河海大学讲义材料学沥青及沥青混合料.pptx

第第7 7章章 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料（一）沥青（一）沥青沥沥青青是是一一种种有有机机胶胶凝凝材材料料，常常温温下下呈呈黑黑色色或或黑黑褐褐色色的的固固体体、半半固固体体或或粘粘稠稠性性液液体体，能能溶溶于于汽汽油油、二二硫硫化化碳碳等等有有机溶剂，但几乎不溶于水，属憎水材料。机溶剂，但几乎不溶于水，属憎水材料。概概 述述（二）沥青的特点与用途（二）沥青的特点与用途与与矿矿物物材材料料有有较较强强的的粘粘结结力力，具具有有良良好好的的防防水水、抗渗、耐化学侵蚀性。抗渗、耐化学侵蚀性。在在交交通通、建建筑筑、水水利利等等工工程程中中，广广泛泛用用作作路路面面、防水、防潮和防护材料。防水防潮和防护材料。（三）沥青的种类（三）沥青的种类沥沥青青石油沥青石油沥青地沥青地沥青(按产源按产源)天然沥青天然沥青焦油沥青焦油沥青煤沥青煤沥青木沥青木沥青页岩沥青页岩沥青工工程程上上使使用用的的沥沥青青材材料料主主要要为为石石油油沥沥青青和和煤煤沥沥青，石油沥青的技术性质优于煤沥青，故应用最广。青，石油沥青的技术性质优于煤沥青，故应用最广。石油沥青石油沥青 用石油炼制其它油品后的残渣用石油炼制其它油品后的残渣 加工而得到的产品。加工而得到的产品。煤沥青煤沥青(俗称柏油俗称柏油)由煤干馏所得的煤焦由煤干馏所得的煤焦 油，经再加工后得到的沥青。油，经再加工后得到的沥青。7.1 7.1 沥青材料沥青材料7.1.1石油沥青石油沥青1、定义、定义石石油油沥沥青青是是石石油油(原原油油)经经蒸蒸馏馏等等方方法法提提炼炼出出各各种种轻轻质质油油(如如汽汽油油、煤煤油油、柴柴油油等等)及及润润滑滑油油以以后后的残留物，或经再加工而得的产品。的残留物，或经再加工而得的产品。2、石油沥青的生产过程及特点、石油沥青的生产过程及特点（1）将将石石油油沥沥青青经经常常压压蒸蒸馏馏和和减减压压蒸蒸馏馏后后，在在蒸蒸馏馏塔塔底底所所剩剩的的黑黑色色粘粘稠稠物物称称为为渣渣油油，当当渣渣油油技技术术性性质质能能达到某标号沥青的要求，即得到直馏沥青；达到某标号沥青的要求，即得到直馏沥青；（2）渣渣油油经经过过再再减减压压蒸蒸馏馏工工艺艺，进进一一步步提提出出各各种种重重质油品，可得到不同稠度的直馏沥青；质油品，可得到不同稠度的直馏沥青；（3）渣渣油油经经过过不不同同深深度度的的氧氧化化后后，可可以以得得到到不不同同稠稠度的氧化沥青或半氧化沥青；度的氧化沥青或半氧化沥青；（4）将将渣渣油油用用溶溶剂剂法法处处理理，使使蜡蜡质质溶溶解解，沥沥青青脱脱出出，称为溶剂沥青。称为溶剂沥青。(一一)石油沥青的组成与结构石油沥青的组成与结构1.石油沥青的组成石油沥青的组成(1)组成及组成元素组成及组成元素由多种碳由多种碳(8087%)氢氢(1015%)化合物化合物,及及少少量非金属衍生物量非金属衍生物(氧、硫、氧硫、氮元素等氮元素等3%)组成组成的的混合物。混合物。(2)主要组分主要组分将沥青分离为物理化学性质相近，而且与沥青将沥青分离为物理化学性质相近，而且与沥青性质又有一定联系的几个组，这些组称为组分。性质又有一定联系的几个组，这些组称为组分。沥青中主要组分：油分、树脂（沥青脂胶）、沥青中主要组分：油分、树脂（沥青脂胶）、沥青质（地沥青质）。沥青质（地沥青质）。(3).