第4章第四节学习.pptx

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1、1 混凝土质量控制的目标，是要生产出质量合格的混凝土，即所生产的混凝土应能按规定的保证率满足设计要求的技术性质。混凝土质量控制包括以三个过程：混凝土生产前的初步控制，主要包括人员配备、设备调试、组成材料的检验及配合比的确定与调整等项内容；混凝土生产过程中的控制，包括控制称量、搅拌、运输、浇筑、振捣及养护等项内容；混凝土生产后的合格性控制，包括批量划分，确定批取样数，确定检测 方法和验收界限等项内容。在以上过程的任一步骤中（如原材料质量、施工操作、试验条件等）都存在着质量的随机波动，故进行混凝土质量控制时，如做出质量评定就必须用数理统计方法。在混凝土生产质量管理中，由于混凝土的抗压强度与其他性能

2、有较好的相关性，能较好的反映混凝土整体的质量情况，因此，工程中通常以混凝土抗压强度作为评定和控制其质量的主要指标。4.4 4.4 混凝土质量控制与强度评定第1页/共47页24.4 4.4 混凝土强度质量评定混凝土强度检验评定标准（GBT50107-2010）1 1、强度波动规律正态分布混凝土强度的正态分布曲线 混凝土强度离散性不同的正态分布曲线第2页/共47页3 2 2、强度平均值、标准差、变异系数 平均值 标准差 变异系数 正态分布曲线中，概率密度峰值处的强度值；反映混凝土总体强度的平均水平。正态分布曲线上两侧的拐点离开强度平均值处对称轴的距离；反映强度离散性（波动）情况；标准差强度离散。相

3、对标准差；平均强度水平不同的混凝土之间质量稳定性的比较；变异系数砼质量稳定。第3页/共47页4 3、强度保证率除了须考虑到所生产的混凝土强度质量的稳定性之外，还必须考虑符合设计要求的强度等级的合格率，此即强度保证率。它是指在混凝土强度总体中，不小于设计要求的强度等级标准值（fcu,k）的概率P（）。如图所示，强度正态分布曲线下的面积为概率的总和，等于100。所以，强度保证率可按如下方法计算：首先，计算出概率度t，即或第4页/共47页5工程中P（）值可根据统计周期内，混凝土试件强度不低于要求强度等级标准值的组数N0与试件总数N（N25）之比求得，即：不同t 值的保证率t0.000.500.841

4、.001.201.281.401.60P(%)50.069.280.084.188.590.091.994.5t1.6451.701.811.882.002.052.333.00P(%)95.095.596.597.097.799.099.499.87第5页/共47页64 4、混凝土配制强度 根据上述保证率概念可知，如果所配制的混凝土平均强度等于设计要求的强度等级标准值，则其强度保证率只有50。因此，要达到高于50的强度保证率，混凝土的配制强度必须高于设计要求的强度等级标准值。令混凝土的配制强度等于平均强度，即：，则有：设计要求的保证率越大，配制强度就要越高；强度质量稳定性超差，配制强度就提高

5、得多。我国目前规定，设计要求的混凝土强度保证率为95，t=1.645，由上式可得配制强度为：式中值可根据混凝土配制强度的历史统计资料得到。若无资料时，可参考如下数据取值：混凝土设计强度等级低于C20时，4.0；混凝土设计强度等级为C20C35时，5.0；混凝土设计强度等级高于C35时，6.0。第6页/共47页7 5 5、强度评定混凝土强度检验评定标准（GBT50107-2010）第7页/共47页8第8页/共47页9前言混凝土强度检验评定标准（GBT50107-2010）制定说明第9页/共47页10 5 5、强度评定混凝土强度检验评定标准（GBT50107-2010）分类分类生产条件生产条件评定

6、方法评定方法验收组数验收组数标准差已知标准差已知方案方案稳定稳定统计法统计法3标准差未知标准差未知方案方案不稳定不稳定统计法统计法=10非统计法非统计法零星零星非统计法非统计法未规定未规定第10页/共47页111.稳定生产-按统计方法评定平均值标准值+0.7标准差；最小值标准值-0.7标准差；当混凝土C20，最小值0.85标准值；C20，最小值0.90标准值2.不稳定生产-按统计方法评定平均值标准值+1标准差 最小值 2标准值混凝土强度检验评定标准（GBT50107-2010）第11页/共47页123.非统计方法评定平均值3 标准值最小值 4标准值混凝土强度检验评定标准（GB/T50107-2

