場(chǎng)道維護(hù)管理課件

1、飛行區(qū)管理部 場(chǎng)務(wù)分部機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道維護(hù)管理&建筑材料知識(shí)&機(jī)場(chǎng)道面&剛性和柔性道面維修&不停航施工管理&飛行區(qū)巡視檢查機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道維護(hù)管理水泥呈粉末狀，與水混合后，經(jīng)過物理化學(xué)作用能由可塑性漿體變成堅(jiān)硬的石狀體，并能將散粒狀材料膠結(jié)成為整體，所以水泥是一種良好的無機(jī)膠凝材料。就硬化條件而言，水泥漿體不但能在空氣中硬化，還能更好的在水中硬化，保持并繼續(xù)增長其強(qiáng)度，故水泥屬于水硬性膠凝材料。建筑材料知識(shí)第一章 水泥第一節(jié) 硅酸鹽水泥一、硅酸鹽水泥生產(chǎn)概念及其礦物組成凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得的以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的水硬

2、性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）。（一）硅酸鹽水泥生產(chǎn)硅酸鹽水泥的原料是石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料兩類。石灰質(zhì)原料主要提供CaO，它可以采用石灰石、白堊等。粘土質(zhì)原料主要提供SiO2、Al2O3及少量Fe2O3，它可以采用粘土、黃土等。還配有適當(dāng)?shù)蔫F礦粉。此外，為了改善煅燒條件，常常加入少量的礦化劑如螢石等。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)的大體步驟是：先把幾種原料按適當(dāng)比例配合后在磨機(jī)中磨成生料，然后將制得的生料入窯進(jìn)行煅燒，再把燒好的熟料配以適當(dāng)?shù)氖嘣谀C(jī)中磨成細(xì)粉（兩磨一燒），即得到水泥。第一節(jié) 硅酸鹽水泥二、硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化水泥加水拌和后，制成可塑性漿體，水泥漿逐漸變稠失去塑性，但還不具有強(qiáng)

3、度的過程，稱為水泥“凝結(jié)”。隨后產(chǎn)生明顯的強(qiáng)度并逐漸發(fā)展成為堅(jiān)硬人造石，這一過程稱為“硬化”。其實(shí)凝結(jié)硬化是連續(xù)的物理化學(xué)變化。第一節(jié) 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過程1、初始反應(yīng)期。2、潛伏期。3、凝結(jié)期。4、硬化期。第一節(jié) 硅酸鹽水泥三、硅酸鹽水泥的技術(shù)要求按國標(biāo)規(guī)定硅酸鹽水泥應(yīng)有以下要求：1、細(xì)度2、凝結(jié)時(shí)間3、體積安定性4、強(qiáng)度5、水化熱第一節(jié) 硅酸鹽水泥影響水泥凝結(jié)因素：a 、水泥熟料中C3A 含量高，石膏摻量不足，使水泥快凝；b、水泥顆粒越細(xì)，凝結(jié)速度越快；c、水灰比越小，凝結(jié)速度越快；d、混合材料摻量越大，凝結(jié)速度越慢。第一節(jié) 硅酸鹽水泥五、硅酸鹽水泥的應(yīng)用與存放硅酸鹽水泥標(biāo)號(hào)

4、較高，主要用于重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程中。硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化速度較快，耐凍性能好，適用于早強(qiáng)、快凝及冬季施工工程。注意：應(yīng)盡量避免在腐蝕地區(qū)使用硅酸鹽水泥，硅酸鹽水泥不宜用于大體積混凝土工程中。硅酸鹽水泥受熱溫度在100250時(shí)強(qiáng)度提高，大于250時(shí)強(qiáng)度就會(huì)降低，因此在高溫區(qū)域禁止使用硅酸鹽水泥。第一節(jié) 硅酸鹽水泥運(yùn)輸于儲(chǔ)存；按不同的水泥品種、標(biāo)號(hào)及出廠日期分別存放，并加以標(biāo)志。散裝水泥應(yīng)分庫存放。袋裝水泥一般堆放高度不超過10袋，平均每平方米堆放一噸。并應(yīng)考慮先存先用，因?yàn)樗鄷?huì)吸收空氣中的水分和二氧化碳水化或碳化，喪失膠凝能力，強(qiáng)度大為降低，因此貯存不能太久。在一般貯存條件

5、下，三個(gè)月后強(qiáng)度降低1020%，六個(gè)月后約降低1530%，一年后約降低2540%。受潮水泥出現(xiàn)結(jié)塊，可通過重磨恢復(fù)部分活性。能用手捏碎的結(jié)塊，強(qiáng)度降低1020%，重磨后可用于次要工程。如結(jié)塊堅(jiān)硬，應(yīng)盡量避免使用。五種水泥的特性及標(biāo)號(hào)表4-5硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥主要成分用硅酸鹽水泥熟料為主，不摻混合材料在硅酸鹽水泥熟料中允許摻入不超過15%的混合材料在硅酸鹽水泥熟料中摻入占水泥重量2070%的?；郀t礦渣在硅酸鹽水泥熟料中摻入占水泥重量2050%的火山灰質(zhì)混合材料在硅酸鹽水泥熟料中摻入占水泥重量2040%的粉煤灰特性1、硬化快，強(qiáng)度高2、水化熱

6、較大3、耐凍性較好4、耐腐蝕與耐水性較差1、早期強(qiáng)度較高2、水化熱較大3、耐凍性好4、耐腐蝕與耐水性較差1、早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長較快2、水化熱較小3、耐凍性差4、耐硫酸鹽腐蝕與耐水性較差5、抗碳化能力差抗?jié)B性較好，其它同礦渣硅酸鹽水泥干縮性較小，抗裂性較好，其它同火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥密度g/cm3 3.03.153.03.152.83.102.83.102.83.10堆積密度Kg/m310001600100016001000120090010009001000標(biāo)號(hào)抗壓強(qiáng)度 （MPa）抗折強(qiáng)度 （MPa）1d3d1d3d42.535.342.53.9（40）4.4（45）52.545.152.

7、54.9（50）5.4（55）62.554.962.55.9（60）6.4（65）72.564.772.56.9（70）7.4（75）第二節(jié)高鋁水泥高鋁水泥是以鋁礬土和石灰石為原料，經(jīng)過煅燒，得到的以鋁酸鈣為主，氧化鋁含量約為50%的熟料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。它是一種快硬、高強(qiáng)、耐腐蝕、耐熱的水泥。按國家標(biāo)準(zhǔn)要求：細(xì)度：0.08mm方孔篩篩余不得超過10%。凝結(jié)時(shí)間：初凝不得早于40min，終凝不得遲于10h。強(qiáng)度：各齡期強(qiáng)度不得低于表4-6所列數(shù)值。第三節(jié)高鋁水泥高鋁水泥技術(shù)性質(zhì)：（1）高鋁水泥達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量不大，即攪拌時(shí)用水量較小，但水化過程中需要較多的結(jié)合水，可達(dá)水泥重量的50

8、%。因此養(yǎng)護(hù)過程中用水量較大，硬化后有較高的密實(shí)度與不透水性。（2）高鋁水泥水化放熱量大，且放熱速度快，一天內(nèi)可達(dá)總熱量的7080%。故大體積混凝土不宜采用高鋁水泥。（3）高鋁水泥最適宜硬化溫度在15左右，不得超過25。如溫度過高，水化鋁酸二鈣將轉(zhuǎn)化為水化鋁酸三鈣，體積減少一半，孔隙率增加，強(qiáng)度大大降低，在濕熱條件下更為劇烈。故高鋁水泥混凝土不能進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，且不宜在高溫下施工。（4）高鋁水泥如與硅酸鹽水泥或石灰混合不但產(chǎn)生閃凝，亦生成高堿性的水化鋁酸鈣。由于高鋁水泥抗堿性差，遇堿會(huì)發(fā)生不斷浸蝕，使水泥石開裂，甚至破壞。因此不能與硅酸鹽水泥和石灰混合，也不能與未硬化的硅酸鹽水泥接觸使用。第三節(jié)

