第七章-瀝青課件

第七章瀝青及防水材料1概述2一、瀝青材料（一）瀝青

瀝青是一種有機(jī)膠凝材料，常溫下呈黑色或黑褐色的固體、半固體或粘稠性液體，能溶于汽油、二硫化碳等有機(jī)溶劑，但幾乎不溶于水，屬憎水材料。3（二）瀝青的特點(diǎn)與用途

與礦物材料有較強(qiáng)的粘結(jié)力，具有良好的防水、抗?jié)B、耐化學(xué)侵蝕性。在交通、建筑、水利等工程中，廣泛用作路面、防水、防潮和防護(hù)材料。45678（三）瀝青的種類

工程上使用的瀝青材料主要為石油瀝青和煤瀝青，石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)優(yōu)于煤瀝青，故應(yīng)用最廣。△石油瀝青——用石油煉制其它油品后的殘?jiān)庸ざ玫降漠a(chǎn)品。△煤瀝青(俗稱柏油)——由煤干餾所得的煤焦油，經(jīng)再加工后得到的瀝青。9第一節(jié)瀝青材料10一、石油瀝青定義

石油瀝青是石油(原油)經(jīng)蒸餾等方法提煉出各種輕質(zhì)油(如汽油、煤油、柴油等)及潤(rùn)滑油以后的殘留物，或經(jīng)再加工而得的產(chǎn)品。1112(一)石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)1.石油瀝青的組成

組成元素碳(80～87%)氫(10～15%),少量的氧、硫、氮等元素(<5%).(2)主要組分將瀝青分離為物理化學(xué)性質(zhì)相近，而且與瀝青性質(zhì)又有一定聯(lián)系的幾個(gè)組，這些組稱為組分。瀝青中主要組分：油分、樹(shù)脂（瀝青脂膠）、瀝青質(zhì)（地瀝青質(zhì)）。13(3).石油瀝青的組分特性（表7－1）(a)

油分：賦予瀝青以流動(dòng)性，降低瀝青粘度與軟化點(diǎn)，含量適當(dāng)還能增大瀝青延度。含量過(guò)大時(shí)溫度穩(wěn)定性差。(b)

樹(shù)脂（瀝青脂膠）：樹(shù)脂使石油瀝青具有良好的塑性和粘性。(c)

瀝青質(zhì)（地瀝青質(zhì)）：是決定溫度敏感性和粘性的重要組成。其含量愈高，則軟化點(diǎn)愈高，粘性愈大，愈硬脆。14

性狀

組分外觀特征平均分子量碳?xì)浔?原子比含量/%物化特征油分淡黃透明液體200～7000.5～0.745～60幾乎可溶于大部分有機(jī)溶劑，具有光學(xué)活性，常發(fā)現(xiàn)有熒光，相對(duì)密度約0.910～0.925樹(shù)脂黑褐色粘稠半固體800～30000.7～0.815～30溫度敏感性高，溶點(diǎn)低于100℃，相對(duì)密度大于1.000瀝青質(zhì)黑色固體微粒1000～50000.8～1.O5～30加熱不熔化，分解為硬焦炭，使瀝青呈黑色，相對(duì)密度1.100～1.500石油瀝青三組分分析法的各組分性狀

以及一定含量的蠟。15四組分分析法

石油瀝青的四組分分析法是將石油瀝青分離為：飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。石油瀝青按四組分分析法所得各組分的性狀如下表：

組分外觀特征平均相對(duì)密度平均分子量主要化學(xué)結(jié)構(gòu)飽和分無(wú)色液體0.89625烷烴、環(huán)烷烴芳香分黃色至紅色液體O.99730芳香烴、含S衍生物膠質(zhì)棕色粘稠液體1.09970多環(huán)結(jié)構(gòu)，含S、O、N衍生物瀝青質(zhì)深棕色至黑色固態(tài)1.153400縮合環(huán)結(jié)構(gòu)，含S、O、N衍生物性狀162.石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu)

a)b)c)

瀝青膠體結(jié)構(gòu)示意圖a)溶膠型結(jié)構(gòu)；b)溶-凝膠型結(jié)構(gòu)；c)凝膠型結(jié)構(gòu)

