第八章 沥青及沥青混合料

1、6.沥青和沥青混合料 6.1 沥青材料 6.2 沥青混合料 学习目标： 掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测 定方法；了解主要沥青制品及其用途。 掌握沥青混合料配合比，包括矿质材料配 合比的设计和配制；了解沥青混合料使用 要点。 6.1 沥青材料 6.1.1沥青的分类与基本组成结构 1.沥青的分类 沥青材料是由一些极其复杂的高分子的碳氢化合物和这 些碳氢化合物的非金属（氧、硫，氮）的衍生物所组成 的混合物。 沥青材料按其在自然界中的获得方式可分为二大类： （1）地沥青：天然沥青；石油沥青。 （2）焦油沥青：煤沥青；页岩沥青。 沥青主要用于道路工程以及防潮、防水、防腐蚀材料。 2.沥青的基本组成

2、结构 （1）石油沥青的基本组成 石油沥青是由石油经蒸馏、吹氧、调和等工艺加工得到 的残留物。 化学组分分析就是将沥青分离为几个化学性质相近，而 且具有某些共同特征的部分划分为一组，这些组就称为 “组分”。 将沥青分离为油分、树脂和沥青质油分、树脂和沥青质等三组分。 油分赋予沥青以流动性，其含量直接影响沥青的柔软性、 抗裂性及施工难度； 树脂主要使沥青具塑性和粘性； 沥青质决定沥青的粘结力、粘度和温度稳定性，以及沥 青的硬度、软化点等。 组分状态染色比密度分子量 含量， % 油分油状液体 淡黄- 红褐色 小树脂 粘稠状 物体 黄-黑色略大于1 600 1000 1530

3、 地沥 青质 无定形 固体粉末 深褐- 黑色 大于110001030 2）石油沥青的胶体结构）石油沥青的胶体结构 胶体结构的形成胶体结构的形成：沥青的胶体结构是以沥沥青的胶体结构是以沥 青质为胶核，青质为胶核，树脂和油分树脂和油分被吸附其表面，并逐渐被吸附其表面，并逐渐 向外扩散形成胶团，胶团再分散于向外扩散形成胶团，胶团再分散于油油分中。分中。 胶体结构类型胶体结构类型： A.A.溶胶结构溶胶结构具有较好的自愈性和低温变形能具有较好的自愈性和低温变形能 力，但温度力，但温度稳定稳定性较差。性较差。 B.B.溶溶- -凝胶结构凝胶结构在高温时具有较低的感温性，在高温时具有较低的感温性， 低温时

4、又有较好的形变能力。低温时又有较好的形变能力。 C.C.凝胶结构凝胶结构具有温度具有温度稳定稳定性较性较好好，但低温变，但低温变 形能力较差。形能力较差。 6.1.2沥青的主要性质及其测试方法 1.沥青的主要性质及测试方法 （1）粘滞性）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。也可以说，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。 液体石油沥青的粘滞性用粘滞度（也称标准粘度） 指标表示，它表征了液体沥青在流动时的内部阻 力；对于半固体或固体的石油沥青则用针入度指 标表示，它反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。 粘滞度是在规定温度t（通常为20、2

5、5、 30或60），规定直径d（为3mm、5mm或者 10mm）的孔流出50沥青所需的时间秒数T。 常用符号“ ”表示。粘滞度测定示意图见下 图。 针入度是在规定温度25条件下，以规定100 g 的标准针，在规定时间5s 内贯入试样中的深度 （1/10mm为1度）表示。针入度测定示意图见下 图。显然，针入度越大，表示沥青越软，粘度越 小。 一般，地沥青质含量高，有适量的树脂和较少的 油分时，石油沥青粘滞性大。温度升高，其粘性 降低。 TC d t （2）塑性）塑性 塑性是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。 石油沥青的塑性用延度指标表示。沥青延度是

6、把 沥青试样制成 字形标准试模（中间最小截面 积为1）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。延度指标测定的示意图见下图。延度值愈 大，表示沥青塑性愈好。 一般，沥青中油分和地沥青质适量，树脂含量越 多，延度越大，塑性越好。温度升高，沥青的塑 性随之增大。 （3）温度敏感性）温度敏感性 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。 1）软化点 软化点是指沥青由固态转变为具有一定流动性膏 体的温度，可采用环球法测定（见上图）。 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

7、象。石油沥青温度敏感性与地沥 青质含量和蜡含量密切相关。地沥青质增多，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。 2）针入度指数 沥青针入度值的对数与温度具有线性关系： 则沥青的针入度指数PI可按下式计算： 按针人度指数可将沥青划分为三种胶体结构，即 针人度指数者为溶胶结构； 针入度指数者为凝胶结构； 针人度指数一十者为溶凝胶结构。 TAKp p lg lg P P P A A PI lg lg lg 501 50020 （4）大气稳定性）大气稳定性 大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因 素长

8、期综合作用下抵抗老化的性能。 在大气因素的综合作用下，沥青中的低分子量组分会向 高分子量组分转化递变，即油分一树脂地沥青质。由 于树脂向地沥青质转化的速度要比油分变为树脂的速度 快得多，因此石油沥青会随时间进展而变硬变脆，亦即 “老化”。 石油沥青的大气稳定性以沥青试样在加热蒸发前后的 “蒸发损失百分率”和“蒸发后针入度比”来评定。其 测定方法是：先测定沥青试样的质量及其针入度，然后 将试样置于烘箱中，在160下加热蒸发5h，待冷却后 再测定其质量和针入度，则 蒸发损失百分率愈小，蒸发后针入度比愈大，则 表示沥青大气稳定性愈好，亦即“老化“愈慢。 (5)闪点和燃点 闪点是指沥青达到软化点后再继

