建筑材料教案市公开课获奖课件

1、建筑材料教案 第九章 沥青及沥青混合料建筑工程系主讲教师：李棱雪第1页第1页人类很早以前就知道利用天然沥青作为水工建筑物胶结材料。大约在5000多年以前，人类开始将沥青用于水利工程和结构物防水材料。在尼罗河与印度河之间，尤其是在幼发拉底河与底格里斯河流域及支流地域，沥青被用于水利工程。在欧洲，沥青用于水利工程第一个例子是1893年在意大利修建海拔约1900m、高18mDiga di Codelago填筑坝，它有一层防护浆砌石块垫板5cm厚沥青玛蹄脂护面。现在，5000多年前在伊拉克修建著名“通天塔”塔壁上沥青砂浆仍然存在。从19世纪开始，在欧洲就采用一个原油中密度最大石油沥青与矿物质混合物用做

2、路面材料。 第2页第2页 1）作为胶凝材料，沥青与矿物质材料黏结性能好，能够将粒状砂石骨料黏结为一个整体，并含有一定强度。2）与水泥相比，沥青含有憎水性，水不容易进入沥青混凝土内部，同时沥青含有一定塑性，能适应基体材料变形，连续性好，这些特点使得沥青混凝土适合用于水工结构物。沥青混凝土属于柔性材料，对于冲击荷载含有缓冲能力，因此适合做路面材料。3）沥青材料抗蚀性强，能抵抗酸、碱、盐类物质侵蚀。4）沥青材料最大弱点是其性质随温度改变不稳定性，并且和其它有机材料相同，在长期大气原因作用下容易老化变质。第3页第3页9.1 沥青材料 沥青材料是由一些极其复杂高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物非金属（氧、

3、硫、氮）衍生物所构成混合物。常温下，沥青呈黑色或黑褐色固态、半固态或液态。 第4页第4页9.1.1石油沥青1.石油沥青生产工艺与产品类别调和沥青：采取两种（或两种以上）不同稠度（或其它技术性质）沥青，按选定百分比相互调配后，得到符合要求稠度沥青产品，称为“调和沥青”。乳化沥青：将沥青加热至流动态，经过高速离心、剪切、冲击等机械作用，沥青会形成微粒，分散于有乳化剂水中，变为乳清溶液,称为“乳化沥青”。是一个流动性好道路建筑材料。乳化剂作用是：当它分散在分散质表面时，形成薄膜或双电层，可使分散相带有电荷，这么就能制止分散相小液滴相互凝结，使形成乳浊液比较稳定。乳化剂作用机理：乳化剂通常是表面活性剂

4、，分子结构中包含有亲水部分与疏水部分。混和两种不相容液体时，经过高剪切力能够混合均匀，但这种分散状态是不稳定，加入乳化剂能够大大降低不相容相界面间自由能，同时经过立体位阻或静电排斥预防分散粒子之间聚结，从而稳定乳液。 混合沥青：适当百分比煤沥青与石油沥青混合而成一个稳定胶体，称为“混合沥青”。第5页第5页2.石油沥青组分因为其化学成份复杂，为便于分析和实用，常将其物理、化学性质相近成份归类为若干组，称为组分。不同组分对沥青性质影响不同。 常见有三组分和四组分分法（1）、通常将沥青分为油分、树脂质和沥青质三组分组成，另外，沥青中常含有一定量固体石蜡。第6页第6页性状外观特性平均分子量碳氢化含量

5、作用油分 淡黄色透明液体200700 0.50.74560 赋予沥青以流动性，但含量多时，沥青温度稳定性差树脂红褐色粘稠半固体8003 0000.70.81530 赋予沥青以塑性，树脂组分含量高，塑性和粘性都好沥青质深褐色固体微粒1 0005 0000.81.0530 赋予沥青温度稳定性，沥青质含量高，温度稳定性好，但其塑性减少，硬脆性增长第7页第7页油分赋予沥青以流动性，油分含量多少直接影响沥青柔软性、抗裂性及施工难度。油分在一定条件下能够转化为树脂甚至沥青质。树脂又分为中性树脂和酸性树脂，中性树脂使沥青含有一定塑性、可流动性和粘结性，其含量增长，沥青粘聚力和延伸性增长。沥青树脂中还含有少许