瀝青質(zhì)可溶質(zhì)：油分+樹(shù)脂17(二)石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)粘滯性耐熱性塑性溫度穩(wěn)定性耐久性其它技術(shù)指標(biāo)181.粘滯性l

粘滯性是指瀝青在外力作用下抵抗變形的能力,反映了瀝青的軟硬程度和膠結(jié)能力.l瀝青質(zhì)含量越多,瀝青的粘滯性越高,其粘結(jié)性越好.

l

在施工拌和中,粘滯性高,不易拌和均勻.因此,施工時(shí)常用加熱或摻入溶劑的方法降低瀝青的粘滯性。19針入度及其測(cè)定l針入度是粘稠石油瀝青的粘度指標(biāo)，表示瀝青材料抵抗剪切變形的能力。l在一定溫度條件下，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)針垂直貫入瀝青試件的深度(以l／l0mm計(jì))稱為針入度。

針入度值表示瀝青材料抵抗剪切變形的能力。針入度值越大，瀝青的粘度越小。針入度值P(25℃,100g,5s)越小,表示瀝青的粘滯性越大。l石油瀝青的牌號(hào)就是按針入度值的大小來(lái)劃分的。20針入度測(cè)定

針入度試驗(yàn)通常規(guī)定：試驗(yàn)溫度為25oC，標(biāo)準(zhǔn)針質(zhì)量為l00g，貫入時(shí)間為5s，表示為P(25oC，l00g，5s)。21標(biāo)準(zhǔn)粘度及其測(cè)定l標(biāo)準(zhǔn)粘度是表示液體瀝青粘度的指標(biāo)。用流出型粘度計(jì)測(cè)定。l一定溫度(20、25、30、50℃或60oC)的瀝青試樣，通過(guò)一定孔徑(3、5或10mm)的孔口流出50mL所經(jīng)歷的時(shí)間(s)，即為其標(biāo)準(zhǔn)粘度。l

標(biāo)準(zhǔn)粘度表示為CtdT，上標(biāo)d代表流孔的直徑，下標(biāo)t代試驗(yàn)溫度，T代表流出時(shí)間。l

試驗(yàn)溫度越高，流孔直徑越大，流出時(shí)間越長(zhǎng)，則表示瀝青的粘度越大。222.耐熱性l

耐熱性是指粘稠瀝青在高溫下不軟化、不流淌的性能.可用軟化點(diǎn)(t軟)表示。l軟化點(diǎn)是瀝青達(dá)到特定粘性流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的溫度,試驗(yàn)證明瀝青在軟化點(diǎn)溫度下的針入度值約為800。l軟化點(diǎn)越高,瀝青的耐熱性越好。l瀝青材料的軟化點(diǎn)應(yīng)與環(huán)境溫度相適應(yīng),不能太低,也不能太高.23軟化點(diǎn)的測(cè)定測(cè)定方法：環(huán)球法3.5g鋼球，50C/min加熱，下垂25.4mm。加熱速度過(guò)快，測(cè)定值偏高。24253.塑性l

塑性是指瀝青材料在外力作用下，產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，仍能保持變形后形狀的性質(zhì)。l

瀝青材料采用延伸度(簡(jiǎn)稱延度)表示塑性。l

延度越大，表示瀝青的塑性越好。塑性好的瀝青材料能隨著構(gòu)件的變形而變形，不致產(chǎn)生裂縫，這對(duì)水工建筑物的防水作用有著重要意義.

26延度的測(cè)定將一定溫度(25、15或0℃)的瀝青標(biāo)準(zhǔn)試件,以一定的拉伸速度(50或100mm/min)延伸,試件拉斷時(shí)延伸的長(zhǎng)度即為延伸度,單位以cm計(jì)。通常采用的試驗(yàn)條件為溫度25℃,拉伸速度50mm/min.試驗(yàn)時(shí)拉伸速度快，瀝青延度偏小。

274溫度穩(wěn)定性

溫度穩(wěn)定性是指瀝青的粘度受溫度影響的程度。溫度穩(wěn)定性差的瀝青，對(duì)溫度變化的反應(yīng)敏感，較小的溫度變化就可能使瀝青粘度出現(xiàn)較大的變化。