9、高鋁水泥（5）高鋁水泥具有較高的耐熱性，如采用耐火粗細(xì)骨料可制成使用溫度達(dá)13001400的耐火混凝土。（6）早強(qiáng)高，主要用于工期緊急的工程，可用于國防、道路和特殊搶修工程等；可用于冬季施工。（7）高鋁水泥的長期強(qiáng)度及其它性能有降低的趨勢(shì)，不能用于長期承重的結(jié)構(gòu)及處在高溫高濕環(huán)境的工程中。如采用小水灰比，降低養(yǎng)護(hù)溫度等措施，或在水泥中摻入石膏或無水石膏，能有效的克服長期強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。高鋁水泥長期強(qiáng)度下降有一定最低穩(wěn)定值，應(yīng)用時(shí)應(yīng)以該值作為使用設(shè)計(jì)強(qiáng)度。第三節(jié)其它品種水泥快硬硅酸鹽水泥凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得的以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的具有早期強(qiáng)度

10、增進(jìn)率較快的水硬性膠凝材料，稱為快硬硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱快硬水泥。快硬硅酸鹽水泥制造方法與硅酸鹽水泥基本相同，主要是提高C3A和C3S的含量。因?yàn)槭炝现兴鼈兊挠不俣茸羁臁Ｍǔ3S含量為5060%，C3A含量為814%，總量不少于6065%，加入8%的石膏及提高水泥的細(xì)度，增加水泥凝結(jié)硬化速度。標(biāo)號(hào)抗壓強(qiáng)度 （MPa） 抗折強(qiáng)度 （MPa）1d3d1d3d32.514.732.53.4（35）4.9（50）37.516.737.53.9（40）5.9（60）42.518.642.54.4（45）6.3（64）第四節(jié)其它品種水泥按國家標(biāo)準(zhǔn)要求：細(xì)度：0.08mm方孔篩篩余不得超過10%。凝結(jié)時(shí)間：

11、初凝不得早于45min，終凝不得遲于10h。體積安定性：與硅酸鹽水泥同。強(qiáng)度與標(biāo)號(hào)：標(biāo)號(hào)分為32.5，37.5，42.5。各標(biāo)號(hào)各齡期強(qiáng)度數(shù)值不低于表4-7?；鹕交屹|(zhì)硅酸鹽水混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件優(yōu)先使用可以使用不得使用普通混凝土1 、在普通氣候環(huán)境 普通硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥中的混凝土泥粉煤灰硅酸鹽水泥2 、在干燥環(huán)境中的 普通硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥火山灰水泥粉煤灰水泥永遠(yuǎn)處在水下的混凝土混凝土3 、在高濕環(huán)境中或 礦渣硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥火山灰水泥粉煤灰水泥4 、厚大體積的混凝土礦渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥普通硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥快硬硅酸鹽水泥常用水泥的選用混凝土工程特

12、點(diǎn)或所處環(huán)境條件優(yōu)先使用可以使用不得使用有特殊要求的混凝土1 、要求快硬的混凝 硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣水泥土2、高強(qiáng)的混凝土快硬硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰水泥粉煤灰水泥火山灰水泥粉煤灰水泥3 、嚴(yán)寒地區(qū)露天混 普通硅酸鹽水泥 礦 渣 硅 酸 鹽 水 泥 火山灰水泥凝土、寒冷地區(qū)水下 （ 強(qiáng) 度 等 級(jí) （ 強(qiáng) 度 等 級(jí) 32.5 ）粉煤灰水泥混凝土 32.5）近混凝土4 、寒冷地區(qū)水位附 普通硅酸鹽水泥（ 強(qiáng) 度 等 級(jí)42.5）礦渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥5 、有抗?jié)B要求的混 普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽凝土6 、有耐磨要求的混凝土火山灰水泥硅酸鹽水泥普 礦渣

13、硅酸鹽水泥水泥火山灰水泥通 硅 酸 鹽 水 泥 （強(qiáng)度等級(jí)32.5） 粉煤灰水泥（ 強(qiáng) 度 等 級(jí)32.5）第二章混凝土通常用水泥、粗細(xì)骨料、水和外加劑按一定的配合設(shè)計(jì)組成，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得的水泥混凝土稱為普通混凝土，簡(jiǎn)稱“混凝土”、“砼”。普通混凝土的優(yōu)點(diǎn)是原料易得，成本低，施工方便，有良好的耐久性，具有較高的強(qiáng)度。混凝土的缺點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度低，變形能力小，自重大，易開裂。一般對(duì)混凝土質(zhì)量的基本要求是：具有符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度，具有與施工條件相適應(yīng)的施工和易性，具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性。第一節(jié) 普通混凝土的組成材料一、水泥（一）水泥品種選擇（二）水泥標(biāo)號(hào)選擇二、細(xì)骨料（一）有害雜質(zhì)（二）

14、顆粒形狀及表面特征（三）砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度第一節(jié) 普通混凝土的組成材料三、粗骨料配制混凝土的粗骨料的質(zhì)量要求有以下幾個(gè)方面：（一）有害雜質(zhì)粗骨料中常含有一些有害雜質(zhì)，如粘土、淤泥、細(xì)屑、硫酸鹽、硫化物和有機(jī)雜質(zhì)。它們的危害作用與細(xì)骨料中的相同。當(dāng)粗骨料中夾雜著活性氧化硅（活性氧化硅的礦物形式有蛋白石、玉髓和鱗石英等，含有活性氧化硅的巖石有流紋巖、安山巖和凝灰?guī)r等）時(shí)，如果混凝土中所用的水泥又含有較多的堿，就可能發(fā)生堿骨料破壞。這是因?yàn)樗嘀袎A性氧化物水解后形成的氫氧化鈉和氫氧化鉀與骨料中的活性氧化硅起化學(xué)反應(yīng)，結(jié)果在骨料表面生成了復(fù)雜的堿-硅酸凝膠。這樣就改變了骨料與水泥漿原來界面，生成的

15、凝膠是無限膨脹的（指不斷吸水后體積可以不斷腫脹），由于凝膠為水泥石所包圍，故當(dāng)凝膠吸水不斷腫脹時(shí)，會(huì)把水泥石漲裂。這種堿性氧化物和活性氧化硅之間的化學(xué)作用通常稱為堿骨料反應(yīng)。第一節(jié) 普通混凝土的組成材料（二）顆粒形狀及表觀特征（三）最大粒徑（四）強(qiáng)度（五）堅(jiān)固性第一節(jié) 普通混凝土的組成材料四、骨料的飽和面干吸水率骨料的幾種含水狀態(tài)如圖5-1所示。當(dāng)拌制混凝土?xí)r，由于骨料含水量的不同，將影響混凝土的用水量和骨料用量。當(dāng)骨料的顆粒表面干燥，而顆粒內(nèi)部的孔隙含水飽和時(shí)，稱為飽和面干狀態(tài)，此時(shí)的含水率，稱為飽和面干吸水率。計(jì)算混凝土中各項(xiàng)材料的配合比時(shí)，一般以干燥骨料為基準(zhǔn)，而一些大型水利工程常以飽和

16、面干的骨料為準(zhǔn)。第一節(jié) 普通混凝土的組成材料五、混凝土拌和和養(yǎng)護(hù)用水在拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土用的水中，不得含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)，如油脂、糖類等。凡是能引用的自來水和清潔的天然水，都能用來拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土。污水、PH值小于4的酸性水、含硫酸鹽（按SO3計(jì)）超過水重1%的水均不得使用，在對(duì)水質(zhì)有疑問時(shí)可將該水與潔凈水分別制成混凝土試塊，然后進(jìn)行強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)，如強(qiáng)度相差不多，可用來使用。海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物，對(duì)水泥石有浸蝕作用，對(duì)鋼筋也會(huì)造成銹蝕，因此一般不得用海水拌制混凝土。第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)混凝土在未凝結(jié)硬化以前，稱為普通混凝土拌和物。它必須具有良好的和易性，便于

