土木工程材料第章沥青及沥青混合料

1、 一、沥青的定义一、沥青的定义 沥青是一种有机胶凝材料沥青是一种有机胶凝材料 常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或粘稠性液体常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或粘稠性液体 能溶于汽油、二硫化碳等有机溶剂能溶于汽油、二硫化碳等有机溶剂 但几乎不溶于水，属憎水材料但几乎不溶于水，属憎水材料 二、沥青的特点与用途二、沥青的特点与用途 特特 点点 与矿物材料有较强的粘结力与矿物材料有较强的粘结力 具有良好的防水、抗渗、耐化学侵蚀性具有良好的防水、抗渗、耐化学侵蚀性 应应 用用 在交通、建筑、水利等工程中，广泛用作路面、在交通、建筑、水利等工程中，广泛用作路面、 防水、防潮和防护材料。防水、防潮和防护材

2、料。 沥沥 青青 天然沥青天然沥青 地沥青地沥青 石油沥青石油沥青 焦油沥青焦油沥青 煤沥青煤沥青 木沥青木沥青 页岩沥青页岩沥青 工程上使用的沥青材料主要为石油沥青和煤沥工程上使用的沥青材料主要为石油沥青和煤沥 青，石油沥青的技术性质优于煤沥青，故应用最广。青，石油沥青的技术性质优于煤沥青，故应用最广。 石油沥青石油沥青 用石油炼制其它油品后的残渣用石油炼制其它油品后的残渣 加工而得到的产品。加工而得到的产品。 煤沥青煤沥青( (俗称柏油俗称柏油) ) 由煤干馏所得的煤焦由煤干馏所得的煤焦 油，经再加工后得到的沥青。油，经再加工后得到的沥青。 三、学习要求三、学习要求 掌握石油沥青主要技术性

3、质和使用掌握石油沥青主要技术性质和使用 了解石油沥青的标号划分以及测定主要了解石油沥青的标号划分以及测定主要 技术性质的常用方法技术性质的常用方法 了解水工沥青混凝土及配合比设计方法了解水工沥青混凝土及配合比设计方法 石油沥青是石油石油沥青是石油(原油原油)经蒸馏等方法提炼出各经蒸馏等方法提炼出各 种轻质油种轻质油(如汽油、煤油、柴油等如汽油、煤油、柴油等)及润滑油以后及润滑油以后 的残留物，或经再加工而得的产品。的残留物，或经再加工而得的产品。 （1）将石油沥青经常压蒸馏和减压蒸馏后，在蒸馏）将石油沥青经常压蒸馏和减压蒸馏后，在蒸馏 塔底所剩的黑色粘稠物称为渣油，当渣油技术性质能塔底所剩的黑

4、色粘稠物称为渣油，当渣油技术性质能 达到某标号沥青的要求，即得到直馏沥青；达到某标号沥青的要求，即得到直馏沥青； （2）渣油经过再减压蒸馏工艺，进一步提出各种重）渣油经过再减压蒸馏工艺，进一步提出各种重 质油品，可得到不同稠度的直馏沥青；质油品，可得到不同稠度的直馏沥青； （3）渣油经过不同深度的氧化后，可以得到不同稠）渣油经过不同深度的氧化后，可以得到不同稠 度的氧化沥青或半氧化沥青；度的氧化沥青或半氧化沥青； （4）将渣油用溶剂法处理，使蜡质溶解，沥青脱出，）将渣油用溶剂法处理，使蜡质溶解，沥青脱出， 称为溶剂沥青。称为溶剂沥青。 组成元素组成元素 碳碳(8087%) 氢氢(1015%),

5、 少量的氧、硫、少量的氧、硫、 氮等元素氮等元素(5%). (2) 主要组分主要组分 将沥青分离为物理化学性质相近，而且与沥青将沥青分离为物理化学性质相近，而且与沥青 性质又有一定联系的几个组，这些组称为组分。性质又有一定联系的几个组，这些组称为组分。 沥青中主要组分：油分、树脂（沥青脂胶）、沥青中主要组分：油分、树脂（沥青脂胶）、 沥青质（地沥青质）。沥青质（地沥青质）。 (3) .石油沥青的组分特性（表石油沥青的组分特性（表71） (a) 油分：赋予沥青以流动性，降低沥青粘度与软油分：赋予沥青以流动性，降低沥青粘度与软 化点，含量化点，含量 适当还能增大沥青粘度。含量过大时温适当还能增大沥