石油沥青的组分特性（表石油沥青的组分特性（表71）(a)油分：赋予沥青以油分：赋予沥青以流动性流动性，降低沥青粘度与软，降低沥青粘度与软化点，含量化点，含量适当还能增大沥青粘度。含量过大时温适当还能增大沥青粘度。含量过大时温度稳定性差。度稳定性差。(b)树脂（沥青脂胶）：赋予沥青具有良好的树脂（沥青脂胶）：赋予沥青具有良好的塑塑性和粘结性。性和粘结性。(c)沥青质（地沥青质）：赋予沥青沥青质（地沥青质）：赋予沥青温度稳定性温度稳定性和粘性和粘性的重要组的重要组成。其含量愈高，则软化点愈高，成。其含量愈高，则软化点愈高，粘性愈大，愈硬脆。粘性愈大，愈硬脆。2.石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构1-沥青质；沥青质；2-胶质；胶质；3-油分油分(二二)石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质粘滞性粘滞性耐热性耐热性塑性塑性温度稳定性温度稳定性耐久性耐久性其它技术指标其它技术指标1.粘滞性粘滞性l粘粘滞滞性性是是指指沥沥青青在在外外力力作作用用下下抵抵抗抗变变形形的的能能力力,反映了沥青的软硬程度和反映了沥青的软硬程度和胶结能力胶结能力.l沥沥青青质质含含量量越越多多,沥沥青青的的粘粘滞滞性性越越高高,其其粘粘结结性性越越好好.l在在施施工工拌拌和和中中,粘粘滞滞性性高高,不不易易拌拌和和均均匀匀.因因此此,施施工工时时常常用用加加热热或或掺掺入入溶溶剂剂的的方方法法降降低低沥沥青青的的粘滞性。粘滞性。(1)针入度及其测定针入度及其测定l 针入度针入度是粘稠石油沥青的粘度指标，表示沥青是粘稠石油沥青的粘度指标，表示沥青材料抵抗剪切变形的能力。材料抵抗剪切变形的能力。l在一定温度条件下，在规定时间内，标准针垂在一定温度条件下，在规定时间内，标准针垂直贯入沥青试件的深度直贯入沥青试件的深度(以以ll0mm计计)称为称为针入针入度。度。l 针人度值表示沥青材料抵抗剪切变形的能针人度值表示沥青材料抵抗剪切变形的能力。力。针人度针人度值越大，沥青的粘度越小。值越大，沥青的粘度越小。针入度针入度值值P(25,100g,5s)越越小小,表示沥青的粘滞性越表示沥青的粘滞性越大大。l 石油沥青的牌号就是按针入度值的大小来划分石油沥青的牌号就是按针入度值的大小来划分的。的。针入度测定针入度测定针人度试验通常规针人度试验通常规定：试验温度为定：试验温度为25oC，标准针质量为标准针质量为l00g，贯，贯人时间为人时间为5s，表示为，表示为P(25oC，l00g，5s)。(2)标准粘度及其测定标准粘度及其测定l 标标准准粘粘度度是是表表示示液液体体沥沥青青粘粘度度的指标。用流出型粘度计测定。的指标。用流出型粘度计测定。l一一定定温温度度(20、25、30、50或或60oC)的的沥沥青青试试样样，通通过过一一定定孔孔径径(3、5或或10mm)的的孔孔口口流流出出50mL所所经历的时间经历的时间(s)，即为其标准粘度。，即为其标准粘度。l 标标准准粘粘度度表表示示为为CtdT，上上标标d代表流孔的直径，下标代表流孔的直径，下标t代试验代试验温度，温度，T代表流出时间。代表流出时间。l 试试验验温温度度越越高高，流流孔孔直直径径越越大大，流流出出时时间间越越长长，则表示沥青的则表示沥青的粘度粘度越越大大。2.耐热性耐热性l耐热性是指粘稠沥青在高温下不软化、不流淌的耐热性是指粘稠沥青在高温下不软化、不流淌的性能性能.