η
=
γ
•
ν
=
ρ
（2）非牛顿液体→沥青的表观粘度 非牛顿液体→ 表观粘度： 表观粘度： C－复合流动系数
应力与剪应变速率的关系示意图
η =
τ γ
•
η
*
=
τ γ
• c
C－复合流动系数 －
（3）动力粘度和运动粘度
当沥青受到简单剪切变形时， 当沥青受到简单剪切变形时，沥青在高温时表现为牛顿流状 态，按牛顿粘度公式表征沥青层抵抗移动的抗力得
沥青的安全性、溶解度、 第七节 沥青的安全性、溶解度、含蜡量
1.安全性 1.安全性
技术指标—闪点和 技术指标—闪点和燃点 沥青使用时必须加热， 沥青使用时必须加热，由于沥青在加热过程中挥发出的油会 与周围的空气组成混合气体，当遇到火焰会发生闪火， 与周围的空气组成混合气体，当遇到火焰会发生闪火，此 时的温度称为闪点 闪点。 时的温度称为闪点。 若继续加热，挥发的油分饱和度增加， 若继续加热，挥发的油分饱和度增加，与空气组成的混合气 体遇火极易燃烧，燃烧时的温度称为燃点 燃点。 体遇火极易燃烧，燃烧时的温度称为燃点。 闪点和燃点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。 闪点和燃点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。
dv F =η ⋅A dy
η—粘滞系数（粘度） —粘滞系数（粘度） 其中剪应力： 其中剪应力： F = τ
A
剪变率： 剪变率：d v = γ
dy
=
•
动力粘度： 动力粘度： η
τ γ
•
运动粘度为动力粘度除以密度所得 之商，称为“动比密粘度” 之商，称为“动比密粘度”公式为 η ν =
牛顿液体受力示意图
按上述方法， 按上述方法，在相同温度和 相同流孔条件下， 相同流孔条件下，流出时间 越长表示沥青粘度越大。 越长表示沥青粘度越大。
标准粘度计测定液体沥青示意图
第二节
1.延性 1.延性
沥青的低温性能
a.定义 a.定义：沥青的延性是指当其受到外力的拉伸作用时，所能承 定义 受的塑性变形的总能力，是沥青的内聚力的衡量，通常是用 延度作为条件延性指标来表征。 延度 b.延度试验方法 b.延度试验方法 将沥青试样制成8字形标准试样（最小断面1cm2），在规定拉 1cm2）， 将沥青试样制成8字形标准试样（最小断面1cm2），在规定拉 伸速度和规定温度下拉断时的长度， cm计 称为延度。 伸速度和规定温度下拉断时的长度，以cm计，称为延度。 ——单位cm，反映沥青的塑性。 单位cm 延度D——单位cm，反映沥青的塑性。
沥青质At 沥青质
2.耐久性的评价方法 2.耐久性的评价方法
（1）短期老化试验 a.薄膜烘箱加热试验 a.薄膜烘箱加热试验 b.旋转薄膜烘箱试验 b.旋转薄膜烘箱试验 （2）长期老化试验 PAV压力老化试验 PAV压力老化试验 评价指标： 评价指标：质量损失 针入度比 延度 试件：50g沥青试样 试件：50g沥青试样 试验条件：163℃，5h， 试验条件：163℃，5h， 5.5r/min 试验指标： 试验指标：质量损失 针入度比 延度
2.沥青粘附性的评定方法 2.沥青粘附性的评定方法
（1）水煮法试验（13.2mm以上） 水煮法试验（13.2mm以上） 以上 浸水法试验（9.5至13.2mm） （2）浸水法试验（9.5至13.2mm） （3）净吸附法试验 （4）示踪盐法和光电分光光度法试验
水煮法试样
沥青路面坑洞
3.损坏机理分析 3.损坏机理分析
动水压力导致雨水进 入路面， 入路面，并积聚于层 底，由于交通荷载的 反复作用导致沥青与 集料发生剥离。 集料发生剥离。
4.沥青粘附性的改善 4.沥青粘附性的改善
（1）在沥青中添加抗脱落剂 （2）在拌制沥青混合料是添加消石灰或水泥 （3）选用碱性石料 （4）保证石料表面的清洁度
第六节
1.影响耐久性的因素 影响耐久性的因素
P＝1.2 T1.2
log1.2− K 0.0792 − K = = A A
6.针入度指数与胶体结构的关系 6.针入度指数与胶体结构的关系 PI<- →溶胶型沥青 PI<-2 →溶胶型沥青 PI>+2 →凝胶型沥青 →凝胶型沥青 PI=→溶凝胶型沥青 PI=-2至+2 →溶凝胶型沥青
第四节
沥青的粘弹性
沥青薄膜烘箱加热示意图
沥青旋转薄膜加热烘箱示意图
试件：35g沥青试样， 试件：35g沥青试样， 沥青试样 试验条件：163℃， 试验条件：163℃，75min 15r/min 评价指标： 评价指标：质量损失 针入度比 粘度
PAV压力老化试验仪 压力老化试验仪
试件：旋转薄膜烘箱试验后的薄膜试样 试件：旋转薄膜烘箱试验后的薄膜试样 试验条件：90～110℃，20h， 试验条件：90～110℃，20h，2.07MPa
P25 温度T 25℃ ℃ TR&B
lg P1 − lg P 2 ② A= T1 −T 2
4.针入度指数PI的确定 4.针入度指数PI的确定 针入度指数PI