17、施工，以保證能獲得良好的澆灌質(zhì)量；混凝土拌和物凝結(jié)硬化以后，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以保證建筑物能安全地承受設(shè)計(jì)荷載；并應(yīng)具有必要的耐久性。第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)一、混凝土拌和物的和易性（一）和易性的概念和易性是指混凝土拌和物易于施工操作（拌和、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)）并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括有流動(dòng)性、粘聚性和保水性等三方面的含義。流動(dòng)性是指混凝土拌和物在本身自重或施工機(jī)械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)的填充模板的性能。粘聚性是指混凝土拌和物在施工過程中其組成材料之間有一定的粘聚力，不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。保水性是指混凝土拌和物在施工過程中，具有一

18、定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。發(fā)生泌水現(xiàn)象的混凝土拌和物，由于水分分泌出來會(huì)形成容易透水的孔隙，而影響混凝土的密實(shí)性，降低質(zhì)量。第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)根據(jù)坍落度的不同，可將混凝土拌和物分為：流態(tài)的（坍落度大于80mm）流動(dòng)性的（為3080mm）低流動(dòng)性的（1030mm）干硬性的（小于10mm）坍落度試驗(yàn)只適用于骨料粒徑不大于40mm，坍落度值不小于10mm的混凝土拌和物，對(duì)于干硬性的混凝土拌和物通常采用維勃稠度儀測(cè)定其稠度。第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)（四）影響和易性的主要因素1、水泥漿數(shù)量2、水泥漿的稠度3、砂率4、水泥品種和骨料性質(zhì)5、外加劑6、時(shí)間和溫度第二節(jié)普通混凝土

19、的主要技術(shù)性質(zhì)當(dāng)決定采取某項(xiàng)措施來調(diào)整和易性時(shí)，還必須同時(shí)考慮對(duì)混凝土其它性質(zhì)（如強(qiáng)度、耐久性）的影響。在實(shí)際工作中調(diào)整拌和物的和易性，可采取如下措施：（1）盡可能降低砂率。通過試驗(yàn)，采用合理砂率。有利于提高混凝土的質(zhì)量和節(jié)約水泥。（2）改善砂、石（特別是石子）的級(jí)配，好處同上，但要增加備料工作。（3）盡量采用較粗的砂、石。（4）在上述措施的基礎(chǔ)上，維持水灰比不變，適當(dāng)增加水泥和水的用量，或者加入外加劑等。第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)二、混凝土的強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度包括：混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度等。一般在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，大都采用混凝土的抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)依據(jù)，它是

20、混凝土最基本的受力特性。（一）混凝土的抗壓強(qiáng)度和標(biāo)號(hào)混凝土的抗壓強(qiáng)度是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法作成的邊長為150mm標(biāo)準(zhǔn)的混凝土拌和物立方體試塊，在溫度為203，相對(duì)濕度為90%以上的環(huán)境中經(jīng)28天養(yǎng)護(hù)后，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)而測(cè)得的。其極限抗壓強(qiáng)度用來確定混凝土的等級(jí)（標(biāo)號(hào)）。在工程中，一般把混凝土的等級(jí)按抗壓強(qiáng)度分為C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60等十二個(gè)等級(jí)。第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)（二）影響混凝土強(qiáng)度的因素普通混凝土的破壞一般出現(xiàn)在骨料和水泥石的分界面上，這就是常見的粘結(jié)面破壞的形式。水泥石強(qiáng)度主要決定于水泥石強(qiáng)度及其與骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)

21、度。而水泥石強(qiáng)度及其骨料的粘結(jié)強(qiáng)度又與水泥標(biāo)號(hào)、水灰比及骨料的性質(zhì)有密切關(guān)系。此外，混凝土的強(qiáng)度還受施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)條件及齡期的影響。1、水灰比和水泥標(biāo)號(hào)2、溫度和濕度3、齡期第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)（六）提高混凝土強(qiáng)度和促進(jìn)混凝土強(qiáng)度發(fā)展的措施1、采用高標(biāo)號(hào)水泥和快硬早強(qiáng)類水泥2、采用干硬性混凝土3、采用濕熱處理（1）蒸汽養(yǎng)護(hù)（2）蒸壓養(yǎng)護(hù)4、采用機(jī)械攪拌和振搗5、摻入混凝土外加劑、摻合料第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)三、混凝土的變形性能（一）化學(xué)收縮(二)干濕變形極限收縮值為5090*10-5mm/mm左右。（三）溫度變形混凝土的溫度膨脹系數(shù)約為10*10-6，即溫度升高1，每m膨脹0

22、.01mm。溫度變形對(duì)大體積混凝土及大面積混凝土工程極為不利。第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)（四）在載荷作用下的變形1、在短期荷載作用下的變形（1）混凝土的彈塑性變形混凝土結(jié)構(gòu)中含有砂石材料、水泥石、游離水分和氣泡，這就決定了混凝土本身的不均質(zhì)性。它不是一種完全的彈性體，而是一種彈塑性體。它受力時(shí)，既有彈性變形，又有塑性變形?；炷恋膹椥阅Ａ侩S混凝土的強(qiáng)度不同而不同?；炷翉?qiáng)度越高，彈性模量越高。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)由C10增高到C60時(shí)，其彈性模量大致是由1.75*104MPa增至3.60*104MPa 。第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)2、徐變混凝土在長期荷載作用

23、下，沿著作用力方向的變形會(huì)隨時(shí)間的不斷增長，即荷載不變，變形仍隨時(shí)間增大，一般要延續(xù)23年才逐漸趨于穩(wěn)定。這種在長期荷載作用下產(chǎn)生的變形，通常稱為徐變?；炷列熳儜?yīng)變一般可達(dá)35*10-4。當(dāng)變形穩(wěn)定以后卸載，將產(chǎn)生瞬時(shí)恢復(fù)。第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)四、混凝土的耐久性（一）耐久性的概念混凝土應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，除能安全地承受設(shè)計(jì)荷載外，還應(yīng)根據(jù)周圍的自然環(huán)境以及在使用上的特殊要求，而具有各種特殊性能。例如：抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性耐熱性能等等。這些性能決定著混凝土經(jīng)久耐用的程度，所以統(tǒng)稱為耐久性。1、抗?jié)B性2、抗凍性3、抗侵蝕性4、混凝土的碳化5、堿骨料反應(yīng)第

24、二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)（二）提高混凝土耐久性的措施1、合理選擇水泥品種2、適當(dāng)控制混凝土的水灰比及水泥用量，水灰比的大小是決定混凝土密實(shí)性的主要因素，它不僅影響混凝土的強(qiáng)度，也嚴(yán)重影響混凝土的耐久性，故必須嚴(yán)格控制水灰比。3、選用較好的砂、石骨料4、摻用外加劑5、改善混凝土的施工操作方法第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比是指混凝土中各組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系。常用的表示方法有兩種：一種是以每1m混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量表示，如水泥300kg、水180kg、砂720kg、石子1200kg，其每立方米混凝土重2400kg，另一種表示方法是以各項(xiàng)材料相互間的質(zhì)量比來表示（以水泥重量為1

25、），如水泥：砂：石子=1：2.4：4，水灰比=0.60。一、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)；滿足施工所要求的混凝土拌和物的和易性；若對(duì)混凝土還有其它技術(shù)性能（如抗凍性、抗?jié)B性等）要求也須滿足；做到節(jié)約水泥和降低混凝土成本。第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)二、混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)參數(shù)混凝土配合比設(shè)計(jì)，實(shí)際上就是確定水泥，水，砂和石子這四種材料之間的三個(gè)比例關(guān)系。即：水與水泥之間的比例關(guān)系，常用水灰比表示；砂與石子之間的比例關(guān)系，常用砂率表示；水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系，常用單位用水量來反映。水灰比、砂率、單位用水量是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)重要參數(shù)。第三節(jié) 普通混凝土的配合