可用可用软化点软化点(t(t软软)表示。表示。l 软化点是沥青达到特定粘性流动状态时的温度软化点是沥青达到特定粘性流动状态时的温度,试验证明沥青在软化点温度下的针入度值约为试验证明沥青在软化点温度下的针入度值约为800800。l 软化点越高软化点越高,沥青的耐热性越好沥青的耐热性越好。l 沥青材料的软化点应与环境温度相适应沥青材料的软化点应与环境温度相适应,不能不能太低太低,也不能太高也不能太高.软化点的测定软化点的测定测定方法：测定方法：环球法环球法3.5g钢球，钢球，50C/min加热，下垂加热，下垂25.4mm。加热速度过快，测定值偏高。加热速度过快，测定值偏高。3.塑性塑性l l 塑性是塑性是指沥青材料在外力作用下，产生变形而指沥青材料在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后形状的性质。不破坏，除去外力后，仍能保持变形后形状的性质。l l沥青材料采用沥青材料采用延伸度延伸度(简称简称延度延度)表示塑性。表示塑性。l l延延度度越越大大，表表示示沥沥青青的的塑塑性性越越好好。塑塑性性好好的的沥沥青青材材料料能能随随着着构构件件的的变变形形而而变变形形，不不致致产产生生裂裂缝缝，这对水工建筑物的防水作用有着重要意义这对水工建筑物的防水作用有着重要意义.延度的测定延度的测定将一定温度将一定温度(25、15或或0)的沥的沥青标准试件青标准试件,以一定的拉伸速以一定的拉伸速度度(50或或100mm/min)延伸延伸,试试件拉断时延伸的长度即为延伸件拉断时延伸的长度即为延伸度度,单位以单位以cm计计。通常采用的通常采用的试验条件为温度试验条件为温度25,拉伸速拉伸速度度50mm/min.试验时拉伸速度快，沥青延试验时拉伸速度快，沥青延度偏小。度偏小。其它技术指标其它技术指标l l 温度稳定性温度稳定性l l 耐久性耐久性l l 脆点脆点l l溶解度溶解度l l闪点和燃点闪点和燃点(三三)石油沥青的技术标准石油沥青的技术标准我国石油沥青产品主要分为：（三类）我国石油沥青产品主要分为：（三类）l l道路石油沥青道路石油沥青l l建筑石油沥青建筑石油沥青l l普通石油沥青普通石油沥青是土建及水利工程中应用的主要沥青产品。是土建及水利工程中应用的主要沥青产品。三三类类石石油油沥沥青青都都是是按按针针人人度度指指标标来来划划分分牌牌号号的的，每个牌号还应保证相应的每个牌号还应保证相应的延度和软化点延度和软化点。针针入入度度、软软化化点点和和延延伸伸度度三三个个指指标标是是确确定定试试验验沥沥青牌号的主要依据青牌号的主要依据,常被称为沥青的常被称为沥青的三大技术指标三大技术指标.见表见表72技术标准技术标准1道路石油沥青道路石油沥青道道路路石石油油沥沥青青有有七七个个牌牌号号，牌牌号号越越高高，粘粘性性越越小小(即即针针人人度度越越大大)、塑塑性性越越好好(即即延延度度越越大大)、温温度度敏感性越大敏感性越大(即即软化点越低软化点越低)。l l主要用于道路路面或车间地面等工程，一般拌主要用于道路路面或车间地面等工程，一般拌制成沥青混凝土或沥青砂浆等拌和料使用。制成沥青混凝土或沥青砂浆等拌和料使用。l l还可作密封材料和粘结剂以及沥青涂料等。此还可作密封材料和粘结剂以及沥青涂料等。此时一般选用粘性较大和软化点较高的沥青，如时一般选用粘性较大和软化点较高的沥青，如A一一60甲。甲。