7、010）第12页/共47页13第四章 混凝土4.1 混凝土概述4.2 基本组成材料4.3（1）新拌混凝土的性能4.3（2）硬化混凝土的性能4.4 混凝土质量控制与强度评定4.5 普通混凝土配合比设计4.6 水泥混凝土技术进展第13页/共47页14 二、设计要求 确定三参数 满足四要求水灰比砂率单位用水量强度、和易性、耐久性、成本混凝土配合比设计的基本要求（1）满足结构设计要求的混凝土强度等级；（2）满足施工时要求的混凝土拌合物的和易性；（3）满足环境、使用条件要求的混凝土耐久性；（4）满足上述要求的前提下，通过各种方法（特别是节约水泥）以降低混凝土成本，符合经济性原则。一、配合比1、定义：各组

8、成材料用量之间的比例关系2、表示：每m3砼中各组成材料的绝对用量，如C376，S647，G1198，W184 相对用量，如，C：S：G：W1：1.72：3.19：0.494.5 普通混凝土配合比设计第14页/共47页15混凝土配合比设计的算料基准（1）以计算1立方米混凝土拌合物中各材料用量（以质量计）为基准；（2）计算时，骨料以干燥状态重量为基准。所谓干燥状态是指细骨料含水率小于0.5%，粗骨料含水率小于0.2%。三、普通混凝土配合比设计的方法和步骤主要采用计算试验法，这是一种半试验性的方法，也可用查表法。以计算试验法确定配合比时，通常有四个配比说法：计算配合比，基准配合比，实验配合比和施工配

9、合比。（1）确定配制强度（fcu，0）-算根据设计强度标准值（fcu，0）和强度保证率为95%的要求，及已知强度标准差（），可按下式算得混凝土的配制强度；fcu，0=fcu，k+1.645（2）确定水灰比（W/C）-算+查表，取较小值 先根据混凝土配制强度，水泥实际强度（fce）及石子类型，根据以下混凝土强度经验公式算出水灰比：1.计算配合比第15页/共47页16再根据混凝土使用环境条件，查表（教材P98，表4-24），确定满足耐久性要求的最大水灰比限值。最后，在分别由强度和耐久性要求所得的两个水灰比中，选取其中小者为初步水灰比。（3）确定单位用水量（W）-查表即每立方米混凝土的用水量（W0）

10、，根据施工要求的坍落度及已知的粗骨料种类、最大粒径。当W：C=0.40.8时，W按教材P99，表426选取；当W：C0.8时，按试验决定；对未掺加外加剂的混凝土，坍落度sl90时，以sl90为基准，每增加20mm坍落度，用水量增加5kg；掺加外加剂的混凝土，用水量由下式确定：外加剂的减水率（4）确定1立方米混凝土的水泥用量（C0）-算+查表，取较大值先根据已选定单位用水量（W0）和已确定的水灰比（W/C），由下式计算出水泥用量：第16页/共47页17再根据使用环境条件的耐久性要求，查教材P98表424，得规定的1m3混凝土中最少的水泥用量。最后依两者中大者为所确定的每立方米混凝土的水泥用量。（

11、5）确定砂率（s）-查表使混凝土具有良好的和易性（特别是粘聚性、保水性）的合理砂率，当坍落度10-60mm，可根据粗骨料的种类，最大粒径及已确定的水灰比，在教材P100表427选择；当坍落度60mm时，试验确定，或每增加20mm，砂率增加千分之一调整；当坍落度10，按试验决定.（6）确定每立方米混凝土的砂、石用量（S0，G0）计算砂、石用量的方法有重量法和体积法两种。重量法前提条件：1m3混凝土各材料质量之和1m3混凝土的质量体积法前提条件：1m3混凝土各材料的绝对密实体积及拌合物中所有空气体积之和1m3第17页/共47页182.2.基准配合比初步计算配合比和易性评定调整基准配合比合格不合格调

12、整原则：若流动性太大，可砂率不变条件下，增加适量砂、石；若流动性太小，可保持水灰比不变，增加适量的水和水泥；若粘聚性和保水性不良，可适当增加砂率，直到和易性满足要求为止。第18页/共47页19基准配合比强度复核每m m3 3砼材料用量校正实验室配合比水灰比0.05;砂率1%弃3.实验室配合比第19页/共47页20 4.4.施工配合比实验室配合比砂石含水量修正S S=S(1+a%)=S(1+a%)G G=G(1+b%)W W=W-S=W-S a%-Ga%-G b%b%施工配合比第20页/共47页21举例：教材P102第21页/共47页22第四章 混凝土4.1 混凝土概述4.2 基本组成材料4.3