6、酸性树脂，它是沥青中活性最大部分，能改进沥青对矿质材料浸润性，尤其是提升了与碳酸盐类岩石粘附性，增长了沥青可乳化性。沥青质决定着沥青粘结力、粘度和温度稳定性，以及沥青硬度、软化点等。沥青质含量增长时，沥青粘度和粘结力增长，硬度和温度稳定性提升。 第8页第8页其它成份：尚有少许碳素质和焦油质，黑色固体，减少塑性、粘性，增长老化程度，但是含量少。 石蜡：它会减少石油沥青粘结性、低温塑性和温度稳定性。因此石蜡是石油沥青有害成份。采用盐处理法等处理多腊石油可使石油沥青软化点提升，针入度减少，性质得到改进，使之达到使用要求。三组分分析长处是组分界线很明确，组分含量能在一定程度上阐明它工程性能，但是它主要

7、缺点是分析流程复杂，分析时间很长。第9页第9页（2）四组分分析法：四组分分析法是将沥青分离为沥青质、饱和分、芳香分和胶质。饱和分无色液体0.89625烷烃、环烷烃芳香分黄色至红色液体0.99730芳香烃、含S衍生物胶质棕色粘稠液体1.09970多环结构，含S、O、N衍生物沥青质深棕色至黑色固体1.153400缩合环结构，含S、O、N衍生物第10页第10页按照四组分分析法，各组分对沥青性质影响，依据科尔贝特研究认为：饱和分含量增长，可使沥青稠度减少（针入度增大）；树脂含量增大，可使沥青延性增长；在有饱和分存在条件下，沥青质含量增长，可使沥青取得低感温性；树脂和沥青质含量增长，可使沥青粘度提升。

8、第11页第11页3.石油沥青胶体结构 在石油沥青中，油分与树脂互溶，树脂浸润地沥青质。因此，石油沥青是以地沥青质为关键，周围吸附部分树脂后形成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。第12页第12页结构类型构成及结构特点特性溶胶结构当沥青中地沥青质含量较少而油分和树脂含量较多时，胶团间距较大，胶团间相对运动较为容易粘性小而流动性大，温度稳定性较差。溶胶凝胶结构地质沥青含量适当初，并有较多树脂作为胶团保护膜，胶团间间距较小，胶团之间保持一定吸引力，并有少许粘附，使其相对运动有一定阻力性质介于溶胶型和凝胶型两者之间凝胶结构地沥青质含量较多而油分含量相对较少时，胶团间间距很小，胶团靠近并凝聚，形成

9、不规则空间网络结构，胶团移动非常困难弹性和粘结性较高，温度稳定较好，但塑性较差。过于粘稠。第13页第13页 温度也是影响石油沥青结构主要原因。由于沥青中一些成份，尤其是树脂中一些成份温度敏感性较强。当温度升高时，这些成份会转变为流动性更加好液体，使其胶体结构向溶胶方向发展。当温度减少时，这些成份会转变为更为粘稠固体或半固体，其胶体结构向凝胶方向发展。因此，描述石油沥青结构特性时通常是指常温状态表现，若指非常温状态，应注明详细温度。 图9.1.1.石油沥青胶体结构 第14页第14页 案例： 华北某沥青路面所采用沥青沥青质含量高达33，并有相称数量芳香度高胶质形成胶团。使用两年后，路面出现较多裂缝

10、，且冬天裂缝产生越发明显。请分析原因。 原因分析： 该工程所用沥青属凝胶型结构，其沥青质含量高，沥青质未能被胶质较好地胶溶分散，则胶团就会连结，形成三维网状结构。此类沥青特点是弹性和粘性较好，温度敏感性小，但流动性，塑性较差，开裂后自行愈合能力较差，低温变形能力差。故特别易于冬天形成较多裂缝。 第15页第15页4、沥青主要技术性质（1） 粘滞性（或称粘性） 粘滞性使反应沥青材料在外力作用下，其材料内部阻碍产生相对流动能力。液态石油沥青粘滞性用粘度表示。半固体或固体沥青粘性用针入度表示。 粘度和针入度使沥青划分牌号主要指标。 粘度是液体沥青在一定温度（25或60）条件下，经要求直径（3.5mm或