瀝青材料從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度間隔越大，瀝青的溫度穩(wěn)定性越好。由于瀝青材料的變態(tài)穩(wěn)定間隔通常隨軟化點(diǎn)提高而增大，溫度穩(wěn)定性也相應(yīng)提高，所以軟化點(diǎn)也是反映瀝青材料溫度穩(wěn)定性的一個(gè)指標(biāo)。軟化點(diǎn)越高，溫度穩(wěn)定性越好。28

式中：

A——為直線斜率，稱為針入度-溫度感應(yīng)性系數(shù)。表示瀝青針入度隨溫度的變化率。如圖，A值越高，瀝青對(duì)溫度的敏感性越大。K——為截距（常數(shù)）。

針入度-溫度感應(yīng)性關(guān)系圖

針入度指數(shù)(P·I)29

瀝青針入度的對(duì)數(shù)與溫度呈直線關(guān)系，直線斜率表示瀝青粘度對(duì)溫度的變化率，斜率越大，溫度穩(wěn)定性越差?？捎眯甭首鳛闉r青溫度穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，稱為針入度－溫度感應(yīng)系數(shù)(A):針入度指數(shù)：

30針入度指數(shù)的應(yīng)用:?針入度指數(shù)愈大，表示瀝青的溫度穩(wěn)定性愈好?劃分瀝青的膠體結(jié)構(gòu)PI＜-2者，屬溶膠型瀝青PI=-2～+2之間者，屬溶-凝膠型瀝青PI＞+2者，屬凝膠型瀝青315.耐久性l瀝青的耐久性稱為抗老化性，或大氣穩(wěn)定性，耐候性。l老化：瀝青在施工過(guò)程高溫加熱和使用過(guò)程中空氣、陽(yáng)光、和風(fēng)雨凍害作用，內(nèi)部發(fā)生物理化學(xué)作用，導(dǎo)致塑性降低、脆性增加、性能不斷惡化，逐步失去使用功能的過(guò)程。l石油瀝青的抗老化性以163oC加熱5h后的蒸發(fā)損失和蒸發(fā)后針入度比來(lái)評(píng)定。32l蒸發(fā)損失：蒸發(fā)損失重量占原重量的百分?jǐn)?shù)。l蒸發(fā)后針入度比：蒸發(fā)后針入度占原針入度的百分比。l蒸發(fā)損失愈小和蒸發(fā)后針入度比愈大，則表示大氣穩(wěn)定性愈高，老化愈慢。336.其它技術(shù)指標(biāo)l

脆點(diǎn)l溶解度l閃點(diǎn)和燃點(diǎn)34(三)石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)石油瀝青產(chǎn)品主要分為（三類）l

道路瀝青類；l

建筑瀝青類；l

普通瀝青。是土建及水利工程中應(yīng)用的主要瀝青產(chǎn)品。三類石油瀝青都是按針入度指標(biāo)來(lái)劃分標(biāo)號(hào)的，每個(gè)標(biāo)號(hào)還應(yīng)保證相應(yīng)的延度和軟化點(diǎn)。針入度、軟化點(diǎn)和延伸度三個(gè)指標(biāo)是確定試驗(yàn)瀝青牌號(hào)的主要依據(jù),常被稱為瀝青的三大技術(shù)指標(biāo).35

1．道路石油瀝青

道路石油瀝青有七個(gè)標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào)越高，粘性越小(即針入度越大)、塑性越好(即延度越大)、溫度敏感性越大(即軟化點(diǎn)越低)。l

主要用于道路路面或車間地面等工程，一般拌制成瀝青混凝土或?yàn)r青砂漿等拌和料使用。l

還可作密封材料和粘結(jié)劑以及瀝青涂料等。此時(shí)一般選用粘性較大和軟化點(diǎn)較高的瀝青，如A一60甲。362．建筑石油瀝青l(xiāng)