6、青粘度。含量过大时温 度稳定性差。度稳定性差。 (b) 树脂（沥青脂胶）：树脂使石油沥青具有良树脂（沥青脂胶）：树脂使石油沥青具有良 好的塑性和好的塑性和 粘性。粘性。 (c) 沥青质（地沥青质）：是决定温度敏感性和沥青质（地沥青质）：是决定温度敏感性和 粘性的重要组粘性的重要组 成。其含量愈高，则软化点愈高，粘成。其含量愈高，则软化点愈高，粘 性愈大，愈硬脆。性愈大，愈硬脆。 粘滞性粘滞性 耐热性耐热性 塑性塑性 温度稳定性温度稳定性 耐久性耐久性 其它技术指标其它技术指标 l 粘滞性是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力粘滞性是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力, 反映了沥青的软硬程度和胶结能力

7、反映了沥青的软硬程度和胶结能力. l 沥青质含量越多沥青质含量越多, 沥青的粘滞性越高沥青的粘滞性越高, 其粘结性越其粘结性越 好好. l 在施工拌和中在施工拌和中, 粘滞性高粘滞性高, 不易拌和均匀不易拌和均匀. 因此因此, 施施 工时常用加热或掺入溶剂的方法降低沥青的粘工时常用加热或掺入溶剂的方法降低沥青的粘 滞性。滞性。 l 针入度是粘稠石油沥青的粘度指标，表示沥青针入度是粘稠石油沥青的粘度指标，表示沥青 材料抵抗剪切变形的能力。材料抵抗剪切变形的能力。 l 在一定温度条件下，在规定时间内，标准针垂在一定温度条件下，在规定时间内，标准针垂 直贯入沥青试件的深度直贯入沥青试件的深度(以以l

8、l0mm计计)称为针入称为针入 度。度。 l 针人度值表示沥青材料抵抗剪切变形的能力。针人度值表示沥青材料抵抗剪切变形的能力。 针人度针人度 值越大，沥青的粘度越小。针入度值值越大，沥青的粘度越小。针入度值 P(25, 100g, 5s) 越小越小, 表示沥青的粘滞性越大。表示沥青的粘滞性越大。 l 石油沥青的牌号就是按针入度值的大小来划分石油沥青的牌号就是按针入度值的大小来划分 的。的。 针人度试验通常规针人度试验通常规 定：试验温度为定：试验温度为25 oC， 标准针质量为标准针质量为l00g，贯，贯 人时间为人时间为5s，表示为，表示为P (25 oC，l00g，5s)。 l 标准粘度是

9、表示液体沥青粘度标准粘度是表示液体沥青粘度 的指标。用流出型粘度计测定。的指标。用流出型粘度计测定。 l 一定温度一定温度(20、25、30、50或或60 oC)的沥青试样，通过一定孔径 的沥青试样，通过一定孔径(3、 5或或10mm)的孔口流出的孔口流出50mL所经历所经历 的时间的时间(s)，即为其标准粘度。，即为其标准粘度。 l 标准粘度表示为标准粘度表示为C td T，上标，上标d 代表流孔的直径，下标代表流孔的直径，下标t代试验代试验 温度，温度，T代表流出时间。代表流出时间。 l 试验温度越高，流孔直径越大，流出时间越长，试验温度越高，流孔直径越大，流出时间越长， 则表示沥青的粘度

10、越大。则表示沥青的粘度越大。 l 耐热性是指粘稠沥青在高温下不软化、不流淌的耐热性是指粘稠沥青在高温下不软化、不流淌的 性能性能. . 可用软化点可用软化点(t(t软 软) )表示。 表示。 l 软化点是沥青达到特定粘性流动状态时的温度软化点是沥青达到特定粘性流动状态时的温度, , 试验证明沥青在软化点温度下的针入度值约为试验证明沥青在软化点温度下的针入度值约为800800。 l 软化点越高软化点越高, , 沥青的耐热性越好。沥青的耐热性越好。 l 沥青材料的软化点应与环境温度相适应沥青材料的软化点应与环境温度相适应, , 不能不能 太低太低, , 也不能太高也不能太高. . 测定方法：环球法

