道路建筑材料沥青材料教案doc.docx
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道路建筑材料沥青材料教案doc
第十周第二次课
课题
沥青材料的概述、技术性质和标准
课型
理论课
班级
时间
第周星期第节
导学目标
1、掌握沥青原材料的组分与结构特点
2、掌握沥青材料的路用性质及相应技术标准的测定方法
重点
1、组分、结构特点、。
2、粘滞性、延性、感温性及相应技术标准的测定方法。
难点
结构特点分析，指标测定。
教学
方法
手段
理论讲授
导学过程设计
教师活动
学生活动
时间
一、沥青材料概述
1、概念
2、分类及来源
3、用途
二、沥青材料的组分组分及组分分析法三组分分析法
四组分分析法：
介绍四组分对沥青路用性质的影响
沥青含蜡量对沥青性能的影响
三、沥青的结构特点
三种结构类型
主要介绍三种结构的特点及工程要求。
学生听，笔记。
10分钟
15分钟
15分钟
一、主要技术性质及指标的测定方法学生听、笔记
沥青的三大性质：
1、粘滞性
概念
反映指标・—针入度、粘度
指标的测定方法
2、塑性
概念
反映指标—延度
指标的测定方法
3、感温性
概念
反映指标一软化点、脆点
指标的测定方法
六、小结，布置作业。
学生听、笔记
40分钟
10分钟
目标测试题目：
名词解释：
针入度、延度简答：
1、简述沥青结构类型及特点
2、沥青的三大性质及其反映指标是什么？
笫I•周笫三次课
课题
沥青针入度、软化点测定试验
课型
试验课
班
级
时间
第周星期第节
导学目标
1、掌握沥青针入度、软化点测定的操作方法及其结果判定方法。
2、培养实际动手能力。
重点
测定步骤、结果判定。
难点
针入度测定。
教学方法手段
学生在老师指导下动手操作。
导学过
程设计
教师活动
学生活动
时间
一、讲解试验目的、仪具使用方法、试验步骤、试验用材料、结果分析方法、试验注意事项等。
二、指导学生完成试验。
三、指导学生填写试验报告。
学生听、笔记
学生动手，完成试验。
结果分析，填写报告。
10分钟
70分钟
10分钟
本次试验课特别注意：
1、该两项试验套在一起做O
2、针入度试验，全班分成10个小
组同时做试验。
要求每位同学都亲自操作，测出针入度值。
3、软化点试验步骤，一个小组测定一个结果即可，小组长负责每个成员的分工。
注意试验中沥青的变化。
教师活动学生活动吋间
课后练习:
完成试验报告
沥青针入度试验
1、沥青针入度是在规定温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯入试样的深度，以0.1mm表示。
2、测定沥青针入度，评定沥青粘滞性，确定沥青标号，并作为控制施工质量的依据。
3、本方法适用于测定道路石油沥青、改性沥青及液体石油沥青蒸镭或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。
二、仪器设备
针入度仪、标准针、盛样皿（根据针入度不同选择大或小盛样皿）、恒温水槽、平底玻璃川】•、温度计、秒表、溶剂（三氯乙烯）、电炉或砂浴、石棉网等。
三、试验步骤
1、准备工作
（1）按规定的方法将试样脱水、过筛（0.6mm）o
（2）按试验要求将恒温水槽调节到要求的试验温度，保持稳定。
（3）将准备好的沥青试样注入盛样皿中，试样高度应超过预计针入度值10mm,并盖上盛样川1.。
（4）盛有试样的盛样1111在15C〜30C室温中冷却lh〜1.5h（小盛样皿）、1・511〜211（大盛样1111）或2h〜2・5h（特殊盛样皿）后移入保持试验温度±0.1C的恒温水槽中lh〜1.5h（小盛样皿）、1.5h〜2h（大盛样皿）或2h〜2.5h（特殊盛样皿）。
2、从恒温水槽中取出达到试验温度恒温的盛样皿，并移入水温控制在试验温度土o.rc（可用恒温水槽中的水）的平底玻璃川I•中的三脚支架上。
3、将盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上。
慢慢放下针连杆，用适当位置的反光镜或灯光反射观察，使针尖恰好与试样表面接触。
拉卜•刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘或深度指示器的指针指示为零。