建筑石油瀝青與道路石油瀝青相比，針入度較小(粘性較大)，軟化點(diǎn)較高(耐熱性較好)，但延伸度較小(塑性較小)。l

主要用于制造油紙、油氈、防水涂料和瀝青嵌縫油膏等。它們絕大部分用于屋面及地下防水、溝槽防水及管道防腐蝕等工程。373839404142433．普通石油瀝青

l

普通石油瀝青含有害成分的蠟較多，一般含量大于5％，有的高達(dá)20％以上，故又稱多蠟石油瀝青。l

由于含有較多的蠟，針入度較大(即粘性較小)，塑性較差。故在建筑工程上不宜直接使用。44二、煤瀝青1.定義

煤瀝青又稱焦油瀝青。在煙煤煉焦或制煤氣時(shí)，從所揮發(fā)的物質(zhì)中冷凝出煤焦油，再將煤焦油繼續(xù)蒸餾出輕油、中油、重油和蒽油后所剩的殘?jiān)礊槊簽r青。2.應(yīng)用

煤瀝青具有很好的防腐能力、良好的粘結(jié)能力。用于配制防腐涂料、膠粘劑、防水涂料、油膏以及制作油氈等。45

(一)煤瀝青的組成煤瀝青主要組分如下：1.油分油分主要由較低分子量的液態(tài)芳香族碳?xì)浠衔锼M成。它賦予煤瀝青流動(dòng)性，但降低粘性。2.樹(shù)脂油可提高煤瀝青的粘性；使煤瀝青具有塑性。3.游離碳游離碳有利于提高煤瀝青的粘性和溫度穩(wěn)定性。但超過(guò)一定限度，將使煤瀝青變得硬脆。46(二)煤瀝青的性質(zhì)特點(diǎn)煤瀝青與石油瀝青相比，其性質(zhì)具有以下特點(diǎn)：(1)

溫度穩(wěn)定性較差：溫度敏感性較大，夏天易軟化流淌，冬天易脆裂。(2)

塑性較差：煤瀝青由于含有較多的游離碳，塑性降低，易因變形而開(kāi)裂。(3)

大氣穩(wěn)定性差：在熱、陽(yáng)光、氧氣等長(zhǎng)期綜合作用下，其組分容易變化，故易老化而硬脆。47(4)

防腐性較好：煤瀝青中含有蒽、酚等具有毒性和臭味的物質(zhì)，故其防腐能力較好。適用于木材等材料的防腐處理。(5)

粘結(jié)性較好：煤瀝青中含有較多的表面活性物質(zhì)，與礦物材料表面有較強(qiáng)的粘結(jié)力。l

根據(jù)煤瀝青和石油瀝青的某些特征，可按表10-7所列方法識(shí)別兩種瀝青。48煤瀝青與石油瀝青的鑒別方法煤瀝青＞1.1音清脆，韌性差煙呈黃色，有刺激味汽油或煤油溶解后，溶液滴于濾紙上呈內(nèi)黑外棕或黃色石油瀝青~1.0音啞，彈韌性好煙無(wú)色，無(wú)刺激味斑點(diǎn)完全均勻散開(kāi)，呈棕色。方法密度錘擊燃燒溶液顏色49第二節(jié)改性石油瀝青50一、石油瀝青改性的目的

建筑上使用的瀝青必需具有一定的物理性質(zhì):l

在低溫條件下應(yīng)有彈性和塑性；l

在高溫條件下要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；l

在加工和使用時(shí)具有抗“老化”能力；l

與各種礦料和結(jié)構(gòu)表面有較強(qiáng)的粘附力；l

對(duì)構(gòu)件變形的適應(yīng)性和耐疲勞性。通常，煉油廠生產(chǎn)的瀝青不一定能全面滿足這些要求，為此，常用改性材料對(duì)瀝青進(jìn)行改性。51二、瀝青材料的摻配T2TT1T10Q1100100Q20

當(dāng)石油瀝青的針入度或軟化點(diǎn)不能滿足工程要求時(shí)，可用不同標(biāo)號(hào)瀝青進(jìn)行摻配.進(jìn)行摻配時(shí)，應(yīng)選用表面張力相近和化學(xué)性質(zhì)相似的瀝青，同產(chǎn)源的瀝青。52三、石油瀝青與煤瀝青的摻配(混合瀝青)