26、比設(shè)計(jì)三、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，首先按原材料性能及對(duì)混凝土技術(shù)要求進(jìn)行初步計(jì)算，得出“初步計(jì)算配合比”。并經(jīng)過試驗(yàn)試拌調(diào)整，得出“基準(zhǔn)配合比”。然后經(jīng)過強(qiáng)度復(fù)核定出滿足設(shè)計(jì)要求的“試驗(yàn)室配合比”和施工要求的“施工配合比”。第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)（一）初步計(jì)算配合比的計(jì)算1、試配強(qiáng)度的選擇在試驗(yàn)室配制強(qiáng)度能滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)（Rd）的混凝土，應(yīng)考慮到實(shí)際施工條件與試驗(yàn)室條件的差別。為使混凝土的強(qiáng)度保證率滿足規(guī)定的要求，在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，必須使混凝土的試配強(qiáng)度（Rh）高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度（Rd）。Rh可按下式估算：Rh= Rd t0第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)2、初步確定水灰

27、比（W/C）根據(jù)已測(cè)定的水泥實(shí)際強(qiáng)度Rc、粗骨料種類及所要求的混凝土試配強(qiáng)度（Rh），按混凝土強(qiáng)度公式計(jì)算出所要求的水灰比值。為了保證混凝土的耐久性，水灰比還不得大于表5-5中規(guī)定的最大水灰比值。第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)3、選取單位用水量用水量的多少，主要根據(jù)所要求的混凝土坍落度值及所用骨料的種類、規(guī)格來選用。所以根據(jù)工程種類及施工條件，確定適宜的坍落度值，再參考定出混凝土的單位用水量。第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)4、計(jì)算混凝土的單位水泥用量根據(jù)已知的單位用水量和水灰比，可求出水泥用量：C0=W0（C/W）為保證混凝土的耐久性，計(jì)算出的水泥用量還要滿足規(guī)定的最小水泥用量的要求，如果算得

28、的水泥用量少于規(guī)定的水泥用量，則應(yīng)取規(guī)定的最小水泥用量值。第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)5、選取合理砂率值合理的砂率值主要根據(jù)混凝土拌和物的坍落度、粘聚性及飽水性來確定的。一般、應(yīng)通過試驗(yàn)找出合理砂率。如無使用經(jīng)驗(yàn)，則可按骨料種類、規(guī)格及混凝土的水灰比，參照選用合理砂率。第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)6、計(jì)算粗、細(xì)骨料的用量（G0）及（S0）粗細(xì)骨料的用量可用絕對(duì)體積法或假定表觀密度法求得。（1）絕對(duì)體積法假定混凝土拌和物的體積等于各組成材料絕對(duì)體積和拌和物中所含空氣體積之和，有：+ 10 = 1000lC0 0G0 0 gS 0 0 sW0W又根據(jù)砂率公式： 100% = S P %S 0S

29、 0 + G0可求得粗、細(xì)骨料用量（G0）及（S0）。式中，為混凝土含氣量百分率，在不使用含氣劑時(shí)，取1。第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)（2）假定表觀密度法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果原材料情況比較穩(wěn)定，所配制的混凝土拌和物的表觀密度將接近一個(gè)固定值，這就可先假定一個(gè)拌和物表觀密度0h，因此可列出下式：C0+G0+S0+W0 =0h同樣根據(jù)已知砂率可列出下式： 100% = S P %S 0S 0 + G0可求得粗、細(xì)骨料用量（G0）及（S0）。第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)（二）基準(zhǔn)配合比的確定根據(jù)計(jì)算出的各材料用量，通過適當(dāng)調(diào)整，直到滿足混凝土拌和物要求為止，提出供檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。調(diào)整方法

30、為：按原材料制成的混凝土拌和物，如果坍落度不滿足要求，或粘聚性或保水性不好時(shí)，則在保持水灰比不變的情況下相應(yīng)調(diào)整用水量和砂率。當(dāng)坍落度低時(shí)，可增加水泥漿。如坍落度太大，可在保持砂率不變的情況下增加骨料用量。如出現(xiàn)含砂不足，粘聚性和保水性不良時(shí)，可適當(dāng)增大砂率。每次調(diào)整后在試拌，直到滿足要求為止。第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)（三）試驗(yàn)室配合比的確定經(jīng)過基準(zhǔn)配合比，其結(jié)果強(qiáng)度不一定滿足要求。所以應(yīng)檢驗(yàn)混凝土的強(qiáng)度。一般采用三種不同的配合比，其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比，另兩個(gè)配合比水灰比增加和減少0.05，一起制成試件，測(cè)其28d強(qiáng)度，選出既滿足強(qiáng)度要求，水泥用量又少的配合比作為所需的配合比。若對(duì)混凝土

31、還有其它技術(shù)性能要求，如抗?jié)B性等，則應(yīng)增添相應(yīng)的試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)。第三節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)（四）施工配合比試驗(yàn)室得出的配合比，是以干燥材料為基準(zhǔn)的，而工地存放的砂、石材料都含有一定水分。所以現(xiàn)場(chǎng)材料的實(shí)際稱量應(yīng)按工地砂、石的含水情況進(jìn)行修正，修正后的配合比，叫做施工配合比。現(xiàn)假定測(cè)出工地上的砂含水率為a%、石自含水率為b%，則施工配合比為：C=C (kg)S=S（1+ a%） (kg)G=G（1+ b%） (kg)W=W - S a% - G b% (kg)第四節(jié)混凝土外加劑在混凝土、砂漿或凈漿（以下略稱混凝土）的制備過程中，摻入不超過水泥用量5%（特殊情況除外），對(duì)混凝土的正常性能按要

32、求而進(jìn)行改善的物質(zhì)稱為外加劑?；蚍Q為附加劑、添加劑。外加劑種類繁多，按其主要功能可歸納為以下幾類：1、改善新拌混凝土流變性的外加劑：如塑化劑、減水劑、流化劑等。2、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)硬化的外加劑：如促凝劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑等。3、調(diào)節(jié)混凝土空氣含量的外加劑：如引氣劑、發(fā)氣劑、發(fā)泡劑等。4、增強(qiáng)混凝土物理化學(xué)性能的外加劑：如疏水劑、灌漿劑等。5、改善混凝土抗化學(xué)侵蝕的外加劑：如防銹劑等。6、為混凝土提供特殊性能的外加劑：如噴射劑、著色劑等。試驗(yàn)證明，外加劑對(duì)不同品種水泥效果不同。故使用外加劑時(shí)要根據(jù)工程特點(diǎn)、材料情況和施工條件通過試驗(yàn)確定。各種混凝土所需外加劑品種可參考表5-8選用。各種混凝土對(duì)外加劑

33、的選用表 5-8序號(hào) 混凝土種類外加劑類型外加劑名稱1高強(qiáng)混凝土（C60-C100）非引氣型高效減水劑 NF、UNF、RS、SM等2防水混凝土引氣劑防水混凝土減水劑防水混凝土三乙醇胺混凝土氧化鐵防水混凝土引氣劑減水劑引氣減水劑早強(qiáng)劑防水劑松香熱聚合物、松香酸鈉等NF、MF、NNO、木鈣、糖蜜等三乙醇胺氧化鐵、氧化亞鐵、硫酸鋁等3噴射混凝土速凝劑782型、711型、等4大體積混凝土緩凝劑木鈣、糖蜜、檸檬酸等序號(hào) 混凝土種類外加劑類型外加劑名稱5泵送混凝土高效減水劑NF、AF、MF、FDN、UNF、建工等6預(yù)拌混凝土高效減水劑普通減水劑NF、UNF、FDN、木鈣等7一般混凝土普通減水劑木鈣、糖蜜、