13、（1）新拌混凝土的性能4.3（2）硬化混凝土的性能4.4 混凝土质量控制与强度评定4.5 普通混凝土配合比设计4.6 水泥混凝土技术进展（教材P104）第22页/共47页234.6 其他混凝土轻混凝土纤维混凝土 聚合物混凝土超高强混凝土高性能混凝土 沥青混凝土(沥青混合料)第23页/共47页241.轻混凝土凡干表观密度小于1950kg/m3的混凝土称为轻混凝土。轻混凝土因原材料与制造方法不同可分为三大类：轻骨料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土。1)轻骨料混凝土用轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）和水泥配制而成的混凝土，称为轻骨料混凝土。轻骨料定义：粒径小于5mm，堆积密度小于1200 kg/m3

14、为轻细骨料；粒径大于5mm，堆积密度小于1000 kg/m3为轻粗骨料。轻骨料混凝土按细骨料种类又分为：全轻混凝土（粗、细骨料均为轻骨料）和砂轻混凝土（细骨料全部或部分普通砂）。轻骨料特点:孔隙率高，表观密度小，吸水率大，强度低。硬化轻骨料混凝土特点：表观密度较小；强度等级范围为（CL5.0CL50）稍低；弹性模量较小，收缩、徐变较大，热膨胀系数较小。抗渗、抗冻和耐火性能良好，保温性能优良。轻骨料来源有三：天然多孔岩石加工而成的天然轻骨料，如浮石、火山渣等；地方材料为原料加工而成的人造轻骨料，如页岩陶粒，膨胀珍珠岩等；工业废渣为原料加工而成的工业废渣轻骨料，如粉煤灰陶粒、膨胀矿渣等。第24页/

15、共47页25轻骨料混凝土可用于保温、结构保温和结构三方面。混凝土名称混凝土名称用途用途强度等级合理范围强度等级合理范围密度等级合理范围密度等级合理范围保温轻骨料混凝土保温轻骨料混凝土主要用于保温的围护主要用于保温的围护结构或热工构筑物结构或热工构筑物CL5.0800结构保温轻骨混凝土结构保温轻骨混凝土主要用于既承重又保主要用于既承重又保温的围护结构温的围护结构CL5.0CL158001400结构轻骨料混凝土结构轻骨料混凝土主要用作承重构件或主要用作承重构件或构筑物构筑物CL15CL5014001900第25页/共47页262)多孔混凝土多孔混凝土是一种不含骨料，内部分布着大量细小封闭孔隙的轻混

16、凝土。根据孔的生成方式，可分为加气混凝土和泡沫混凝土两种。加气混凝土是用含钙材料（水泥、石灰）、含硅材料（石英砂、矿渣、粉煤灰等）和发气剂（铝粉）为原料，经磨细、配料、搅拌、浇注、发泡、静停、切割和压蒸养护工序生产而成。一般预制成砌块或条板等制品。加气混凝土的表观密度约3001200kg/m3，抗压强度约0.57.5MPa，导热系数约0.0810.29W/（m.K）。加气混凝土孔隙率大，吸水率高，强度较低，便于加工，保温性较好，常用作于屋面板材料和墙体和砌筑材料。泡沫混凝土是由水泥浆和泡沫剂为主要原材料制成的一种多孔混凝土。其表观密度300500kg/m3，抗压强度0.50.7MPa，在性能和

17、应用方面与相同表观密度的加气混凝土大体相同，还可现场直接浇注、用于屋面保温层。第26页/共47页273)无砂大孔混凝土无砂大孔混凝土是由水泥、粗骨料和水拌制而成的一种不含砂的轻混凝土。由于其不含细骨料，仅是水泥浆把粗骨料胶结在一起，所以是一种大孔混凝土。根据无砂大孔混凝土所用骨料品种的不同，可将其分为普通骨料制成的普通大孔混凝土和轻骨料制成的轻骨料大孔混凝土。普通大孔混凝土的表观密度15001900kg/m3，抗压强度3.510MPa。而轻骨料大孔混凝土的表观密度5001500kg/m3，抗压强度1.57.5MPa。大孔混凝土的导热系数小，保温性能好，吸湿性小。收缩较普通混凝土小2050%，抗