9、续加 热，则会发生热分解而产生挥发性的气体， 当与空气混合，在一定条件下与火焰接触， 初次产生蓝色闪光时的沥青温度。 燃点又称着火点。当沥青温度达到闪 点，温度如再上升，与火接触而产生的火 焰能持续燃烧5s以上时，这个开始燃烧的 温度即为燃点。 各种沥青的最高加热温度都必须低于 其闪点和燃点。 (6)溶解度 沥青的溶解度是指沥青在溶剂中(苯 或二硫化碳)溶解的百分率。沥青溶解度是 用来确定沥青中有害杂质含量的。 沥青中有害物质含量高，主要会降低 沥青的粘滞性。一般石油沥青溶解度高达 98%以上，而天然沥青因含不溶性矿物质， 溶解度低。 (7)水分 水在纯沥青中溶解度在0.001%0.01% 之

10、间。沥青吸收的水分取决于所含能溶于 水的盐分的多少，沥青含盐分越多，水作 用时间越长，水分就越大。 由于沥青中含有水分，施工前要进行 加热熬制。在加热过程中，应加快搅拌， 促使水分蒸发，并降低加热温度，而且锅 内沥青不能装得过多。 沥青的主要技术标准以针入度、延伸 度、软化点等指标表示，见表6.1。 6.1.3 沥青的技术质量标准沥青的技术质量标准 表表6.1 石油沥青的质量指标石油沥青的质量指标 使用沥青，应对其牌号加以鉴别。在 施工现场的简易鉴别方法见表6.2。 6.1.4 石油沥青的简易鉴别石油沥青的简易鉴别 表表6.2 石油沥青牌号简易鉴别方法石油沥青牌号简易鉴别方法 牌号简 易 鉴

11、别 方 法 10 30 60 140100 用铁锤敲击，成为较小碎块，表面呈黑色并有光 用铁锤敲击，成为较大碎块 用铁锤敲击，只发生变形，不破碎 质地较柔软 建筑石油沥青主要用于屋面、地下防 水及沟槽防水、防腐蚀等工程。道路石油 沥青主要用于沥青混凝土或沥青砂浆，用 于道路路面或工业厂房地面等工程。根据 工程需要还可以将建筑石油沥青与道路石 油沥青掺和使用。 6.5 石油沥青的应用石油沥青的应用 煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品。 烟煤干馏时所挥发的物质冷凝为煤焦油， 煤焦油经分馏加工，提取出各种油质后的 产品即为煤沥青。 6.2 煤沥青的主要技术性质及应用煤沥青的主要技术性质及应用 煤沥青可分

12、为硬煤沥青与软煤沥青两 种。 硬煤沥青是从煤焦油中蒸馏出轻油、 中油、重油及蒽油之后的残留物，常温下 一般呈硬的固体；软煤沥青是从煤焦油中 蒸馏出水分、轻油及部分中油后得到的产 品。 6.2.1 分类分类 煤沥青的技术指标按国家标准GB 229080规定，见表6.3。 6.2.2 煤沥青的技术指标煤沥青的技术指标 表表6.3 煤沥青的技术指标煤沥青的技术指标 指 标 名 称 低温沥青中温沥青 高温沥青 一类二类电极用一般用 软化点(环球法)() 甲苯不溶物含量(%) 灰分(%)不大于 水分(%)不大于 挥发分(%) 喹啉不溶物含量(%)不大 于 3045 4575 7590 1525 0.3

13、5.0 6070 10 7595 25 0.5 5.0 5575 95120 5.0 煤沥青与石油沥青都是一种复杂的高 分子碳氢化合物，它们的外观相似，具有 共同点，但由于组分不同，它们之间存在 着很大区别。石油沥青与煤沥青的主要区 别见表6.4。 6.2.3 煤沥青与石油沥青的区别煤沥青与石油沥青的区别 表表6.4 石油沥青与煤沥青的主要区别石油沥青与煤沥青的主要区别 性质石油沥青煤沥青 密度(g/cm3) 燃烧 锤击 颜色 溶解 温度稳定性 大气稳定性 防水性 抗腐蚀性 近于1.0 烟少、无色、有松香味、无毒 韧性较好 呈辉亮褐色 易溶于煤油与汽油中，呈棕黑色 较好 较高 较好 差 1.2

14、51.28 烟多、黄色、臭味大、有毒 韧性差，较脆 浓黑色 难溶于煤油与汽油中，呈黄绿色 较差 较低 较差(含酚、能溶于水) 强 煤沥青的许多性能都不及石油沥青。 煤沥青塑性、温度稳定性较差，冬季易脆， 夏季易于软化，老化快。加热燃烧时，烟 呈黄色，有刺激性臭味，略有毒性，但具 有较高的抗微生物侵蚀作用，适用于地下 防水工程或作为防腐材料用。 6.2.4 煤沥青的应用煤沥青的应用 2.石油沥青的技术要求 （1）建筑石油沥青的标准与选用（表6-4） （2）道路石油沥青的技术要求 1）中、轻交通量道路石油沥青技术要求（表6-5） 按针入度划分为：A-200、A-180、A-140、A-100甲、A

15、- 100乙、A-60甲、A-60乙六个标号。 2）重交通量道路石油沥青技术要求（表6-6） 按针入度划分为：AH-130、AH-110、AH-90、AH-70、AH-50 五个标号。 3）液体石油沥青技术要求 沥青路面施工及验收规范GB50092-96规定，依据凝 结速度分为快凝AL(R)、中凝AL(M)和慢凝AL(S)三个等 级。 6.3 沥青的掺配、改性及主要沥青制品 1.沥青的掺配 施工中，若采用一种沥青不能满足配制沥青胶所 要求的软化点时，可用两种或三种沥青进行掺配。 掺配要注意遵循同源原则，即同属石油沥青或同 属煤沥青（或煤焦油）的才可掺配。 两种沥青掺配的比例可用下式估算： 例例