選擇化學(xué)性質(zhì)及密度均相近的石油瀝青和煤瀝青，按適當(dāng)?shù)谋壤龘交欤艿玫椒€(wěn)定的混合瀝青。石油瀝青的摻量一般小于20％或大于70％?；旌蠟r青綜合了石油瀝青和煤瀝青的優(yōu)點(diǎn)，使溫度穩(wěn)定性、延性和粘結(jié)性均得到改善。

53四、液態(tài)瀝青和乳化瀝青

液體瀝青和乳化瀝青在常溫下具有流動(dòng)性，不需加熱即可使用。

(一）液體瀝青――

冷底子油用30～50%的石油瀝青加50～70%的輕柴油或煤油調(diào)配而成，為防水涂料，它粘度小，能滲透到混凝土或木材的孔隙中去，形成一層牢固的粘膜。水利工程中常用它涂刷防水底層，提高底層與其他材料的粘結(jié)力。

54（二）乳化瀝青1.瀝青或冷底子油用作防水材料的不足

需要加熱熔化及大量的汽油、煤油或其他有機(jī)溶劑稀釋，而這些有機(jī)溶劑是較為貴重的材料，在瀝青溶液中只起稀釋作用，使用后全部揮發(fā)掉，很不經(jīng)濟(jì)。552.乳化瀝青及其作用乳化瀝青又稱為瀝青膏,是以50～60%的低軟化點(diǎn)瀝青為基本材料,以40～50%的水為稀釋劑,在乳化劑（摻量約為1％～3％）的作用下,以強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌將瀝青以細(xì)顆粒狀態(tài)均勻而穩(wěn)定地分散在水溶液中，形成乳膠型的穩(wěn)定分散體系，即為乳化瀝青。乳化瀝青用于涂刷基層表面，等水分蒸發(fā)后，瀝青顆粒即形成一層薄膜,起到防水作用。56乳化原理乳化劑和水膜能夠阻止瀝青顆粒的聚結(jié)，使瀝青穩(wěn)定分布于溶液中。573.種類陰離子型（如肥皂、洗衣粉、松香皂等）陽(yáng)離子型膠體乳液4.乳化瀝青特點(diǎn)l

乳化瀝青是一種棕黑色的水乳液，無(wú)毒、無(wú)嗅、不燃、干燥快、粘結(jié)力強(qiáng)等585.乳化瀝青的用途l

在0℃以上任意溫度下可流動(dòng)，宜于涂刷和噴涂，在潮濕基層上使用，更為方便，加快了施工速度。l

采用乳化瀝青粘結(jié)防水卷材做防水層，造價(jià)低、用量省。l

水利工程及道路工程中，乳化瀝青可以與濕骨料混合，用于鋪筑壩面、渠道、路面等。59用作道路表面修補(bǔ)處理60橡膠改性瀝青

橡膠有：氯丁橡膠、丁基橡膠、再生橡膠等。改性機(jī)理：橡膠分子加入到瀝青中，改變了瀝青中分散介質(zhì)的組成，促進(jìn)瀝青分子相互排斥，并改變了分散相的結(jié)構(gòu)，形成彈性結(jié)構(gòu)網(wǎng)。改性效果：氣密性、低溫柔性、耐化學(xué)腐蝕性、耐光、耐臭氧、耐氣候和耐燃燒性等得到大大改善和提高。摻入方法：溶劑法和乳液法

溶劑法是先將橡膠溶于一定的溶劑（如甲苯）中形成溶液，然后摻入液態(tài)瀝青中并混合均勻即可。水乳法是將橡膠和石油瀝青分別制成乳液，然后混合均勻即可使用。

五、其它改性瀝青61樹(shù)脂改性瀝青

樹(shù)脂有：

古馬隆樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂、聚丙烯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂和天然松香等。改性機(jī)理：與橡膠相同。改性效果：可以改善瀝青的耐寒性、耐熱性、粘結(jié)性和不透氣性。摻入方法：溶劑法或乳液法。62礦物填充料改性瀝青