18、冻性可达1520次冻融循环。适宜于用作为墙体材料。第27页/共47页282 纤维混凝土纤维混凝土是一种普通混凝土为基材，外掺各种短切纤维材料而制成纤维增强混凝土。常用的短切纤维品种很多，若按纤维的弹性模量划分，可分为低弹性模量纤维（如尼龙纤维、聚乙烯纤维，聚丙烯纤维等），和高弹性模量纤维（如钢纤维、碳纤维、玻璃纤维等）两类。目的:有效地降低混凝土的脆性，提高它们的抗拉、抗弯，抗冲击、抗裂等性能。纤维混凝土中，纤维的掺量、长径比、弹性模量、耐碱性等，对其性能有很大的影响。例如低弹性模量纤维能提高冲击韧性，但对抗拉强度影响不大，但高弹性模量纤维却能显著提高抗拉强度。纤维混凝土目前已用于路面，桥面，

19、飞机跑道、管道、屋面板、墙板等方面，并取得了很好的效果。预计今后的土木工程建设中将得到更广泛的应用。第28页/共47页293 聚合物混凝土聚合物混凝土是一种在混凝土中引入了聚合物的混凝土。按聚合物引入的方法不同，可分为聚合物浸渍混凝土（PIC），聚合物胶结混凝土（PC）和聚合物水泥混凝土（PCC）1)聚合物浸渍混凝土（PIC）聚合物浸渍混凝土是通过浸渍的方法将聚合物引入混凝土中的。即将干燥的硬化混凝土浸入有机单体中，再用加热或幅射的方法使渗入混凝土孔隙中的单体聚合，形成混凝土与聚合物为一体的聚合物浸渍混凝土。由于聚合物填充了混凝土内部的孔隙和微裂缝，提高了混凝土的密实度，因此聚合物浸渍混凝土的

20、抗渗性、抗冻性、耐蚀性、耐磨性及强度均有明显提高，如抗压强度可达150MPa以上，抗拉强度可达24.0MPa。聚合物活浸渍混凝土因造价高，工艺复杂，目前只是利用其高强、耐久性好的特性应用于一些特殊场合，如隧道衬砌，海洋构筑物（海上采油平台）、桥面板等的制作。第29页/共47页302)聚合物胶结混凝土（PC），聚合物胶结混凝土是一种以合成树脂为胶结材料，以砂、石及粉料为骨料的混凝土，又称树脂混凝土。它用聚合物（环氧、聚酯、酚醛树脂等）有机胶凝材料完全取代水泥而引入混凝土。树脂混凝土与普通混凝土相比，具有强度高，耐化学腐蚀性、耐磨性、耐水性、抗冻性好等优点。但由于成本高，所以应用不太广泛，仅限于要

21、求高强、高耐蚀的特殊工程或修补。另外，树脂混凝土外表美观，称为人造大理石，被用于制成桌面、地面砖、浴缸等。3)聚合物水泥混凝土（PCC），聚合物水泥混凝土是一种以水溶性聚合物和水泥共同为胶结材料，以砂、石为骨料的混凝土。它用聚醋酸乙烯、橡胶乳胶、甲基纤维素等水溶性有机胶凝材料代替普通混凝土中的部分水泥而引入混凝土，。使密实度得以提高。因此，与普通混凝土相比，聚合物水泥混凝土具有较好耐久性、耐磨性，耐腐蚀性，耐冲击性等，但强度提高较少，目前主要用于地面、路面、桥面及修补工程中。第30页/共47页314 高性能混凝土高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土的性能的基础上，采用现

22、代混凝土技术，选用优质材料，在严格的质量管理的条件下制成的，除水泥，水，集料以外，必须掺加足够细掺料与高效外的加剂，高性能混凝土重点保证下列诸性能，耐久性，工作性，各种力学性能，适用性，体积稳定性以及经济合理性。综合各国学者的意见，可以认为，高性能混凝土技术特性在于高密实性。因此，它应具有高抗渗性（高耐久性的关键性能）；高体积稳定性（低干缩、低徐变、低温度应变率和高弹性模量）；适当的高抗压强度；良好的施工性（高流动性、高粘聚性，达到自密实）。应当指出，虽然高性能混凝土是由高强混凝土发展而来，但不能将它们不加区别，混为一谈。因为混凝土的性能既包括力学性能，也包括非力学性能。高强混凝土虽然有很高的