普费等人在制定真入度指数时， 普费等人在制定真入度指数时，令感 =∞，PI值为 10， 值为温性最大A=∞，PI值为-10，感温性最 =0，PI值为+20。由于A值很小， 值为+20 小A=0，PI值为+20。由于A值很小，为 PI值在+20至 10之间 值乘以50 值在+20 之间， 50， 使PI值在+20至-10之间，A值乘以50， 得式： 得式：
b.软化点法 软化点法
定义： 定义：人为选定的沥青由固态到液态的转变温度范围中的一个条 件温度。 件温度。 软化点 固态 0.8721 条件温度 液态
测定方法 我国现行试验方法要求采用环与球法软化点。 我国现行试验方法要求采用环与球法软化点。该法是将 沥青试样注于规定内径的铜环中，环上置一钢球， 沥青试样注于规定内径的铜环中，环上置一钢球，在规定的 加热速度下，沥青试样逐渐软化， 加热速度下，沥青试样逐渐软化，直至在钢球荷重作用下滴 表示： 落到下层金属板时的温度，称为软化点。单位： 落到下层金属板时的温度，称为软化点。单位：℃ 。表示：
针入度法测定粘稠沥青针入度示意图
表示方式 PT,m,t 如：P25,100,5=60 P 表示：试验温度25℃ 表示：试验温度25℃ 荷 载质量100g 历时5s 载质量100g 历时5s 贯入 沥青深度6mm 沥青深度6mm
按上述方法测定的针入度 值越大， 值越大，表示沥青越软 粘度越小） （粘度越小）
lgP=AT+K
600~1000
PR&B
lg800−lgP(25 ,100g, ) ℃ 5s ①A= TR&B − 25
沥青在软化点温度时，针 沥青在软化点温度时， 入度在600至1000之间，假 入度在600至1000之间， 600 之间 定为800（0.1mm） 定为800（0.1mm） 800
沥青脆点仪和弯曲器
第三节
沥青的感温性
1.定义 1.定义 沥青的粘度等性能随温度的不同而产生明显的变化的特性。 沥青的粘度等性能随温度的不同而产生明显的变化的特性。 针入度－ 2.针入度－温度关系 lgP
lgP=AT+K
温度T A－针入度－温度感应性系数 针入度－
3.A值的确定方法 3.A值的确定方法 由针入度— 由针入度—温度关系曲线计算得到 lgP
20−PI 1 A= ⋅ 10+PI 50
30 PI = −10 1+ 50A
PI越大，表示对温度越不敏感 越大， 越大
lgP=AT+K
5.当量软化点（T800）和当量脆点值（T1.2） 5.当量软化点（ 和当量脆点值（ 当量软化点 T+K： 由lgP=AT+K：
P＝800 T
log800− K 2.9031− K = 800 = A A
道路沥青的技术指标 与技术性质
讲授内容目录
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 沥青的粘滞性 沥青的低温性能 沥青的感温性 沥青的粘弹性 沥青的黏附性 沥青的耐久性 沥青的安全性、溶解度、 沥青的安全性、溶解度、含蜡量
第一节
沥青的粘弹性
1.定义 1.定义 粘滞性是指沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移 的抵抗剪切变形的能力。 的抵抗剪切变形的能力。 2.沥青的粘度 2.沥青的粘度 牛顿液体→ （1）牛顿液体→动力粘度和运动粘度 动力粘度： 运动粘度： 动力粘度： 运动粘度： τ η
沥青的耐久性
（1）温度与氧化作用（2）光和水的作用（3）自然硬化 ）温度与氧化作用（ ）光和水的作用（ ） （4）渗流硬化 ）
饱和分S 饱和分
老化机理：轻质组分挥发氧 老化机理： 组分发生转化。 化、组分发生转化。
芳香分A 芳香分
芳香分→胶质 芳香胶质S 胶质 老 化 后
C.测定延度的意义 C.测定延度的意义
沥青延度与其流变特性、 沥青延度与其流变特性、胶体结构和化学组分等有着密切 的关系。研究表明： 的关系。研究表明： 随着沥青胶体结构发育成熟度的提高，含蜡量的增加， • 随着沥青胶体结构发育成熟度的提高，含蜡量的增加，以 及饱和蜡和芳香蜡的比例增大等， 及饱和蜡和芳香蜡的比例增大等，都会使沥青的延度值相 对降低。 对降低。 沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。 • 沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。 采用延度大的沥青筑路，使用寿命较长。 采用延度大的沥青筑路，使用寿命较长。
2.脆性 脆点是测量沥青在低温不引起破坏时的温度。 脆点是测量沥青在低温不引起破坏时的温度。 ——单位 单位℃ 反映沥青低温变形能力。 脆点T ——单位℃，反映沥青低温变形能力。
在规定的速率下降温，等速弯曲11次/min，记录沥青薄膜的开裂温度，单位 在规定的速率下降温，等速弯曲11次/min，记录沥青薄膜的开裂温度， 11 ℃