材料。2、改性沥青（45分钟）建筑上使用的石油沥青必需具有一定的物理性质。如要求在低温条件下应有弹性和塑性；在高温条件下要有足够的强度和稳定性；在加工和使用过程中具有抗老化能力；还应与各种矿料和结构外表有较强的粘附力；以及对构件变形的适应性和耐疲劳性。一般沥青不能全面满足工程上的多项使用要求，因而，常用橡胶、树脂、矿物填料等材料改善沥青性能。橡胶、树脂和矿物填料等通称为石油沥青的改性材料。矿物填充料改性沥青 矿物填充料改性沥青可提高沥青的粘

28、结能力、耐热性，减小沥青的温度敏感性。常用的矿物填充料大多是粉状或纤维状矿物，主要有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉和云母粉等。矿物改性沥青的机理为：沥青中掺矿物填充料后，由于沥青对矿物填 充料有良好的润湿和吸附作用，在矿物颗粒外表形成一层稳定、牢固的沥青薄膜，带 有沥青薄膜的矿物颗粒具有良好的粘性和耐热性。矿物填充料的掺入量要恰当，以形 成恰当的沥青薄膜层。橡胶改性沥青橡胶是一类重要的石油改性材料。它与沥青有较好的混溶性，并能使沥青具有橡 胶的很多优点，如高温变形小，低温柔性好等。沥青中掺入一定量橡胶后，可改善其 耐热性、耐候性等。常用于沥青改性的橡胶有氯丁橡胶、丁基橡胶、再生橡胶等。氯丁橡胶

29、改性沥青, 可使其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光性、耐臭氧性、耐气候性和耐燃烧性得到大大改善。丁基橡胶改性沥青具有优异的耐分解性，并有较好的低温抗裂性和耐 热性能，多用于道路路面工程和制作密封材料和涂料。树脂改性沥青树脂改性沥青，可以改进沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。由于石油教 沥青中含芳香性化合物较少，因而树脂和石油沥青的相溶性较差，而且用于改性沥青 学 的树脂品种也较少，常用品种有：古马隆树脂、聚乙烯、无规聚丙烯APP、酚醛树脂及 过 天然松香等。无规聚丙烯APP改性沥青克服单纯沥青冷脆热流缺点，具有较好的耐高 程 温性，特别适合于炎热地区。APP改性沥青主要用于生产防水卷

30、材和防水涂料。橡胶和树脂改性沥青橡胶和树脂同时用于沥青改性，可使沥青同时具有橡胶和树脂的特性。如耐寒性, 且树脂比橡胶廉价，橡胶和树脂间有较好的混溶性，故效果较好。橡胶和树脂改性沥 青可用于生产卷材、片材、密封材料和防水涂料等。课 题 小 结本节课学习了沥青的元素组成，化学组分和沥青的技术性质，重点是对沥青技术性 质，通过结合实际案例，使学生理解并掌握沥青的技术性质，同时本次课还让学生了 解了沥青的开展趋势一改性沥青的基本知识和分类。沥青不能单独组成沥青路面，那么形成路面的沥青混合料是怎样的呢，请同学们 预习下个课题沥青混合料的基本知识。思 教材P216,第1、4、8题沥青混合料是一种粘弹性材

31、料，具的良好的力学性质，铺筑的路面平整无接缝,课题沥青混合料概述及沥青混合料的技术性质学时2课时教材页码217-231教学目的1 .知道沥青混合料的分类2 .了解沥青混合料路面的优缺点，知道气候分区的相关知识3,具有沥青混合料组成结构、技术性质、组成材料的知识，并能分析其影响因素教学重、难点 及解决措施重点：沥青混合料的技术性质难点：沥青混合料的技术性质解决措施：结合实际案例，重点讲解教 学 过 程一、复习旧课（5分钟）复习沥青的技术性质二、导入新课（3分钟）沥青形成沥青路面，我们需要有沥青混合料，那么沥青混合料有什么组成，有哪 些技术性质呢，导入新课的学习。.三、学习新课（77分钟）.1、概

32、述（1）沥青混合料的分类沥青混合料是指经人工合理选择级配组成的矿质混合料（包括粗集料、细集料和 填料），与适量沥青结合料（包括沥青类材料及添加的外掺剂、改性剂等）拌和而成的 高级路面材料。其种类繁多，简介如下。按矿料公称最大粒径划分按材料组成及结构划分按矿料级配组成及空隙率大小划分A密级配沥青混合料B半开级配沥青混合料C开级配沥青混合料（2）沥青混合料的特点沥青混合料是现代高等级道路应用的主要路面材，它具有以下一些特点：振动小，噪声低，行车舒适。路面平整且有一定的粗糙度，耐磨性好，无强烈反光，有利于行车安全。施工方便，不需养护，能及时开放交通。维修简单，旧沥青混合料可再生利用。但是，沥青混合料