23、强度，但不能认为必然满足高性能混凝土拥有的非力学性能。高性能混凝土比高强混凝土具有更为有利于工程长期安全使用与施工的优异性能，今后它定将会比高强混凝土有更为广阔的应用前景。第31页/共47页32要获得高性能混凝土就必须从原材料品质、配合比优化，施工工艺与质量控制等方面综合考虑。首先必须优质原材料，如优质水泥与粉煤灰，超细矿渣与矿粉，与所选水泥具有良好适应性的优质高效减水剂，具有优异的学性能且粒形成级配良好的骨粒等。在配合比设计方面，应在满足设计要求的情况下，尽可能降低水泥用量并限制水泥浆体的体积，根据工程的具体情况掺用一种以上矿物掺合料，在满足流动度要求的前提下，通过优选高效减水剂的品种与剂量

24、，尽可能降低混凝土的水胶比。正确选择施工方法。合理设计施工工艺并强化质量控制，意识与措施，则是高性能混凝土由试验室配合比转化为满足实际工程结构需求的重要保证。概括起来，配制高性能混凝土的要点为：(1)必须掺入与所用水泥具有相容性的高效减水剂，以降低水灰比。(2)必须掺入一定量活性细掺合料，如硅灰、磨细矿渣、优质粉煤灰等。(3)选用合适的集料，特别是粗集料。第32页/共47页331)沥青胶凝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，在土木工程

25、中主要用作防潮、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，大量用于道路工程。沥青按产源不同分类如下：天然沥青由沥青湖或含有沥青的砂岩、砂等提炼而得石油沥青由石油原油蒸馏后的残留物经加工而得煤沥青由煤焦油蒸馏后的残留物加工而得 页岩沥青油页岩炼油工业的副产品5 沥青混凝土（P261）沥青混凝土亦称沥青混合料。这种以沥青为胶结料的沥青合料已经成为高级路面结构的主要材料。沥青 地沥青 焦油沥青土木工程主要应用石油沥青。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。根据沥青的用途，可将沥青划分为道路沥青、建筑沥青、

26、普通沥青等。其中道路石油沥青是沥青的主要类型，又可分为重交通道路石油沥青、中轻交通道路石油沥青、道路用液体石油沥青和道路用乳化石油沥青等。第33页/共47页342）石油沥青的组分与结构（1）组分沥青的化学组成极为复杂，对其进行化学成分分析十分困难。从工程使用的角度出发，通常将沥青中化学成分和物理性质相近，并且具有某些共同特征的部分，划分为一个组分（或称为组丛）。四组分是将沥青分为沥青质、饱和分、芳香分和胶质四种组分。（a)沥青质无定形物质，比重大于1，不溶于乙醇、石油醚；易溶于苯、氯仿、四氯化碳等溶剂，颗粒的粒径为530nm,H/C原子比例约为1.161.28。含量一般为525。随着沥青质含量

27、的增加，沥青的粘结力、粘度增加，温度稳定性、硬度提高。（b）胶质也称为树脂或极性芳烃，有很强的极性。这一突出的特性使胶质有很好的粘结力。含量1530，溶于石油醚、汽油、苯等有机溶剂，H/C原子比为1.300.47。胶质是沥青的扩散剂或胶溶剂，胶质与沥青质的比例在一定程度上决定沥青是溶胶或是凝胶的特性。胶质赋予沥青以可塑性、流动性和粘结性，对沥青的延性、粘结力有很大的影响。第34页/共47页35（c)芳香分芳香分由沥青中最低分子量的环烷芳香化合物组成，是胶溶沥青的分散介质。芳香分在沥青中占40%65，H/C原子比为1.56-1.67.(d)饱和分饱和分由直链烃和支链烃所组成，是一种非极性稠状油类

28、,H/C原子比在2左右，在沥青中占520，对温度较为敏感。芳香分和饱和分都为油分，在沥青中起着润滑和柔软作用。油分含量愈多，沥青的软化点愈低，针入度愈大，稠度降低。油分经丁酮一苯脱蜡，在20冷冻，可分离出固态的烷烃蜡。蜡是石油沥青的有害成分，它会降低石油沥青的粘结力、塑性和温度稳定性。第35页/共47页36(2)结构在沥青中，油分（饱和分和芳香分）与胶质互溶，胶质浸润沥青质。因此，石油沥青的结构是以沥青质为核心，周围吸附部分胶质和油分，构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。溶胶结构：当沥青质含量相对较少时，油分和胶质含量相对较高，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