11、测定方法：环球法 3.5g 钢球，钢球， 50C/min 加热，下垂加热，下垂 25.4mm。 加热速度过快，测定值偏高。加热速度过快，测定值偏高。 l l 塑性是塑性是 指沥青材料在外力作用下，产生变形而指沥青材料在外力作用下，产生变形而 不破坏，除去外力后，仍能保持变形后形状的性质。不破坏，除去外力后，仍能保持变形后形状的性质。 l l 沥青材料采用延伸度沥青材料采用延伸度(简称延度简称延度)表示塑性。表示塑性。 l l 延度越大，表示沥青的塑性越好。延度越大，表示沥青的塑性越好。塑性好的沥青塑性好的沥青 材料能随着构件的变形而变形材料能随着构件的变形而变形，不致产生裂缝不致产生裂缝，这这

12、 对水工建筑物的防水作用有着重要意义对水工建筑物的防水作用有着重要意义. 将一定温度将一定温度(25、15或或0)的沥的沥 青标准试件青标准试件, 以一定的拉伸速以一定的拉伸速 度度(50或或100 mm/min)延伸延伸, 试试 件拉断时延伸的长度即为延伸件拉断时延伸的长度即为延伸 度度, 单位以单位以cm计计。通常采用的通常采用的 试验条件为温度试验条件为温度25, 拉伸速拉伸速 度度50mm/min. 试验时拉伸速度快，沥青延试验时拉伸速度快，沥青延 度偏小。度偏小。 温度稳定性是指沥青的粘度受温度影响的程度。温度稳定性是指沥青的粘度受温度影响的程度。 温度稳定性差的沥青，对温度变化的反

13、应敏感，温度稳定性差的沥青，对温度变化的反应敏感， 较小的温度变化就可能使沥青粘度出现较大的变较小的温度变化就可能使沥青粘度出现较大的变 化。化。 沥青材料从固态转变为液态的温度间隔越大沥青材料从固态转变为液态的温度间隔越大， 沥青的温度稳定性越好沥青的温度稳定性越好。由于沥青材料的变态稳由于沥青材料的变态稳 定间隔通常随软化点提高而增大定间隔通常随软化点提高而增大， 温度稳定性也温度稳定性也 相应提高相应提高，所以软化点也是反映沥青材料温度稳所以软化点也是反映沥青材料温度稳 定性的一个指标定性的一个指标。软化点越高软化点越高，温度稳定性越好温度稳定性越好。 沥青针入度的对数与温度呈直线关系，

14、直线斜沥青针入度的对数与温度呈直线关系，直线斜 率表示沥青粘度对温度的变化率，斜率越大，温度率表示沥青粘度对温度的变化率，斜率越大，温度 稳定性越差。可用斜率作为沥青温度稳定性的评价稳定性越差。可用斜率作为沥青温度稳定性的评价 指标，称为针入度温度感应系数指标，称为针入度温度感应系数(A): 25 )5 ,100,25(lg800lg 软 t sgCP A o 30 1 15 P I A 10 针入度指数：针入度指数： l l 沥青的耐久性称为抗老化性，或大气稳定性，耐沥青的耐久性称为抗老化性，或大气稳定性，耐 候性。候性。 l l 老化：沥青在施工过程高温加热和使用过程中空老化：沥青在施工过

15、程高温加热和使用过程中空 气、阳光、和风雨冻害作用，内部发生物理化学作气、阳光、和风雨冻害作用，内部发生物理化学作 用，导致塑性降低、脆性增加、性能不断恶化，逐用，导致塑性降低、脆性增加、性能不断恶化，逐 步失去使用功能的过程。步失去使用功能的过程。 l l 石油沥青的抗老化性以石油沥青的抗老化性以163oC加热加热5h后的蒸发损后的蒸发损 失和蒸发后针入度比来评定。失和蒸发后针入度比来评定。 l l 蒸发损失：蒸发损失重量占原重量的百分数。蒸发损失：蒸发损失重量占原重量的百分数。 l l蒸发后针入度比：蒸发后针入度占原针入度的蒸发后针入度比：蒸发后针入度占原针入度的 百分比。百分比。 l l

