道路工程材料 课件 模块4 沥青

——

沥青概述道路工程材料分类相比水泥路面，沥青路面美观、干净、降噪、易于修复等。沥青路面

水泥路面

分类一、沥青的定义与分类1、沥青是一种有机胶凝材料，颜色为深褐色或黑色。2、由极其复杂的高分子碳氢化合物及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。3、常温下分为：固体沥青、粘稠沥青（半固体沥青）和液体沥青。固态沥青

半固态（粘稠）沥青

液态沥青

分类沥青的显著特点：（1）沥青对温度相当敏感，属于温度敏感性材料。（2）沥青具有良好的黏性、塑性、耐腐蚀性和憎水性。（3）沥青与矿料的黏结力强。沥青+矿料=混合料

沥青防水

粘稠沥青的流动性

分类石油沥青的来源石油沥青来源示意图

分类沥青的分类道路工程中，应用最广的是石油沥青，一般称为“道路石油沥青。分类二、石油沥青的化学组分为了解释不同沥青所表现的性能差异，通常将沥青分离为化学成分和物理性质相近，并具有某些共同特征的几个组，这些组就称为“组分。”分类三、石油沥青的胶体结构沥青的胶体结构，是以沥青质作为胶核，在其表面吸附胶质，形成胶体体系的胶团，成为分散相。芳香分和饱和分构成分散介质，胶团分散于其中，形成所谓的沥青胶体。溶胶型结构（太软）溶-凝胶型结构（软硬适中）凝胶型结构（太硬）谢谢

——

道路石油沥青道路工程材料分类思考问题沥青路面施工

沥青沥青路面为什么要加热施工？90#是什么意思？分类一、黏度与针入度黏滞性是黏稠物质或液体的的一种属性，指沥青在外力作用下抵抗变形的能力。黏滞性指标：黏度。漏斗示意图

分类1.绝对黏度（1）沥青动力黏度以帕·秒（Pa·s）为单位，采用真空减压毛细管法测定。某些国家以60℃的动力黏度作为沥青分级依据。真空减压毛细管黏度计

分类【选择题】我国规范规定：50号道路石油沥青的60℃的动力黏度要求（

）。A、不小于160Pa·sB、不小于200Pa·sC、不大于160Pa·sD、不大于200Pa·s答案：B分类（2）沥青表观黏度以帕·秒（Pa·s）为单位，采用布洛克菲尔德黏度计测定。布洛克菲尔德黏度计

分类沥青表观黏度的作用：解决沥青的拌和与摊铺温度。沥青黏温曲线确定施工温度

分类2.相对黏度——针入度P相对黏度，也称条件黏度。针入度试验是经常用来测定粘稠沥青相对黏度的一种方法，采用针入度仪测定。针入度原理示意图

针入度试验的三个标准条件：（1）温度：25℃（2）荷重：100g（3）贯入时间：5s针入度仪

标准针

分类针入度的意义：（1）我国道路石油沥青的划分依据。我国道路石油沥青共7个标号：30号、50号、70号、90号、110号、130号、160号。（2）相对反应沥青的黏滞性。沥青标号越大，说明标准针扎入沥青的深度越大，沥青越软，稠度越小，黏滞性越小。分类二、延度延度表征沥青的塑性。塑性是指沥青在外力作用下发生变形而不破坏的能力。沥青延度越大，则沥青路面的开裂性相对较小。延度测定示意图

∞字试模

分类三、软化点软化点是沥青软化至规定状态时的温度，用于表征沥青的高温敏感性。软化点越高，表明沥青的耐热性越好，即温度稳定性越好。软化点试验

软化点试验条件：起始水温：5℃升温速度：5℃/min软化点仪

铜环、钢球、定位环

分类四、针入度指数PI先看一个示例。假设有1#和2#两种沥青的针入度试验结果如表。两种沥青不同温度下的针入度试验结果对比

分类两种沥青不同温度下的针入度试验结果对比图

分类在半对数坐标图上，针入度对数直线可以下式表示：

沥青针入度的对数-温度关系图

A：针入度温度感应性系数。A为直线的斜率。A越大，表示沥青的针入度对温度的变化越敏感分类A值为小数，使用不方便。将A改用针入度指数PI表达，见式。针入度指数PI是无量纲。