29、构。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。凝胶结构：当沥青质含量较多而油分和胶质较少时，胶团外膜较薄，胶团靠近聚集，移动比较困难，这时沥青形成凝胶结构。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。溶-凝胶结构：当沥青质含量适当，并有较多的胶质作为保护膜层时，胶团之间保持一定的吸引力，这时沥青形成溶-凝胶结构。溶-凝胶型石油沥青的性质介于溶胶型和凝胶型两者之间。第36页/共47页373)石油沥青的技术性质(1)粘滞性粘滞度和针入度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。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。粘滞

30、度：液体石油沥青；液体沥青在流动时的内部阻力；在规定温度 t（t通常为20、25、30或60），规定直径d（d为3、5或10mm）的孔流出50cm3沥青所需的时间秒数T。针入度：半固体或固体石油沥青；石油沥青抵抗剪切变形的能力；在规定温度25条件下，以规定重量100g的标准针，在规定时间5s内贯入试样中的深度，以1/10mm为1度表示。显然，针入度越大，表示沥青越软，粘度越小。粘滞度测定示意图 针入度测定示意图 第37页/共47页38(2)塑性延度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。它是石油沥青的主要性能之一。技术指标：延度，把沥青试样制成8字形标准

31、试模（中间最小截面积为1cm2）在规定的拉伸速度（5cm/min）和规定温度（25）下拉断时的伸长长度，以cm为单位。延度值愈大，表示沥青塑性愈好。一般地，沥青中油分和沥青质适量，胶质含量越多，延度越大，塑性越好。温度升高，沥青的塑性随之增大。延度测定示意图 第38页/共47页39(3)温度敏感性软化点指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。软化点：指沥青由固态较变为具有一定流动性膏体的温度，可采用环球法测定。它是把沥青试样装入规定尺寸（直径约16mm，高约6mm）的铜环内。试样上放置一标准钢球（直径9.5mm，重3.5g），浸入水中或甘油中，以规定的升温速度（每分钟5）加热，使沥青软

32、化下垂。当沥青下垂量达25.4mm时的温度（），即为沥青软化点。软化点越高，表明沥青的耐热性越好，即温度稳定性越好。沥青软化点不能太低，不然夏季易融化发软；但也不能太高，否则不易施工，并且品质太硬，冬季易发生脆裂现象。石油沥青温度敏感性与沥青质含量和蜡含量密切相关。沥青质增多，温度敏感性降低。工程上往往用加入滑石粉、石灰石粉或其它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，其温度敏感性大。软化点测定示意图 第39页/共47页40（1）软化点、延度和针入度是评价粘稠石油沥青的主要指标，是鉴定土木工程中常用石油沥青品质的依据。针入度是划分沥青牌号的依据。（2）此外，为全面评定石油沥青质

33、量和保证安全，还需了解石油沥青的溶解度、闪点等性质。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。用以限制有害的不溶物（如沥青碳或似碳物）含量。不溶物会降低沥青的粘结性。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，在规定的条件下与火焰接触，初次产生蓝色闪光时的沥青温度。闪点的高低，关系到运输、贮存和加热使用等方面的安全。第40页/共47页414)沥青混合料（1）定义 沥青混合料是用适量的沥青材料与一定级配的矿质集料经过充分拌和而形成的混合物，是一种粘-弹-塑性材料。（2）用途广泛应用于高速公路、干线公路和城市道路路面。据统计，我国已建或在建的高速公路路面90以上采用沥青混

34、合料路面。（3）种类a.按沥青混合料中剩余空隙率大小的不同分类 开式沥青混合料：，压实后空隙率大于15的沥青混合料；半开式沥青混合料：空隙率为10%15的混合料；密实式沥青混合料：空隙率小于10的沥青混合料。b.按矿质集料级配类型，分为连续级配沥青混合料、间断级配沥青混合料。c.按沥青混合料施工温度，可分为热拌沥青混合料和常温沥青混合料。d.还可以按集料的最大粒径、混合料的特性和用途等进行分类。第41页/共47页42（4）结构根据沥青混合料中粗、细集料的级配和比例不同，其结构组成有三种形式：悬浮密实结构、骨架孔隙结构和骨架密实结构。悬浮密实结构：特点：粗集料悬浮在细集料之中；应用：目前我国沥青