11、10mm）孔，漏下50mL所需秒数。如图9.1.2. 粘度常以符号表示，其中d为孔径（mm），t为试验时沥青温度（）。代表在要求d和t条件下所测得粘度值。粘度大时，表示沥青稠度大。第16页第16页图9.1.2.粘度测定示意图 第17页第17页针入度是指在温度为25条件下，以质量100g原则针，经5s沉入沥青中深度（0.1mm称1度）来表示。针入度测定示意图见图7.2.2。针入度越大，表示沥青越软，粘度越小。针入度范围在5200度之间。 图9.1.3.针入度测定示意图 图9.1.4.针入度仪 第18页第18页 按针入度可将石油沥青划分为下列几种牌号：道路石油沥青牌号有200、180、140、10

12、0甲、100乙、60甲、60乙等号；建筑石油沥青牌号有30、10等号；普通石油沥青牌号有75、65、55等号。（2） 塑性 塑性是指沥青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不变性质。 沥青塑性用“延伸度”（或称延度）表示。按原则试验办法，制成“8”形原则试件，试件中间最狭处断面积为1cm2 ，在要求温度（普通为25）和要求速度（5cm/min）条件下在延伸仪上进行拉伸，延伸度以试件拉细而断裂时长度（cm）表示。沥青延伸度越大，沥青塑性越好。第19页第19页 图9.1.5 延度测定示意图 第20页第20页（3） 温度敏感性 温度敏感性是指石油沥青粘滞性和塑性随温度升降而改变

13、性能。温度敏感性较小石油沥青，其粘滞性、塑性随温度改变较小。 温度敏感性惯用软化点来表示，软化点是沥青材料由固体状态转变为含有一定流动性膏体时温度。软化点可经过“环球法”试验测定（如图7.2.4）。将沥青试样装入要求尺寸铜环B中，上置要求尺寸和质量钢球a，再将置球铜环放在有水或甘油烧杯中，以5/min速率加热至沥青软化下垂达25mm时温度（），即为沥青软化点。 不同沥青软化点不同，大致在25100之间。软化点高，说明沥青耐热性能好，但软化点过高，又不易加工；软化点低沥青，夏季易产生变形，甚至流淌。第21页第21页 图9.1.6 软化点测定示意图 第22页第22页（4） 大气稳定性 大气稳定性是

14、指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等原因长期综合作用下抵抗老化性能。它是以沥青试样在加热蒸发前后“蒸发损失百分率”和“蒸发后针入度比”来评估。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。第23页第23页（5）.沥青其它性质除以上四种主要性质外，还需理解石油沥青溶解度、闪点和燃点等性质。A. 溶解度溶解度指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解百分率。用以限制有害不溶物（如沥青碳或似碳物）含量。不溶物会减少沥青粘结性。B. 闪点和燃点 沥青材料在使用时必须加热，当加热至一定温度时，沥青材料中挥发油分蒸汽与周围空气构成混合气体，此混合气体遇火焰则易发生闪火。若

15、继续加热，油分蒸汽饱和度增长，由于此种蒸汽与空气构成混合气体遇火焰极易燃烧而引起火灾。为此，必须测定沥青加热闪火和燃烧温度，即所谓闪点和燃点。闪点和燃点是确保沥青加热质量和施工安全一项主要指标。第24页第24页5、 石油沥青技术原则及应用：（1）.石油沥青技术原则石油沥青按用途分为建筑石油沥青、道路石油沥青、防水防潮石油沥青和普通石油沥青等四种。石油沥青牌号主要依据针入度、延度和软化点等指标划分，并以针入度值表示。同一品种石油沥青材料，牌号越高，则粘性越小，针入度越大，塑性越好，延度越大，温度敏感性越大，软化点越低。石油沥青选取是依据其技术性能必须适应使用环境条件。第25页第25页 图9.1.