高等级公路石油沥青高等级公路石油沥青l l采采用用重重交交通通量量道道路路石石油油沥沥青青的的技技术术标标准准，表表73。有有五五个个牌牌号号，对对针针人人度度、软软化化点点、延延度度等等要要求求更更高高，并提出了其它指标并提出了其它指标(蜡含量、密度等蜡含量、密度等)要求。要求。l l较重要水利工程宜采用较重要水利工程宜采用AH一一70、AH一一90号。号。2建筑石油沥青建筑石油沥青l l建建筑筑石石油油沥沥青青针针人人度度较较小小(粘粘性性较较大大)，软软化化点较高点较高(耐热性较好耐热性较好)，但，但延伸度较小延伸度较小(塑性较小塑性较小)。l l主主要要用用于于制制造造油油纸纸、油油毡毡、防防水水涂涂料料和和沥沥青青嵌嵌缝缝油油膏膏等等。它它们们绝绝大大部部分分用用于于屋屋面面及及地地下下防防水、沟槽防水及管道防腐蚀等工程。水、沟槽防水及管道防腐蚀等工程。3普通石油沥青普通石油沥青l l普普通通石石油油沥沥青青含含有有害害成成分分的的蜡蜡较较多多，一一般般含含量量大大于于5，有有的的高高达达20以以上上，故故又又称称多多蜡蜡石石油沥青。油沥青。l l由由于于含含有有较较多多的的蜡蜡，针针人人度度较较大大(即即粘粘性性较较小小)，塑性较差。故在建筑工程上不宜直接使用。，塑性较差。故在建筑工程上不宜直接使用。7.1.2煤沥青煤沥青1.定义定义煤煤沥沥青青又又称称焦焦油油沥沥青青。在在烟烟煤煤炼炼焦焦或或制制煤煤气气时时，从从所所挥挥发发的的物物质质中中冷冷凝凝出出煤煤焦焦油油，再再将将煤煤焦焦油油继继续续蒸蒸馏馏出出轻轻油油、中中油油、重重油油和和蒽蒽油油后后所所剩剩的的残残渣渣即为煤沥青。即为煤沥青。2.应用应用煤煤沥沥青青具具有有很很好好的的防防腐腐能能力力、良良好好的的粘粘结结能能力力。用用于于配配制制防防腐腐涂涂料料、胶胶粘粘剂剂、防防水水涂涂料料、油油膏以及制作油毡等。膏以及制作油毡等。(一一)煤沥青的组成煤沥青的组成煤沥青主要组分如下：煤沥青主要组分如下：1.油油分分油油分分主主要要由由较较低低分分子子量量的的液液态态芳芳香香族族碳碳氢氢化化合物所组成。它赋予煤沥青流动性，但降低粘性。合物所组成。它赋予煤沥青流动性，但降低粘性。2.树脂树脂油可提高煤沥青的粘性；使煤沥青具有塑性。油可提高煤沥青的粘性；使煤沥青具有塑性。3.游游离离碳碳游游离离碳碳有有利利于于提提高高煤煤沥沥青青的的粘粘性性和和温温度度稳稳定性。但超过一定限度，将使煤沥青变得硬脆。定性。但超过一定限度，将使煤沥青变得硬脆。(二二)煤沥青的性质特点煤沥青的性质特点煤沥青与石油沥青相比，其性质具有以下特点：煤沥青与石油沥青相比，其性质具有以下特点：(1)温温度度稳稳定定性性较较差差：温温度度敏敏感感性性较较大大，夏夏天天易易软软化化流淌，冬流淌，冬天易脆裂天易脆裂。(2)塑塑性性较较差差：煤煤沥沥青青由由于于含含有有较较多多的的游游离离碳碳，塑塑性性降低，易降低，易因变形而开裂。因变形而开裂。(3)大大气气稳稳定定性性差差：在在热热、阳阳光光、氧氧气气等等长长期期综综合合作作用下，其用下，其组分容易变化，故易老化而硬脆。组分容易变化，故易老化而硬脆。(4)防防腐腐性性较较好好：煤煤沥沥青青中中含含有有蒽蒽、酚酚等等具具有有毒毒性性和和臭臭味味的的物物质质，故故其其防防腐腐能能力力较较好好。适适用于木材等材料的防腐处理用于木材等材料的防腐处理。(5)粘粘结结性性较较好好：煤煤沥沥青青中中含含有有较较多多的的表表面面活活性物质，与矿物材料表面有较强的粘结力。