1、城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 1本章教學(xué)目標(biāo)本章教學(xué)目標(biāo)掌握：石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)。 了解：瀝青及瀝青混合料的應(yīng)用。 城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 2第二節(jié)第二節(jié) 瀝青混合料瀝青混合料第一節(jié)第一節(jié) 瀝青瀝青 城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 3第一節(jié)第一節(jié) 瀝瀝 青青1.1.概述概述2.2.瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)3.3.工程實例分析工程實例分析城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 4概概 述述定義定義分類分類應(yīng)用應(yīng)用城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章

2、瀝青材料第七章瀝青材料 5 瀝青瀝青是由一些極其復(fù)雜的高分子的是由一些極其復(fù)雜的高分子的碳氫化合物和這些碳氫化合物的非金屬碳氫化合物和這些碳氫化合物的非金屬（氧、硫、氮）衍生物所組成的混合物。（氧、硫、氮）衍生物所組成的混合物。 定義定義城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 6瀝青瀝青地瀝青地瀝青 焦油瀝青焦油瀝青天然瀝青：石油在自然條件下，長時天然瀝青：石油在自然條件下，長時間經(jīng)受地球物理因素作用形成的產(chǎn)物間經(jīng)受地球物理因素作用形成的產(chǎn)物 石油瀝青石油瀝青：石油經(jīng)各種煉制工藝加工而：石油經(jīng)各種煉制工藝加工而得的瀝青產(chǎn)品得的瀝青產(chǎn)品 煤瀝青：煤經(jīng)干餾所得的煤焦油，經(jīng)煤

3、瀝青：煤經(jīng)干餾所得的煤焦油，經(jīng)再加工后得到煤瀝青再加工后得到煤瀝青 頁巖瀝青：頁巖煉油工業(yè)的副產(chǎn)品頁巖瀝青：頁巖煉油工業(yè)的副產(chǎn)品 分類分類柏油柏油城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 7 廣泛用于建筑、公路、橋梁等工程中，主要用于生廣泛用于建筑、公路、橋梁等工程中，主要用于生產(chǎn)防水材料和鋪筑瀝青路面、機場道面等。產(chǎn)防水材料和鋪筑瀝青路面、機場道面等。 土木工程建筑土木工程建筑主要應(yīng)用石油瀝青主要應(yīng)用石油瀝青。 應(yīng)用應(yīng)用城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 8狀態(tài)狀態(tài)顏色顏色褐色或黑褐色褐色或黑褐色常溫下呈固態(tài)、半固態(tài)或粘性液態(tài)常溫下呈固態(tài)、半

4、固態(tài)或粘性液態(tài)由許多高分子碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的復(fù)雜混合物由許多高分子碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的復(fù)雜混合物成分成分組分組分石油瀝青的三大組分石油瀝青的三大組分組分組分狀態(tài)狀態(tài)作用作用 油分油分粘性液態(tài)粘性液態(tài)使瀝青具有流動性使瀝青具有流動性 樹脂樹脂粘稠狀半固態(tài)粘稠狀半固態(tài)使瀝青具有塑性和粘結(jié)性使瀝青具有塑性和粘結(jié)性 地瀝青質(zhì)地瀝青質(zhì)固態(tài)固態(tài)使瀝青具有粘滯性和溫度穩(wěn)定性使瀝青具有粘滯性和溫度穩(wěn)定性石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)基本性質(zhì)基本性質(zhì)城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 9 化學(xué)組分分析方法化學(xué)組分分析方法 將瀝青分離為化學(xué)性質(zhì)相

5、近，而且與其將瀝青分離為化學(xué)性質(zhì)相近，而且與其工程性質(zhì)有一定聯(lián)系的幾個組，這些組就工程性質(zhì)有一定聯(lián)系的幾個組，這些組就稱為組分。稱為組分。 城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 10石油瀝青石油瀝青的的技術(shù)性質(zhì)技術(shù)性質(zhì)粘滯性塑性溫度敏感性大氣穩(wěn)定性城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 11衡量指標(biāo)衡量指標(biāo)定義定義影響因素影響因素粘滯性粘滯性城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 12定義定義 粘滯性粘滯性又稱粘性，反映石油瀝青在外力又稱粘性，反映石油瀝青在外力作用下，作用下， 抵抗變形的能力。抵抗變形的能力。城市建設(shè)與