针入度度指数PI越大，即A越小，表示沥青对温度的敏感性越小，温度稳定性越好。但针入度指数PI太大，沥青路面容易开裂。所以，规范中要求针入度指数控制在一定的范围。

分类针入度指数PI的计算方法：（1）简易计算两点确定一条直线，充分利用沥青的两大指标数据：针入度和软化点。

（2）回归计算至少3个不同温度下的针入度，利用表格统计回归计算。精度较高。

分类【例题】已知某道路石油沥青完成了针入度试验和软化点试验。针入度试验结果为68（0.1mm）。软化点试验结果为48℃。请计算该沥青的温度感应性系数A和针入度指数PI。假定软化点对应的针入度为800（0.1mm）

。解答：（1）温度感应性系数A：

（2）针入度指数PI：

针入度P与针入度指数PI的区别：针入度P：①针入度通过试验检测得到，反应了沥青的黏度。②针入度越大，沥青的黏滞性越小。③针入度是我国道路石油沥青划分标号的依据。④针入度的单位为0.1mm。针入度指数PI：①针入度指数是通过不同温度下的针入度计算得到，反应了沥青的温度敏感性。②针入度指数PI越小，则温度敏感系数A越大，即沥青对温度越敏感。③针入度指数PI没有单位分类五、蜡含量蜡存在在沥青的芳香分和饱和分中。蜡在常温下呈白色晶体，当温度达到45℃时就会由固态转变为液态。在沥青中，蜡几乎百害而无一益。蜡含量越低越好。蜡烛

分类六、抗老化指标新修沥青路面

老化后沥青路面

分类两种老化试验沥青薄膜加热试验（TFOT）

沥青旋转薄膜加热试验（RTFOT）

分类两种老化试验分类老化试验后三大指标的变化：针入度：➩变小延：➪变小软化点：➪变大分类七、其他技术指标1.闪点与燃点属于安全性指标。克利夫兰开口杯式闪点仪

点火器扫拂过沥青试样表面：闪点：出现一瞬即灭的蓝色火焰时。燃点：燃烧火焰，并持续5s以上。燃点一般比闪点高10℃左右。分类2.密度粘稠沥青的密度在0.96~1.04g/cm3，与水的密度相当。实测沥青的密度，主要有两个目的：（1）15℃的密度，用于沥青的体积与质量之间的换算。（2）25℃的相对密度，用于沥青混合料配合比设计。沥青密度比重瓶

分类3.溶解度溶解度反映了沥青的洁净程度。三氯乙烯是一种沥青的有机溶剂。三氯乙烯

分类八、道路石油沥青的技术要求道路石油沥青的等级与适用范围

分类【思考题1】道路石油沥青分级的主要依据是什么？【思考题2】试验室有一桶沥青样品，上面标识为：A-50，请问A-50表示什么意思？谢谢

——

其他沥青材料道路工程材料分类一、乳化沥青热拌沥青施工的危害：（1）高温施工消耗大量的能量，如柴油、重油、煤炭或电能等；（2）高温施工散发的烟雾污染环境；（3）高温施工可能烫伤技术员工；（4）高温施工加快机械设备的磨损；（5）在封闭的环境中，如长隧道中，由于大量的烟雾，可能无法正常施工。热拌沥青施工

分类乳化沥青的定义：乳化沥青是指将粘稠石油沥青加热至流动态，经机械作用使沥青形成细小的微粒（粒径为2~5µm），加入有乳化剂和稳定剂的水溶液中，所形成均匀、稳定的乳状液。其外观为茶褐色，在常温下具有良好的流动性。乳化沥青属于一种液体沥青。1µm=0.001mm。乳化沥青

分类乳化沥青的组成与机理：乳化沥青=沥青+乳化剂+稳定剂+水乳化沥青机理图

分类乳化沥青的优缺点：（1）优点①可常温施工。

②可延长施工季节。③可改善施工环境。（2）缺点

①稳定性差。②路面成型期长。③混合料的路用性能较差。分类乳化沥青的技术指标【思考题】乳化沥青需要做针入度试验吗？分类二、改性沥青改性沥青分类三类：（1）橡胶类SBR，改善低温性能。（2）热塑性树脂类PE和EVA，改善高温性能。（3）热塑性橡胶类SBS改性剂，改善高温、