礦物填充料的品種：滑石粉、石灰石粉、硅藻土、云母粉、石棉絨、粉煤灰、水泥等。作用機(jī)理：由于瀝青對(duì)礦物填充料的潤(rùn)濕和吸附作用，瀝青分子可能成單分子裝排列在礦物顆粒（或纖維）表面，形成結(jié)合力牢固的瀝青薄膜，因而又稱為“結(jié)構(gòu)瀝青”。改性作用：在瀝青中加入一定數(shù)量的礦物填充料，可以提高瀝青的粘性和耐熱性，減小瀝青的溫度敏感性，同時(shí)也減少了瀝青的耗用量，主要適用于生產(chǎn)瀝青膠。63四、瀝青材料使用的注意事項(xiàng)l

瀝青在貯運(yùn)中，應(yīng)分別堆放，避開(kāi)熱源，防止砂、土等雜質(zhì)和水分混入；l

瀝青材料加熱溫度不能過(guò)高，加熱時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，避免反復(fù)加熱；l

瀝青材料是易燃物質(zhì)，高溫操作施工應(yīng)注意安全防火及火災(zāi)事故發(fā)生；l

煤瀝青略具毒性，施工中應(yīng)遵守勞動(dòng)保護(hù)規(guī)程，防止中毒事故。

6465第三節(jié)

瀝青混凝土

（瀝青混合料）666768APAVEMENTWITHSOMEPROBLEMS一條存在一些問(wèn)題的路面69701．定義

以瀝青為膠凝材料，并與級(jí)配合適的礦物質(zhì)材料拌和配制成瀝青混合料，經(jīng)鋪筑、成型后則成為瀝青混凝土。礦物質(zhì)材料又稱為礦料，包括：l

粗骨料——指粒徑大于2.5mm的礦料；l

細(xì)骨料——指粒徑2.5～0.075mm的礦料；l填料——指粒徑小于0.075mm的礦料。712．分類(1)

按所用礦料的最大粒徑分l

粗粒式——礦料最大料徑為35mm或30mm；l

中粒式——礦料最大料徑為25mm或20mm；l

細(xì)粒式——礦料最大料徑為15mm或10mm；l

砂粒式——礦料最大料徑為5mm。水工瀝青混凝土礦料多選擇Dmax＝15~25mm，即細(xì)粒式和中粒式。72

(2)按密實(shí)程度分l

密級(jí)配——瀝青混凝土的孔隙率小于5％，主要用作防滲層材料；l

開(kāi)級(jí)配——瀝青混凝土的孔隙率大于5％，主要用作整平膠結(jié)層材料；l瀝青碎石——瀝青碎石的孔隙率大于15％，滲透性強(qiáng)，主要用作排水層材料。73

(3)按施工方法分l

碾壓式——瀝青混凝土須用碾壓機(jī)械壓實(shí)；l

澆筑式——瀝青混凝土具有大的流動(dòng)性，混合料在自重作用下可自行密實(shí)。碾壓式和澆筑式瀝青混凝土在防滲墻工程中均被采用。74（4）按施工溫度分l

熱鋪瀝青混凝土是將材料加熱后，在高溫下進(jìn)行拌和、攤鋪和壓實(shí)。l

冷鋪瀝青混凝土采用稀釋瀝青或乳化瀝青配制，可在常溫下施工。75（5）按礦物集料級(jí)配分類l

連續(xù)級(jí)配瀝青混凝土l

間斷級(jí)配瀝青混凝土763．組成結(jié)構(gòu)懸浮-密實(shí)結(jié)構(gòu)：細(xì)集料較多，粗骨料無(wú)法直接形成骨架；骨架-空隙結(jié)構(gòu)：細(xì)集料較少，粗骨料相接緊密但存有較多空隙；密實(shí)-骨架結(jié)構(gòu)：一定數(shù)量細(xì)集料填充于粗骨料間的空隙；774．瀝青與集料間的相互作用當(dāng)瀝青主要以結(jié)構(gòu)瀝青存在時(shí)，瀝青混凝土的黏聚力較大；反之，黏聚力較小。785．應(yīng)用