6、環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 13衡量指標(biāo)衡量指標(biāo) 液態(tài)瀝青：用粘滯度表示，指液態(tài)瀝青在一定溫度下，經(jīng)規(guī)液態(tài)瀝青：用粘滯度表示，指液態(tài)瀝青在一定溫度下，經(jīng)規(guī)定直徑的孔洞漏下定直徑的孔洞漏下50mL50mL所需要的時間，用符號所需要的時間，用符號C Ct td d表示。表示。請觀看粘滯度試驗請觀看粘滯度試驗固態(tài)或半固態(tài)瀝青：用針入度表示，指在溫度為固態(tài)或半固態(tài)瀝青：用針入度表示，指在溫度為25的條的條件下，以質(zhì)量件下，以質(zhì)量100g的標(biāo)準(zhǔn)針，經(jīng)的標(biāo)準(zhǔn)針，經(jīng)5s沉入瀝青中的深度（每深沉入瀝青中的深度（每深入入0.1mm為為1）。）。粘滯度粘滯度C Ct td d ，粘滯性，

7、粘滯性 請觀看針入度試驗請觀看針入度試驗針入度針入度 ，粘滯性，粘滯性 城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 14城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 15城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 16影響因素影響因素u組分：組分：地瀝青質(zhì)地瀝青質(zhì)含量含量 ，粘滯性，粘滯性 u溫度：溫度溫度：溫度 ，粘滯性，粘滯性城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 17衡量指標(biāo)衡量指標(biāo)定義定義影響因素影響因素塑性塑性城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 18定義定義 塑性塑性指石油瀝

8、青在外力作用下產(chǎn)生變指石油瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，仍能保持變形后的形而不破壞，除去外力后，仍能保持變形后的形狀的性質(zhì)。形狀的性質(zhì)。城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 19衡量指標(biāo)衡量指標(biāo)用延伸度表示，簡稱為延度。延伸度是將石油瀝青標(biāo)準(zhǔn)用延伸度表示，簡稱為延度。延伸度是將石油瀝青標(biāo)準(zhǔn)試件在規(guī)定溫度（試件在規(guī)定溫度（25）和規(guī)定速度（）和規(guī)定速度（5cm/s）的條件下）的條件下在延度儀上進行拉伸，以試件拉斷時的伸長值（在延度儀上進行拉伸，以試件拉斷時的伸長值（cm）表示。）表示。請觀看延伸度試驗請觀看延伸度試驗延伸度延伸度 ，塑性，塑性 城市建設(shè)與

9、環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 20城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 21影響因素影響因素 組分：樹脂含量組分：樹脂含量 ，塑性，塑性 溫度：溫度溫度：溫度 ，塑性，塑性 拉伸速度：拉伸速度拉伸速度：拉伸速度 ，塑性，塑性城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 22衡量指標(biāo)衡量指標(biāo)定義定義影響因素影響因素工程實際工程實際溫度敏感性溫度敏感性城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 23定義定義溫度敏感性溫度敏感性指石油瀝青的粘滯性和塑性隨指石油瀝青的粘滯性和塑性隨 溫度升降而變化的性能。溫度升降而

10、變化的性能。溫度敏感性小：溫度敏感性小：粘滯性和塑性隨溫度的變化大粘滯性和塑性隨溫度的變化大粘滯性和塑性隨溫度的變化小粘滯性和塑性隨溫度的變化小溫度敏感性大：溫度敏感性大：城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 24衡量指標(biāo)衡量指標(biāo)用軟化點表示，指瀝青受熱由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢鲃有杂密浕c表示，指瀝青受熱由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢鲃有愿囿w時的溫度（膏體時的溫度（）。）。請觀看軟化點試驗請觀看軟化點試驗軟化點軟化點 ，溫度敏感性，溫度敏感性城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 25城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 26影

11、響因素影響因素 組分：地瀝青質(zhì)含量組分：地瀝青質(zhì)含量 ，溫度敏感性，溫度敏感性 石蠟含量：石蠟含量石蠟含量：石蠟含量 ，溫度敏感性，溫度敏感性 城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 27工程實際工程實際 工程中應(yīng)用的瀝青軟化點不能太低，否則夏季易產(chǎn)生變工程中應(yīng)用的瀝青軟化點不能太低，否則夏季易產(chǎn)生變形，甚至流淌；但也不能太高，否則太硬，不易施工，冬形，甚至流淌；但也不能太高，否則太硬，不易施工，冬季易發(fā)生脆裂現(xiàn)象。季易發(fā)生脆裂現(xiàn)象。城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 28定義定義大氣穩(wěn)定性指石油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等大氣大氣穩(wěn)定性指石