性物质，与矿物材料表面有较强的粘结力。l l根根据据煤煤沥沥青青和和石石油油沥沥青青的的某某些些特特征征，可可按表按表75所列方法识别两种沥青。所列方法识别两种沥青。7.2 7.2 沥青混合料沥青混合料 1 1定义定义以以沥沥青青为为胶胶凝凝材材料料，并并与与级级配配合合适适的的矿矿物物质质材材料料(矿矿料料)拌拌和和均均匀匀，经经铺铺筑筑、成成型型后后制制成成沥沥青青混混凝凝土土、沥青砂浆、沥青胶等统称为沥青砂浆、沥青胶等统称为沥青混合料沥青混合料。矿物质材料又称为矿物质材料又称为矿料矿料，包括：，包括：l l粗骨料粗骨料指粒径大于指粒径大于2.5mm的矿料；的矿料；l l细骨料细骨料指粒径指粒径2.50.075mm的矿料；的矿料；l l填料填料指粒径小于指粒径小于0.075mm(或或0.08mm)的矿料。的矿料。概概 述述 2 2分类分类(1)(1)沥青混凝土沥青混凝土按所用矿料的最大粒径分为：按所用矿料的最大粒径分为：l l 粗粗粒粒式式矿矿料料最最大大料料径径为为35mm或或30mm；l l 中中粒粒式式矿矿料料最最大大料料径径为为25mm或或20mm；l l 细细粒粒式式矿矿料料最最大大料料径径为为15mm或或10mm；l l砂粒式砂粒式矿料最大料径为矿料最大料径为5mm。水工沥青混凝土矿料多选择水工沥青混凝土矿料多选择Dmax1525mm，即细粒式和中粒式。即细粒式和中粒式。(2)(2)沥青混凝土沥青混凝土按密实程度分为：按密实程度分为：l密密级级配配沥沥青青混混凝凝土土的的孔孔隙隙率率小小于于5，主要用作防渗层材料；主要用作防渗层材料；l开开级级配配沥沥青青混混凝凝土土的的孔孔隙隙率率大大于于5，主要用作整平胶结层材料；主要用作整平胶结层材料；l 沥青碎石沥青碎石沥青碎石的孔隙率大于沥青碎石的孔隙率大于15，渗透性强，主要用作排水层材料渗透性强，主要用作排水层材料。(3)(3)沥青混合料沥青混合料按施工方法分为：按施工方法分为：l l碾压式碾压式沥青混合料须用碾压机械压实；沥青混合料须用碾压机械压实；l l浇筑式浇筑式沥青混合料具有大的流动性，混沥青混合料具有大的流动性，混合料在自重作用下可自行密实。合料在自重作用下可自行密实。碾压式和浇筑式沥青混合料在防渗墙工程中碾压式和浇筑式沥青混合料在防渗墙工程中均被采用。均被采用。（4 4）沥青混合料按施工温度分为：）沥青混合料按施工温度分为：l l热热铺铺沥沥青青混混合合料料-是是将将材材料料加加热热后后，在在高高温下进行拌和、摊铺和压实。温下进行拌和、摊铺和压实。l l冷冷铺铺沥沥青青混混合合料料-采采用用稀稀释释沥沥青青或或乳乳化化沥沥青配制，可在常温下施工。青配制，可在常温下施工。3 3应用应用主要用途：铺路、水工防渗、建筑防水。主要用途：铺路、水工防渗、建筑防水。水水利利工工程程中中，沥沥青青混混合合料料主主要要用用作作防防渗渗和和防防护护材材料料，在堤坝、渠道、贮水池等工程中广泛应用。在堤坝、渠道、贮水池等工程中广泛应用。l l沥青混凝土面板沥青混凝土面板自自下下而而上上由由排排水水层层沥沥青青混混凝凝土土(沥沥青青碎碎石石)、整整平平胶胶结结层层沥沥青青混混凝凝土土(开开级级配配)、防防渗渗层层沥沥青青混混凝凝土土(密密级级配配)及封闭层沥青胶或沥青砂浆组成。及封闭层沥青胶或沥青砂浆组成。l l沥青混凝土防渗墙沥青混凝土防渗墙碾压式沥青混凝凝土和浇筑式沥青混凝土两种心墙。碾压式沥青混凝凝土和浇筑式沥青混凝土两种心墙。