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沥青与沥青混合料-第一次课件
获得汽油、煤油和柴油,常压塔底残渣即为直馏沥青。其不足之处, 多含不稳定的烃。
②氧化沥青:低标号沥青在240~290℃高温下吹入空气,使其软化
点提高、针入度降低,降低温度敏感性。
③溶剂脱沥青:石蜡基原油,富含石蜡烃但是难以蒸出,致使软化
点和延度降低,往往稠度达不到要求,采用氧化处理,会致使沥青脆
化。溶剂法是利用溶剂的选择性溶解实现组分分离,得到含胶质和沥 青质的沥青。
3、针入度分级的优缺点如下: ①优点:
1)25℃温度针入度基本反映了沥青路面常用的温度下的流变性质;
2)沥青针入度测试方法简单,仪器造价低,操作方便,方法较完善; 3)通过测定不同温度下针入度,能确定沥青的感温性。 ②缺点: 1)针入度试验过程中剪切速率很高,对于非牛顿体,沥青的粘度与剪 切速率有关,沥青针入度不同,在测定过程中剪切速率也不同; 2)在25℃具有同样针入度的沥青,在高温或低温下可能存在很大差别, 没有反映沥青在使用温度区间内的性能。
一般认为软化点高,则其等粘温度高,则温度稳定性好,
或者说热稳定性好。 3、延度:是沥青在一定温度下,按一定速度拉伸至沥青
已应用于建筑及道路工程中。此沥青采自加勒比岛国一特立
尼达和多巴哥境内的沥青湖。中国大陆在1973年开始使用特 立尼达湖沥青,自1999年开始已经大批量使用在机场、桥梁、
高速公路、市政建设等国家重点工程上。目前,使用特立尼
达湖沥青的国家及地区已达到三十多个,而且已被一些主要
的发达国家如美国、英国、德国、日本及香港地区指定使用。
映了人类对沥青材料性质的认识与把握。
(一)针入度分级
1、1918年,美国公路局制定了以沥青针入度分级的沥青标准。1931年,美国各州 公路与运输工作者协会(AASHTO)也开始采用针入度分级这一体系。 2、针入度试验是国际上普遍采用测定粘稠沥青稠度的一种方法,也是划分沥青标 号采用的一项指标。常用的试验条件为:T 25℃,100g,5s(0.1mm)
5、施工安全性、可操作性 旋转黏度试验(RV)
六、我国道路石油沥青技术要求
根据当前的沥青使用和生产水平,按技术
性能将道路石油沥青分为A、B、C等三个等级,
其中B级沥青与重交通道路沥青相近,C级沥青
比原规范中轻交通道路石油沥青技术要求稍有
提高。
那么,现行重交通道路沥青的技术指标有
哪些呢?
1、针入度:是在规定温度5、15、25℃下,100g标准针, 5s贯入沥青中的深度,以0.1mm表示。在以针入度为分 级技术指标时,用以划分沥青的标号。针入度越小,表 示沥青的稠度越大。 2、软化点:实质上反映沥青的稠度,是一种条件粘度。
Superpave技术主要包括三个方面: ①沥青胶结料性能规范; ②沥青混合料体积设计方法; ③沥青混合料性能预测。 在Superpave沥青胶结料分级体系中,沥青等级以PG x-y表示。 脚标x代表路面设计最高温度(7d最高平均路面温度),脚标y代表 路面设计最低温度(年极端最低温度)。按照路面的设计温度,将 沥青分为7个高温等级以及相应的低温亚级,高温等级范围为4682℃,每6℃为一级,低温亚级范围为-10℃~-46℃,每-6℃为一级。 此规范采用各项指标的要求值为一常数,所不同的只是各个沥 青等级适用的地区采用相应的试验温度不同,其最根本的特点是各 项指标明确与各项路用性能直接相关,因此它不仅适用于普通的直 馏沥青,还适用于改性沥青。
大,夏季越容易泛油,冬季越容易开裂。 计算公式如下:
d T2 d T1 d T1 (T1 T2 )
其中,分子表示高温和低温下的沥青密度差。
3、表面张力 表面张力表示液体与空气之间的力,可以用来研究 沥青与集料的粘附性。沥青表面张力随温度的升高而减 小,一般采用毛细管法和滴重法测定。
4、介电常数
同时也适合从事沥青路面科研、设计、施工、养护管理的道路工程、机场
工程技术人员与大专院校有关师生阅读。
2、参考教材
沥青与沥青混合料,谭忆秋编著,哈尔滨工业大学出版社,2008 年出版 沥青混合料设计手册,吕伟民、孙大权编著,人民交通出版社, 2007年出版 道路建筑材料(第四版),李立寒,张南鹭编著,人民交通出版 社,2010年出版
是指沥青作为介质和真空作为介质,平行板电容器 的电容之比,可以用来判断高分子材料的极性。常温下 沥青属于弱极性物质,介电常数一般在2.0-3.0之间。 在配置改性沥青时,改性剂的介电常数与沥青的介电常
数相一致,方可相容。
五、道路石油沥青的分级体系
沥青稠度是沥青的重要性质,最初沥青分级主要是 采用针入度来分级,后来发展为粘度分级,再后来出现 了以沥青材料的路用性能为标准的路用性能分级体系, 即PG(Performance Grade),如SHRP中的Superpave的性 能分级。从针入度分级、粘度分级到路用性能分级,反
(二)粘度分级体系
20世纪60年代初期,美国一些州提出采用沥青材料的60℃粘度进行分级。主 要目的是用科学合理的粘度试验取代经验性的针入度试验,同时以夏天沥青路面 表面最高温度时测试沥青粘度,提出适用于不同气候条件与用途的不同粘度分级。 其相比于针入度分级具有一定的科学性和合理性,但是该粘度试验系统价格昂贵, 试验时间较长,推广受到限制。
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011),中
华人民共和国交通运输部2011年出版,于2011年12月1日起施行
3、主要解决问题
沥青及其基本性质 矿质混合料级配设计原理与方法 世界范围内有哪几种代表性的沥青混合料设计方法,以及
各自的区别
我国沥青混合料设计方法的演变过程(规范中是如何修 订?)