34、腐植酸等8流動(dòng)混凝土（自密實(shí)性混凝土）非引氣型高效減水劑 NF、UNF、FDN等9冬季施工混凝土復(fù)合早強(qiáng)劑早強(qiáng)減水劑氯化鈉-亞硝酸鈉-三乙醇胺等NF、UNF、FDN、NC等10預(yù)制混凝土構(gòu)件早強(qiáng)劑、減水劑硫酸鈉復(fù)合劑、NC、木鈣等11夏季施工混凝土緩凝減水劑緩凝劑木鈣、糖蜜、腐植酸等12負(fù)溫施工混凝土復(fù)合早強(qiáng)劑NC、三乙醇胺復(fù)合劑13砌筑砂漿砂漿塑化劑建飛牌微沫劑、GS、B-SS等第三章瀝青材料瀝青材料是由一些極其復(fù)雜的高分子的碳?xì)浠衔锖瓦@些碳?xì)浠衔锏姆墙饘伲ㄑ?、硫、氮）的衍生物所組成的混合物。對(duì)于瀝青材料的命名和分類，目前世界各國尚未取得統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)就我國的命名和分類簡(jiǎn)述如下： 天然瀝

35、青 地瀝青 石油瀝青 煤瀝青瀝青 第一節(jié) 石油瀝青一、石油瀝青生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述從石油煉制各種石油瀝青的生產(chǎn)工藝可按圖表10-1流程簡(jiǎn)要說明。第一節(jié) 石油瀝青二、石油瀝青的組成和結(jié)構(gòu)、石油瀝青的化學(xué)組成石油瀝青是由多種極其復(fù)雜的碳?xì)浠衔锖瓦@些碳?xì)浠衔锏姆墙饘傺苌锼M成的混合物。它的通式可寫為CnH2n+aObScNd，化學(xué)組成元素主要成分是碳（8087%）和氫（1015%），其次是一些非烴元素，如氧、硫、氮等（5%），此外還含有一些其它金屬元素，如鎳、釩、鐵、鉛等，但含量都很少，約在幾個(gè)至幾十個(gè)ppm(百萬分之一）。2、石油瀝青的化學(xué)組分由于瀝青化學(xué)組分結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，以及目前分析技術(shù)的限制，要

36、將瀝青分離為純粹的化合物的單體，存在許多困難。因此不少研究者都集中力量于研究瀝青的化學(xué)組成分析?；瘜W(xué)組成分析就是利用瀝青在不同有機(jī)溶劑中的選擇性溶解或在不同吸附劑上的選擇性吸附，而將瀝青分離為幾個(gè)化學(xué)性質(zhì)比較接近而又與其膠體結(jié)構(gòu)性質(zhì)、流變學(xué)性質(zhì)和路用性質(zhì)有一定聯(lián)系的幾個(gè)組，這些組就稱為瀝青的組分。第一節(jié) 石油瀝青瀝青組分分析的方法，早年我國曾采用A.N.雷西海娜建議的“溶劑法”，將瀝青分離為油分、樹脂和瀝青質(zhì)等三個(gè)組分。后來又參照R.L.哈巴爾德的方法改用“溶劑吸附法”。近年來根據(jù)我國瀝青的特點(diǎn)，又進(jìn)行了“色譜分析法”的研究。該方法的主要分析流程如圖10-2，可將瀝青分離為下列五個(gè)組分第一節(jié)

37、石油瀝青3、石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu)瀝青由于各組分的結(jié)構(gòu)和含量不同，可形成不同的膠體結(jié)構(gòu)。通常按瀝青的流變特性，可分為溶膠、溶凝膠和凝膠三種結(jié)構(gòu)，第一類瀝青為溶膠結(jié)構(gòu)，瀝青中瀝青質(zhì)含量很少，瀝青膠團(tuán)由于膠質(zhì)分的膠溶作用，瀝青質(zhì)完全膠溶分散于芳香分和飽和分的介質(zhì)中，膠團(tuán)之間沒有吸引力或者吸引力極少。這類瀝青完全服從于牛頓液體的規(guī)律，在變形時(shí)，剪應(yīng)力（）于剪變率（ ）成直線關(guān)系，彈性效應(yīng)可以忽略或完全沒有。液體瀝青多屬溶膠型瀝青，在路用性質(zhì)上，它具有較大的感溫性。第一節(jié) 石油瀝青第二類瀝青為溶凝結(jié)構(gòu)，瀝青中瀝青質(zhì)含量適當(dāng)，并有較多的膠質(zhì)分作為保護(hù)物質(zhì)，它所組成的膠團(tuán)之間有一定的吸引力。這類瀝青在常溫時(shí)，

38、其變形的最初階段，表現(xiàn)為非常明顯的彈性效應(yīng)，但在變形增加至一定數(shù)值后，則可變?yōu)榕ｎD流動(dòng)（即與成正比）。大多數(shù)優(yōu)質(zhì)的路用瀝青都屬于溶凝型瀝青，它具有粘彈性和觸變性，故亦稱彈性溶膠。第一節(jié) 石油瀝青第三類瀝青為凝膠結(jié)構(gòu)，瀝青中瀝青質(zhì)含量很多，且含一定膠質(zhì)分，此時(shí)膠團(tuán)互相接觸而形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種瀝青具有明顯的彈性效應(yīng)。氧化瀝青多屬于凝膠型瀝青，在路用性能上，具有較低的溫度感應(yīng)性，但低溫變形能力較差。第一節(jié) 石油瀝青三、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（一）石油瀝青的技術(shù)性質(zhì).技術(shù)規(guī)范規(guī)定的有關(guān)性質(zhì)1）粘結(jié)性。瀝青材料在瀝青路面結(jié)構(gòu)中，作為結(jié)合料而將各種礦質(zhì)材料結(jié)為一個(gè)具有一定強(qiáng)度的整體，首先它應(yīng)具備

39、有一定的粘結(jié)性。粘結(jié)性是指瀝青材料在外力的作用下，瀝青粒子產(chǎn)生相互位移的抵抗變形的能力。瀝青的粘結(jié)性通常以粘度表示，如圖10-4所示，在二金屬板中夾一層瀝青，當(dāng)其受到簡(jiǎn)單剪切作用時(shí)，按牛頓定律：VdF = A =溫 度 T荷 載 m （g時(shí) 間 t （s）02546.1200100506055第一節(jié) 石油瀝青最常采用的技術(shù)粘度有：（1）針入度。這種方法適用于測(cè)定粘稠瀝青的粘度。瀝青針入度是瀝青試樣在規(guī)定溫度條件下，以規(guī)定載荷的標(biāo)準(zhǔn)針，經(jīng)歷規(guī)定的時(shí)間貫入瀝青試樣中的深度，以1/10mm為單位表示。通常測(cè)定可采用表所列幾中條件。C60 = 100s第一節(jié) 石油瀝青（2）粘度。通常粘度為“流出型粘度

40、”的簡(jiǎn)稱，適用于測(cè)定液體瀝青的粘度。粘度為瀝青在規(guī)定溫度條件下，通過規(guī)定的流孔，流出的時(shí)間，以s為單位。我國目前采用“道路標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)”測(cè)定液體瀝青的粘度。測(cè)定結(jié)果表示為C ，其中T表示測(cè)定溫度，d表示流孔直徑。例如某瀝青在60時(shí)，通過 5mm孔徑流出50mL所需時(shí)間為100s，即可表 示為5我國對(duì)液體瀝青是采用道路標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)來劃分等級(jí)（即標(biāo)號(hào)）的，所以液體瀝青，亦稱為“粘度級(jí)瀝青”。第一節(jié) 石油瀝青3） 延度。按傳統(tǒng)觀點(diǎn)，均以延度表示瀝青的塑性。所謂塑性是瀝青在外力作用下發(fā)生變形而破壞的能力。瀝青延性以延度指標(biāo)表示，即以瀝青試樣制成8字形標(biāo)準(zhǔn)試件（最小斷面1cm2）在規(guī)定速度和規(guī)定溫度下拉斷時(shí)