16、7-1 7-1 某建筑工程屋面防水，需用软化点为某建筑工程屋面防水，需用软化点为 7575的石油沥青，但的石油沥青，但 工地仅有软化点为工地仅有软化点为9595和和 2525的两种石油沥青，问应如何掺配？的两种石油沥青，问应如何掺配？ 解解 掺配时较软石油沥青（软化点为掺配时较软石油沥青（软化点为2525）用量为：）用量为： 较硬石油沥青（软化点为较硬石油沥青（软化点为9595）用量为：）用量为： Q Q2 2=100%-Q=100%-Q1 1=71.4%=71.4% 以估算的掺配比例和其邻近的比例（以估算的掺配比例和其邻近的比例（1010） 进行试配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的进行试配

17、（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的 软化点，然后绘制软化点，然后绘制“掺配比一软化点掺配比一软化点”关系曲线，关系曲线， 即可从曲线上确定出所要求的掺配比例。即可从曲线上确定出所要求的掺配比例。 %6 .28%100 2595 7595 %100 12 2 1 TT TT Q 例例7-2 7-2 某工地需要使用软化点为某工地需要使用软化点为 8585的石的石 油沥青油沥青5 5 ，现有，现有1010号石油沥青号石油沥青3.53.5，3030号号 石油沥青石油沥青1 1 和和6060乙石油沥青乙石油沥青 。试通过。试通过 计算确定出三种牌号沥青各需用多少吨？计算确定出三种牌号沥青各需用多少吨？

18、解解 由表由表10-310-3知知1010号石油沥青的软化点为号石油沥青的软化点为 9595 3030号石油沥青的软化点为号石油沥青的软化点为 7070 由表由表10-210-2知知6060乙石油沥青的软化点为乙石油沥青的软化点为 5050 （1 1） 10 10号石油沥青和号石油沥青和3030号石油沥青掺配：号石油沥青掺配： 3030号石油沥青掺量为：号石油沥青掺量为： 1010号石油沥青掺量为号石油沥青掺量为 Q Q2 2=100%-Q=100%-Q1 1=100%=100%40%=60%40%=60% 设掺配设掺配 1 1 3030号石油沥青，需号石油沥青，需x x1 1 t 10 t

19、10号石油沥青，号石油沥青， 60%60%x =40%x =40%1 1 x = 0.67 tx = 0.67 t 则用则用3030号石油沥青号石油沥青1 1 和和1010号石油沥青号石油沥青0.67 0.67 ， 可配可配 制制1.67t1.67t软化点为软化点为 8585的石油沥青。尚需要用的石油沥青。尚需要用1010号石油号石油 沥青和沥青和6060号乙石油沥青配制号乙石油沥青配制 5 51.67=3.33t1.67=3.33t软化点为软化点为 8585的石油沥青的石油沥青. . %40%100 7095 8595 %100 12 2 1 TT TT Q （2 2） 10 10号石油沥青

20、和号石油沥青和6060号乙石油沥青掺配号乙石油沥青掺配 6060号乙石油沥青掺量为号乙石油沥青掺量为 1010号石油沥青掺量为号石油沥青掺量为 Q Q2 2=100%-Q=100%-Q1 1=100%=100%22.2%=77.8%22.2%=77.8% 则配制则配制3.33t3.33t软化点为软化点为 8585的石油沥青的石油沥青, , 6060乙石油沥青需要量为：乙石油沥青需要量为：3.33t3.33t22.2% =0.74t22.2% =0.74t 1010号石油沥青需要量为号石油沥青需要量为: 3.33t: 3.33t77.8% =2.59t77.8% =2.59t 1010号石油沥青

21、合计需要量为：号石油沥青合计需要量为： 0.67 + 2.59 = 3.26t0.67 + 2.59 = 3.26t 故配制故配制5t5t软化点为软化点为 8585的石油沥青，需的石油沥青，需1010号石油沥青号石油沥青 3.26 t, 303.26 t, 30号石油沥青号石油沥青1t, 601t, 60乙石油沥青乙石油沥青0.74t0.74t。 %2 .22%100 5095 8595 %100 12 2 1 TT TT Q 由于由于1010号石油沥青的软化点为号石油沥青的软化点为 9595， 3030号号 石油沥青的软化点为石油沥青的软化点为 7070，6060乙石油沥青的乙石油沥青的 软

22、化点为软化点为 5050，故配制软化点为，故配制软化点为 8585的石的石 油沥青，只能采取油沥青，只能采取1010号石油沥青与号石油沥青与3030号石油号石油 沥青掺配和沥青掺配和1010号石油沥青与号石油沥青与6060乙石油沥青掺乙石油沥青掺 配两种方式。配两种方式。# # 6.4 6.4 改性石油沥青改性石油沥青 1 1、 矿物填料改性沥青矿物填料改性沥青 在沥青中加入一定数量的矿物填充料，在沥青中加入一定数量的矿物填充料， 可以提高沥青的粘性和耐热性，减小沥青可以提高沥青的粘性和耐热性，减小沥青 的温度敏感性，同时也减少了沥青的耗用的温度敏感性，同时也减少了沥青的耗用 量，主要适用于生

23、产沥青胶。量，主要适用于生产沥青胶。 （）常用矿物填料（）常用矿物填料 矿物填料有粉状和纤维状两种，常用矿物填料有粉状和纤维状两种，常用 的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒 和云母粉等。和云母粉等。 （）矿物填充料改性机理（）矿物填充料改性机理 由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用， 沥青可以单分子状态排列在矿物颗粒（或纤沥青可以单分子状态排列在矿物颗粒（或纤 维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，称维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，称 之为之为“结构沥青结构沥青”。结构沥青具有较高的粘。结构沥青具有较高的粘 性和耐热