16、7 牌号与性能关系第26页第26页（2）.石油沥青品种与应用1）建筑石油沥青按针入度不同，建筑石油沥青分为10号、30号、40号三个牌号。建筑石油沥青针入度较小（粘性较大），软化点较高（耐热性很好），但延度较小（塑性较差），主要用作制造油毡、油质、防水涂料和沥青胶。它们绝大部分用于屋面及地下防水、沟槽防水、防腐蚀等工程。对于屋面防水工程，应注意预防过度软化。为避免夏季受热流淌，屋面用沥青材料软化点还应比当地气温下屋面可能达到最高温度高20以上。但软化点也不宜选择过高，不然冬季低温易发生硬脆甚至开裂。对一些不易受温度影响部位（如地下防水工程），可选取牌号较大沥青。特性总结：建筑石油沥青粘度大，温

17、度稳定性好，但塑性较差，主要用于屋面、地下防水及沟槽防水，防腐蚀等工程，还用于沥青防水涂料，沥青胶、沥青油毡等制品。第27页第27页观测与讨论：建筑石油沥青选取：请比较下列A、B两种建筑石油沥青针入度、延度及软化点测定值。若于南方夏季炎热地域屋面选取何种沥青较适当，请讨论。分析：宜用B石油沥青，普通屋面用沥青应比当地屋面也许达到最高温度高出2025，亦即比当地最高温度高出50左右。南方炎热地域气温相称高，A沥青软化点较低，难以满足要求，夏季易流淌。可选B，但B沥青延伸度较小，在严寒地域不宜使用，不然易出现脆裂现象。编号针入度/0.01mm(25，100g，5s)延度/cm(25，5cm/min

18、)软化点环球法/A30572B 222.5101第28页第28页2）道路石油沥青 道路石油沥青有七个牌号，牌号有200号、180号、140号、100号甲、100号乙、60号甲、60号乙。牌号越高，则粘性越小（即针入度越大），塑性越好（即延度越大），温度敏感性越大（即软化点越低）。道路石油沥青粘滞性小，塑性好，但温度稳定性差，主要用于沥青混凝土和沥青砂浆，用于道路或工业厂房地面等工程，还用于沥青胶，油纸等制品之中。在道路工程中选取沥青时，要依据交通量和气候特点来选择。南方地域宜选取高粘度石油沥青，以确保在夏季沥青路面含有足够稳定性；而北方严寒地域宜选取低黏度石油沥青，以确保沥青路面在低温下仍含有

19、一定变形能力，减少低温开裂。第29页第29页3）防水防潮石油沥青。防水防潮石油沥青主要用于油毡涂覆材料，建筑屋面和地下防水粘结材料。按针入度指数划分为4个牌号：它除确保针入度、软化点、溶解度、蒸发损失、闪点等指标外，尤其增长了确保低温变形性能脆点指标。随牌号增大，其针入度指数增大，温度敏感性减小，脆点减少，应用温度范围愈宽。3号，感温性普通，质地较软，用于普通温度下，室内及地下结构部分防水。4号，感温性较小，用于普通地域可行走缓坡屋顶防水。5号，感温性小，用于普通地域暴露屋顶或气温较高地域屋顶。6号，感温性最小，并且质地较软，除普通地域外，主要用于严寒地域屋顶及其它防水防水潮工程。第30页第3

20、0页4）普通石油沥青 普通石油沥青牌号为75号、65号和55号。普通石油沥青中含蜡较多（有害成份），普通含量不小于5%，有高达20%以上，故又称多蜡石油沥青。温度稳定性差，不能单独用于建筑中，主要用作改性沥青原料和掺配之用。达到液态时温度与其软化点相差很小；与软化点大体相同建筑石油沥青相比，针入度较大即粘性较小，塑性较差。第31页第31页6.石油沥青掺配与稀释当一个牌号沥青不能满足使用要求时，可采取两种或以上不同沥青进行掺配。 掺配沥青普通是指以同种沥青不同标号按一定百分比相互掺配而制成沥青。 两种沥青掺配百分比可用下式估算：式中Q1较软沥青用量，；Q2较硬沥青用量，；T1较软沥青软化点，；T

