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第五章 沥青和沥青混合料
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沥青的定义：一系列分子量不等的高分子 聚合物组成的有机混合物质。
沥青的分类：地沥青、焦油沥青
沥青特点：
粘结性、塑性、憎水性、不透水性
不导电性、耐蚀性
沥青的应用：道路工程 变硬、变脆、易开裂
评价方法：
蒸发质量损失率、加热前后针入度比、加热前后延度变化
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6、施工安全性
定义：石油沥青在加热使用时，不易发生闪火或燃火的性质。
评价指标：
闪点：
燃点：
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石油沥青组分、结构与性能之间的关系
溶胶型结构
粘性↓
软化点↓
延度↑
针入度↑
塑性↑
耐热性↓
油分↑
树脂↑
地沥青质↓
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三、石油沥青分类、标准与选用
1、分类
道路、建筑、普通石油沥青
2、标号
—— 按针入度划分，并保证其他性能
标号↑
粘性↓
软化点↓
延度↑
针入度↑
塑性↑
耐热性↓
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3、选用依据：
工程性质、施工方法、环境温度
4、应用：
道路石油沥青 — 拌制混凝土、用于路面
和地坪，或防水防潮工程
建筑石油沥青 — 建筑防水、防腐
普通石油沥青 — 性能较差，少用
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1、改性的目的——改善性能，延长使用寿命
屋面防水：高温不流淌，抗老化，抗低温脆断。
路面工程：高温抗剪强度高、不拥包、推移、抗车辙等永久变形；抗低温开裂；抗老化；较强的粘附性、抗疲劳应力、抗滑等。
四、沥青的改性及应用
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—[树脂]→ 耐寒性、耐热性、粘性↑
沥青—[橡胶]→ 高温变形性↓ 低温柔顺性↑
—[填料]→ 粘性、耐热性、温度稳定性↑
2、改性剂和效果
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定义 矿物集料与沥青拌合而成的混合料的总称。包括沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料。
沥青混凝土混合料AC——适当比例的粗集料、细集料及填料与沥青在严格控制条件下拌合压实后空隙率＜10%的沥青混合料。
沥青碎石混合料AM——适当比例的粗骨料、细骨料及少量填料或不掺填料拌合压实后空隙率≥10%的沥青混合料
§5-2 路面用沥青混合料
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沥青混合料的技术特点
物理力学性能——较高的抵抗荷载的能力、高温稳定性、低温柔韧性、水稳定性
施工和易性——平整无接缝、减震吸声、行车舒适
交通安全——具一定粗糙度、无强烈反光
耐久性——在环境光、热、水、气等因素作用下保持性能
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沥青混合料的分类
按最大公称粒径分类
（1）粗粒式沥青混合料（）
（2）中粒式 ——（Dm为16 mm 或19 mm）
（3）细粒式 ——（）
（4）砂粒式沥青混合料——（Dm≤）
也称沥青石屑或沥青砂
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按矿料级配和路面压实度分类
连续密级配沥青混合料——空隙率小于10%；
连续半开级配——空隙率大于10%；（沥青碎石)
开级配——空隙率＞15%；（开式）
间断级配
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按施工温度分类
热拌热铺沥青混合料（热态拌合、热态铺筑）；
常温沥青混合料——乳化沥青、稀释沥青，
（常温下操作，冷施工）
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一、沥青混合料的强度理论和组成结构
1、沥青混合料强度理论
沥青路面破坏形式
高温时塑性变形过剩——抗剪强度不足
低温脆裂——抗拉强度不足，变形能力差
因此研究沥青混合料的抗剪强度和抗变形能力。
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摩尔-库伦包络线——应力圆的公切线
即为抗剪强度曲线
圆柱形试件
三轴剪切试验得到
决定沥青混合料C与ψ值的摩尔圆包络线
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沥青混合料的抗剪强度(τ)公式
σ——正应力（Mpa）；
C——沥青混合料的粘力（Mpa）；
ψ——沥青混合料的内摩擦角。
粘聚力C↑，内摩擦角ψ ↑→抗剪强度τ↑
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2．影响沥青混合料强度与稳定性的因素
内 因
① 沥青粘度
② 沥青与矿物的化学性质
③ 矿粉比表面（细度）
④ 沥青用量
⑤ 集料的级配类型、粒径、颗粒状态
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① 沥青粘度
沥青是胶结材料，其粘度大，对集料约束使其嵌锁结构稳定，粘滞阻力大，抗变形能力强。因此
粘聚力C↑→ 内摩擦角ψ↑、抗剪强度τ↑
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② 沥青与矿物的化学性质
沥青与矿物表面形成一层厚度δ0的“结构沥青”，该沥青化学组分重新排列，粘度↑，粘聚力↑，δ0以外的沥青称“自由沥青”。
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