24、性等，但是矿物填充料的掺入量要性和耐热性等，但是矿物填充料的掺入量要 适当，一般掺量为时，可以适当，一般掺量为时，可以 形成恰当的结构沥青膜层。形成恰当的结构沥青膜层。 2 2 、树脂改性沥青、树脂改性沥青 用树脂改性石油沥青，可以改善沥青的耐寒用树脂改性石油沥青，可以改善沥青的耐寒 性、耐热性、粘结性和不透气性。在生产卷性、耐热性、粘结性和不透气性。在生产卷 材、密封材料和防水涂料等产品时均需应用。材、密封材料和防水涂料等产品时均需应用。 常用的树脂有：古马隆树脂，聚乙烯，聚丙常用的树脂有：古马隆树脂，聚乙烯，聚丙 烯，酚醛树脂及天然松香等。烯，酚醛树脂及天然松香等。 3 3、橡胶改性沥青、

25、橡胶改性沥青 （）氯丁橡胶改性沥青（）氯丁橡胶改性沥青 石油沥青中掺入氯丁橡胶后，可使其气密石油沥青中掺入氯丁橡胶后，可使其气密 性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐 臭氧性、耐候性和耐燃性等得到大大改善。臭氧性、耐候性和耐燃性等得到大大改善。 氯丁橡胶掺入的方法有溶剂法和水乳法。氯丁橡胶掺入的方法有溶剂法和水乳法。 溶剂法是先将氯丁橡胶溶于一定的溶剂溶剂法是先将氯丁橡胶溶于一定的溶剂 （如甲苯）中形成溶液，然后掺入液态沥（如甲苯）中形成溶液，然后掺入液态沥 青中并混合均匀即可。水乳法是将橡胶和青中并混合均匀即可。水乳法是将橡胶和 石油沥青分别制成乳液，然后

26、混合均匀即石油沥青分别制成乳液，然后混合均匀即 可使用。可使用。 （2 2）丁基橡胶改性沥青）丁基橡胶改性沥青 丁基橡胶沥青的配制方法与氯丁橡胶沥青类似。丁基橡胶沥青的配制方法与氯丁橡胶沥青类似。 （）热塑性丁苯橡胶（）热塑性丁苯橡胶（SBSSBS）改性沥青）改性沥青 SBSSBS热塑性橡胶兼有橡胶和塑料的特性，常温下热塑性橡胶兼有橡胶和塑料的特性，常温下 具有橡胶的弹性，在高温下又能像塑料那样熔融具有橡胶的弹性，在高温下又能像塑料那样熔融 流动，成为可塑的材料。所以采用橡胶改流动，成为可塑的材料。所以采用橡胶改 性沥青，其耐高、低温性能均有较明显提高。性沥青，其耐高、低温性能均有较明显提高。

27、 （）再生橡胶改性沥青（）再生橡胶改性沥青 再生橡胶掺入石油沥青中，同样可大大提高石油再生橡胶掺入石油沥青中，同样可大大提高石油 沥青的气密性，低温柔性，耐光、热和臭氧性，沥青的气密性，低温柔性，耐光、热和臭氧性， 以及耐候性，且价格低廉。以及耐候性，且价格低廉。 第二节第二节 沥青基防水材料沥青基防水材料 1. 1. 沥青防水卷材沥青防水卷材 凡用原纸或玻璃布、石棉布、棉麻织品等胎料浸凡用原纸或玻璃布、石棉布、棉麻织品等胎料浸 渍石油沥青（或焦油沥青）制成的卷状材料，称渍石油沥青（或焦油沥青）制成的卷状材料，称 为浸渍卷材（有胎卷材）。将石棉、橡胶粉等掺为浸渍卷材（有胎卷材）。将石棉、橡胶粉

28、等掺 入沥青材料中，经碾压制成的卷状材料称为辊压入沥青材料中，经碾压制成的卷状材料称为辊压 卷材（无胎卷材）。这两种卷材通称沥青防水卷卷材（无胎卷材）。这两种卷材通称沥青防水卷 材。材。 1.1 1.1 普通原纸胎基油毡和油纸普通原纸胎基油毡和油纸 采用低软化点沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的采用低软化点沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的 纸胎防水卷材叫油纸，当再用高软化点沥青涂盖纸胎防水卷材叫油纸，当再用高软化点沥青涂盖 油纸的两面，并撒布隔离材料后，则称为油毡。油纸的两面，并撒布隔离材料后，则称为油毡。 按原纸按原纸1m1m2 2的质量克数，油毡分为的质量克数，油毡分为200200、350350

29、和和500500 三种标号，油纸分为三种标号，油纸分为200200和和350350两种标号。两种标号。 1.2 1.2 新型有胎沥青防水卷材新型有胎沥青防水卷材 新型有胎沥青防水卷材主要有麻布油毡、石棉布油毡、新型有胎沥青防水卷材主要有麻布油毡、石棉布油毡、 玻璃纤维布油毡、合成纤维布油毡等。这些油毡的制玻璃纤维布油毡、合成纤维布油毡等。这些油毡的制 法与纸胎油毡相同，但抗拉强度、耐久性等都比纸胎法与纸胎油毡相同，但抗拉强度、耐久性等都比纸胎 油毡好得多，适用于防水性、耐久性和防腐性要求较油毡好得多，适用于防水性、耐久性和防腐性要求较 高的工程。高的工程。 SBSSBS改性沥青柔性油毡是近年来