21、2较硬沥青软化点，。 T掺配后沥青软化点，。 第32页第32页例9-1 某工程需要用软化点为85石油沥青，既有10号及60号两种沥青，应如何掺配以满足工程需要?解 由试验测得，10号石油沥青软化点为95；60号石油沥青软化点为45。估算掺配用量为： 10号石油沥青用量=（T-T1）/(T2-T1)*100%=(85-45)/(95-45)*100%=80%60号石油沥青用量=100-80=20 依据估算掺配百分比和在其邻近百分比（5%10%）进行试配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青软化点，然后绘制“掺配比软化点”曲线，即可从曲线上拟定所要求掺配百分比。第33页第33页9.1.2 煤沥青 煤沥青

22、又称焦油沥青，在烟煤炼焦或制煤气时，从干馏所挥发物质中冷凝出煤焦油，再将煤焦油继续蒸馏得轻油、中油、重油和蒽油所剩残渣即为煤沥青。依据煤干馏时温度不同，煤焦油分为高温煤焦油和低温煤焦油。 依据煤焦油蒸馏深度不同，又分为软煤沥青和硬煤沥青两类。1.煤沥青组成煤沥青化学组成主要是芳香族碳氢化合物及其与氧、硫、氮衍生物混合物。按化学性质相同且与技术性质相关划分，其主要组分是： （1）油分赋予煤沥青流动性，但降低粘性。 （2）树脂树脂有硬树脂和软树脂（可溶树脂）之分。 硬树脂为固态结晶物质，类似于石油沥青中沥青质，可提升煤沥青粘性； 软树脂为赤褐色粘塑性物质，稳定性较低，类似于石油沥青中树脂，使煤沥青

23、含有塑性。（3）游离碳游离碳是高分子量有机化合物固体碳质微粒，不溶于任何有机溶剂，只能在高温下分解，含有良好稳定性。另外，煤沥青中还有少许碱性物质（吡啶、喹啉）和酸性物质（酚），它们都属于表面活性物质，能改进煤沥青与酸、碱性矿物粘结力。第34页第34页2.煤沥青性质特点煤沥青与石油沥青相比，性质上表现出下列特点： （1）温度稳定性较差。（2）塑性较差。（3）大气稳定性差。（4）防腐性较好。（5）粘结性较好。第35页第35页石油沥青与煤沥青简易判别办法判别办法 石油沥青煤沥青密度（g/cm3）1.01.25锤击声哑、有弹性感声清脆、韧性差燃烧烟无色、无刺激性臭味、有松香味烟呈黄色、有刺激性臭味溶

24、液颜色用30-50倍汽油或煤油溶化，用玻璃棒滴到滤纸上，斑点均匀散开呈棕色办法同左，但呈现出内外两圈，内圈为黑斑点，外圈为棕色或黄绿色第36页第36页3.煤沥青应用煤沥青含有较好防腐能力、良好粘结能力。可用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料、油膏以及制作油毡等。将煤沥青和石油沥青按适当百分比混合可形成一个稳定胶体，称为混合沥青。 混合沥青综合了两种沥青长处，使得粘性、温度稳定性、塑性都有明显改进。 选择化学性质及密度均相近石油沥青和煤沥青，按适当百分比掺合，也许得到稳定混合沥青，石油沥青掺量普通应小于20%或不小于70%。混合沥青综合了石油沥青和煤沥青长处，使温度稳定性、延伸性和粘结性均得到改进

25、。 第37页第37页9.2 石油沥青老化与改性9.2.1.沥青老化沥青老化是路面发生破坏主要原因之一，其老化过程可分为三个阶段：沥青在生产、储存、和运送过程中老化；沥青在加热拌和及铺装过程老化；沥青在路面使用过程中老化。普通认为沥青吸取空气中氧气反应是引起是沥青老化主要原因，氧化主要依赖于温度、时间、沥青膜厚度并与沥青构成和结构相关。第38页第38页9.2.2.沥青改性1 矿物填料改性沥青 在沥青中加入一定数量矿物填充料，能够提升沥青粘性和耐热性，减小沥青温度敏感性，同时也减少了沥青耗用量，主要适合用于生产沥青胶。（1）惯用矿物填料 矿物填料有粉状和纤维状两种，惯用有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、

