沥青与沥青溷合料.PPT

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1、2023/6/22,1,第11章沥青与防水材料,沥青的概述沥青的主要特性沥青的分类及土木工程中常用的沥青,2023/6/22,2,第11章沥青与防水材料,11.1沥青与沥青混合料石油沥青(1)石油沥青的组分(按分子量分组)1)油分2)树脂(沥青脂胶)3)地沥青质4)沥青碳、似碳物和蜡,2023/6/22,3,第11章沥青与防水材料,(2)石油沥青的技术性质1)粘滞性粘滞性大小的表示粘滞性大小的测定针入度(粘稠石油沥青)标准粘度(液体石油沥青),2023/6/22,4,第11章沥青与防水材料,2)塑性3)温度敏感性软化点脆点,2023/6/22,5,第11章沥青与防水材料,4)大气稳定性表示方法

2、5)其它性质溶解度闪点燃点,2023/6/22,6,第11章沥青与防水材料,(3)石油沥青的技术标准及选用1)石油沥青的技术标准石油沥青的牌号表11.1各品种石油沥青的技术标准(更新)表11.2 重交通量道路石油沥青的技术标准(JTJ052M0671-93)(更新),2023/6/22,7,第11章沥青与防水材料,2)石油沥青的选用3)石油沥青的掺配与稀释,2023/6/22,8,第11章沥青与防水材料,煤沥青与石油沥青相比，煤沥青的性能特点如下：温度敏感性较大大气稳定性较差塑性较差,2023/6/22,9,第11章沥青与防水材料,因为含表面活性物质较多，所以与矿料表面粘附力较强。防腐性好,2

3、023/6/22,10,第11章沥青与防水材料,煤沥青与石油沥青简易鉴别方法表11.3煤沥青与石油沥青简易鉴别方法,2023/6/22,11,第11章沥青与防水材料,11.1.3改性石油沥青(1)矿物填料改性沥青掺入矿物填料的前提条件：沥青能润湿矿物填料；沥青与矿物填料之间具有较强的吸附力，并不为水所剥离。,2023/6/22,12,第11章沥青与防水材料,(2)橡胶改性沥青1)氯丁橡胶改性沥青2)丁基橡胶改性沥青3)热塑性丁苯橡胶(SBS)改性沥青4)再生橡胶改性沥青,2023/6/22,13,第11章沥青与防水材料,(3)橡胶和树脂共混改性沥青,2023/6/22,14,第11章沥青与防水

4、材料,沥青混合料(1)分类1)按胶结材料种类分石油沥青混合料煤沥青混合料,2023/6/22,15,第11章沥青与防水材料,2)按施工温度分热拌热铺混合料，即沥青与矿质骨料(简称矿料)在热态下拌和，热态下铺筑。常温沥青混合料，即采用乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温下拌和、铺筑。,2023/6/22,16,第11章沥青与防水材料,3)按骨料级配类型分连续级配沥青混合料，即混合料中的矿质骨料是按级配原则，从大到小各级粒径按比例搭配组成的。间断级配沥青混合料，即骨料级配组成中缺少一个或若干个粒径档次。,2023/6/22,17,第11章沥青与防水材料,4)按混合料密实度分密级配沥青混合料，压实后剩余空

5、隙率小于10。开级配沥青混合料，指级配主要由粗骨料组成，细骨料较少，骨料相互拨开，压实后剩余空隙率大于15的开式混合料。半开级配沥青混合料，压实后剩余空隙率在1015，也称为沥青碎石混合料。,2023/6/22,18,第11章沥青与防水材料,5)按骨料最大粒径分粗粒式沥青混合料，指骨料最大粒径为26.5mm或31.5mm的混合料。中粒式沥青混合料，指骨料最大粒径为16mm或19mm的混合料。细粒式沥青混合料，指骨料最大粒径为9.5mm或13.2mm的混合料。砂粒式沥青混合料，指骨料最大粒径等于或小于4.75mm的混合料。,2023/6/22,19,第11章沥青与防水材料,(2)沥青混合料组成材

6、料及结构1)组成材料沥青主要是道路石油沥青。表11.4热拌沥青混合料用石油沥青标号的选用(GB5009296),2023/6/22,20,第11章沥青与防水材料,粗骨料碎石、破碎砾石和矿渣等。应采取下列抗剥离措施：a.采用干燥的磨细消石灰或生石灰粉、水泥作为填料的一部分，其用量为矿料总量的12。b.在沥青中掺加抗剥离剂。c.将粗骨料用石灰浆处理后使用。,2023/6/22,21,第11章沥青与防水材料,细骨料天然砂机制砂石屑,2023/6/22,22,第11章沥青与防水材料,填料粒径小于0.075mm的矿质粉末称为填料岩石粉、水泥、石灰、粉煤灰,2023/6/22,23,第11章沥青与防水材料

