道路材料-沥青.doc

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沥青材料
n 内容提要：
主要介绍石油沥青的组分、结构、技术性质、技术标准，简单介绍石油沥青的改性方法和常用沥青制品。
n 学习要求：
必须了解石油沥青的组分，重点掌握结构与技术性质的关系、技术标准和选用；了解改性沥青及其常用品种的特点。
沥青材料
n 沥青材料是由高分子碳氢化合物及其衍生物所组成的混合物。按来源分为：
地沥青（含天然地沥青和石油地沥青）
焦油沥青（含煤沥青、木沥青、页岩沥青等）
n 土木工程中主要应用的是石油沥青和煤沥青

沥青材料
n 石油沥青的概念：
石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油（汽油、煤油、柴油等）及各种润滑油后的残留物，或再经加工而得的产品。

沥青材料
n 石油沥青的组分与结构：
A、组分
通常将沥青中化学成分和物理性质相近，并且具有某些共同特征的部分，划分为一个组分（或称为组丛）。
划分三组分法：
油分、树脂和地沥青质
沥青材料
n 组分对石油沥青性能影响：
油分：赋予沥青流动性；
树脂：使沥青具有良好的塑性和粘结性；
地沥青质：决定沥青的耐热性、粘性和脆性，其含量越多，软化点越高，粘性越大，越硬脆。
沥青材料
n 石油沥青的结构：
属胶体结构。是以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。
n 结构类型：
溶胶结构、溶－凝胶结构和凝胶结构
沥青材料
n 石油沥青的技术性质
内容：
主要性质有： 次要：
粘滞性（粘性） 溶解度
塑性 闪点
温度敏感性 燃点
大气稳定性
沥青材料
n 粘滞性
反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。（沥青的软硬、稀稠程度）
测定指标：粘滞度（液体）
针入度（固态或半固态）

沥青材料
测定方法：
n 粘滞度：在规定温度下，通过规定直径的孔流出50cm3沥青所需要的时间秒数。常用符号

n 针入度：在规定温度25℃条件下，以规定质量100g的标准测针，在规定时间5s内贯入试样的深度表示（单位：1/10mm）

沥青材料
n 塑性：指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后仍保持变形后的形状不变的性质。
n 测定指标：延伸度（延度）
n 测定方法：试样制成µ 型试件（中间最小截面积1cm2 ）， 在规定的拉伸速度（5cm/min ） 和规定温度（25 ℃）下拉段时的伸长长度（cm ）。

沥青材料
n 温度敏感性：指石油沥青的粘性与塑性随温度升降而变化的性能。
n 测定指标：软化点（由固态转变为具有一定流动性膏体时的温度值）
n 测定方法：环球法（将试样装入规定尺寸的铜环内，试样上放置一个标准钢球，浸入水或甘油中，以规定的升温速度加热，使沥青软化下垂至25.4cm是的温度值）

沥青材料
n 大气稳定性：在热、阳光、氧气和潮湿等自然因素的长期综合作用下，沥青抵抗老化的性能。
n 测定指标：
蒸发损失百分率和蒸发后针入度比
n 测定方法：以沥青试样在蒸发器皿中加热蒸发测定其前后质量和针入度确定。
沥青材料
n 注解：
针入度、延度、软化点、针入度比或蒸发损失四种性质是石油沥青的主要技术性质，是鉴定建筑工程中常用石油沥青品质的依据。
了解溶解度、闪点和燃点是其全面评价质量和安全的需要。

沥青材料
n 石油沥青的技术标准与选用
A、根据用途石油沥青分为：
道路石油沥青
建筑石油沥青
防水防潮石油沥青
普通石油沥青
沥青材料
B、技术标准内容：
针入度、延度、软化点、针入度比和蒸发损失、溶解度、闪点
注：
不同类型的沥青其要求测试指标值的方法不同。
沥青材料
C、牌号划分：
主要根据针入度、延度和软化点等划分，牌号的确定主要依据针入度值。
注：
同一类型的石油沥青材料，牌号越高、粘性越小、塑性愈好，温度敏感性越大。
沥青材料
D、选用原则：
按工程类别及地区气候条件、工程部位等具体情况，合理使用。
满足使用要求的前提，应尽量选用较高牌号的石油沥青。
沥青材料
n 建筑石油沥青的使用：作防水卷材、防水涂料、沥青胶和沥青嵌缝膏主要用于屋面和地下防水，沟槽防水防腐及管道防腐等工程。
n 道路石油沥青的使用：主要用于各种道路路面或车间地面，也可用于地下防水防潮。
沥青材料
n 防潮防水石油沥青使用：主要用于寒冷地区的防水防潮工程。
n 普通石油沥青使用：用于掺配或改性处理后使用。
沥青材料
n 沥青的掺配和改性
A、沥青的掺配：
两种沥青掺配的比例采用下式估算：

沥青材料（改性沥青）
B、改性沥青：为了使沥青具有较好的综合性质，以满足使用要求，常用树脂、橡胶等高分子材料对沥青进行的改性处理后产品。
品种有：
氧化沥青、矿料改性沥青、树脂改性沥青、橡胶改性沥青等等。
沥青材料（改性沥青）
n 氧化沥青：在250～300℃高温下向残留沥青或渣油吹入空气，通过氧化作用和聚合作用，提高沥青的粘度和软化点。
n 矿料改性沥青：在石油沥青中加入一定量的矿料（滑石粉、石灰石粉和石棉等），可提高沥青的粘结力和耐热性。
为形成合适的结构沥青膜层，一般填充料的数量不宜<15％。

沥青材料（改性沥青）
n 树脂改性沥青（PVC、APP树脂和SBS橡胶）：用树脂对沥青改性后，可以提高沥青的低温柔韧性、耐热性、粘结性、不透气性及抗老化能力。
n 橡胶改性沥青：橡胶是沥青的主要改性材料，它与沥青的混溶性较好，可使沥青具有类似橡胶的许多优点。（高温下变形小，低温下有一定柔韧性）
沥青材料（煤沥青）
n 是炼焦厂或煤气厂的副产品。烟煤在干馏过程中的挥发物质经冷凝形成的黑色粘性流体（煤焦油），再进行分馏提取（中、轻、重等）油类后所得的残渣。
n 与石油沥青比较：
同属高分子碳氢混合物。
组分不同，所以性能上：
大气稳定性差、温度敏感性大、易开裂、防腐性能好（有毒性和臭味）、与矿物材料的粘附力好