沥青与沥青混合料清华版土木工程材料.pptxVIP

教学目标 掌握：石油沥青的组成与结构；石油沥青的技术性质；沥青混合料的组成结构；沥青混合料的配合比设计。 熟悉：石油沥青的技术标准与选用；沥青混合料的技术性质与技术标准。 了解：煤沥青的组成与应用；乳化沥青的特点及其种类；沥青防水材料的种类，性能与用途。 教学重点 石油沥青的技术性质 沥青混合料的技术性质与技术标准 沥青混合料配合比设计;沥青与沥青混合料;一、沥青材料;石油沥青;石油沥青加工方法; 通常采用三组分分析法和四组分分析法来反映石油沥青的组成成分与其性能之间的关系。 （1）三组分分析法 石油沥青的三组分分析法采用选择性溶解和吸附的方法将石油沥青分离为：油分、树脂和沥青质三个组分，各组分性状见下表。; （2）四组组分分析法 石油沥青的四组分分析法是将石油沥青分离为：饱和分、芳香分、胶质和沥青质。各组分性状见下表。 ; 2）石油沥青的胶体结构 在沥青胶体结构中，因各组分相对含量不同可形成不同的胶体结构：溶胶型结构、溶-凝胶型结构和凝胶型结构，如下图所示。 （a）溶胶型结构 （b）溶-凝型胶结构 （c）凝胶型结构;2. 石油沥青的技术性质 1）物理特性常数 密度、热胀系数、溶解度 2）防水性 石油沥青是憎水性材料，几乎完全不溶于水，而且本身构造致密，加之它与矿物材料表面有很好的粘结力，能紧密粘附于矿物材料表面。 3）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，以绝对粘度表示。沥青的绝对粘度有动力粘度和运动粘度两种表达方式，而工程中常用针入度和标准粘度等条件粘度来反映沥青粘度。 ; （1）针入度 针入度是在规定温度条件下，以规定质量100g的标准针经过规定时间5s贯入沥青的深度，以0.1mm为单位，沥青的针入度值越大，表示其粘度越小。其实验示意图如下图所示。; （2）标准粘度 石油沥青的标准粘度计可用于测定液体石油沥青或较稀的石油沥青的标准粘度。标准粘度是在规定温度、规定直径的孔口流出50cm3沥青所需的时间，以s为单位。以 表示，其中t为测试温度，d为流孔直径。 4）塑性 塑性是指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏（即不产生裂缝或断开），并在除去外力后仍保持变形后形状不变的性质。 5）温度敏感性 温度敏感性是指石油沥青的粘滞性、塑性等物理性能随温度升降而变化的性能。 ; 石油沥青的温度敏感性常用软化点指标或针入度指数表示。 （1）软化点 软化点是反映沥青达到某种物理状态时的条件温度，由于沥青材料从固态至液态有一定的变态间隔，故规定其中某一状态作为从固态转到粘流态的起点，相应的温度转为沥青软化点。沥青的软化点越高，表示沥青的耐热性越好，即高温稳定性好。 软化点的测定方法很多，我国采用环球法软化点仪测定，见下图。 ; （2）针入度指数 大量的试验结果显示，针入度值（P) 与温度(T)存在下图所示的关系。 (a) (b) 由图（b）可知，针入度值的对数（lgP）与温度（T）呈线性关系，斜率 A可以用来表征沥青的温度敏感性，称 为针入度-温度感应性系数。针入度指数（PI）可以通过下式求出： ; 由该式计算出的针入度指数的变化范围为-10～15，针入度指数（PI）越大，表示沥青的温度敏感性越低。用PI值来评价沥青的感温性时，要求沥青的针入度数为PI =-1～+1。 针入度指数不仅可以用来评价沥青的温度敏感性，还可以用来判断石油沥青的胶体结构类型。 PI-2时，石油沥青属于溶胶结构，温度敏感性较强； PI=-2～+2时，属于溶—凝胶结构； PI+2时，石油沥青属于凝胶结构，温度稳定性较好。 ; 6）抗老化性 抗老化性是指石油沥青在使用过程中受到温度、太阳光、氧气和水分的影响而能保持性能基本不变的能力。 石油沥青老化分：短期老化、长期老化 ( 1 ) 短期老化 沥青在加热拌和、储运及铺筑过程中的老化,主要表现为热氧老化。现在用薄膜加热试验(TFOT)和旋转薄膜加热试验(RTFOT)来模