12、油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等大氣因素長期綜合作用下，抵抗老化的性能。因素長期綜合作用下，抵抗老化的性能。測定方法測定方法瀝青的大氣穩(wěn)定性通過測定加熱損失、加熱前后針入度、軟瀝青的大氣穩(wěn)定性通過測定加熱損失、加熱前后針入度、軟化點等性質(zhì)的改變值來表示。化點等性質(zhì)的改變值來表示。瀝青的老化指瀝青的老化指 瀝青在大氣因素的長期綜合作用下，逐漸瀝青在大氣因素的長期綜合作用下，逐漸失去粘滯性、塑性而變硬變脆的現(xiàn)象。失去粘滯性、塑性而變硬變脆的現(xiàn)象。大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 29 初步判斷是因瀝青材料老化及低溫所致：初步判斷是因瀝青材料老化及低溫

13、所致： 從裂縫的形狀來看，瀝青老化、低溫引起的裂縫大多為橫向，從裂縫的形狀來看，瀝青老化、低溫引起的裂縫大多為橫向，且裂縫幾乎為等距離間距。這與該圖展示的路面破損情況吻合。且裂縫幾乎為等距離間距。這與該圖展示的路面破損情況吻合。該路已修筑多年，瀝青老化后變硬、變脆，延伸性下降，低溫穩(wěn)該路已修筑多年，瀝青老化后變硬、變脆，延伸性下降，低溫穩(wěn)定性變差，容易產(chǎn)生裂縫、松散。在冬天，氣溫下降，瀝青混合定性變差，容易產(chǎn)生裂縫、松散。在冬天，氣溫下降，瀝青混合料受基層的約束而不能收縮，產(chǎn)生了應(yīng)力，應(yīng)力超過瀝青混合料料受基層的約束而不能收縮，產(chǎn)生了應(yīng)力，應(yīng)力超過瀝青混合料的極限抗拉強度，路面便產(chǎn)生開裂。的極

14、限抗拉強度，路面便產(chǎn)生開裂。每到冬天，一些瀝青路面總會每到冬天，一些瀝青路面總會出現(xiàn)一些裂縫，裂縫大多是橫出現(xiàn)一些裂縫，裂縫大多是橫向的，且?guī)缀鯙榈染嚯x間距的，向的，且?guī)缀鯙榈染嚯x間距的，在冬天裂縫尤其明顯。在冬天裂縫尤其明顯。工程實例分析工程實例分析城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 30第二節(jié)第二節(jié) 瀝青混合料瀝青混合料11.1.基本概念基本概念2.2.瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 31基本概念基本概念定義定義分類分類3應(yīng)用應(yīng)用城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料

15、 32 通常定義通常定義: 礦質(zhì)混合料礦質(zhì)混合料 + 粘結(jié)材料粘結(jié)材料 瀝青混合料瀝青混合料(粗集料粗集料+細集料細集料+填料）（瀝青）填料）（瀝青） （適當(dāng)比例拌和）（適當(dāng)比例拌和） 瀝青混合料為瀝青混凝土混合料瀝青混合料為瀝青混凝土混合料AC和瀝青和瀝青碎石混合料碎石混合料AM的總稱。的總稱。城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 33（1 1）按結(jié)合料分類：）按結(jié)合料分類：石油瀝青混合料石油瀝青混合料 煤瀝青混合料煤瀝青混合料（2 2）按瀝青混合料施工的拌制和攤鋪溫度分類：）按瀝青混合料施工的拌制和攤鋪溫度分類： 熱拌熱鋪瀝青混合料熱拌熱鋪瀝青混合料 常溫瀝青混合

16、料常溫瀝青混合料 （3 3）按礦質(zhì)集料級配類型分類：）按礦質(zhì)集料級配類型分類： 連續(xù)級配瀝青混合料連續(xù)級配瀝青混合料 間斷級配瀝青混合料間斷級配瀝青混合料分類分類城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 34(4)按混合料密實度分類：按混合料密實度分類：開級配瀝青混合料：開級配瀝青混合料：連續(xù)型級配混合料，粒徑遞減系數(shù)較連續(xù)型級配混合料，粒徑遞減系數(shù)較 大，空隙率大于大，空隙率大于15%15%密級配瀝青混合料：密級配瀝青混合料：連續(xù)型密級配瀝青混合料，粒徑遞減系連續(xù)型密級配瀝青混合料，粒徑遞減系 數(shù)較小，空隙率小于數(shù)較小，空隙率小于10%10%半開級配瀝青混合料：半開級配