l l沥青胶：沥青胶：用于混凝土坝伸缩缝或沉陷缝。用于混凝土坝伸缩缝或沉陷缝。7.2.1 沥青胶沥青胶1 1、定义定义：沥青胶是用沥青、粉状或纤维状填充料及改沥青胶是用沥青、粉状或纤维状填充料及改性添加材料配制而成。性添加材料配制而成。2 2、用途用途：沥青防水卷材铺设防水层的粘结剂；嵌缝沥青防水卷材铺设防水层的粘结剂；嵌缝材料、防水涂层、沥青砂浆防水层的底层。材料、防水涂层、沥青砂浆防水层的底层。7.2.2 水工沥青混凝土水工沥青混凝土(沥青砂浆沥青砂浆)(一一)组成材料组成材料1 1 1 1、石油沥青、石油沥青、石油沥青、石油沥青应应根根据据气气候候条条件件、建建筑筑物物工工作作条条件件、沥沥青青混混凝凝土土种种类类和施工方法等来选择沥青材料。和施工方法等来选择沥青材料。l l气气候候炎炎热热地地区区，受受荷荷载载较较大大的的建建筑筑物物，细细粒粒或或砂砂粒粒混混合合料料，应应选选用用牌牌号号较较低低的的沥沥青青；反反之之选选用用牌牌号号较较高高的的沥青。沥青。l l较较重重要要的的工工程程宜宜采采用用AH-70或或AH-90重重交交通通量量道道路路石石油沥青；油沥青；l l沥青混凝土面板沥青混凝土面板封闭层宜采用封闭层宜采用AH-50沥青；沥青；l l浇浇筑筑式式沥沥青青混混凝凝土土工工程程，温温和和地地区区宜宜用用A60甲甲，寒寒冷地区宜用冷地区宜用A-100甲乙，均需通过试验和技术经济论证。甲乙，均需通过试验和技术经济论证。2.2.矿料矿料 (粗、细骨料粗、细骨料)沥沥青青混混凝凝土土矿矿料料应应质质地地坚坚硬硬、密密实实、清清洁洁、不不含含过过量的有害杂质，级配良好，与沥青材料有较好的粘结性。量的有害杂质，级配良好，与沥青材料有较好的粘结性。矿料与沥青材料粘结能力的评定方法：矿料与沥青材料粘结能力的评定方法：(1)粗粗骨骨料料的的粘粘附附力力-根根据据沥沥青青膜膜剥剥离离现现象象，将将骨骨料料粘粘结结力力分分为为5个个等等级级(表表7-8)。水水工工要要求求不不低低于于4级级(2)细细骨骨料料水水稳稳定定等等级级-根根据据沥沥青青膜膜被被剥剥落落，所所对对应应的的碳碳酸酸钠钠溶溶液液浓浓度度，为为细细骨骨料料水水稳稳定定等等级级，分分为为10级级(表表7-9)。水工要求不低于水工要求不低于4级级3.3.掺料掺料掺掺料料是是为为了了改改善善沥沥青青混混凝凝土土的的某某些些技技术术性性质质而掺人的材料。而掺人的材料。l l为了提高矿料与沥青的粘附性，增强抗剥离的为了提高矿料与沥青的粘附性，增强抗剥离的能力，可掺入消石灰，水泥；能力，可掺入消石灰，水泥；l l为了提高沥青混凝土的耐热性和低温抗裂能力，为了提高沥青混凝土的耐热性和低温抗裂能力，可掺入橡胶或合成高分子材料；可掺入橡胶或合成高分子材料；l l为为了了提提高高沥沥青青混混凝凝土土的的温温度度稳稳定定性性，可可掺掺入入石石棉。棉。(二二)水工沥青混凝土的技术要求水工沥青混凝土的技术要求水水工工沥沥青青混混凝凝土土的的主主要要技技术术要要求求有有抗抗渗渗性性、稳稳定定性、柔性、耐久性及施工和易性等。性、柔性、耐久性及施工和易性等。1 1抗抗渗渗性性 沥青混凝土抗渗性用沥青混凝土抗渗性用渗透系数渗透系数来评定。来评定。防渗用密级配沥青混凝土的渗透系数一般为防渗用密级配沥青混凝土的渗透系数一般为10-610-9mms，排水层开级配沥青混凝土的渗透系数可达排水层开级配沥青混凝土的渗透系数可达1.00.1mms。