26、石棉绒和云母粉等。第39页第39页（）矿物填充料改性机理由于沥青对矿物填充料润湿和吸附作用，沥青能够单分子状态排列在矿物颗粒（或纤维）表面，形成结合力牢固沥青薄膜，称之为“结构沥青”。结构沥青含有较高粘性和耐热性等，但是矿物填充料掺入量要适当，普通掺量为时，能够形成恰当结构沥青膜层。第40页第40页2 树脂改性沥青用树脂改性石油沥青，能够改进沥青耐寒性、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。惯用树脂有：古马隆树脂，聚乙烯，聚丙烯，酚醛树脂及天然松香等。第41页第41页3 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，可使其气密性、低温柔性、耐化学

27、腐蚀性、耐光、耐臭氧性、耐候性和耐燃性等得到大大改进。氯丁橡胶掺入办法有溶剂法和水乳法。溶剂法是先将氯丁橡胶溶于一定溶剂（如甲苯）中形成溶液，然后掺入液态沥青中并混合均匀即可。水乳法是将橡胶和石油沥青分别制成乳液，然后混合均匀即可使用。第42页第42页（2）丁基橡胶改性沥青丁基橡胶沥青配制办法与氯丁橡胶沥青类似。（）热塑性丁苯橡胶（SBS）改性沥青SBS热塑性橡胶兼有橡胶和塑料特性，常温下含有橡胶弹性，在高温下又能像塑料那样熔融流动，成为可塑材料。因此采用橡胶改性沥青，其耐高、低温性能都有较明显提升。（）再生橡胶改性沥青再生橡胶掺入石油沥青中，同样可大大提升石油沥青气密性，低温柔性，耐光、热和

28、臭氧性，以及耐候性，且价格低廉。第43页第43页9.3 沥青混合料 1、概述沥青混合料是将石子、砂（0.15mm）和矿粉（ 0.15mm）经人工合理选择级配构成矿质混合料与适量沥青材料经拌和所构成混合物。将沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类型沥青混合料路面。沥青混合料主要包括沥青混凝土混合料和沥青碎（砾）石混合料两类，普通经碾压密实后前者剩余空隙率小于10称为沥青混凝土，后者剩余空隙率不小于10称为沥青碎（砾）石混合料。第44页第44页2. 沥青混合料组成结构沥青混合料是由沥青、粗细集料和矿粉按照一定百分比拌和而成多组分材料。由沥青混合料修筑路面，有两种不同强度理论。表面理论（Surfa

29、ce theory）按传统了解，沥青混合料是由粗集料、细集料和填料经人工组配成密实级配矿质骨架，此矿质骨架由稠度较稀沥青混合料分布其表面，而将它们胶结成为一个含有强度整体。这种理论认识可图解以下： 第45页第45页胶浆理论（Mortar theory）近代一些研究从胶浆理论出发，认为沥青混合料是一个多级空间网状结构分散系。它是以粗集料为分散相而分散在沥青砂浆介质中一个粗分散系；同样，砂浆是以细集料为分散相而分散在沥青胶浆介质中一个细分散系；而胶浆又是以填料为分散相而分散在高稠度沥青介质中一个微分散系。这种理论结识可图解下列： 第46页第46页 沥青混合料依据其粗、细集料百分比不同，其结构组成有

30、三种形式：悬浮密实结构、骨架空隙结构和骨架密实结构。 悬浮密实结构连续密级配沥青混合料，因为细集料数量较多，粗集料被细集料挤开，因此，粗集料以悬浮状态位于细集料之间。这种结构沥青混合料密实度较高，但稳定性较差。对双层或三层结构沥青路面，其中最少必须有一层型密级配沥青配合料。对干燥地域高等级公路，也可采取这种结构沥青混合料做表层。第47页第47页骨架空隙结构连续开级配沥青混合料，由于细集料数量较少，粗集料之间不但紧密相连，并且有较多空隙。这种结构沥青混合料内摩阻力起主要作用，因此，沥青混合料受沥青材料改变影响较小，稳定性较好。当沥青路面采用这种形式沥青混合料时，沥青面层下必须做下封层。骨架密实结