41、的長度（以cm計(jì)）稱為延度。瀝青的延度是采用延度儀（如圖10-6)來測(cè)度。最常采用的延度標(biāo)準(zhǔn)條件為：溫度t=25,拉伸速度v=5cm/min;或溫度t=0,而拉伸速度v=1cm/min。第一節(jié) 石油瀝青4 ）感溫性。瀝青的溫度感應(yīng)性除前述可用針入度溫度指數(shù)表示外，在常規(guī)指標(biāo)中，通常采用軟化點(diǎn)表示。瀝青是一種高分子非晶態(tài)物質(zhì)，它沒有敏銳的溶點(diǎn)，從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)（即由硬化點(diǎn)至滴落點(diǎn)之間）有很寬的溫度間隔，因此選擇其溫度間隔中的一個(gè)條件溫度稱為軟化點(diǎn)。所以同一種瀝青材料采用不同的測(cè)定方法時(shí)，所得的軟化點(diǎn)數(shù)值亦不同。軟化點(diǎn)最常采用的測(cè)定方法為環(huán)與球法（簡(jiǎn)稱R&B法），它是取硬化點(diǎn)與滴落點(diǎn)間溫度

42、間隔的0.8721作為軟化點(diǎn)。即TR & B = 0.8721(Td Ts) + Ts第一節(jié) 石油瀝青瀝青材料在鑒定其技術(shù)性質(zhì)時(shí)，除前述的針入度、延度和軟化點(diǎn)3項(xiàng)指標(biāo)外，還要測(cè)定下列一些指標(biāo)：（1）溶解度。在實(shí)際工作中除為特殊目的外，通常不進(jìn)行瀝青的化學(xué)組分分析，一般僅按規(guī)范規(guī)定其在苯（或二硫化碳、三氯甲烷、四氯化碳）中的溶解度，以確定瀝青含有對(duì)筑路有利的有效成分的含量。第一節(jié) 石油瀝青2）加熱質(zhì)量損失及加熱后殘?jiān)再|(zhì)。為了解瀝青在路面施工及使用過程的耐久性，通常要進(jìn)行瀝青的加熱質(zhì)量損失和加熱后殘?jiān)再|(zhì)的試驗(yàn)，方法是將質(zhì)量50g的瀝青，置于160的烘箱內(nèi)5h后，求其質(zhì)量損失百分率。在測(cè)

43、定質(zhì)量損失以后，還要測(cè)定其殘?jiān)尼樔攵取?軟化點(diǎn)及延度等指標(biāo)。瀝青經(jīng)加熱損失試驗(yàn)后瀝青中輕質(zhì)餾分揮發(fā)，引起針入度減小、軟化點(diǎn)升高和延度降低。同時(shí)由于氧化、聚合等作用，殘留的瀝青性能必然與原始材料有很大差別，為此，必須測(cè)定其輕質(zhì)餾分揮發(fā)損失數(shù)量及其揮發(fā)后的性質(zhì)，以說明瀝青對(duì)加熱損失的穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定：160、5h的加熱損失百分率不超過1.0%；加熱損失后針入度與原針入度之比不小于60%。第一節(jié) 石油瀝青（3）分餾。對(duì)于液體瀝青則用蒸餾試驗(yàn)來代替加熱質(zhì)量損失試驗(yàn)。液體瀝青的粘度較低，以便在施工中可以冷態(tài)（或稍加熱）使用。液體瀝青中輕質(zhì)餾分揮發(fā)后，瀝青粘度將提高，路面粘聚力亦逐漸增加。蒸餾試驗(yàn)是

44、確定液體瀝青含有此種輕質(zhì)揮發(fā)性油的數(shù)量，以及揮發(fā)后瀝青的性質(zhì)。分餾試驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)蒸餾器內(nèi)進(jìn)行加熱，將沸點(diǎn)范圍接近，同時(shí)具有相近特征哈物理化學(xué)性質(zhì)的油分劃分為幾個(gè)餾程。為使餾分范圍標(biāo)準(zhǔn)化，道路液體瀝青劃分至225、315和3603個(gè)餾程。為了確定360揮發(fā)性油排出后瀝青的性質(zhì)起見，殘留瀝青應(yīng)進(jìn)行針入度、延度和軟化時(shí)間等試驗(yàn)，用以說明殘留瀝青在道路路面中的性質(zhì)。第一節(jié) 石油瀝青（4）閃點(diǎn)、燃點(diǎn)。通常瀝青材料在使用時(shí)必須加熱，當(dāng)加熱至一定溫度時(shí)，瀝青材料中揮發(fā)的油分蒸汽與周圍空氣組成混合氣體，此混合氣體遇火焰則易發(fā)生閃火；若繼續(xù)加熱，油分蒸汽的飽和度增加，則此種蒸汽與空氣組成的混合氣體遇火焰極易燃燒，

45、而引起溶油車間發(fā)生火災(zāi)或使瀝青燒壞的損失。為此，必須測(cè)定瀝青加熱至閃火和燃燒的溫度， 即所謂閃點(diǎn)和燃點(diǎn)。閃、燃點(diǎn)通常用開口杯閃、燃儀測(cè)定，即將瀝青試樣盛于標(biāo)準(zhǔn)杯中，按規(guī)定加熱速度加熱，當(dāng)加熱到某一溫度時(shí)，火星管掃拂過瀝青試樣任何一部分表面，出現(xiàn)淺藍(lán)色火焰狀閃光時(shí)，此時(shí)溫度即為閃火點(diǎn)頭。按規(guī)定加熱速度繼續(xù)加熱，至達(dá)火星管掃拂過瀝青試樣表面發(fā)生燃燒火焰，并持續(xù)5s以上，此時(shí)的溫度即為燃燒點(diǎn)。第一節(jié) 石油瀝青5）含水量。瀝青中如含有水分，當(dāng)瀝青加熱時(shí)水分形成泡沫，泡沫絕對(duì)體積隨溫度升高而增大，結(jié)果使得瀝青從熔鍋中溢出。溢出泡沫除使材料損失外，可能引起火災(zāi)。如采用微火加熱，則瀝青中水分揮發(fā)極慢，引起停

46、工待料，故瀝青中含水量不宜過多。瀝青的含水量是用含水量測(cè)定儀測(cè)定。如為液體瀝青則可直接抽提；粘稠瀝青應(yīng)預(yù)加溶劑（脫水甲苯、二甲苯等）以助水分蒸發(fā)。含水量以提出水分占原瀝青試樣質(zhì)量的百分率計(jì)。第一節(jié) 石油瀝青2。非技術(shù)規(guī)范規(guī)定的有關(guān)性質(zhì)除前述規(guī)范規(guī)定的有關(guān)技術(shù)性質(zhì)，還有一些重要的技術(shù)性質(zhì)，目前正逐步納入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1 ）低溫變形能力。瀝青在低溫時(shí)的變形能力是路用瀝青的一個(gè)極為重要的指標(biāo)。目前對(duì)瀝青低溫變形性質(zhì)除了進(jìn)行0時(shí)的延度測(cè)定外，較多采用產(chǎn)生條件脆裂時(shí)的溫度，即所謂“脆點(diǎn)”來表示。由于試驗(yàn)方法的不同，同一種瀝青可以得到非常不同的結(jié)果。目前許多國家仍然采用A弗拉斯早年提出的所謂弗拉斯脆點(diǎn)。近年來