30、生产的一种弹性体沥改性沥青柔性油毡是近年来生产的一种弹性体沥 青防水卷材，它以聚酯纤维无纺布为胎体，以青防水卷材，它以聚酯纤维无纺布为胎体，以 橡胶改性沥青为面层，以塑料薄膜为隔离层，油毡表橡胶改性沥青为面层，以塑料薄膜为隔离层，油毡表 面带有砂粒。它的耐撕裂强度比玻璃纤维胎油毡大面带有砂粒。它的耐撕裂强度比玻璃纤维胎油毡大 15151717倍，耐刺穿性大倍，耐刺穿性大15151919倍，可用氯丁粘合剂进倍，可用氯丁粘合剂进 行冷粘贴施工，也可用汽油喷灯进行热熔施工，是目行冷粘贴施工，也可用汽油喷灯进行热熔施工，是目 前性能最佳的油毡之一。前性能最佳的油毡之一。 弹性体（弹性体（SBS）改性沥

31、青防水卷材）改性沥青防水卷材 塑性体改性沥青防水卷材（APP卷材） 塑性体塑性体(APP)改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材 是以聚酯粘或是以聚酯粘或 玻纤粘为胎体，以无规聚丙烯（玻纤粘为胎体，以无规聚丙烯（APP）或聚烯）或聚烯 类类 聚合物聚合物(APAO、APO)作改性剂，以作改性剂，以PE膜为底面防膜为底面防 粘隔层或单面粘砂粒自带保护层的塑性体改性沥青粘隔层或单面粘砂粒自带保护层的塑性体改性沥青 防水卷材。防水卷材。 产品用途：产品用途： 用于工业与民用建筑的屋面、地下室、卫生间用于工业与民用建筑的屋面、地下室、卫生间 的防水、防潮以及桥梁、停车场、游泳池、隧道、的防水、防潮以及桥梁、

32、停车场、游泳池、隧道、 蓄水池等建筑物的防水。蓄水池等建筑物的防水。APP适用于环境温度较高适用于环境温度较高 地区的建筑防水。地区的建筑防水。 产品特点：产品特点： 弹性大、抗拉强度和延伸率高、高温不流淌、弹性大、抗拉强度和延伸率高、高温不流淌、 低温不脆裂、耐疲劳、抗老化、施工操作简便、环低温不脆裂、耐疲劳、抗老化、施工操作简便、环 境适应性广、造价低、维修方便、防水性能优异。境适应性广、造价低、维修方便、防水性能优异。 改性沥青聚乙烯胎防水卷材 以改性沥青为基料，高密度聚乙烯膜为 胎体，铝箔为覆面材料，经滚压、水冷 成型制成的改性沥青聚乙烯胎铝箔覆面 防水卷材 。 2. 2. 沥青基防水

33、涂料沥青基防水涂料 2.1 2.1 乳化沥青乳化沥青 乳化沥青是沥青以微粒（粒径乳化沥青是沥青以微粒（粒径mm 左右）分散在有乳化剂的水中而成的乳胶左右）分散在有乳化剂的水中而成的乳胶 体。配制时，首先在水中加入少量乳化剂，体。配制时，首先在水中加入少量乳化剂， 再将沥青热熔后缓缓倒入，同时高速搅拌，再将沥青热熔后缓缓倒入，同时高速搅拌， 使沥青分散成微小颗粒，均匀分布在溶有使沥青分散成微小颗粒，均匀分布在溶有 乳化剂的水中。由于乳化剂分子一端强烈乳化剂的水中。由于乳化剂分子一端强烈 吸附在沥青微小颗粒表面，另一端则与水吸附在沥青微小颗粒表面，另一端则与水 分子很好地结合，产生有益的桥梁作用，

34、分子很好地结合，产生有益的桥梁作用， 使乳液获得稳定。使乳液获得稳定。 乳化剂是一种表面活性剂。工程中所用的阴乳化剂是一种表面活性剂。工程中所用的阴 离子乳化剂有钠皂或肥皂、洗衣粉等。阳离离子乳化剂有钠皂或肥皂、洗衣粉等。阳离 子乳化剂有双甲基十八烷溴胺和三甲基十六子乳化剂有双甲基十八烷溴胺和三甲基十六 烷溴胺等。非离子乳化剂有聚乙烯醇，平平烷溴胺等。非离子乳化剂有聚乙烯醇，平平 加（烷基苯酚环氧乙烷缩合物）等。矿物胶加（烷基苯酚环氧乙烷缩合物）等。矿物胶 体乳化剂有石灰膏及膨润土等。体乳化剂有石灰膏及膨润土等。 乳化沥青涂刷于基材表面，或与砂、石乳化沥青涂刷于基材表面，或与砂、石 材料拌和成

35、型后，其中水分逐渐散失，沥青材料拌和成型后，其中水分逐渐散失，沥青 微粒靠拢而将乳化剂薄膜挤破，从而相互团微粒靠拢而将乳化剂薄膜挤破，从而相互团 聚而粘结，这个过程称乳化沥青成膜。聚而粘结，这个过程称乳化沥青成膜。 乳化沥青可涂刷或喷涂在材料表面作为乳化沥青可涂刷或喷涂在材料表面作为 防潮或防水层，也可粘贴玻璃纤维毡片（或防潮或防水层，也可粘贴玻璃纤维毡片（或 布）作屋面防水层，或用于拌制冷用沥青砂布）作屋面防水层，或用于拌制冷用沥青砂 浆和沥青混凝土。浆和沥青混凝土。 2.22.2橡胶沥青防水涂料及水性沥青基薄质防水涂橡胶沥青防水涂料及水性沥青基薄质防水涂 料料 橡胶沥青防水涂料是以沥青为基