16、 蒸发损失愈小和蒸发后针入度比愈大，则表示蒸发损失愈小和蒸发后针入度比愈大，则表示 大气稳定性愈高，老化愈慢。大气稳定性愈高，老化愈慢。 l l 脆点脆点 l l 溶解度溶解度 l l 闪点和燃点闪点和燃点 我国石油沥青产品主要分为（三类）我国石油沥青产品主要分为（三类） l l 道路沥青类；道路沥青类； l l 建筑沥青类；建筑沥青类； l l 普通沥青。普通沥青。 是土建及水利工程中应用的主要沥青产品。是土建及水利工程中应用的主要沥青产品。 三类石油沥青都是按针人度指标来划分标号的，三类石油沥青都是按针人度指标来划分标号的， 每个标号还应保证相应的延度和软化点。每个标号还应保证相应的延度和

17、软化点。 针入度、软化点和延伸度三个指标是确定试验沥针入度、软化点和延伸度三个指标是确定试验沥 青牌号的主要依据青牌号的主要依据, 常被称为沥青的三大技术指标常被称为沥青的三大技术指标. 道路石油沥青有七个标号，标号越高，粘性越道路石油沥青有七个标号，标号越高，粘性越 小小(即针人度越大即针人度越大)、塑性越好、塑性越好(即延度越大即延度越大)、温度、温度 敏感性越大敏感性越大(即软化点越低即软化点越低)。 l l 主要用于道路路面或车间地面等工程，一般拌主要用于道路路面或车间地面等工程，一般拌 制成沥青混凝土或沥青砂浆等拌和料使用。制成沥青混凝土或沥青砂浆等拌和料使用。 l l 还可作密封材

18、料和粘结剂以及沥青涂料等。此还可作密封材料和粘结剂以及沥青涂料等。此 时一般选用粘性较大和软化点较高的沥青，如时一般选用粘性较大和软化点较高的沥青，如 A一一60甲。甲。 l l 建筑石油沥青针人度较小建筑石油沥青针人度较小(粘性较大粘性较大)，软化点，软化点 较高较高(耐热性较好耐热性较好)，但延伸度较小，但延伸度较小(塑性较小塑性较小)。 l l 主要用于制造油纸、油毡、防水涂料和沥青嵌主要用于制造油纸、油毡、防水涂料和沥青嵌 缝油膏等。它们绝大部分用于屋面及地下防水、缝油膏等。它们绝大部分用于屋面及地下防水、 沟槽防水及管道防腐蚀等工程。沟槽防水及管道防腐蚀等工程。 l l 普通石油沥青

19、含有害成分的蜡较多，一般含量普通石油沥青含有害成分的蜡较多，一般含量 大于大于5，有的高达，有的高达20以上，故又称多蜡石以上，故又称多蜡石 油沥青。油沥青。 l l 由于含有较多的蜡，针人度较大由于含有较多的蜡，针人度较大(即粘性较小即粘性较小)， 塑性较差。故在建筑工程上不宜直接使用。塑性较差。故在建筑工程上不宜直接使用。 煤沥青又称焦油沥青。在烟煤炼焦或制煤气时，煤沥青又称焦油沥青。在烟煤炼焦或制煤气时， 从所挥发的物质中冷凝出煤焦油，再将煤焦油继从所挥发的物质中冷凝出煤焦油，再将煤焦油继 续蒸馏出轻油、中油、重油和蒽油后所剩的残渣续蒸馏出轻油、中油、重油和蒽油后所剩的残渣 即为煤沥青。

20、即为煤沥青。 煤沥青具有很好的防腐能力、良好的粘结能煤沥青具有很好的防腐能力、良好的粘结能 力。用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料、油力。用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料、油 膏以及制作油毡等。膏以及制作油毡等。 煤沥青主要组分如下：煤沥青主要组分如下： 1. 油分油分 油分主要由较低分子量的液态芳香族碳氢化油分主要由较低分子量的液态芳香族碳氢化 合物所组成。它赋予煤沥青流动性，但降低粘性。合物所组成。它赋予煤沥青流动性，但降低粘性。 2. 树脂树脂 油可提高煤沥青的粘性；使煤沥青具有塑性。油可提高煤沥青的粘性；使煤沥青具有塑性。 3. 游离碳游离碳 游离碳有利于提高煤沥青的粘性和温度稳游离