4、开动秒表，在指针正指5s的憐间，用手紧压按钮，使标准针门动下落贯入试样，经规定时间，松开手指，停压按钮使针停止移动。
5、拉卞刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或位移指示器的读数，准确至0.5（0.1mm）。
6、同一试样平行试验至少3次，各测试点之间及与盛样川L边缘的距离不应少于lOmnio每次试验后应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放入恒温水槽，使平底玻璃1111中水温保持试验温度。
四、结果整理
1、同一试样3次平行试验结杲的最大值和最小值Z羞在表中规定偏差范
围内时，计算3次试验结果的平均值取整作为针入度试验结果，以0.lmni为单位。
针入度平行试验允许偏差值表
针入度
（0.lmm）
0〜49
50〜149
150〜249
250〜500
允许偏差值
（0.lmm）
2
4
12
20
2、记录表
沥青针入度试验记录表
试验日期：
年月日
试样编号
生产厂家
品种及标
号
用途
试样名称
试样
编号
针入时间
（s）
试验荷重
（g）
试验温度（°C）
针入度读数（0.lmm）
针入度测定值（0.lmm）
第一
针
第二
针
第二
针
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
五、注意事项
1、每测一次应换一根干净标准针或取下标准针用蘸有三氯乙烯溶剂的棉花或布擦净，再用干棉花或布擦干，再进行第二次试验。
2、测定针入度大于200的沥青试样时，至少用3支标准针，每次试验后将针留在试样屮，直至3次平行试验完成后，才能将标准针取岀
3、对取来的沥青试样不得直接采用电炉或煤气炉明火加热。
不得已采用电炉或煤气炉加热脱水时，必须垫放石棉网，时间不超过30min。
4、在沥青灌模过程中如温度下降可放入烘箱屮适当加热，试样冷却后反复加热的次数不得超过2次，以防沥青老化影响试验结果。
在沥青灌模时不得反复搅动沥青，应避免混进气泡。
5、灌模剩余的沥青应立即清洗干净，不得重复使用。
沥青软化点试验（环球法）
1、沥青软化点是试样在规定尺寸的金属环内，上置规定直径和质量的钢球，放于水（或甘油）中，以5±0.5r/min的速度加热，至钢球下沉到达规定距离时的温度，以。
C表示。
2、沥青软化点是反映沥青温度稳定性的指标，测定该指标以便控制施工
质量。
3、本方法适用于测定道路石油沥青、煤沥青的软化点，也适用于液体石油沥青经蒸懈或乳化沥青破乳蒸发后残留物的软化点。
二、仪器设备
软化点试验仪（钢球、试样坏、钢球定位坏、金属支架、耐热玻璃烧杯、温度计）、环夹、加热炉貝、玻璃板、恒温水槽、平直刮刀、隔离剂（甘油与滑石粉质量比为2:
1）、蒸係水、石棉网。
三、试验步骤
1、准备工作
（1）按规定的方法将试样脱水、过筛（0.6mm）o
（2）将隔离剂拌和均匀，涂于清洁干燥的玻璃板上。
（3）将准备好的沥青试样徐徐注入试样环内至略高出环面为止，在室温冷却30min后，用环夹夹着试样环，并用热刮刀刮除环面上的试样，务使与环面齐平。
2、软化点测定
试样软化点在80C以下者：
（1）试验前将装有试样的试样环连同试样底板置于装有5r±0.5°c水的恒温水槽中至少15min；同时将金屈支架、钢球、钢球定位环等也置于相同水槽中。
（2）烧杯内注入新煮沸并冷却至的蒸憾水，水面略低于立杆上的深度标记。
（3）从恒温水槽中取出盛有试样的试样环放置在支架中层板的圆孔中，套上定位环；然后将整个坏架放入烧杯中，调整水面至深度标记，并保持水温为5£±0・5£。
环架上任何部分不得附有气泡。
将0C〜80C的温度计由上层板中心孔垂直插入，使端部测温头底部与试样环下面齐平。
（4）将盛有水和环架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放
在定位环中间的试样中央，立即开动振荡搅拌器，使水微微振荡，并开始加热,使杯中水温在3min内调节至维持每分钟上升5°C±0.5ro在加热过程中，应记录每分钟上升的温度值。
（5）试样受热软化逐渐卜•坠，至与下层底板表面接触时，立即读取温度,
准确至0.5°Co
试样软化点在80°C以上者：
（1）将装有试样的试样坏连同试样底板置于装有32°c±rctt油的恒温槽中至少15min；同时将金屈支架、钢球、钢球定位环等也置于甘油中。