沥沥青青混混凝凝土土抗抗渗渗性性可可用用沥沥青青混混凝凝土土孔孔隙隙率率来来评评定定。当当孔孔隙隙率率小小于于4时时，渗渗透透系系数数可可小小于于10-6mms。沥沥青青混混凝凝土土抗抗渗渗性性还还随随所所受受压压力力的的增加而增大。增加而增大。2 2稳定性稳定性l稳稳定定性性指指沥沥青青混混凝凝土土在在高高温温条条件件下下及及外外荷荷长长期期作作用用下下不不发发生生严严重重变变形形或或流流淌淌的的性性质质，又又称称为为高温稳定性。高温稳定性。稳定性包括稳定性包括l l沥沥青青混混凝凝土土的的稳稳定定性性可可用用高高温温抗抗压压强强度度、热热稳稳定定性系数或斜坡流淌值及性系数或斜坡流淌值及马歇尔试验马歇尔试验来评定。来评定。l常常用用马马歇歇尔尔试试验验的的稳稳定定度度和和流流值值作作为为评评定定沥沥青青混混凝土稳定性指标凝土稳定性指标。结构稳定性结构稳定性温度稳定性温度稳定性(高温不流淌、低温不开裂高温不流淌、低温不开裂)水稳定性水稳定性马歇尔试验马歇尔试验将将101.6mm63.5mm的的圆圆柱柱试试件件侧侧放放在在加加荷荷压压头头内内，使使试试件件在在试试验验机机上上以以505mmmin的的变变形形速速率率加加荷荷，试试件件破破坏坏时时达达到到的的最最大大荷荷载载即即为为稳稳定定度度(以以N计计)，试试件件达达到到最最大大荷荷载载时时所所发发生生的的变变形形即即为为流流值值(以以1/10mm计计)。l水水工工沥沥青青混混凝凝土土用用马马歇歇尔尔试试验验对对其其配配合合比比进进行行初初步步选选择择，并并用用马马歇歇尔尔试试验验作作为为施施工工质质量量控控制制的的主主要要方方法。法。l l为为提提高高稳稳定定性性，应应选选用用软软化化点点较较高高、温温度度稳稳定定性性较好的沥青，并选用级配良好的碱性岩石碎石作骨料。较好的沥青，并选用级配良好的碱性岩石碎石作骨料。l l温温度度升升高高时时，沥沥青青材材料料体体积积膨膨胀胀，膨膨胀胀的的沥沥青青会会造造成成矿矿料料颗颗粒粒间间距距增增大大，稳稳定定性性降降低低。当当孔孔隙隙率率大大于于2时，可保证沥青混凝土具有较好的稳定性。时，可保证沥青混凝土具有较好的稳定性。初步设计标准初步设计标准孔隙率孔隙率24稳定度稳定度大于大于4kN流值流值4060(0.1mm)3 3柔性柔性l l柔柔性性是是指指沥沥青青混混凝凝土土(或或砂砂浆浆)在在自自重重或或外外力力作作用用下，能适应变形而不产生裂缝的性能。下，能适应变形而不产生裂缝的性能。l l柔柔性性好好的的沥沥青青混混凝凝土土，能能适适应应变变形形而而不不易易裂裂缝缝，即即使使产产生生裂裂缝缝，在在高高水水头头压压力力作作用用下下裂裂缝缝也也能能自自行行封闭封闭(自愈自愈)。l l为为了了提提高高沥沥青青混混合合料料的的柔柔性性，应应选选用用针针人人度度较较大大、低低温温延延伸伸度度较较大大的的沥沥青青，但但沥沥青青的的软软化化点点必必须须能能保保证耐热性的要求。证耐热性的要求。4 4耐久性耐久性沥沥青青混混凝凝土土耐耐久久性性指指水水饱饱和和状状态态下下沥沥青青混混凝凝土土抗抗压压强强度度、马马歇歇尔尔稳稳定定度度不不严严重重降降低低，用用水水稳稳定定性性系系数数和和残留稳定度残留稳定度作为评定指标。作为评定指标。水工沥青混凝土防渗层要求水稳定系数水工沥青混凝土防渗层要求水稳定系数不小于不小于0.85.。耐久性合格的沥青混凝土，残留稳定度应耐久性合格的沥青混凝土，残留稳定度应不小于不小于0.85。