21、碳有利于提高煤沥青的粘性和温度稳 定性。但超过一定限度，将使煤沥青变得硬脆。定性。但超过一定限度，将使煤沥青变得硬脆。 煤沥青与石油沥青相比，其性质具有以下特点：煤沥青与石油沥青相比，其性质具有以下特点： (1) 温度稳定性较差：温度敏感性较大，夏天易软化温度稳定性较差：温度敏感性较大，夏天易软化 流淌，冬流淌，冬 天易脆裂。天易脆裂。 (2) 塑性较差：煤沥青由于含有较多的游离碳，塑性塑性较差：煤沥青由于含有较多的游离碳，塑性 降低，易降低，易 因变形而开裂。因变形而开裂。 (3) 大气稳定性差：在热、阳光、氧气等长期综合作大气稳定性差：在热、阳光、氧气等长期综合作 用下，其用下，其 组分容

22、易变化，故易老化而硬脆。组分容易变化，故易老化而硬脆。 (4) 防腐性较好：防腐性较好： 煤沥青中含有蒽、酚等具有煤沥青中含有蒽、酚等具有 毒性和臭味的物质，故其防腐能力较好。适毒性和臭味的物质，故其防腐能力较好。适 用于木材等材料的防腐处理用于木材等材料的防腐处理。 (5) 粘结性较好：煤沥青中含有较多的表面活粘结性较好：煤沥青中含有较多的表面活 性物质，与矿物材料表面有较强的粘结力。性物质，与矿物材料表面有较强的粘结力。 l l 根据煤沥青和石油沥青的某些特征，可按根据煤沥青和石油沥青的某些特征，可按 表表75所列方法识别两种沥青。所列方法识别两种沥青。 建筑上使用的沥青必需具有一定的物理

23、性质建筑上使用的沥青必需具有一定的物理性质: l l 在低温条件下应有弹性和塑性；在低温条件下应有弹性和塑性； l l 在高温条件下要有足够的强度和稳定性；在高温条件下要有足够的强度和稳定性； l l 在加工和使用时具有抗在加工和使用时具有抗“老化老化”能力；能力； l l 与各种矿料和结构表面有较强的粘附力；与各种矿料和结构表面有较强的粘附力； l l 对构件变形的适应性和耐疲劳性。对构件变形的适应性和耐疲劳性。 通常，炼油厂生产的沥青不一定能全面满足这通常，炼油厂生产的沥青不一定能全面满足这 些要求，些要求， 为此，常用改性材料对沥青进行改性。为此，常用改性材料对沥青进行改性。 T2 T

24、T1 T1 0 Q1 100 100 Q2 0 当石油沥青的针入度或软当石油沥青的针入度或软 化点不能满足工程要求时，化点不能满足工程要求时， 可用不同标号沥青进行掺配可用不同标号沥青进行掺配. 进行掺配时，应选用表进行掺配时，应选用表 面张力相近和化学性质相似面张力相近和化学性质相似 的沥青，同产源的沥青。的沥青，同产源的沥青。 2 1 21 21 100 100 TT Q TT QQ 三、 选择化学性质及密度均相近的石油沥青和煤沥选择化学性质及密度均相近的石油沥青和煤沥 青，按适当的比例掺混，能得到稳定的混合沥青。青，按适当的比例掺混，能得到稳定的混合沥青。 石油沥青的掺量一般小于石油沥青

25、的掺量一般小于20或大于或大于70。混合沥。混合沥 青综合了石油沥青和煤沥青的优点，使温度稳定性、青综合了石油沥青和煤沥青的优点，使温度稳定性、 延性和粘结性均得到改善。延性和粘结性均得到改善。 液体沥青和乳化沥青在常温下具有流动性，不需液体沥青和乳化沥青在常温下具有流动性，不需 加热即可使用。加热即可使用。 用用3050%的石油沥青加的石油沥青加5070%的轻柴油或煤的轻柴油或煤 油调配而成，为防水涂料，它粘度小，能渗透到混凝油调配而成，为防水涂料，它粘度小，能渗透到混凝 土或木材的孔隙中去，形成一层牢固的粘膜。土或木材的孔隙中去，形成一层牢固的粘膜。 水利工程中常用它涂刷防水底层，提高底层