35、混凝土主要采用的结构；优点：沥青混合料的密实度和强度较高、不易离析、便于施工。缺点：粗集料不能形成骨架，稳定性较差。第42页/共47页43（5）沥青混合料的特点A、优点（a）良好的力学性能。沥青混凝土路面，表面平整无接缝，汽车高速行驶时平稳、舒适，而且轮胎磨耗低。（b）噪声小。路面有柔性，能吸引部分噪声。（c）良好的抗滑性，路面平整而且粗糙，能保证汽车高速行驶的安全性。（d）经济。采用现代工艺配制的沥青混凝土，可以保证15-20年不大修。施工操作方便，施工进度快，施工完毕后可以立即开放交通。造价比水泥混凝土低得多。（e）排水性良好，具有良好的排水性，而且晴天无尘、雨天不泞。（f）可分期加厚路面

36、。可充分发挥原有路面强度,在旧路面上加厚加强。B、缺点（a）易老化。由于沥青材料是一种有机高分子，碳氢化合物，在大气因素的影响下，易产生化学组成的变化，使沥青混凝土老化，脆性加大，路面易造成裂缝，使路面强度隆低，而破坏，因此使用年限较水泥混凝土路面短。需要经常进行养护修补。（b）感温性大。沥青混凝土路面，夏季高温时易软化，使路面易产生车辙、纵向波浪，向推移的现象。冬季低温时，又变得硬而脆，处受车辆冲击产生的重复荷载的作用，路面易产生裂缝。第43页/共47页44(6)沥青混合料的技术性质A.高温稳定性 指在高温条件下，沥青混合料承受外力不断作用，抵抗永久变形的能力。沥青是热塑性材料，在夏季高温下

37、沥青混合料因沥青软化而稳定性变差，路面易在行车荷载作用下出现车辙现象，在经常加速或减速的路段出现波浪现象。通常，采用马歇尔试验法和车辙试验来测定沥青混合料的高温稳定性。B.低温杭裂性 冬季气温急剧下降时，沥青混合料的柔韧性大大降低，在行车荷载产生的应力和温度下降引起的材料收缩应力联合作用下，沥青路面会产生横向裂缝，降低使用寿命。选用粘度相对较低的沥青或橡胶改型沥青，适当增加沥青用量，可增强沥青混合料的柔韧性，防止或减少沥青路面的低温开裂。C.耐久性 指在长期受自然因素（阳光、温度、水分等）的作用下抗老化的能力，抗水损害的能力，以及在长期行车荷载作用下抗疲劳破坏的能力。选用耐老化性能好的沥青，适

38、当增加沥青用量，采用密实结构，都有利于提高沥青路面的耐久性。第44页/共47页45 D抗滑性路面的抗滑性之重要显而易见。措施：增加粗糙度，面层集料应选用质地坚硬、具有棱角的碎石。集料的颗粒可适当大些，沥青用量少些，并对沥青中的含蜡量进行严格控制，以提高路面的抗滑性。E.水稳定性沥青路面在雨水、冰雪的作用下，尤其是在雨季过后，沥青路面往往会出现脱粒、松散，进而形成坑洞而损坏。出现这种现象的原因是沥青混合料在水的作用下被侵蚀，沥青从集料表面发生剥落，使混合料颗粒失去粘结作用。措施：在沥青中添加抗剥落剂；在沥青混合料的组成设计上采用碱性集料，以提高沥青与集料的粘附性；采用密实结构以减少空隙率；用消石

39、灰粉取代部分矿粉；等等，F施工和易性沥青混合料除了具备上述技术性质外，还应具备施工和易性，才能顺利地进行施工作业。影响因素：矿料级配和沥青用量。合理的矿料级配，使沥青混合料之间拌和均匀，不致产生离析现象。适量的沥青用量，可以避免棍合料疏松或结团现象。另外，气候情况、机械性能、施工能力等外部条件也会不同程度地影响施工和易性。第45页/共47页46(7)沥青混合料的配合比设计（教材P273-278）A.设计任务和设计原则 确定粗集料、细集料、矿粉和沥青等材料相互配合的最佳组成比例，使沥青混合料的各项指标既达到工程要求，又符合经济性原则。B.参考标准 通常按照沥青路面施工及验收规范（GB50092-1996）或公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）的规定，进行热拌沥青混合料的配合比设计。C.设计步骤 热拌沥青混合料的配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。第46页/共47页47感谢您的观看！第47页/共47页