拉瓜地机场,纽额克机场,德国德法兰克福机场,
慕尼黑机场,芬兰赫尔辛基机场,英国伦敦机场,
香港启德机场和赤腊机场等。
它的优越性体现在哪些方面?
二、石油沥青分类
按生产方法分类 按化学组成分类 按使用用途分类
按生产方法,石油沥青可分为六种
①直馏沥青:原油直接蒸馏,取出不同沸点的馏分,常压塔顶分别
规范列入的各种路用性能指标包括:
1、高温时抵抗永久变形的能力(高温稳定性) 动态剪切流变试验(DSR)
2、低温时抵抗路面温缩开裂的能力(低温抗裂性能)
弯曲梁流变试验(BBR)及直接拉伸试验(DTT) 3、抗疲劳破坏的能力(耐疲劳性) DSR试验 4、抗老化性能
旋转薄膜烘箱(RTFOT)及压力老化试验(PAV)
分含量越高,密度越大;含蜡量高的沥青,密度低;稠 度高的沥青,沥青密度大。沥青改性后,一般密度降低。
2、热胀系数
是指温度上升1℃时,沥青单位体积或单位长度几何尺寸 的增大,称为体膨胀系数或线膨胀系数;一般体膨胀系数是 线膨胀系数的3倍。 沥青材料温度升高,体积膨胀,从而密度降低。体膨胀
系数与路用性能关系密切,体膨胀系数越大,温度敏感性越
橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性
剂),或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得
以改善制成的沥青结合料。
按化学组成分类,石油沥青可分为三种
①石蜡基沥青,一般含蜡量大于5%,表面无黑色光泽,粘结 性差,热稳性差; ②环烷基沥青,粘结性好,大多数重交沥青是环烷基沥青; ③中间基沥青,一般含蜡量为3%~5%,为普通道路沥青。
四、石油沥青的物理性质
密度
体膨胀系数
表面张力
介电常数
1、密度
是指15℃规定温度下单位体积的质量,其中相对密 度是指25℃下的密度与25℃下水的密度之比。测定方法 为比重瓶排水法。 两者之间的相互关系:25℃的相对密度=15℃的密 度×0.996。
石油沥青的密度一般1.0左右;沥青质含量和芳香
1、推荐使用教材
沥青与沥青混合料,郝培文,张肖宁著,人民交通 出版社,2009年出版
《沥青和沥青混合料》系统地论述了热拌沥青混合料材料、配合比设计
方法以及路用性能等内容。书中纳入了国内外最新的关于沥青及沥青混合
料的研究成果,内容丰富,信息量大,具有系统性、先进性与实用性。 《沥青和沥青混合料》可作为高等院校道路与铁道工程专业研究生教材,
按使用用途,石油沥青可分为四种
①道路沥青,约占50%; ②建筑沥青,主要是防水、防潮; ③机场道面沥青; ④其它沥青,比如水工防渗,电缆和木材防腐、防潮等
用途。
三、石油沥青化学组成
元素组成
组分构成 胶体结构 (一)元素组成
约占98%的碳和氢,其余硫、氮和氧、金属等元素。
(二)组分构成
1、吸附法(三组分)
沥青混合料的使用性能评价指标有哪些?如何评价?
新型沥青混合料有哪些
第一部分
第一节
沥青与矿料
有机物质
沥 青
特立尼达天然 湖沥青
一、沥青材料按来源分类
①石油沥青(含天然沥青,主要是湖沥青与岩沥青); ②焦油沥青:有机物质经过炭化或真空分馏所得的粘性液 体,松节油就是其中的木焦油。
特立尼达天然湖沥青:自1860年起,特立尼达湖沥青(TLA)
④调和沥青:通常先生产出软、硬两种沥青,然后按一定比例混和均
匀,得到符合要求的沥青。
⑤乳化沥青:是将黏稠石油沥青加热到流动态,经机械力作用,形成
粒径为2-5mm微滴分散于乳化剂-稳定剂水中,由于乳化剂-稳定剂的作用 而形成均匀稳定的乳状液。
⑥改性沥青:Modified bitumen(英),Modified asphalt cement(美)是掺加
在奥运会场馆周边道路建设中,特立尼达天然湖沥青用于奥运中 心区:景观路、景观西路、北一路、北辰东路及鸟巢中心跑道等
重要路段的道路铺筑。
新 建 的 北 一 路
北辰东路
鸟巢中心跑道
北京首都国际机场跑道
上海虹桥机场跑道
上Hale Waihona Puke 东海大桥特立尼达湖天然沥青在世界各地的著名国际机场