5 5施工和易性施工和易性施施工工和和易易性性指指沥沥青青混混凝凝土土在在拌拌和和、运运输输，摊摊铺铺及及压压实实过过程程中中具具有有与与施施工工条条件件相相适适应应，既既保保证质量又便于施工的性能。证质量又便于施工的性能。(三三)水工沥青混凝土配合比设计水工沥青混凝土配合比设计设设计计任任务务合合理理选选材材，初初步步选选择择配配合合比比参参数数，通通过过试试验验，选选出出满满足足设设计计要要求求且且经经济济合合理的配合比。理的配合比。两个参数两个参数矿料级配矿料级配沥青用量沥青用量设计方法及基本步骤设计方法及基本步骤1矿料级配的确定矿料级配的确定（1）选定矿料的）选定矿料的设计级配设计级配矿料设计级配可按表矿料设计级配可按表711的选择。的选择。(据级配、据级配、Dm)（2）确定矿料的）确定矿料的合成级配合成级配用用图图解解法法、解解析析法法、试试算算法法等等方方法法，确确定定各各种种矿矿料料（粗粗、细细骨骨料料及及矿矿物物粉粉）的的合合成成比比例例，使使合合成成级级配曲线与设计级配曲线尽量相近。配曲线与设计级配曲线尽量相近。例例：设设防防渗渗层层沥沥青青混混凝凝土土采采用用矿矿料料为为：1510mm碎碎石石、105mm碎碎石石、河河砂砂及及矿矿物物粉粉四四种种，试试求四种矿料的合成比例。求四种矿料的合成比例。2配合比初选试验配合比初选试验(确定确定沥青用量沥青用量)(1)沥青用量的初步选择沥青用量的初步选择沥沥青青混混凝凝土土的的配配合合比比，通通常常以以矿矿料料总总量量为为100，沥沥青用量按其占矿料总量的百分率计。青用量按其占矿料总量的百分率计。沥青用量选择可参考表沥青用量选择可参考表711所列沥青用量范围。所列沥青用量范围。例例前例的防渗层沥青混凝土中，沥青用量范围为前例的防渗层沥青混凝土中，沥青用量范围为7.5一一9.0，现选择沥青用量为：，现选择沥青用量为：7.5、8.0、8.5、9.0。（2）马歇尔试验马歇尔试验将将沥沥青青用用量量为为7.5、8.0、8.5、9.0四四种种配配合合比比的的沥沥青青混混凝凝土土进进行行马马歇歇尔尔试试验验，并并测定沥青混凝土的表观密度及孔隙率。测定沥青混凝土的表观密度及孔隙率。l l设设计计要要求求的的技技术术指指标标孔孔隙隙率率为为24，稳定度大于，稳定度大于4kN，流值为，流值为4060；马马歇歇尔尔试试验验结结果果初选配合比确定初选配合比确定综综合合技技术术指指标标，得得出出同同时时能能满满足足孔孔隙隙率率、稳稳定定度度，流流值值等等技技术术要要求求的的沥沥青青用用量量范范围围为为78一一82)。确确定定一一个个(或或几几个个)沥沥青青用用量量作作为为初选配合比。现以中值初选配合比。现以中值8.0作为选定结果。作为选定结果。3 3配合比验证试验配合比验证试验配合比验证试验配合比验证试验对对初初步步选选定定的的配配合合比比，再再根根据据设设计计规规定定的的技技术要求进行检验。术要求进行检验。如如各各项项技技术术指指标标均均能能满满足足设设计计要要求求，则则该该配配合比即可确定为试验室配合比；合比即可确定为试验室配合比；否则须另选合成级配或另选沥青用量进行试验。否则须另选合成级配或另选沥青用量进行试验。4 4配合比现场铺筑试验配合比现场铺筑试验配合比现场铺筑试验配合比现场铺筑试验实实验验室室所所使使用用原原材材料料和和成成型型条条件件与与现现场场情情况况不尽相同，实验室配合比要经现场检验、调整，不尽相同，实验室配合比要经现场检验、调整，