7、,2)组成结构悬浮一密实结构骨架一空隙结构密实一骨架结构图11.1三种典型沥青混合料结构组成示意图,2023/6/22,24,第11章沥青与防水材料,(3)沥青混合料的技术性质1)高温稳定性马歇尔稳定度试验车辙试验2)低温抗裂性,2023/6/22,25,第11章沥青与防水材料,3)耐久性4)抗滑性5)施工和易性,2023/6/22,26,以下不作要求!,2023/6/22,27,第11章沥青与防水材料,11.2防水涂料11.2.1防水涂料的基本性能要求(1)固体含量(2)耐热度(3)柔性(4)不透水性(5)延伸性,2023/6/22,28,第11章沥青与防水材料,11.2.2常用防水涂料(1

8、)沥青基防水涂料1)冷底子油2)石灰乳化沥青3)膨润土沥青乳液,2023/6/22,29,第11章沥青与防水材料,(2)高聚物改性沥青防水涂料1)再生橡胶改性沥青防水涂料2)氯丁橡胶改性沥青防水涂料,2023/6/22,30,第11章沥青与防水材料,3)SBS改性沥青防水涂料聚氨酯防水涂料硅橡胶防水涂料丙烯酸酯防水涂料,2023/6/22,31,第11章沥青与防水材料,11.3防水卷材,2023/6/22,32,附录,2023/6/22,33,沥青的主要特性,沥青是一种混合物；沥青憎水，具有良好的防水性；具有较强的抗腐蚀性；具有很好的粘结力；具有很好的塑性，能适应基材的变形。,2023/6/2

9、2,34,沥青的分类,土木工程中常用的主要是石油沥青和少量煤沥青。,2023/6/22,35,石油沥青,石油沥青是石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油及润滑油后的残留物；分为：道路石油沥青、建筑石油沥青、防水、防潮石油沥青和普通石油沥青。,2023/6/22,36,石油沥青的油分,分子量最小、密度最小的组分。含量为4060。油分赋予沥青以流动性。,2023/6/22,37,石油沥青的树脂(脂胶),分子量比油分大。含量为1530。使沥青具有良好的塑性和粘性。,2023/6/22,38,地沥青质,分子量比树脂更大。含量在1030。降低石油沥青的温度敏感性，增加粘性和硬脆性。,2023/6/22,39,沥

10、青碳、似碳物和蜡,分子量最大降低石油沥青的粘结力和塑性。,2023/6/22,40,石油沥青的粘滞性,粘滞性又称粘性或稠度，反映沥青材料内部阻碍其相对流动和抵抗剪切变形的能力。组分对粘性的影响：温度对粘性的影响：一定温度范围内，温度升高，粘性降低。,2023/6/22,41,粘滞性大小的表示,绝对粘度相对粘度(条件粘度)：标准粘度、针入度,2023/6/22,42,针入度,用于粘稠石油沥青。用针入度仪测定。针入度是在250.1条件下，以规定质量的标准针，在5s内贯入试样中的深度，以110mm为单位表示。,2023/6/22,43,标准粘度,用于液体石油沥青。用标准粘度计测定。标准粘度是在20、

11、25、30或60、3mm、5mm或10mm的孔口流出50cm3沥青所需的时间秒数，用符号“”表示，d为流孔直径，t为试样温度，T为流出50cm3沥青所需的时间。,2023/6/22,44,石油沥青的塑性,用延度来表示。延度测定：把沥青制成“曲”形标准试件，置于延度仪内(250.5)水中，以(50.25)cmmin的速度拉伸，用拉断时的伸长度(cm)表示。延度越大，塑性越好。防止开裂；减小噪声。,2023/6/22,45,石油沥青的温度敏感性,指石油沥青的粘滞性和塑性随温度的升降而变化的性能。,2023/6/22,46,石油沥青的软化点,从固态转变到粘流态的起点温度，称为沥青的软化点。沥青软化点

12、一般采用环球法测定。把沥青试样装入规定尺寸的铜环内，上置一直径为9.5mm、质量为(3.500.05)g的标准钢球，浸入水或甘油中，以规定的速度升温(5min)，当沥青软化下垂至规定距离(25.0mm)时的温度即为软化点，以计。,2023/6/22,47,石油沥青的脆点,指沥青从高弹态转变到玻璃态过程中的某一规定状态的相应温度。费拉斯(Frass)脆点：涂于金属片的试样薄膜在特定条件下，因被冷却和弯曲而出现裂纹时的温度，以表示。,2023/6/22,48,石油沥青的大气稳定性,大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素的长期综合作用下抵抗老化的性能，即沥青材料的耐久性。轻质油分挥发低分

13、子化合物转变为高分子物质，即油分和树脂逐渐减少，地沥青质逐渐增多。,2023/6/22,49,大气稳定性的表示方法,以加热蒸发损失百分率和加热前后针入度比来评定。其测定方法是：先测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及针入度。计算出蒸发损失质量占原质量的百分数，称为蒸发损失百分率；标出蒸发后针入度占原针入度的百分数，称为蒸发后针入度比。,2023/6/22,50,石油沥青的溶解度,指石油沥青在有机溶剂(如三氯乙烯、四氯化碳等)中溶解的百分率，表示石油沥青中有效物质的含量，即纯净程度。,2023/6/22,51,石油沥青的闪点,也称闪火点，