36、料，加入改性橡胶沥青防水涂料是以沥青为基料，加入改性 材料橡胶和稀释剂及其他助剂等而制成的粘稠液体。材料橡胶和稀释剂及其他助剂等而制成的粘稠液体。 橡胶沥青防水涂料的特点是耐水性强。由于橡橡胶沥青防水涂料的特点是耐水性强。由于橡 胶的加入改善了沥青涂膜的性质，故在水的长期作胶的加入改善了沥青涂膜的性质，故在水的长期作 用下，涂膜不脱落，不起皮，抗渗性好，抗裂性优用下，涂膜不脱落，不起皮，抗渗性好，抗裂性优 异，有较好的弹性和延伸性，尤其是低温下的抗裂异，有较好的弹性和延伸性，尤其是低温下的抗裂 性能更好，故适用于基层易开裂的屋面防水层。又性能更好，故适用于基层易开裂的屋面防水层。又 因其耐化学

37、腐蚀性好，故也可作木材、金属管道等因其耐化学腐蚀性好，故也可作木材、金属管道等 的防腐涂层。的防腐涂层。 以化学乳化剂配制的乳化沥青为基料，掺入氯以化学乳化剂配制的乳化沥青为基料，掺入氯 丁胶乳或再生橡胶等形成的防水涂料，称为水性沥丁胶乳或再生橡胶等形成的防水涂料，称为水性沥 青基薄质防水涂料。青基薄质防水涂料。 3. 3. 沥青胶与冷底子油沥青胶与冷底子油 3.13.1沥青胶沥青胶 沥青胶又称沥青玛瑅脂，它是在熔（溶）沥青胶又称沥青玛瑅脂，它是在熔（溶） 化的沥青中加入粉状或纤维状的填充料经化的沥青中加入粉状或纤维状的填充料经 均匀混合而成。填充料粉状的如滑石粉、均匀混合而成。填充料粉状的如

38、滑石粉、 石灰石粉、白云石粉等，纤维状的如石棉石灰石粉、白云石粉等，纤维状的如石棉 屑、木纤维等。沥青胶的常用配合比为沥屑、木纤维等。沥青胶的常用配合比为沥 青青70%70%90%90%，矿粉，矿粉10103030。如采用的。如采用的 沥青粘性较低，矿粉可多掺一些。一般矿沥青粘性较低，矿粉可多掺一些。一般矿 粉越多，沥青胶的耐热性越好，粘结力越粉越多，沥青胶的耐热性越好，粘结力越 大，但柔韧性降低，施工流动性也变差。大，但柔韧性降低，施工流动性也变差。 沥青胶有热用和冷用的两种，一般工地施沥青胶有热用和冷用的两种，一般工地施 工是热用。配制热用沥青胶时，先将矿粉工是热用。配制热用沥青胶时，先将

39、矿粉 加热到加热到100100110110，然后慢慢地加入已熔，然后慢慢地加入已熔 化的沥青中，继续加热并搅拌均匀即成。化的沥青中，继续加热并搅拌均匀即成。 热用沥青胶用于粘结和涂抹石油沥青油毡。热用沥青胶用于粘结和涂抹石油沥青油毡。 冷用时需加入稀释剂将其稀释后于常温下冷用时需加入稀释剂将其稀释后于常温下 施工应用，它可以涂刷成均匀的薄层。施工应用，它可以涂刷成均匀的薄层。 3.23.2冷底子油冷底子油 冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯 等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青涂等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青涂 料。它的粘度小，能渗入到混凝土、砂浆、料。

40、它的粘度小，能渗入到混凝土、砂浆、 木材等材料的毛细孔隙中，待溶剂挥发后，木材等材料的毛细孔隙中，待溶剂挥发后， 便与基材牢固结合，使基面具有一定的憎便与基材牢固结合，使基面具有一定的憎 水性，为粘结同类防水材料创造了有利条水性，为粘结同类防水材料创造了有利条 件。因它多在常温下用作防水工程的打底件。因它多在常温下用作防水工程的打底 材料，故名冷底子油。冷底子油常随配随材料，故名冷底子油。冷底子油常随配随 用，通常是采用用，通常是采用30304040的的3030号或号或1010号号 石油沥青，与石油沥青，与60%60%70%70%的有机溶剂（多用的有机溶剂（多用 汽油）配制而成汽油）配制而成。

41、 4. 4. 建筑防水沥青嵌缝油膏建筑防水沥青嵌缝油膏 建筑防水沥青嵌缝油膏是以石油沥青为基建筑防水沥青嵌缝油膏是以石油沥青为基 料，再加入改性材料废橡胶粉和硫化鱼油、料，再加入改性材料废橡胶粉和硫化鱼油、 稀释剂（松焦油、松节重油和机油）及填稀释剂（松焦油、松节重油和机油）及填 充料（石棉纺和滑石粉）等，经混拌制成充料（石棉纺和滑石粉）等，经混拌制成 膏状物，为最早使用的冷用嵌缝材料。沥膏状物，为最早使用的冷用嵌缝材料。沥 青嵌缝油膏的主要特点是炎夏不易流淌，青嵌缝油膏的主要特点是炎夏不易流淌， 寒冬不易脆裂，粘结力较强，延伸性、塑寒冬不易脆裂，粘结力较强，延伸性、塑 性和耐候性均较好，因此

42、广泛用于一般屋性和耐候性均较好，因此广泛用于一般屋 面板和墙板的接缝处，也可用作各种构筑面板和墙板的接缝处，也可用作各种构筑 物的伸缩缝、沉降缝等的嵌填密封材料。物的伸缩缝、沉降缝等的嵌填密封材料。 沥青混合料的定义沥青混合料的定义 沥青混合料是将石子、砂（沥青混合料是将石子、砂（0.15mm0.15mm）和矿粉）和矿粉 （ 0.15mm0.15mm）经人工合理选择级配组成的矿质）经人工合理选择级配组成的矿质 混合料与适量的沥青材料经拌和所组成的混合物。混合料与适量的沥青材料经拌和所组成的混合物。 将沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类将沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类 型的沥青混