（2）在烧杯内注入预先加热至32C的甘油，其液面略低于立杆上的深度标记。
（3）从恒温槽中取出装有试样的试样环，按上述方法进行测定（液体为甘油），准确至1°C。
四、结果整理
1、同一试样平行试验两次，当两次测定值的差值符合重复性试验糟密度要求时，取其平均值作为软化点试验结果，准确至0.5C。
2、精密度或允许差
（1）当试样软化点小于80C时，重复性试验的允许差为1C,复现性试验的允许差为4C。
（2）当试样软化点等于或大于8（TC时，重复性试验的允许差为2°C,复现性试验的允许差为8°Co
3、记录表
沥青软化点试验记录表
试验日期：
年月口
试样编号
生产厂家
品种及标号
用途
室内温度Cc）
烧杯内液体种类
开始加热时间
开始加热液体温度
Cc）
加热烧杯中液体在下列齐分钟末温度上升记录（°C）
软化点
（°C）
软化点测定值（°C）
试验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
钢球
钢
球
①
②
五、注意事项
1、试验而养护时，钢球、钢球定位环、金屈支架等应与试样养护同环境、同时。
1、在加热过程中，应记录每分钟上升的温度值，如温度上升速度超出5C±0.5°C时，则应重作试验。
第十一周第一次课
课型
试验课班
级
+第周星期第节
1可
导学目标
1、掌握液体沥青粘度测定的操作方法及其结果判定方法。
2、掌握粘稠石油沥青延度测定的操作方法及其结果判定方法。
2、了解沥青含水量、闪点测定的仪器结构、操作方法及其结果判断方法。
3、培养实际动手能力。
重点
液体沥青粘度、粘稠石油沥青延度测定步骤、结果判定。
难点
液体沥青粘度仪的操作。
学生在老师指导下动手操作。
导学过程设计
教师活动
学生活动
时间
一、讲解试验目的、仪具使用方法、试验步骤、试验用材料、结果分析方法、试验注意事项等。
二、指导学生完成试验。
三、指导学生填写试验报告。
本次试验课特别注意：
2、四项试验套在一起做。
2、液体沥青粘度试验，全班分成5
个大组做试验，该试验对仪器的操作要特别小心，学生首先看老师的演示，再操作。
特别强调：
（1）试验温度；
（2）将液体沥青倒入容器中的细节操作，不要把沥青撒得到处都是，不易清洗。
（3）一个大组做一个结果。
3、粘稠石油沥青延度试验：
分成5个大组试验，以老师操作，学生观察为
学生听、笔记
学生动手，完成试验结果分析，填写报告
10分钟
70分钟
10分钟
敎师活动
学牛活动
时间
主。
一个大组得出一个结果即可。
3、含水量、闪点测定试验：
由于该两项试验需要的时间长，不可能在课堂上完成，以观察为主。
由老师讲解试验仪器的结构和操作方法，学生听讲。
分成5个大组试验即可。
试验结果事先由试验室老师做出，上课时仅仅是演示。
全班给一个结果。
课后练习:
完成试验报告
沥青标准粘度试验
一、试验目的
1、沥青的标准粘度是试样在规定温度下，自沥青标准粘度计规定宜径的流孔流出50mL所需的时间，以s表示。
2、液体沥青的技术等级是按标准粘度來划分的。
3、本方法适用于液体石油沥青、煤沥青、乳化沥青等材料流动状态的粘度。
二、仪器设备
道路沥青标准粘度计、水槽、盛样管、球塞、水槽盖、温度计（分度为o.rc）、秒表、接受瓶（或100O1L量筒）、流孔检杳棒、肥皂水（或矿物油）、加热炉等。
三、试验步骤
1、试验准备工作
（1）按规定的方法准备好沥青试样。
（2）根据沥青材料的种类和稠度，选择需要流孔孔径的盛样管，置水槽I员I井中，用规定的球塞堵好流孔。
（3）根据试验温度需要，调整恒温水槽的水温为试验温度土o.TCo
2、将试样加热至比试验温度高2C〜3C（如试验温度低于室温时，试样须冷却至比试验温度低2C〜3C）时注入盛样管，其数量以液面到达球塞杆垂宜时杆上的标记为准。
3、试样在水槽中保持试验温度至少30min,用温度计轻轻搅拌试样，测量试样的温度为试验温度±0.1C时，调整试样液血至球塞杆的标记处，再继续保温lmin〜3mirio
4、将量筒内装入25mL肥皂水，以利洗涤及读数准确，并使量筒中心正对流孔。
5、提起球塞，借标记悬挂在试样管边上，待试样流入量筒内使其刻度达到50讥时，按动秒表，待试样流出达到lOOmL时，按停秒表，读取试样流出50niL所经过的时间，以s计，即为试样的粘度。
四、结果整理