47、脆點(diǎn)的試驗(yàn)儀器和試驗(yàn)方法雖經(jīng)許多研究者的努力，曾作了一些改進(jìn)，但仍存在一些問題。第一節(jié) 石油瀝青2）耐久性。瀝青的耐久性可采用加熱損失試驗(yàn)來表征，由于這種試驗(yàn)方法，瀝青試樣厚度較厚（21mm)，僅表面一層瀝青產(chǎn)生老化。為加速瀝青耐久性的試驗(yàn)，近年來多采用“薄膜烘箱加熱試驗(yàn)”。青膜的厚度為3.2mm。在1361的烘箱（如圖10-10）中加熱5h，然后測(cè)定其殘?jiān)慕^對(duì)粘度和延度等指標(biāo)。此外，還有一種“旋轉(zhuǎn)139.7mm、深9.5mm的鋁皿中，瀝薄膜烘箱加熱試驗(yàn)”，是將瀝青樣品在旋轉(zhuǎn)烘箱種加熱，并吹入規(guī)定流速的熱空氣，這樣加速了老化的速度。加熱75min后，測(cè)定其殘?jiān)慕^對(duì)粘度和延度。目前對(duì)瀝青薄膜

48、烘箱加熱試驗(yàn)后的殘?jiān)再|(zhì)，除作常規(guī)指標(biāo)如針入度和延度降低及軟化點(diǎn)升高的百分率測(cè)定外，還須測(cè)定瀝青粘度和脆點(diǎn)升高的數(shù)值。第一節(jié) 石油瀝青3）粘附性。瀝青與石料的粘附性是路用瀝青重要性能之一，特別是對(duì)于酸性石料和潮濕石料在施工時(shí)更為重要，所以各國都很重視這一研究。對(duì)于瀝青與石料的粘附性的實(shí)驗(yàn)方法，我國目前采用水煮法。近年來隨著對(duì)瀝青與石料的粘附性機(jī)理的研究，發(fā)展了各種動(dòng)態(tài)剝落試驗(yàn)的方法。并可用以測(cè)定瀝青中摻雜各種抗剝劑的有效性。4）化學(xué)組分含量。目前除少數(shù)國家外，一般對(duì)瀝青各分組的含量，并不作出規(guī)定范圍。關(guān)于瀝青中各化學(xué)組分含量分析方法已在前面談到，此處不在重復(fù)。第一節(jié) 石油瀝青5）含蠟量。蠟對(duì)瀝

49、青的技術(shù)性質(zhì)有顯著的影響，這是許多實(shí)驗(yàn)所證實(shí)的。但是，對(duì)蠟在瀝青中含量限制的極限值，則有不同的意見。因?yàn)橄瀸?duì)瀝青路用性質(zhì)的影響，除與蠟的含量多寡有關(guān)外，更重要的是于蠟的組成結(jié)構(gòu)以及瀝青中蠟含量與其他組分含量之間的比例有關(guān)。所以新近的論點(diǎn)認(rèn)為，蠟對(duì)瀝青的影響，不僅決定于蠟的數(shù)量，而且更重要的是決定于蠟在瀝青中的存在狀態(tài)。目前含蠟量測(cè)定的方法很多，最常采用的方法有直接蒸餾法、硫酸法（或蒸餾硫酸法）和吸附法等。多數(shù)資料表明，直接蒸餾法由于高溫蒸餾引起蠟的破壞，同時(shí)所得到的蠟中往往會(huì)有膠質(zhì)類組分，因此，這中方法屬于快速近似的方法。硫酸法由于多次的酸洗引起蠟量的損失，同時(shí)某些國產(chǎn)瀝青酸洗不易分層，所以使

50、用這一方法亦有一定困難。采用蒸餾后再酸洗的方法可以得到較為純凈的蠟，但仍然不能避免前述一些缺點(diǎn)。吸附法是較為理想的方法，由于它整個(gè)分析過程吸附和稀釋以及冷凍分離等操作并不引起蠟的物理化學(xué)的變化，這一方法可以結(jié)合組分分析進(jìn)行，亦可單獨(dú)測(cè)定。第一節(jié) 石油瀝青4瀝青的老化和改性1）瀝青的老化。瀝青是一種高分子化合物的膠體物系，它在外界條件影響下，隨時(shí)間而逐漸改變其性能的過程，稱為“老化”（或“陳化”）。研究表明：瀝青的化學(xué)組分并非絕對(duì)穩(wěn)定的物質(zhì)，它在各種因素的影響下將發(fā)生變化。如瀝青在施工過程的長時(shí)間高溫加熱，以及在路面中受到空氣、陽光、氣溫和降水，以及礦料相互作用等因素影響下，由于氧化、縮合和聚合

51、的作用，而使瀝青的組分發(fā)生轉(zhuǎn)移。在較低分子的組分中，除飽和的飽和分變化較少外，不飽和的芳香分會(huì)轉(zhuǎn)化為較高分子組分的膠質(zhì)。由于氧化作用或硫的加成作用結(jié)果，膠質(zhì)分子又會(huì)聚合成較復(fù)雜的瀝青質(zhì)分子，在此過程中氫原子成為水而失去。礦料中含有鋁、鐵等鹽類時(shí)，此種鹽類如催化劑一樣，使瀝青中的瀝青酸類產(chǎn)生有機(jī)酸鋁鹽及鐵鹽，加速瀝青的老化。第一節(jié) 石油瀝青所以瀝青材料因大氣因素（溫度、濕度、光線和水）以及瀝青與礦料的物理化學(xué)交互作用，使瀝青材料中不穩(wěn)定的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化合物，簡(jiǎn)單構(gòu)造的物質(zhì)，轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜構(gòu)造的物質(zhì)。即飽和分變化甚??；芳香分因轉(zhuǎn)變而膠質(zhì)而減少；由于膠質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闉r青質(zhì)的速度較芳香分轉(zhuǎn)變?yōu)槟z質(zhì)快，故芳香

52、分轉(zhuǎn)變?yōu)槟z質(zhì)的數(shù)量不足以補(bǔ)償膠質(zhì)變?yōu)闉r青質(zhì)的數(shù)量，最終膠質(zhì)數(shù)量明顯減少，而瀝青質(zhì)等固體類物質(zhì)則大量增加。瀝青組分之間存在著一定規(guī)律轉(zhuǎn)化，示例如圖。第一節(jié) 石油瀝青改善瀝青技術(shù)性能的添加劑，按其作用大致可分為下列幾類：（1）改善瀝青流變性的添加劑。用作改善瀝青流變性的添加劑，主要是各種高分子聚合物，如油溶性的各種聚合物（如聚異丁烯、丁烯-苯乙烯聚合物等）、各種橡膠（如丁苯、氯丁、丁腈橡膠等）和環(huán)氧樹脂等。（2）改善瀝青粘附性的添加劑。為提高瀝青與酸性石料以及與濕的石料的粘附性，以及能延長瀝青使用壽命的這類抗剝劑的研究有很大發(fā)展。目前最常用作改善瀝青粘附性的添加劑是帶長烷基鏈的極性物和胺類、酰胺類

53、、甘唑啉類等。另外一類為某些有機(jī)酸及其皂類（如硬脂酸、硬脂酸鉀皂和鈉皂）及其鹽類（如鐵、鋅、鋁鹽等）。（3）瀝青抗氧化（耐老化）的添加劑。瀝青的抗氧化劑，按其作用分為兩類。一類為抗氧化的，這類添加劑能抑制瀝青氧化的鏈鎖反應(yīng)，屬這類物質(zhì)的有油溶性酚類化合物，如“2,6-二叔丁基酚”，烷基硫化物和有機(jī)亞磷酸酯等。另一類是減少過氧化物生成的，這類添加劑使瀝青中形成的過氧化物分解成為穩(wěn)定的物質(zhì)。因?yàn)檫^氧化物的存在，會(huì)使瀝青氧化過程加速。屬于這類物質(zhì)的有胺類（硫化胺），噻吩嗪等，它們的添加量為0.12%。第一節(jié) 石油瀝青（二）石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、粘稠石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)我國石油工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)（SY1661