17、瀝青混合料：空隙率介于密級配和開級配之間，為空隙率介于密級配和開級配之間，為 10%10%15%15%。 城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 35（5）按最大粒徑分類）按最大粒徑分類 粗粒式瀝青混合料：粗粒式瀝青混合料：集料最大粒徑等于或大于集料最大粒徑等于或大于26.5mm 中粒式瀝青混合料：中粒式瀝青混合料：集料最大粒徑為集料最大粒徑為16mm或或19mm 細粒式瀝青混合料：細粒式瀝青混合料：集料最大粒徑為集料最大粒徑為9.5mm或或13.2mm 砂粒式瀝青混合料（瀝青石屑或瀝青砂）：砂粒式瀝青混合料（瀝青石屑或瀝青砂）：集料最大集料最大粒徑等于或小于粒徑等于或

18、小于4.75mm 特粗式瀝青碎石混合料：特粗式瀝青碎石混合料：集料最大粒徑集料最大粒徑37.5mm以上。以上。城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 36 廣泛用于道路路面和車間地面。廣泛用于道路路面和車間地面。 如乳化瀝青碎石混合料適用于一般道路的瀝青路面面層、如乳化瀝青碎石混合料適用于一般道路的瀝青路面面層、修補舊路坑槽以及作一般道路舊路改建的加鋪層用。修補舊路坑槽以及作一般道路舊路改建的加鋪層用。 高速公路、一級公路、城市快速路和主干路等，常溫瀝高速公路、一級公路、城市快速路和主干路等，常溫瀝青碎石混合料一般只適用于瀝青路面的聯(lián)結(jié)層或平整層。青碎石混合料一般只適用

19、于瀝青路面的聯(lián)結(jié)層或平整層。應(yīng)用應(yīng)用城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 37瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)（1 1）高溫穩(wěn)定性）高溫穩(wěn)定性 1 1）定義：）定義： 是指瀝青混合料在夏季高溫（通常為是指瀝青混合料在夏季高溫（通常為6060）條件下，經(jīng)車輛荷載長期重復(fù)作用后，不產(chǎn)生車條件下，經(jīng)車輛荷載長期重復(fù)作用后，不產(chǎn)生車轍和波浪等病害的性能。轍和波浪等病害的性能。 2 2）評價方法）評價方法：馬歇爾穩(wěn)定度、動穩(wěn)定度等馬歇爾穩(wěn)定度、動穩(wěn)定度等（2 2）低溫抗裂性）低溫抗裂性 瀝青混合料要具有低溫抗裂性，以保證路面在瀝青混合料要具有低溫抗裂性，以保證路面在冬季

20、低溫時不產(chǎn)生裂縫。冬季低溫時不產(chǎn)生裂縫。（3 3）疲勞特性）疲勞特性城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 38（4 4）耐久性）耐久性 1 1）影響瀝青混合料耐久性的因素）影響瀝青混合料耐久性的因素 材料的影響：瀝青的化學(xué)性質(zhì)、瀝青用量、礦料材料的影響：瀝青的化學(xué)性質(zhì)、瀝青用量、礦料 的礦物成分等。的礦物成分等。 瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)：主要以其空隙率和飽和瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)：主要以其空隙率和飽和 度表征。瀝青混合料水穩(wěn)定性與空隙率有關(guān)。度表征。瀝青混合料水穩(wěn)定性與空隙率有關(guān)。 2 2）耐久性評價指標(biāo)：采用空隙率、礦料間隙率、飽和）耐久性評價指標(biāo)：采用空隙率、礦料間隙

21、率、飽和 度和殘留穩(wěn)定度等指標(biāo)。度和殘留穩(wěn)定度等指標(biāo)。（5 5）抗滑性）抗滑性（6 6）施工和易性）施工和易性瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 39瀝青的應(yīng)用瀝青的應(yīng)用 混凝土表面涂覆瀝青防水材料混凝土表面涂覆瀝青防水材料城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 40溫馨的校園一角溫馨的校園一角城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 41國產(chǎn)普通瀝青瓦國產(chǎn)普通瀝青瓦城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 42多彩瀝青多彩瀝青城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 43高架橋面鋪設(shè)瀝青高架橋面鋪設(shè)瀝青城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系 第七章瀝青材料第七章瀝青材料 44瀝青路面攤鋪瀝青路面攤鋪城市建設(shè)與環(huán)境系城市建設(shè)與環(huán)境系