26、与其水利工程中常用它涂刷防水底层，提高底层与其 他材料的粘结力。他材料的粘结力。 需要加热熔化及大量的汽油、煤油或其他需要加热熔化及大量的汽油、煤油或其他 有机溶剂稀释，而这些有机溶剂是较为贵重的有机溶剂稀释，而这些有机溶剂是较为贵重的 材料，在沥青溶液中只起稀释作用，使用后全材料，在沥青溶液中只起稀释作用，使用后全 部挥发掉，很不经济。部挥发掉，很不经济。 乳化沥青又称为沥青膏乳化沥青又称为沥青膏, 是以是以5060%的低软的低软 化点沥青为基本材料化点沥青为基本材料, 以以4050%的水为稀释剂的水为稀释剂, 在乳化剂（掺量约为在乳化剂（掺量约为13）的作用下）的作用下, 以强烈以强烈 的

27、机械搅拌将沥青以细颗粒状态均匀而稳定地分的机械搅拌将沥青以细颗粒状态均匀而稳定地分 散在水溶液中，形成乳胶型的稳定分散体系，即散在水溶液中，形成乳胶型的稳定分散体系，即 为乳化沥青。乳化沥青用于涂刷基层表面，等水为乳化沥青。乳化沥青用于涂刷基层表面，等水 分蒸发后，沥青颗粒即形成一层薄膜分蒸发后，沥青颗粒即形成一层薄膜, 起到防水作起到防水作 用。用。 乳化沥青是一种棕黑色的水乳液，无毒、无嗅、乳化沥青是一种棕黑色的水乳液，无毒、无嗅、 不燃、干燥快、粘结力强等。不燃、干燥快、粘结力强等。 l l 在在0以上任意温度下可流动，宜于涂刷和喷涂，以上任意温度下可流动，宜于涂刷和喷涂， 在潮湿基层上

28、使用，更为方便，加快了施工速度。在潮湿基层上使用，更为方便，加快了施工速度。 l l 采用乳化沥青粘结防水卷材做防水层，造价低、采用乳化沥青粘结防水卷材做防水层，造价低、 用量省。用量省。 l l 水利工程及道路工程中，乳化沥青可以与湿骨料水利工程及道路工程中，乳化沥青可以与湿骨料 混合，用于铺筑坝面、渠道、路面等。混合，用于铺筑坝面、渠道、路面等。 l l 沥青在贮运中，应分别堆放，避开热源，防止砂、沥青在贮运中，应分别堆放，避开热源，防止砂、 土等杂质和水分混入；土等杂质和水分混入； l l 沥青材料加热温度不能过高，加热时间不能过长，沥青材料加热温度不能过高，加热时间不能过长， 避免反复

29、加热；避免反复加热； l l 沥青材料是易燃物质，高温操作施工应注意安全沥青材料是易燃物质，高温操作施工应注意安全 防火及火灾事故发生；防火及火灾事故发生； l l 煤沥青略具毒性，施工中应遵守劳动保护规程，煤沥青略具毒性，施工中应遵守劳动保护规程， 防止中毒事故。防止中毒事故。 以沥青为胶凝材料，并与级配合适的矿物质材料以沥青为胶凝材料，并与级配合适的矿物质材料 拌和配制成沥青混合料，经铺筑、成型后则成为沥青拌和配制成沥青混合料，经铺筑、成型后则成为沥青 混凝土。混凝土。 矿物质材料又称为矿料，包括：矿物质材料又称为矿料，包括： l l 粗骨料粗骨料指粒径大于指粒径大于2.5mm的矿料；的矿

30、料； l l 细骨料细骨料指粒径指粒径2.50.074mm的矿料；的矿料； l l 填料填料指粒径小于指粒径小于0.074mm(或或0.08mm)的矿料。的矿料。 l l 粗粒式粗粒式矿料最大料径为矿料最大料径为35mm或或30mm； l l 中粒式中粒式矿料最大料径为矿料最大料径为25mm或或20mm； l l 细粒式细粒式矿料最大料径为矿料最大料径为15mm或或10mm； l l 砂粒式砂粒式矿料最大料径为矿料最大料径为5mm。 水工沥青混凝土矿料多选择水工沥青混凝土矿料多选择D max1525mm， 即细粒式和中粒式。即细粒式和中粒式。 l 密级配密级配沥青混凝土的孔隙率小于沥青混凝土的