33、路面目前还存在一定的缺点，主要是：老化：在长期的大气因素作用下，因沥青塑性降低，脆性增强，粘聚力减小， 导致路面表层产生松散，引起路面破坏。温度稳定性差：夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波浪等现象；冬季低 温时易脆裂，在车辆重复荷载作用下易产生开裂。（3）沥青路面实用性能的气候分区气候分区的指标教气候分区确实定学2、沥青混合料的技术性质和技术标准过 （1）沥青混合料的技术性质程高温稳定性A马歇尔试验法马歇尔试验是将沥青混合料制成直径为101. mm、高为63. 5mm的圆柱体试件，在高温（60）条件下，保温3040min,然后将试件放置于马歇尔稳定度仪上（如图7-4）,以50mm/min5

34、mm/min的形变速度加荷，直至试件破坏，同时测定稳定度（MS）、流值（FL）、马歇尔模数（T）三项指标。稳定度是在规定的加载速率条件下试件破坏前所能承受的最大荷载（KN）；流值是到达最大破坏荷载时试件的垂直变形（以0.1mm计）;(7-2)(7-2), MS 40 1 =FL式中：丁马歇尔模数（KN/mm）；MS一稳定度（KN）；FL一流值（0. 1 mm）o马歇尔稳定度越大、流值越小，说明高温稳定性越高。而马歇尔模数有关学者那么 认为与车辙深度有一定的相关性，马歇尔模数愈大，车辙深度愈小。图7-4马歇尔稳定度仪1、2、3-压力传感器；4.压头；5试件B车辙试验教 学 过 程车辙试验的目的是

35、测定沥青混合料的高温抗车辙能力，可供沥青混合料配合比设 计的高温稳定性检验。目前通常是采用轮碾法成型，将沥青混合料制成300mni50inni大小的试件, 在60。的温度条件下，让试验轮对板块状试件产生0.7Mpa的压强，在同一轨迹上作一 定时间的反复行走，形成一定程度的车辙深度，试验过程中记录绘制时间一变形曲线。通过试验可以得到沥青混合料的动稳定度，其含义是：试件产生单位变形时所需 试验轮的行走次数，以次/nrni为单位。动稳定度越大，沥青混合料高温稳定性越好。我 国现行规范的计算方法如下：在试验变形曲线的直线段上，求取45min (力)、60min(Z2)的对应车辙变形和&。 当车辙变形过

36、大,在未到60min变形已达25mll1,那么以到达25mm ( / )时的时间为，2, 将其前15min的时间为力，此时的变形记为力，那么动稳定度DS可按下式计算：Do CieCz(7-3)dz - d式中：d一对应于时间力的变形量(mm)；小一对应于时间,2的变形量(mm)；c一试验机类型修正系数。曲柄连杆驱动试件的变速行走方式1.0,链驱动 试验轮等速方式的修正系数为1. 5；C一试件系数，试验室制备宽为300mm的试件系数为1.0,从路面切割宽为 150nlm的试件系数为0. 8；N 一试验轮往返碾压速度，通常为42次/min。影响沥青混合料高温稳定性的主要因素有沥的用量，沥青的粘度，

37、矿料的级配、 尺寸、形状等。过量沥青，不仅降低沥青混合料的内摩阻力，而且在复季容季容易产 生泛油现象。因此，适当减少沥青的用量，可使矿料颗粒更多地以结构沥青的形式相 联强，增加混合料的粘聚力和内摩阻力。提高沥青的粘度，可增加沥青混合料抗剪变 能力。采用合理级配的矿料，混合料可形成骨架密实结构，使粘聚力和内摩阻力都较 大。在矿料的选择上，应挑选料径大的，有棱角的矿料颗粒，提高混合料的内摩阻角。 另外，还可以加入一些外加剂，来改善沥青混合料的性能。这些措施，均可提高沥青 混合料的抗剪强度和减少塑性变形，从而增强其高温稳定性。低温抗裂性沥青混合料抵抗低温收缩裂缝的能力称为低温抗裂性。耐久性教沥青混合

38、料在路面中长期受到自然因素和重复车辆荷载的作用下，为保证路面具学 有较长的使用年限，沥青混合料必须具有良好的耐久性。沥青混合料的耐久性有多方 过 面的含义，其中较为重要的是水稳定性、耐老化性和耐疲劳性。程 A沥青混合料的水稳定性B沥青混合料的耐老化性耐老化性是指沥青混合料抵坑由于人为和自然因素作用而逐渐丧失变形能力、柔 韧性等各种良好品质的能力。C沥青混合料的耐疲劳性沥青混合料在使用期间经受车轮荷载的反复作用，长期处于应力应变迭变化状态, 致使混合料强度逐渐下降。D抗滑性E施工和易性沥青混合料应具备良好的施工和易性，使混合料易于拌行、摊铺和碾压。影响沥 青混合料施工和易性的因素很多，诸如当地气温、施工条件及昆合料性质等。3.沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料的技术性质决定于组成材料的性质、组成配合的比例和混合料的制备工 艺等因素。组成材料的质量是首先需要关注的问题。(1)沥青材料