1、同一试样至少平行试验两次，当两次测定的差值不大于平均值的4%时,取其平均值的整数作为试验结果。
2、精密度或允许差：
重复性试验的允许茅为平均值的4%。
3、记录表
沥青标准粘度试验记录表
试样编号
生产厂家
品种及标
号
用途
试验次数
流孔直径（mm）
恒温水浴中水温度
（°C）
试验时试样温度
（°C）
量筒中隔离剂数量
（mL）
试样流出50mL所需吋间（粘度）
（s）
单值
测定值
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
①
②
五、注意事项
1、试验前必须将量筒内壁用肥皂水润湿，再将量筒内装入25讥肥皂水以
利清洗及准确读数。
2、盛样管内注入试样时，液面不能超过球塞杆垂直时杆上的标记
沥青延度试验
一、试验目的
1、沥青延度是“8”字形状的试样在规定温度K,以一定速度受拉伸至断开时的长度，以CH1表示。
2、沥青延度是反映沥青塑性的重要指标，也是划分中、轻交通道路沥青同标号甲、乙的依据。
3、本方法适用于测定道路石油沥青、液体沥青蒸饰或乳化沥青蒸发残留物的延度。
二、仪器设备
延度仪、字试模、玻璃板、恒温水槽、温度计（0〜50C）、隔离剂（甘油与滑石粉质量比2：
1）、砂浴或其它加热炉具、平刮刀、石棉网、酒精、食盐、棉纱等。
三、试验步骤
1、准备工作
（1）按规定的方法将试样脱水、过筛（0.6mm）o
（2）将隔离剂拌和均匀，涂于清洁干燥的玻璃板和两个侧模的内侧表而，并将试模在玻璃板上装好。
（3）将准备好的沥青试样仔细地口试模的一端至另一端往返数次缓缓注入模中，最后略高出试模，灌模时应注意勿使气泡混入。
（4）试件在室温中冷却30min〜40min,然后置于规定试验温度土0.1°C的恒温水槽中，保持30niin后取出，用热刮刀刮除高出试模的沥青，使沥青面与试模面齐平。
沥青的刮法应口试模的中间刮向两端，且表面应刮得平滑。
将试模连同底板再浸入规定试验温度的水槽中lh〜1.5ho
（5）检杳延度仪延伸速度是否符合规定要求，然后移动滑板使其指针止对标尺的零点。
将延度仪注水，并保温达试验温度土0.5C。
2、将保温后的试件连同底板移入延度仪的水槽中，然后将盛有试样的试模口玻璃板上取下，将试模两端的孔分别套在滑板及槽端固定板的金屈柱上，并取下侧模。
水面距试件表面应不小于25mnio
3、开动延度仪，并注意观察试样的延伸情况。
此时应注意，在试验过程中，水温应始终保持在试验温度规定范围内，当水槽采用循环水时，应暂时中断循环，停止水流。
4、试件拉断时，读取指针所指标尺上的读数，以cm表示，在正常情况下,试件延伸时应成锥尖状，拉断时实际断面接近于零。
如不能得到这种结杲，则应在报告中注明。
四、结果整理
1、同一试样，每次平行试验不少于3个，如3个测定结杲均大于100cm,试验结果记作“>100cm"；特殊需耍也可分别记录实测值。
如3个测定结杲中，有一个以上的测定值小于100cm时，若最大值或最小值与平均值之差满足重复性试验精密度要求，则取3个测定结果的平均值的整数作为延度试验结果，若平均值大于100cm,记作“>100cni”；若最大值或最小值与平均值Z差不符合重复性试验精密度要求时，试验应重新进行。
2、精密度或允许弟
当试验结果小于100cm时，重复性试验的允许差为平均值的20%；复现性试验的允许差为平均值的30%o
3、记录表
沥青延度试验记录表
试样编号
生产厂家
品种及标号
用途
试样名称
试样组别
试验温度（°C）
试验速度（cm/min）
延度读数（cm）
延度测定
值（cm）
试件1
试件2
试件3
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
五、注意事项
1、涂隔离剂时一定不能涂于端模内侧。
2、试验过程中，仪器不得有振动，水面不得有晃动。
3、在试验中，如发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，则应在水中加入酒精或食盐，调整水的密度至与试样相近后，重新试验。
沥青闪点与燃点试验（克利夫兰开口杯法）
一、试验目的
测定粘稠石油沥青、煤沥青及闪点在79C以上的液体石油沥青的闪点和燃点，以评定施工安全性时使用。
二、仪器设备
克利夫兰开口杯式闪点仪（加热板、温度计、点火器、铁支架）、防风屏、电炉。