31、构间断密级配沥青混合料，是上面两种结构形式有机组合。它既有一定数量粗集料形成骨架结构，又有足够细集料填充到粗集料之间空隙中去，因此，这种结构沥青混合料密实度、强度和稳定性都比较好。当前，这种结构形式沥青混合料路面还用得比较少，处于研究阶段。第48页第48页 图9.3.1沥青混合料典型构成结构a悬浮密实结构；b骨架空隙结构；c骨架密实结构 第49页第49页9.3.3. 沥青混合料技术性质1.高温稳定性 沥青混合料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发生过大累积塑性变形能力。沥青混合料路面在车轮作用下受到垂直力和水平力综合作用，能抵抗高温而不产生车辙和波浪等破坏现象为

32、高温稳定性符合要求。在国内外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。第50页第50页我国国家原则采用马歇尔稳定度试验法作为高温稳定性测试评估办法。 马歇尔试验法是将选定级配构成矿质混合科，加入适量沥青，在要求条件下拌制成均匀混合料，击实成直径101.6mm，高63.5mm圆柱形试件，按要求条件保温，然后把试件快速卧放在弧形加荷头内，以50.5mmmin速度加压。当试件达到破坏时最大荷载即为稳定度（kN），此时相应压缩变形量称为流值(0.1mm)。除测定稳定度和流值外，还要测定沥青混合料密度、空隙率和饱和度，用这五个指标共同控制混合料技术性质。第51页第51页2.低温抗裂

33、性沥青混合料为弹性一粘性一塑性材料，其物理性质随温度而有很大改变。沥青混合料在低温下抵抗断裂破坏能力，称为低温抗裂性能。第52页第52页3.耐久性沥青混合料耐久性是指其在修筑成路面后，在车辆荷载和大气原因（如阳光、空气和雨水等）长期作用下，仍能基本保持原有性能能力。沥青混合料耐久性与构成材料性质有密切关系，在大气原因下，沥青化学构成会产生转化，油分减少，沥青质增长，使沥青塑性逐步消失而脆性增长，路面使用具质下降，产生龟裂破坏，通常称为“老化”。路面老化速度，在一定程度上反应了路面材料抵抗自然原因作用能力，惯用气候稳定性来表示。普通采用马歇尔试验测定沥青混合料试件空隙率、饱和度和残留稳定度等指标

34、，来评价沥青混合料耐久性。第53页第53页4.抗滑性 伴随公路等级提升和车辆行驶速度加快，对沥青混凝土路面抗滑性提出了更高要求。路面抗滑能力与沥青混合料粗糙度、级配构成、沥青用量和矿质集料微表面性质等原因相关。面层集料应选取质地坚硬含有棱角碎石，通常采用玄武岩。采用适当增大集料粒径，适当减少一些沥青用量及严格控制沥青含蜡量等办法，均可提升路面抗滑性。第54页第54页5.施工和易性影响沥青混合料施工和易性原因诸多，如当地气温、施工条件以及混合料性质等。单纯从混合料材料性质而言，影响施工难易性首先是混合料级配情况。另外，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

35、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。间断级配混合料施工和易性就较差。第55页第55页9.3.4 沥青混合料组成材料 1.沥青材料不同型号沥青材料，含有不同技术指标，适合用于不同等级、不同类型路面，在选择沥青材料时候，要考虑到气候条件、交通量、施工方法等情况。严寒地域宜选取稠度较小，延度较大沥青，以免冬季裂缝；较热地域选取稠度较大，软化点高沥青，以免夏季泛油、发软。普通路面上层宜用较稠沥青，下层和联结层宜用较稀沥青。第56页第56页2.粗集料沥青混合料粗集料要求洁净、干燥、无风化、无杂质，而且含有足够强度和耐磨性。普通选取高强、碱性岩石轧制成靠近于立方体、表面粗糙、含有棱角颗粒。沥青混合料对粗集料级配不单独提出要求