43、合料路面。型的沥青混合料路面。 沥青混合料主要包括沥青混合料主要包括沥青混凝土混合料沥青混凝土混合料 和沥青碎（砾）石混合料和沥青碎（砾）石混合料两类，两类， 一般经碾压密实后前者的剩余空隙率不大于一般经碾压密实后前者的剩余空隙率不大于1010 称为沥青混凝土，后者的剩余空隙率大于称为沥青混凝土，后者的剩余空隙率大于1010的的 称为沥青碎（砾）石混合料。称为沥青碎（砾）石混合料。 6.4沥青混合料 （3）按沥青混合料级配分类）按沥青混合料级配分类 1）沥青混凝土混合料（）沥青混凝土混合料（AC） 2）密级配沥青混凝土混合料）密级配沥青混凝土混合料 I型压实后剩余空隙率型压实后剩余空隙率3%6

44、%； II型压实后剩余空隙率型压实后剩余空隙率4%10%。 3）半开级配沥青混合料（）半开级配沥青混合料（AM） 压实后剩余空隙率压实后剩余空隙率10%。 4）开级配沥青混合料）开级配沥青混合料 压实后剩余空隙率压实后剩余空隙率15%。 5）间断级配沥青混合料）间断级配沥青混合料 T tgc 3. 3. 沥青混合料的技术性质沥青混合料的技术性质 （1 1）高温稳定性）高温稳定性 沥青混合料的高温稳定性是指在夏季高温条沥青混合料的高温稳定性是指在夏季高温条 件下，沥青混合料承受多次重复荷载作用而不件下，沥青混合料承受多次重复荷载作用而不 发生过大的累积塑性变形的能力。沥青混合料发生过大的累积塑性

45、变形的能力。沥青混合料 路面在车轮作用下受到垂直力和水平力的综合路面在车轮作用下受到垂直力和水平力的综合 作用，能抵抗高温而不产生车辙和波浪等破坏作用，能抵抗高温而不产生车辙和波浪等破坏 现象的为高温稳定性符合要求。现象的为高温稳定性符合要求。 在国内外的沥青混凝土技术规范中，多数采用在国内外的沥青混凝土技术规范中，多数采用 高温强度与稳定性作为主要技术指标。高温强度与稳定性作为主要技术指标。 我国国家标准采用马歇尔稳定度试验法我国国家标准采用马歇尔稳定度试验法 作为高温稳定性的测试评定方法。作为高温稳定性的测试评定方法。 马歇尔试验法是将选定级配组成的矿质马歇尔试验法是将选定级配组成的矿质

46、混合科，加入适量的沥青，在规定条件下拌混合科，加入适量的沥青，在规定条件下拌 制成均匀混合料，击实成直径制成均匀混合料，击实成直径101.6mm101.6mm，高，高 63.5mm63.5mm的圆柱形试件，按规定条件保温，然的圆柱形试件，按规定条件保温，然 后把试件迅速卧放在弧形加荷头内，以后把试件迅速卧放在弧形加荷头内，以 50.5mm50.5mmminmin的速度加压。当试件达到破坏的速度加压。当试件达到破坏 时的最大荷载即为稳定度（时的最大荷载即为稳定度（kNkN），此时对应），此时对应 的压缩变形量称为流值的压缩变形量称为流值(0.1mm)(0.1mm)。除测定稳。除测定稳 定度和流值

47、外，还要测定沥青混合料的密度、定度和流值外，还要测定沥青混合料的密度、 空隙率和饱和度，用这五个指标共同控制混空隙率和饱和度，用这五个指标共同控制混 合料的技术性质。合料的技术性质。 w wa a s mm m s a m a m w w wf a s mm m f m wwas mm, w papcp a s mmmm m / )( p m c m p was m, w b a n n a t pppp p 2 2 1 1 100 t n pp 1 n 1 a p b w w b b n n t pppp 2 2 1 1 100 1n pp b p nwbt 1 , 100)1 ( t s

48、VV VV t s 100 VMA VA VFA VVVAVMA VFA VMA VA VV wba sa p VA )100( 100 w b sb p VA 间断级配混合间断级配混合 料的施工和易性就较差。料的施工和易性就较差。 当沥青用量过少，或矿粉用量过多时，混合料容易产当沥青用量过少，或矿粉用量过多时，混合料容易产 生疏松，不易压实；反之，如沥青用量过多，或矿粉质量生疏松，不易压实；反之，如沥青用量过多，或矿粉质量 不好，则容易使混合料粘结成块，不易摊铺。不好，则容易使混合料粘结成块，不易摊铺。 4 . 4 . 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求 （1 1）沥青

49、材料）沥青材料 不同型号的沥青材料，具有不同的技术指不同型号的沥青材料，具有不同的技术指 标，适用于不同等级、不同类型的路面，标，适用于不同等级、不同类型的路面， 在选择沥青材料的时候，要考虑到气候条在选择沥青材料的时候，要考虑到气候条 件、交通量、施工方法等情况。寒冷地区件、交通量、施工方法等情况。寒冷地区 宜选用稠度较小，延度较大的沥青，以免宜选用稠度较小，延度较大的沥青，以免 冬季裂缝；较热地区选用稠度较大，软化冬季裂缝；较热地区选用稠度较大，软化 点高的沥青，以免夏季泛油、发软。一般点高的沥青，以免夏季泛油、发软。一般 路面的上层宜用较稠的沥青，下层和联结路面的上层宜用较稠的沥青，下层