31、孔隙率小于5，主，主 要用作防渗层材料；要用作防渗层材料； l 开级配开级配沥青混凝土的孔隙率大于沥青混凝土的孔隙率大于5，主，主 要用作整平胶结层材料；要用作整平胶结层材料； l 沥青碎石沥青碎石沥青碎石的孔隙率大于沥青碎石的孔隙率大于15， 渗透性强，主要用作排水层材料渗透性强，主要用作排水层材料。 l l 碾压式碾压式沥青混凝土须用碾压机械压实；沥青混凝土须用碾压机械压实； l l 浇筑式浇筑式沥青混凝土具有大的流动性，混沥青混凝土具有大的流动性，混 合料在合料在 自重作用下可自行密实。自重作用下可自行密实。 碾压式和浇筑式沥青混凝土在防渗墙工程中碾压式和浇筑式沥青混凝土在防渗墙工程中

32、均被采用。均被采用。 l l 热铺沥青混凝土是将材料加热后，在高温下热铺沥青混凝土是将材料加热后，在高温下 进行拌和、摊铺和压实。进行拌和、摊铺和压实。 l l 冷铺沥青混凝土采用稀释沥青或乳化沥青配冷铺沥青混凝土采用稀释沥青或乳化沥青配 制，可在常温下施工。制，可在常温下施工。 水利工程中，沥青混合料主要用作防渗和防护材水利工程中，沥青混合料主要用作防渗和防护材 料，在堤坝、渠道、贮水池等工程中广泛应用。料，在堤坝、渠道、贮水池等工程中广泛应用。 水工沥青防渗工程结构型式有水工沥青防渗工程结构型式有(两类两类) l l 沥青混凝土面板沥青混凝土面板 自下而上由排水层沥青混凝土自下而上由排水层

33、沥青混凝土(沥青碎石沥青碎石)、整平胶、整平胶 结层沥青混凝土结层沥青混凝土(开级配开级配)、防渗层沥青混凝土、防渗层沥青混凝土(密级密级 配配)及封闭层沥青胶或沥青砂浆组成。及封闭层沥青胶或沥青砂浆组成。 l l 沥青混凝土心墙沥青混凝土心墙 碾压式沥青混凝凝土和浇筑式沥青混凝土两种心墙。碾压式沥青混凝凝土和浇筑式沥青混凝土两种心墙。 应根据气候条件、建筑物工作条件、沥青混凝土应根据气候条件、建筑物工作条件、沥青混凝土 种类和施工方法等来选择沥青材料。种类和施工方法等来选择沥青材料。 l l 气候炎热地区，受荷载较大的建筑物，细粒或砂气候炎热地区，受荷载较大的建筑物，细粒或砂 粒混合料，应选

34、用标号较低的沥青；反之选用标号较粒混合料，应选用标号较低的沥青；反之选用标号较 高的沥青。高的沥青。 l l 较重要的工程宜采用较重要的工程宜采用AH-70或或AH-90重交通道路重交通道路 石油沥青；石油沥青； l l 封闭层宜采用封闭层宜采用A-50沥青；沥青； l l 浇筑式沥青混凝土工程，温和地区宜用浇筑式沥青混凝土工程，温和地区宜用A60甲，甲， 寒冷地区宜用寒冷地区宜用A-100甲，均需通过试验和技术经济论甲，均需通过试验和技术经济论 证。证。 沥青混凝土矿料应质地坚硬、密实、清洁、沥青混凝土矿料应质地坚硬、密实、清洁、 不含过量的有害杂质，级配良好，与沥青材料有不含过量的有害杂质

35、，级配良好，与沥青材料有 较好的粘结性。较好的粘结性。 掺料是为了改善沥青混凝土的某些技术性质掺料是为了改善沥青混凝土的某些技术性质 而掺人的材料。而掺人的材料。 l l 为了提高矿料与沥青的粘附性，增强抗剥离的为了提高矿料与沥青的粘附性，增强抗剥离的 能力，可掺入消石灰，水泥；能力，可掺入消石灰，水泥； l l 为了提高沥青混凝土的耐热性和低温抗裂能力，为了提高沥青混凝土的耐热性和低温抗裂能力， 可掺入橡胶或合成高分子材料；可掺入橡胶或合成高分子材料； l l 为了提高沥青混凝土的温度稳定性，可掺入石为了提高沥青混凝土的温度稳定性，可掺入石 棉。棉。 水工沥青混凝土的主要技术要求有抗渗性、稳

