第11章沥青与沥青混合料

1、第11章 沥青与沥青混合料第第1 11 1章章沥沥青青表11.1 沥青的分类表11.2 石油沥青三组分分析法的各组分性状按上述方法测定的针入度值愈大，表示沥青愈软（稠度愈小）。实质上，针入度是测定沥青稠度的一种指标。通常稠度高的沥青，其粘度亦高。图11.1 针入度法测定粘稠沥青针入度示意图其中C为粘度，T为试验温度，d为流孔直径。试验温度和流孔直径根据液体状态沥青的粘度选择，常用的流孔有3mm、4mm、5mm和10mm等4种。按上述方法，在相同温度和相同流孔条件下，流出时间愈长，表示沥青粘度愈大。图11.2 标准粘度计测定液体沥青示意图1-沥青试样；2-活动球杆；3-流孔；4-水图11.4 沥

2、青延度测定图11.5针入度温度关系图lg800lgP25100g 5sAT25R&B，（11.2）30PI10150A （11.3）212121-100%-100%TTQTTQQ1 11 1. .2 2沥沥0.008 0.1 0.3 0.6 0.118 2.36 4.75 9.5 13.2 19 16筛孔尺寸（mm）a连续型密级配；b连续型开级配；c间断型密级配图11.6 三种类型矿质混合料级配曲线1009080706050403020100abc（a）悬浮-密实结构 （b）骨架-空隙结构 （c）密实-骨架结构图11.7 三种典型沥青混合料结构组成示意图2）骨架空隙结构 当采用连续开级配矿质混

3、合料（见图11.6中曲线b）与沥青组成的沥青混合料时，较大粒径石料彼此紧密连接，而较小粒径石料的数量较少，不足以充分填充空隙，形成骨架空隙结构，沥青碎石混合料多属此类型，结构见图11.7(b)。特点是黏聚力较低，内摩阻力较大，稳定性较好，但耐久性较差。正应力（kPa）图11.8 沥青混合料三轴试验 确定C、值的摩尔-库仑圆剪应力（kPa）ctan c式中 抗剪强度，Mpa；c黏结力，MPa； 剪损时的法向压应力，MPa。从上式中可看出沥青混合料的强度决定于两个参数黏聚力c和内摩阻角 。在此膜之内的为“结构 沥青”，其黏度较高，具有较强的黏聚力。在扩散结构膜之外的为“自由沥青”，其黏度较低，使黏

4、聚力降低。 因此，沥青与矿料表面的相互作用对沥青混合料的黏聚力和内摩阻角有重要的影响，矿料与沥青的成分不同会产生不同的效果，石油沥青与碱性石料（如石灰石）将产生较多的结构沥青，有较好的黏附性，而与酸性石料产生较少的结构沥青，有较好的黏附性，而与酸性石料产生较少的结构沥青，其黏附性较差见图11.9。表11.6 沥青混合料用粗集料质量技术要求（JTG F402004）表11.7 粗集料与沥青的黏附性、磨光值的技术要求（JTG F402004）21121242)(ccddttDS( 11.7)表11.10 沥青混合料类型（JTG F402004）( )( )( )M ij ij iaaX（11.8）

5、（11.9）( )( )( )Mij ij iPPX100XYZ)()()()(iMiCiBiAaaZaYaX（11.10） （11.11） 在矿质混合料中，某一粒径的颗粒是由一种集料提供的，在其他集料中不含这一粒径的颗粒。在具体计算时，所选择的粒径应在该集料中占有较大的优势。将这一假定作为补充条件，可以使式11.10、11.11得以简化，从而求出A、B、C三种集料在矿质混合料中的用量。式中 s试件的视密度，g/cm3；ma干燥试件的空中质量，g； mw试件的水中质量，g； w常温水的密度，通常为g/cm3。atwa1212a100nnPPPPP(11.13)(11.14)twb1212a10

6、0nnPPPP式中 VV试件空隙率；s试件视密度，g/cm3。4）沥青体积百分率 压实沥青混凝土和料试件中，沥青的体积与试件总体积的百分比率称为沥青体积（volume of asphalt，VA），按下式计算：（11.15）stVV(1) 100%bsawVA100%P （11.16）asaawVA(100)100%PP （11.17）或6）沥青饱和度 压实沥青混合料中，沥青部分体积占矿料骨架以外的空隙部分提及的百分率，称为沥青填隙率（Void filled with asphalt, 简称VFA），亦称沥青饱和度。按式（11.19）或（11.20）计算：（11.18）VAVVVMAVA100%VV+VAVFAVA100%VMAVFA（11.19）（11.20）式中 VFA沥青混合料中的沥青饱和度，。图11.10 沥青用量与