水利工程中，瀝青混合料主要用作防滲和防護(hù)材料，在堤壩、渠道、貯水池等工程中廣泛應(yīng)用。水工瀝青防滲工程結(jié)構(gòu)型式有(兩類)l

瀝青混凝土面板自下而上由排水層瀝青混凝土(瀝青碎石)、整平膠結(jié)層瀝青混凝土(開(kāi)級(jí)配)、防滲層瀝青混凝土(密級(jí)配)及封閉層瀝青膠或?yàn)r青砂漿組成。l

瀝青混凝土心墻碾壓式瀝青混凝凝土和澆筑式瀝青混凝土兩種心墻。7980818283(一)水工瀝青混凝土組成材料1、石油瀝青應(yīng)根據(jù)氣候條件、建筑物工作條件、瀝青混凝土種類和施工方法等來(lái)選擇瀝青材料。l

氣候炎熱地區(qū)，受荷載較大的建筑物，細(xì)粒或砂?；旌狭希瑧?yīng)選用標(biāo)號(hào)較低的瀝青；反之選用標(biāo)號(hào)較高的瀝青。l

較重要的工程宜采用AH--70或AH--90重交通道路石油瀝青；l

封閉層宜采用A--50瀝青；l

澆筑式瀝青混凝土工程，溫和地區(qū)宜用A—60甲，寒冷地區(qū)宜用A--100甲，均需通過(guò)試驗(yàn)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。842.礦料(粗、細(xì)骨料)

瀝青混凝土礦料應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、密實(shí)、清潔、不含過(guò)量的有害雜質(zhì)，級(jí)配良好，與瀝青材料有較好的粘結(jié)性。853.摻料摻料是為了改善瀝青混凝土的某些技術(shù)性質(zhì)而摻人的材料。l

為了提高礦料與瀝青的粘附性，增強(qiáng)抗剝離的能力，可摻入消石灰，水泥；l

為了提高瀝青混凝土的耐熱性和低溫抗裂能力，可摻入橡膠或合成高分子材料；l

為了提高瀝青混凝土的溫度穩(wěn)定性，可摻入石棉。86

(二)水工瀝青混凝土的技術(shù)性質(zhì)

水工瀝青混凝土的主要技術(shù)要求有抗?jié)B性、穩(wěn)定性、柔性、耐久性及施工和易性等。

1．抗摻性瀝青混凝土抗?jié)B性用滲透系數(shù)來(lái)評(píng)定。

防滲用密級(jí)配瀝青混凝土的滲透系數(shù)一般為10-6～10-9mm／s，排水層開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土的滲透系數(shù)可達(dá)1.0～0.1mm／s。

87瀝青混凝土抗?jié)B性可用瀝青混凝土孔隙率來(lái)評(píng)定。當(dāng)孔隙率小于4％時(shí)，滲透系數(shù)可小于10-6mm／s。瀝青混凝土抗?jié)B性還隨所受壓力的增加而增大。882．穩(wěn)定性

l

穩(wěn)定性——指瀝青混凝土在高溫條件下及外荷長(zhǎng)期作用下不發(fā)生嚴(yán)重變形或流淌的性質(zhì)，又稱為高溫穩(wěn)定性。l

瀝青混凝土的穩(wěn)定性可用高溫抗壓強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性系數(shù)或斜坡流淌值及馬歇爾試驗(yàn)來(lái)評(píng)定。l常用馬歇爾試驗(yàn)的穩(wěn)定度和流值作為評(píng)定瀝青混凝土穩(wěn)定性指標(biāo)。

89馬歇爾試驗(yàn)將Φ101.6mm×63.5mm的圓柱試件側(cè)放在加荷壓頭內(nèi)，使試件在試驗(yàn)機(jī)上以50±5mm／min的變形速率加荷，試件破壞時(shí)達(dá)到的最大荷載即為穩(wěn)定度(以N計(jì))，試件達(dá)到最大荷載時(shí)所發(fā)生的變形即為流值(以1/10mm計(jì))。90馬歇爾穩(wěn)定度和流值試驗(yàn)91馬歇爾穩(wěn)定度和流值試驗(yàn)92l