三、试验步骤
1、将试样杯用溶剂洗净、烘干，装置于支架上。
加热板放在可调温电炉上，接好电源。
2、安装温度计,垂直插入试样杯中,温度计的水银球距杯底约6.5mm,位置在与点火器相对一侧距杯边缘16mm处。
3、按规定的方法准备好沥青试样后，将试样注入杯中至刻度线处，并使试样杯其它部位不沾有沥青。
3、全部装置应置于室内光线较暗且无显著空气流通的地方，并用防风屏三面围护。
5^将点火器转向一侧，试验点火，调节火苗成标准球的形状或直径为4nini
±0.8mm的小球形试焰。
6^开始加热试样，升温速度迅速地达到14°C/min〜HC/niiri。
待试样温度达到预期闪点前56t时，调节加热器降低升温速度，以便在预期闪点前28C时能使升温速度控制在5.5°C/min±0.5°C/min。
7、试样温度达到预期闪点前28C时开始，每隔2C将点火器的试焰沿试验杯口中心以150nmi半径作弧水平扫过一次；从试验杯口的一边至另一边所经过的时间约Is。
此时应确认点火器的试焰为直径4mm±0.8mm的火球，并位丁堆锅］」上方2mni〜2.5mm处。
8、当试样液面上最初出现一瞬即灭的蓝色火焰，立即从温度计上读记温度，作为试样的闪点。
9、继续加热,保持试样升温速度5・5°C/min±0・5°C/min，并按上述操作要求用点火器点火试验。
10、当试样接触火焰立即着火，并能继续燃烧不少于5s时，停止加热，并读记温度计上的温度，作为试样的燃点。
四、结果整理
沥青闪点与燃点试验记录表
试验日期：
年月口
1、同一试样至少平行试验两次，两次测定结果的差值不超过重复性试验允许差8°C,取其平均值的整数作为试验结果。
2、试样加热温度不能低于闪点以卜'55C。
3、当试验时大气压在95.3kPci（715mmIIg）以下时，应对闪点或燃点的试验结果进行修正,若大气压为95.3kPa—84.5kPa（715mmHg~634mmHg）时,修正值为增加2.8°C,当大气压为84.5kPa〜73.3kPa（634mmIIg〜550niniIIg）时，修正值为增加5.5°Co
沥青含水量试验
一、试验目的
1、沥青含水量是沥青试样内含有水分的数量，以质量百分率表示。
2、测定沥青含水量在于防止施工中造成火灾或烫伤事故，因为当沥青中含水量有水分时，加热后水分形成水泡，水泡体积随温度升高而增大，以致产生“溢锅”现象。
3、本方法适用于测定石油沥青、煤沥青或乳化沥青等的含水量。
二、仪器设备
含水量测定仪（玻璃烧瓶、水分接受器及冷凝管）、铁架、量筒、天平、电砂浴、溶剂（二甲苯或甲苯与二甲苯，体积比20:
80）等。
三、试验步骤
1、准备工作
（1）称量洗净并烘干的玻璃烧瓶的质量g,准确至0.Igo
（2）将试样充分摇匀或预热至50C〜80C,使成流体后注入玻璃烧瓶中约100g（水分少于25%）或50g（水分多于25%时）,称其合计质量m2,准确至0.lgo
（3）用量筒量取200mL溶剂，注入烧瓶中，将烧瓶中的混合物仔细摇匀，勿使溅出瓶外，并投入一些玻璃毛细管或无釉瓷片。
（4）装置含水量测定仪。
2、加热烧瓶并控制冷凝液的冋流速度，使冷凝管的斜口保持每秒滴下2〜5滴液体，待接受器中收集的水的体积不再增加，而且上层的溶剂完全透明时,应停止加热。
3、使玻璃烧瓶冷却后，将仪器拆卸，读记接受器内或量筒中水分的体积
1、试样含水量的质量百分率按下式计算。
精度要求时，取其平均值作为试验结果。
3、精密度或允许差
（1）对粘稠石油沥青，若接受器中的水不足lmL时，重复性试验的允许差为0.ImL；复现性试验的允许差为0.2mLo若接受器中的水为1.1〜25mL时,重复性试验的允许差为0.ImL或平均值的2%；复现性试验的允许差为0・2n±
或平均值的10%o
（2）对乳化沥青，重复性试验的允许羌为0.8%,再现性试验的允许差为
2.0%o
4、记录表
沥青含水量试验记录表
试验口期：
年月口
试样编号
生产厂家
品种及标
用途
号
试
溶剂
烧瓶
烧瓶与
试样质量
水的
沥青含水量
溶剂
验
试样
1^^^
P
W
数量
质量
合质量
m一m2
体积
（%）
次
名称
m2
mi
数
（mL）
mi
（g）
（g）
Vw
（mL）
测定
（g）
单值
值
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
①
②
升级会员 