第6章+沥青和沥青溷合料ppt课件.ppt

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1、第6章沥青和沥青混合料6.2沥青混合料创新能力培养6.1沥青材料创造性培养常见问题及解答练习题本章学习指导本章学习指导本章共两个知识点。本章的学习目的是：（1）掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测定方法；了解沥青的改性和掺配，了解主要沥青制品及其用途。（2）掌握沥青混合料配合比，包括矿质材料的配合比的设计和配制；了解其在工程中的使用要点。本章的难点是沥青混合料配合比设计。建议在弄懂各步骤的基础上完成相关的练习题，通过实践来掌握其设计。彩色沥青彩色沥青路面有以下优点：⑴具有足够的力学强度、一定的弹性和塑性变形能力，与汽车轮胎的较好附着力，

2、有高度的减振性；⑵改善了普通沥青路面黑色的单调性；⑶彩色沥青混合料可以多元搭配使用，既可以维持既有道路或广场的特殊使用功能，还可发挥多色彩的分区功能。彩色沥青路面的用途是安全和美观。可用于交通管理，通过不同的路面颜色警示驾驶员道路的安全状况。6.1沥青材料6.1.3沥青的掺配、改性及主要沥青制品6.1.1沥青的分类与基本组成结构6.1.2沥青的主要性质及其测试方法基础知识6.1.1沥青的分类与与基本组成结构1.沥青的分类2.沥青的基本组成结构1.沥青的分类沥青材料是由高分子碳氢化合物及其衍生物组成的、黑色或深褐色、不溶于水而几乎全溶于

3、二硫化碳的非晶态有机材料。分地沥青和焦油沥青两大类。石油沥青的生产工艺2.沥青的基本组成结构(1)石油沥青的基本组成结构石油沥青是由石油经蒸馏、吹氧、调和等工艺加工得到的残留物，主要为可溶于二硫化碳的碳氢化合物的半固体粘稠状物质。化学组分分析方法：将沥青分离为化学性质相近，而且与其工程性质有一定联系的几个组，每个组就称为一个组分。我国现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）规定有三组分和四组分两种分析法。1）三组分分析法按三组分分析法所得各组分的性状列如下表。性状组分外观特征平均分子量碳氢比/原子比含量/%物

4、化特征油分淡黄透明液体200～7000.5～0.745～60几乎可溶于大部分有机溶剂，具有光学活性，常发现有荧光，相对密度约0.910～0.925树脂红褐色粘稠半固体800～30000.7～0.815～30温度敏感性高，熔点低于100℃，相对密度大于1.000沥青质深褐色固体微粒1000～50000.8～1.O5～30加热不熔化，分解为硬焦炭，使沥青呈黑色，相对密度1.100～1.500石油沥青三组分分析法的各组分性状2）四组分分析法将石油沥青分离为：饱和分、芳香分、胶质和沥青质。石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表：性状组分外

5、观特征平均相对密度平均分子量主要化学结构饱和分无色液体0.89625烷烃、环烷烃芳香分黄色至红色液体O.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态1.153400缩合环结构，含S、O、N衍生物蜡：饱和分和芳香分，以丁酮—苯为脱蜡剂，低温分离可确定含蜡量。由于煤沥青是由复杂化合物组成的混合物，分离为单体组成十分困难，故目前煤沥青化学组分的研究与前述石油沥青方法相同，也是采用选择性溶解等方法，将煤沥青分为几个化学性质相近，且与路面性能有一定联系的组。常将煤沥青分离为游离碳、油

6、分、软树脂和硬树脂四个组分。(2)煤沥青的基本组成6.1.1沥青的分类与与基本组成结构观察与讨论沥青的胶体结构与性能请观察沥青的三种胶体结构，图中的黑色部分为沥青质，讨论其性能的差异。（a）溶胶结构（b）溶-凝胶结构（c）凝胶结构讨论讨论从上图可见，黑色为沥青质，随沥青质含量增加，沥青的胶体结构从溶胶结构变为溶－凝胶结构，再变为凝胶结构。当沥青质含量相对较少时，油分和树脂含量相对较高，胶团外膜较厚，胶团之间相对运动较自由。这时沥青形成溶胶结构。当沥青质含量适当，并有较多的树脂作为保护膜层时，胶团之间保持一定的吸引力，这时沥青形成溶胶－凝

7、胶结构。其性能可作如下对比：①具有溶胶结构的石油沥青粘性小而流动性大，温度稳定性较差。②具有凝胶结构的石油沥青弹性和粘结性较高，温度稳定性较好，但塑性较差。③溶胶－凝胶型石油沥青的性质介于溶胶型和凝胶型两者之间。沥青的胶体结构与性能6.1.1沥青的分类与与基本组成结构工程实例分析沥青的结构与沥青路面开裂现象原因分析华北某沥青路面所采用沥青的沥青质含量高达33％，并有相当数量芳香度高的胶质形成的胶团。使用两年后，路面出现较多裂缝，且冬天裂缝产生越发明显。原因分析沥青的结构与沥青路面开裂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

8、被胶质很好地胶溶分散，则胶团就会连结，形成三维网状结构。此类沥青的特点是弹性和粘性较好，温度敏感性小，但流动性和塑性较差，开裂后自行愈合的能力较差，低温变形能力差。故特别易于冬天形成较多的裂缝。基础知识6.