水工瀝青混凝土用馬歇爾試驗(yàn)對(duì)其配合比進(jìn)行初步選擇，并用馬歇爾試驗(yàn)作為施工質(zhì)量控制的主要方法。l

瀝青混凝土的穩(wěn)定性與原材料的性質(zhì)及其配合比有關(guān)。為提高穩(wěn)定性應(yīng)選用軟化點(diǎn)較高、溫度穩(wěn)定性較好的瀝青，并選用級(jí)配良好的堿性巖石碎石作骨料。l

溫度升高時(shí)，瀝青材料體積膨脹，膨脹的瀝青會(huì)造成礦料顆粒間距增大，穩(wěn)定性降低。當(dāng)孔隙率大于2％時(shí)，可保證瀝青混凝土具有較好的穩(wěn)定性。933．柔性（抗裂性）

柔性是指瀝青混凝土(或砂漿)在自重或外力作用下，能適應(yīng)變形而不產(chǎn)生裂縫的性能。l

柔性好的瀝青混凝土，能適應(yīng)變形而不易裂縫，即使產(chǎn)生裂縫，在高水頭壓力作用下裂縫也能自行封閉。l

瀝青混凝土的柔性主要取決于瀝青的性質(zhì)和用量青、礦質(zhì)混合料的級(jí)配以及填充料與瀝青用量的比值。l

為了提高瀝青混合料的柔性，應(yīng)選用針人度較大、低溫延伸度較大的瀝青，但瀝青的軟化點(diǎn)必須能保證耐熱性的要求。944．耐久性

瀝青混凝土耐久性指水飽和狀態(tài)下瀝青混凝土抗壓強(qiáng)度、馬歇爾穩(wěn)定度不嚴(yán)重降低，用水穩(wěn)定性系數(shù)和殘留穩(wěn)定度作為評(píng)定指標(biāo)。水工瀝青混凝土防滲層要求水穩(wěn)定系數(shù)不小于0.85.。耐久性合格的瀝青混凝土，殘留穩(wěn)定度應(yīng)不小于0.85。95

5．施工和易性施工和易性指瀝青混凝土在拌和、運(yùn)輸，攤鋪及壓實(shí)過(guò)程中具有與施工條件相適應(yīng)，既保證質(zhì)量又便于施工的性能。

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(三)水工瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)——合理選材，初步選擇配合比參數(shù)，通過(guò)試驗(yàn)，選出滿足設(shè)計(jì)要求且經(jīng)濟(jì)合理的配合比。兩個(gè)參數(shù)——礦料級(jí)配和瀝青用量技術(shù)要求——孔隙率、穩(wěn)定度和流值等97設(shè)計(jì)方法及基本步驟1．礦料級(jí)配的確定（1）

礦料設(shè)計(jì)級(jí)配的選定礦料設(shè)計(jì)級(jí)配可按表10-14的范圍選擇。（2）礦料合成級(jí)配的確定用圖解法、解析法、試算法等方法，確定各種礦料（粗、細(xì)骨料及礦物粉）的合成比例，使合成級(jí)配曲線與設(shè)計(jì)級(jí)配曲線盡量相近。例：設(shè)防滲層瀝青混凝土采用礦料為：15—10mm碎石、10～5mm碎石、河砂及礦物粉四種，試求四種礦料的合成比例。98

2．配合比初選試驗(yàn)(1)瀝青用量的初步選擇瀝青混凝土的配合比，通常以礦料總量為100，瀝青用量按其占礦料總量的百分率計(jì)。瀝青用量選擇可參考表10-11或10-14所列瀝青用量范圍。如兩者不一致時(shí)，以表10-11為準(zhǔn)。

例前例的防滲層瀝青混凝土中，瀝青用量范圍為7.5％一9.0％，現(xiàn)選擇瀝青用量為：7.5％、8.0％、8.5％、9.0％。

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（2）

馬歇爾試驗(yàn)將瀝青用量為7.5％、8.0％、8.5％、9.0％四種配合比的瀝青混凝土進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，并測(cè)定瀝青混凝土的表觀密度及孔隙率。l

設(shè)計(jì)要求的技術(shù)指標(biāo)——孔隙率為2％～4％，穩(wěn)定度大于4kN，流值為40～60；