50、和联结 层宜用较稀的沥青。层宜用较稀的沥青。 6.2.3矿质混合料的配合比设计 1.矿质混合料的级配理论 各种不同粒径的集料，按一定比例搭配， 可达到较小的空隙率或较大的摩擦力。集 料的级配有连续级配和间断级配两类。 级配理论主要有最大堆积密度理论和粒子 干涉理论，常用的是最大堆积密度理论。 （1）（富勒）.uller理论 富勒根据实验提出一种理想级配，认为：“级配 曲线愈接近抛物线时，则其密度愈大”，因此， 当级配曲线为抛物线时为最大密度曲线。 当粒径等于最大粒径时，矿质混合料的通 过率等于，则： kdP 2 D d P100 T （）（泰波）.albal理论 泰波认为富勒曲线是一种理想曲线

51、，实际矿料 的级配应允许有一定的波动范围，故将富勒最大 密度曲线改为n次幂的通式，即 从泰波公式可看出，当时为抛物线， 即富勒曲线。根据试验认为.之间 时，矿质混合料具有较好的密实度。 泰波理论可用来解决连续级配的级配范围问题， 故具有很大的实用意义。 n D d P 100 （3）我国简化公式 这种方法计算简单，从最大粒径D为100%开始， 不断乘以 i 值即可得出后一级通过百分率。 直接应用计算所得数据可绘制级配曲线。 1 )(100 x iP （1）通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设）通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设 计级配中限，尤其应使计级配中限，尤其应使0.075mm、2.36

52、mm和和 4.75mm筛孔的通过量尽量接近设计级配范围中限；筛孔的通过量尽量接近设计级配范围中限； （2）对交通量大、轴载重的公路，宜偏向级配）对交通量大、轴载重的公路，宜偏向级配 范围的下（粗）限，对中小交通或人行道路等宜范围的下（粗）限，对中小交通或人行道路等宜 偏向级配范围的上（细）限；偏向级配范围的上（细）限； （3）合成级配曲线应接近连续或有合理的间断）合成级配曲线应接近连续或有合理的间断 级配，不得有过多的犬牙交错；当经过再三调整，级配，不得有过多的犬牙交错；当经过再三调整， 仍有两个以上的筛孔超出级配范围时，必须对原仍有两个以上的筛孔超出级配范围时，必须对原 材料进行调整或更换原

53、材料重新设计。材料进行调整或更换原材料重新设计。 例题矿料配合比图解法 6.2.4沥青混合料配合比设计 *沥青混合料配合比设计的任务就是通过确定粗集料、沥青混合料配合比设计的任务就是通过确定粗集料、 细集料、矿粉和沥青之间的比例关系，使沥青混合料的各细集料、矿粉和沥青之间的比例关系，使沥青混合料的各 项指标达到工程要求，让沥青混合料的强度、稳定性、耐项指标达到工程要求，让沥青混合料的强度、稳定性、耐 久性、平整度等各项要求，在联系与矛盾中达到统一。久性、平整度等各项要求，在联系与矛盾中达到统一。 *沥青混合料配合比设计包括：试验室配合比设计、生沥青混合料配合比设计包括：试验室配合比设计、生 产

54、配合比设计和生产配合比验证等三个阶段。本节主要着产配合比设计和生产配合比验证等三个阶段。本节主要着 重介绍试验室配合比设计。重介绍试验室配合比设计。 *试验室配合比设计分为矿质混合料配合组成和沥青最试验室配合比设计分为矿质混合料配合组成和沥青最 佳用量确定两部分。佳用量确定两部分。 矿料配合比计算是让各种矿料以最佳比矿料配合比计算是让各种矿料以最佳比 例混合，从而加入沥青后，使沥青混凝土例混合，从而加入沥青后，使沥青混凝土 既密实，又有一定的空隙，供夏季沥青的既密实，又有一定的空隙，供夏季沥青的 膨胀。矿料配合比计算步骤如下：膨胀。矿料配合比计算步骤如下： 1）根据道路等级、路面类型及所处的结

55、构）根据道路等级、路面类型及所处的结构 层等选择适用的沥青混合料类型；按表层等选择适用的沥青混合料类型；按表6-11 确定矿料级配范围。确定矿料级配范围。 2）由各种矿料的筛分曲线计算配合比例，）由各种矿料的筛分曲线计算配合比例， 合成的矿料级配应符合表合成的矿料级配应符合表6-11规定。规定。 （1）矿料的配合比设计 沥青最佳用量的确定可以通过理论计算得到，但误差沥青最佳用量的确定可以通过理论计算得到，但误差 较大，故一般采用实验的方法求得。目前，我国采用马歇较大，故一般采用实验的方法求得。目前，我国采用马歇 尔试验法来确定沥青最佳用量。其方法是：尔试验法来确定沥青最佳用量。其方法是： 1）

56、按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组）按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组 按规范推荐的沥青用量（或油石比）范围加入适量沥青，按规范推荐的沥青用量（或油石比）范围加入适量沥青， 沥青用量按沥青用量按0.5间隔递增，拌和均匀，制成马歇尔试件。间隔递增，拌和均匀，制成马歇尔试件。 2）根据集料吸水率大小和沥青混合料的类型采用合适）根据集料吸水率大小和沥青混合料的类型采用合适 的方法，测出试件的实测密度，并计算理论密度、空隙率、的方法，测出试件的实测密度，并计算理论密度、空隙率、 沥青饱和度等物理指标。沥青饱和度等物理指标。 3）进行马歇尔试验，测定稳定度和流值这二个力学指）进行马歇尔试验，测定稳定度和流值这二个力学指 标。标。 （2）沥青最佳用量的确定）沥青最佳用量的确定 4）以沥青用量为横坐标，以实测密度、空隙率、以沥青用量为横坐标，以实测密度、空隙率、 饱和度、稳定度、流值为纵坐标，分别将试验结果点饱和度、稳定度、流值为纵坐标，分别将试验结果点 入坐标中，沥青用量与这些指标之间连成关系曲线。入坐标中，沥青用量与这些指标之间连成关系曲线。 从图中取相应于密度最大值的沥