沥青与沥青混合料.doc

第二章沥青材料沥青:由高分子碳氢化合物及其非金属的衍生物组成的固体或半固体混合物,呈暗褐色至黑色,可溶于苯或二硫化碳等溶剂,是自然界种天然存在或从原油经蒸馏得到的残渣。天然沥青:地壳中的石油在各种自然因素作用下,经过轻质油分蒸发、氧化和缩聚等作用而形成的天然产物。石油沥青:石油经过各种炼制工艺加工而得到的产品。石油沥青的元素组成:碳、氢、氧、硫、氮。石油沥青化学成分的分析方法1、三组分分析法:将石油沥青分离为油分、树脂和沥青质三个组分。原理:将沥青在某一溶剂中沉淀出沥青质,再将可溶物用吸附剂吸附,最后再用不同溶剂抽提,分离出不同组分。方法:先用正庚烷沉淀沥青质,然后将溶于正庚烷中的可溶组分用硅胶吸附,装于抽提仪中,用正庚烷抽提油腊,苯乙醇抽提树脂。优点:组分界限较明确,组分含量能在一定程度上反映路用性能缺点:分析流程复杂,分析时间较长。2、四组分分析法:将沥青分离为饱和酚、芳香酚、胶质和沥青质四个组分。方法:用正庚烷沉淀沥青质,用氧化铝谱柱吸附可溶组分,正庚烷冲洗得饱和酚,用甲苯冲洗得芳香酚,甲苯乙醇冲洗得胶质。优点:按沥青中各化合物的化学组成结构分组,更能反映沥青的路用性能。石油沥青的胶体结构溶胶型结构:沥青质含量少,有一定数量芳香酚,胶团完全胶溶在由芳香酚和饱和酚组成的介质中,胶团可在分散介质许可范围内自由运动;完全服从牛顿流体,弹性效应可以忽略;路用性能:良好的自愈性和低温变形能力,温度敏感性较强。溶-凝胶型结构:沥青质含量适当,有较多的芳香度较高的胶质作为保护物质,胶团数量多,有一定吸引力;特点:处在变形初期,弹性效应明显,变形至某一数值后表现出一定程度的粘性流动;路用性能:高温时有较低的感温性,低温时有较好的变形能力。凝胶型结构:沥青质含量很高,有相当数量的芳香度高的胶质来形成胶团,浓度大,有很强的吸引力,形成空间网络结构。特点:施加荷载很小或者时间很短时,具有明显的弹性时效。沥青材料的性能粘滞性;延性和脆性;感温性;耐久性;安全性针入度法:沥青材料在规定温度条件下,以规定质量的标准针经过规定时间贯入沥青试样的深度。常用试验条件25度,100g,5s。针入度是测定稠度的指标,反映了石油沥青抗剪切变形的能力。软化点:、、5度/min、,称为软化点。反映沥青温度敏感性。延度:8字形标准沥青试样,在规定拉伸速度和温度时的长度。反映沥青的延性。三大指标:评价粘稠石油沥青路用性能的常用经验指标。沥青劲度模量:反映沥青混合料在某一温度和某一加载时间条件下盈利和应变关系的模量第三章石料与集料石料化学成分:氧化硅、氧化钙、氧化铁、三氧化二铝、氧化镁及少量氧化锰、三氧化硫。石灰岩中CaO较多而SiO2较少,花岗岩相反。石料的酸碱性:根据SiO2的含量划分,酸性石料(>65%)碱性石料(<52%)中性石料(52%~65%)集料包括:岩石、自然风化的砾石、砂及岩石经过人工轧制的各种尺寸的碎石,在混合料中起骨架和填充作用。集料的力学性质压碎值;磨光值;冲击值;道瑞磨耗值集料级配:集料中不同尺寸粒径的比例,反映了集料中不同粒径颗粒的搭配情况级配理论最大密度曲线理论:固体颗粒按粒度大小,有规则地组合排列,粗细搭配,可以得到密度最大、空隙最小的混合料。粒子干涉理论:为达到最大密度,前一级颗粒之间的空隙,应由次一级颗粒所填充;所余空隙又由再次一级小颗粒所填充。第四章沥青混合料技术性质1、沥青混合料定义具有一定粘度和适当用量的沥青结合料与一定级配的矿质结合料经充分拌合而形成的混合料的总称。2、沥青混合料的分类按级配类型:连续级配和间断级配按矿料级配组成及空隙率大小:密级配(3%~5%)、半开级配(6%~12%)、开级配(不小于18%)沥青混合料按公称最大粒径:特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式、砂砾式按制造工艺:热拌、冷拌、再生沥青混合料3、沥青混合料的组成结构表面理论:沥青混合料是由粗集料、细集料和填料经人工组配成密实的级配矿质骨架,稠度较稀的结合料分布在骨架表面,胶结成一个具有强度的整体。胶浆理论:多级空间网状结构分散系4、沥青混合料组成结构类型:悬浮密实结构:连续密级配,粘聚力高,内摩阻力小耐久性好,稳定性差骨架空隙结构:连续开级配,粘较低,内较大,稳定性较好,耐久性较差骨架密实结构:间断密级配,粘内均较高,稳定性和耐久性好,施工和易性差5、强度理论:沥青性质;矿质混合料级配、颗粒形状和表面特性;矿质与沥青的交互作用能力;矿料比表面积;沥青用量;温度和变形速率6、沥青混合料的技术性质高温稳定性;低温抗裂性;抗滑性;施工和易性7、高温稳定性沥青混合料在高温条件下能够抵抗车辆荷载的反复作用,不发生显著永久变形,保证路面平整度的特性。评价方法:无侧限抗压强度法;马歇尔试验(稳定度