14、指加热沥青至挥发出的可燃气体与空气的混合物在规定条件下与火焰接触，初次闪火(有蓝色闪光)时的沥青温度()。,2023/6/22,52,石油沥青的燃点,也称着火点，指加热沥青产生的气体与空气的混合物，与火焰接触能持续燃烧5s以上，此时沥青的温度即为燃点(t)。燃点温度比闪点温度高约10。,2023/6/22,53,石油沥青的牌号,道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青按针入度指标划分牌号。例如针入度指标为2540的建筑石油沥青，其牌号为30（即30号沥青）。防水、防潮石油沥青按针入度指数划分牌号，还增加了保证低温变形性能的脆点指标。,2023/6/22,54,石油沥青技术标准的更新,中、轻交通

15、量道路石油沥青(JTJ052M067193)公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000),2023/6/22,55,重交通量道路石油沥青技术标准的更新,重交通量道路石油沥青的技术标准(JTJ052M0671-93)重交通道路石油沥青(GB/T 15180-2000),2023/6/22,56,石油沥青的选用,根据工程性质(道路、房屋、防腐等)及当地气候条件，所处工程部位(屋面或地下等)来选用不同品种和牌号的沥青。道路石油沥青用于道路工程。建筑石油用于建筑防水和防腐工程。防水、防潮石油沥青用于防水工程。,2023/6/22,57,石油沥青的掺配,Q1较软石油沥青用量，；Q2较硬石油

16、沥青用量，；T掺配后的石油沥青软化点，；T1较软石油沥青软化点，；T2较硬石油沥青软化点，。,2023/6/22,58,石油沥青的稀释,石油沥青采用汽油、煤油、柴油等石油产品系列的轻质油料作稀释剂。煤沥青采用煤焦油、重油、蒽油等煤产品系列的油料作稀释剂。,2023/6/22,59,煤沥青,煤沥青是生产焦炭和煤气的副产物。烟煤在干馏过程中的挥发物质，经冷凝而成黑色粘生液体称为煤焦油，再经分馏加工提取轻油、中油、重油及蒽油之后所得残渣即为煤沥青。,2023/6/22,60,煤沥青与石油沥青的鉴别,2023/6/22,61,矿物填料改性沥青,矿物填料有粉状和纤维状两种，常用的填料有滑石粉、石灰石粉、

17、硅藻土、石棉绒、云母粉、磨细砂、粉煤灰、水泥、高岭土、白垩粉等。提高沥青的粘性和耐热性，减小沥青的温度敏感性。,2023/6/22,62,沥青混合料,沥青混合料是沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料的总称。由适当比例的粗骨料、细骨料及填料与沥青拌和、压实，剩余空隙率小于10的混合料，简称沥青混凝土；剩余空隙率在10以上的混合料，简称沥青碎石。,2023/6/22,63,悬浮一密实结构,连续型密级配骨料各级骨料悬浮于次级骨料及沥青胶浆之间高温稳定性差,2023/6/22,64,骨架一空隙结构,连续型开级配骨料细骨料很少，甚至没有。粘结力较弱,2023/6/22,65,密实一骨架结构,间断型密级配骨料

18、较强的粘结力较高的抗剪强度,2023/6/22,66,高温稳定性,指在夏季高温(通常取60)条件下，经车辆荷载反复作用后不产生车辙和波浪等病害的性能。,2023/6/22,67,马歇尔稳定度试验,马歇尔稳定度：标准尺寸试件在规定温度和加荷速度下，在马歇尔试验仪中最大的破坏荷载(kN)；流值：达到最大破坏荷载时试件的垂直变形(以0.1mm计)。,2023/6/22,68,车辙试验,用标准成型方法制成的300mm300mm500mm的沥青混合料试件，在60下，以一定荷载的橡胶轮(轮压为0.7MPa)在同一轨迹上作一定时间的反复行走，测定其在变形稳定期每增加1mm变形的碾压次数，即动稳定度，以次mm

19、表示。,2023/6/22,69,低温抗裂性,测定沥青混合料的低温劲度和温度收缩系数，计算低温收缩时在路面中所出现的温度应力，通过与沥青混合料的抗拉强度对比，来预估沥青路面的开裂温度。,2023/6/22,70,耐久性,310的空隙以马歇尔稳定度试验来确定沥青最佳用量。采用空隙率、饱和度和残留稳定度等指标来表征沥青混合料耐久性。,2023/6/22,71,抗滑性,抗滑层骨料有三项指标要求磨光值道瑞磨耗值冲击值,2023/6/22,72,施工和易性,矿料级配：若粗细骨料的颗粒大小差距过大，起乏中间粒径，混合料容易产生离析；细料：太少，沥青层不容易均匀地分布在粗颗粒表面；过多则使拌和困难。,2023/6/22,73,2023/6/22,74,2023/6/22,75,