36、定水工沥青混凝土的主要技术要求有抗渗性、稳定 性、柔性、耐久性及施工和易性等。性、柔性、耐久性及施工和易性等。 沥青混凝土抗渗性用渗透系数来评定。沥青混凝土抗渗性用渗透系数来评定。 防渗用密级配沥青混凝土的渗透系数一般为防渗用密级配沥青混凝土的渗透系数一般为10- 6 10-9 mms，排水层开级配沥青混凝土的渗透系，排水层开级配沥青混凝土的渗透系 数可达数可达1.00.1mms。 沥青混凝土抗渗沥青混凝土抗渗 性可用沥青混凝土性可用沥青混凝土 孔隙率来评定。当孔隙率来评定。当 孔隙率小于孔隙率小于4时，时， 渗透系数可小于渗透系数可小于10-6 mms。 沥青混凝土抗渗沥青混凝土抗渗 性还随

37、所受压力的性还随所受压力的 增加而增大。增加而增大。 l l 稳定性稳定性指沥青混凝土在高温条件下及外荷长指沥青混凝土在高温条件下及外荷长 期作用下不发生严重变形或流淌的性质，又称为期作用下不发生严重变形或流淌的性质，又称为 高温稳定性。高温稳定性。 l l 沥青混凝土的稳定性可用高温抗压强度、热稳定沥青混凝土的稳定性可用高温抗压强度、热稳定 性系数或斜坡流淌值及马歇尔试验来评定。性系数或斜坡流淌值及马歇尔试验来评定。 l l 常用马歇尔试验的稳定度和流值作为评定沥青混常用马歇尔试验的稳定度和流值作为评定沥青混 凝土稳定性指标凝土稳定性指标。 将将101.6mm 63.5mm的圆柱试件侧放在加

38、荷的圆柱试件侧放在加荷 压头内，使试件在试验机上以压头内，使试件在试验机上以505mmmin的变的变 形速率加荷，试件破坏时达到的最大荷载即为稳定形速率加荷，试件破坏时达到的最大荷载即为稳定 度度(以以N计计)，试件达到最大荷载时所发生的变形即为，试件达到最大荷载时所发生的变形即为 流值流值(以以1/10mm计计)。 l 水工沥青混凝土用马歇尔试验对其配合比进水工沥青混凝土用马歇尔试验对其配合比进 行初步选择，并用马歇尔试验作为施工质量控制行初步选择，并用马歇尔试验作为施工质量控制 的主要方法。的主要方法。 l l 沥青混凝土的稳定性与原材料的性质及其配沥青混凝土的稳定性与原材料的性质及其配

39、合比有关。为提高稳定性应选用软化点较高、温合比有关。为提高稳定性应选用软化点较高、温 度稳定性较好的沥青，并选用级配良好的碱性岩度稳定性较好的沥青，并选用级配良好的碱性岩 石碎石作骨料。石碎石作骨料。 l l 温度升高时，沥青材料体积膨胀，膨胀的沥温度升高时，沥青材料体积膨胀，膨胀的沥 青会造成矿料颗粒间距增大，稳定性降低。当孔青会造成矿料颗粒间距增大，稳定性降低。当孔 隙率大于隙率大于2时，可保证沥青混凝土具有较好的时，可保证沥青混凝土具有较好的 稳定性。稳定性。 柔性是指沥青混凝土柔性是指沥青混凝土(或砂浆或砂浆)在自重或外力作用在自重或外力作用 下，能适应变形而不产生裂缝的性能。下，能适应变形而不产生裂缝的性能。 l l 柔性好的沥青混凝土，能适应变形而不易裂缝，柔性好的沥青混凝土，能适应变形而不易裂缝， 即使产生裂缝，在高水头压力作用下裂缝也能自行即使产生裂缝，在高水头压力作用下裂缝也能自行 封闭。封闭。 l l 沥青混凝土的柔性主要取决于沥青的性质和用量沥青混凝土的柔性主要取决于沥青的性质和用量 青、矿质混合料的级配以及填充料与沥青用量的比青、矿质混合料的级配以及填