54、77，如表10-8）對(duì)道路石油瀝青針入度的大小劃分為油-200、油-180、油-140、油-100和油-60等5個(gè)標(biāo)號(hào)，同時(shí)對(duì)各標(biāo)號(hào)瀝青的延度和軟化點(diǎn)也提出相應(yīng)的要求。對(duì)油-100、油-60兩個(gè)標(biāo)號(hào)又按延度的要求分為甲，乙（即正、副）兩個(gè)標(biāo)號(hào)。此外，對(duì)溶解度、蒸發(fā)損失、蒸發(fā)后針入度比、閃點(diǎn)和水分等亦作了相應(yīng)的規(guī)定。房屋建筑等用的粘稠瀝青，我國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB494-75），按針入度分為油-30和油-10兩個(gè)標(biāo)號(hào)，而油-30又按軟化點(diǎn)分為甲、乙（即正、副）兩個(gè)標(biāo)號(hào)（如表10-8）。此外，對(duì)于以含蠟原油的減壓蒸餾渣油為原料，并經(jīng)氧化制得的高軟化點(diǎn)瀝青，稱為普通石油瀝青。我國石油工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)（SY1

55、665-77 ）按針入度分為油-75 、油-65 和油- 弦5 等3 個(gè)標(biāo)號(hào)，各標(biāo)號(hào)的技術(shù)要求如表10-8。第一節(jié) 石油瀝青2液體石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于液體石油瀝青，根據(jù)道路液體瀝青材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，按液體瀝青的凝固速度而分為：快凝的、中凝的和慢凝的3個(gè)等級(jí)，而快凝的液體瀝青劃分為2個(gè)標(biāo)號(hào)。中凝的和慢凝的液體瀝青按粘度各劃分為6個(gè)標(biāo)號(hào)。除粘度外，對(duì)蒸餾的餾分及殘留物性質(zhì)、閃點(diǎn)和水分等亦提出相應(yīng)的要求。技術(shù)要求如表10-9。第十一章 瀝青混合料1瀝青混合料的定義瀝青混合料是經(jīng)人工合理選擇級(jí)配組成的礦質(zhì)混合料和適量的瀝青結(jié)合料經(jīng)拌和所組成的一種優(yōu)質(zhì)的高級(jí)路面材料。將其攤鋪后，經(jīng)碾壓成型，即成為各種類型的

56、瀝青路面。2瀝青混合料的分類1）按結(jié)合料品種分類。瀝青混合料按瀝青結(jié)合料的品種不同，可分為石油瀝青混合料和煤瀝青混合料。2）按拌和和鋪筑時(shí)溫度分類。瀝青混合料按使用瀝青的稠度和瀝青中揮發(fā)物質(zhì)的餾程及制備工藝不同，可分為熱拌熱鋪瀝青混合料、熱拌冷鋪瀝青混合料和冷拌冷鋪瀝青混合料。3）按礦質(zhì)集料最大粒徑分類。瀝青混合料按礦質(zhì)集料的最大粒徑不同，可分為粗粒式的（最大粒徑為35或30mm）、中粒式的（最大粒徑為25或20mm）、細(xì)粒式的（最大粒徑為15或10mm）和砂粒式的（最大粒徑為5mm）等。粗粒式和中粒式瀝青混合料多用作瀝青路面的基層；細(xì)粒式和砂粒式多用作為瀝青路面的面層；中粒式有時(shí)亦用作單層式

57、瀝青路面。4）按瀝青混合料的密實(shí)度分類。瀝青混合料按其級(jí)配組成和經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)后的密實(shí)度，可分為密實(shí)型瀝青混合料（其殘留空隙率為36）；空隙型瀝青混合料（其殘留空隙率為610）。5）按礦質(zhì)集料級(jí)配類型分類。瀝青混合料中礦質(zhì)混合料的級(jí)配類型不同，可分為連續(xù)級(jí)配瀝青混合料和間斷級(jí)配瀝青混合料。第十一章 瀝青混合料3瀝青混合料的基本性質(zhì)采用現(xiàn)代新工藝配制的瀝青混合料具備下列一些優(yōu)點(diǎn)：1）優(yōu)良的力學(xué)性能。優(yōu)質(zhì)的瀝青混合料，它在夏季具有一定的高溫穩(wěn)定性，冬季具有一定的低溫柔韌性，是一種最適應(yīng)于現(xiàn)代汽車交通的高級(jí)路面材料，采用它所修筑的路面平整無接縫，特別是在高速公路上客運(yùn)快捷、舒適，貨運(yùn)損損壞率低。2）良好

58、的抗滑性。瀝青混合料修筑的路面，平整而細(xì)糙，具有一定的紋理，在潮濕狀態(tài)下，仍保持有較高的抗滑性，以保證高速行車的安全。3）施工方便。采用瀝青混合料修筑的路面，施工操作方便，施工進(jìn)度快，如采用集中拌和，機(jī)械施工，則質(zhì)量容易保證。在施工完成后數(shù)小時(shí)即可以開放交通。4）經(jīng)濟(jì)耐久。采用瀝青混合料修筑的路面，造價(jià)較水泥混凝土路面低。現(xiàn)代工藝配制的瀝青混合料，使用于修筑高速公路路面和機(jī)場(chǎng)道面，可以保證15年無大修，使用期可達(dá)20余年。5）便于分期改建和再生利用。瀝青混合料路面可 隨著反彈密度的發(fā)展分期改建，利用舊有路面進(jìn)行加厚，最大程度地發(fā)揮原有路面的作用。對(duì)舊有瀝青混合料還可再生利用或重鋪，節(jié)約能源、投

59、資及充分利用舊有材料。此外，瀝青混合料所修筑的路面，在繁密的汽車反彈條件下，具有較少的噪音，易于清潔，晴天無塵，雨天不濘，在烈日曬下不反光耀眼，便于高速汽車行駛。第十一章 瀝青混合料然而，瀝青混凝土路面當(dāng)前還存在一些問題，需要研究克服。1）老化現(xiàn)象。由于瀝青混合料中的結(jié)合料瀝青材料是一種膠體結(jié)構(gòu)物系，它在大氣因素的影響下，會(huì)隨著時(shí)間改變其組成結(jié)構(gòu)。瀝青材料的老化使得瀝青混凝土在低溫時(shí)發(fā)脆，在路面表層發(fā)生松散，磨耗度增加，引起路面破壞。目前已有抗老劑等外摻劑的應(yīng)用，但還屬研究試驗(yàn)階段，如何改善瀝青性質(zhì)，提高瀝青路面的氣候穩(wěn)定性，成為一個(gè)重要的研究課題。2）夏季高溫的流變和冬季低溫的斷裂。從材料的

60、角度來看，具有較高的瀝青混凝土混合料鋪筑的路面，在夏季高溫時(shí)期易流變而發(fā)生車轍、縱向波浪、橫向推移等現(xiàn)象，而低塑性混合料所鋪筑的路面，在冬季低溫時(shí)期易變得硬而脆，在車輛沖擊、重復(fù)載荷作用下易發(fā)生裂縫。優(yōu)質(zhì)的瀝青混合料夏季高溫時(shí)具有較好的穩(wěn)定性，而冬季低溫時(shí)又具有較好的抗裂性，高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性是相互制約著的，要使兩者兼顧也是一個(gè)有待研究的課題。第一節(jié) 熱拌瀝青混合料在瀝青混合料中最典型的品種，就是熱拌熱鋪石油瀝青混合料，其他各種瀝青混合料都是由它發(fā)展起來的亞種。熱拌熱鋪瀝青混合料是按照密實(shí)骨架原則設(shè)計(jì)的礦質(zhì)混合料，采用高稠度的石油瀝青為結(jié)合料，經(jīng)過高溫加熱和強(qiáng)制拌和，然后趁熱攤鋪、碾壓而成。這種混合料簡(jiǎn)稱“熱鋪石油瀝青混合料”，凡是不冠以特