《沥青与沥青混合料》PPT课件

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1、第11章沥青及沥青混合料目录本章提要概述11.1石油沥青11.1.1石油沥青的组分与结构11.1.2石油沥青的技术性质11.1.3石油沥青的技术标准与选用11.1.4沥青的调配与改性11.2沥青混合料11.2.1沥青混合料分类11.2.2沥青混合料组成材料及其技术要求11.2.3沥青混合料的结构11.2.4沥青混合料的技术性质11.2.5热拌沥青混合料的配合比设计11.2.6沥青混合料配合比设计案例案例分析本章小结本章提要石油沥青的组分、结构和技术性质；石油沥青的调配和改性；沥青混合料分类、组成材料及其技术要求，影响热拌沥青混合料性能的因素和配合比设计方法。本章重点：沥青的技术性能与选用；沥青

2、混凝土的配合比设计。本章难点：沥青混凝土的配合比设计。概述沥青：有机胶凝材料，是高分子碳氢化合物和非金属衍生物的混合物。沥青的特点热塑性材料，加热就软化；憎水性材料，耐水、不溶于水；良好的粘结性和粘弹性；较强的耐腐蚀性。种类地沥青：天然沥青，石油沥青焦油沥青：煤沥青，页岩沥青分类地沥青焦油沥青天然沥青：石油在自然条件下，长时间经受地球物理因素作用形成的产物。石油沥青：石油经各种炼油制工艺加工而得的石油产品。煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经再加工后得到的产品。页岩沥青：页岩炼油油工业的副产品。沥青11.1.1石油沥青的组分与结构定义：石油原油经蒸馏等提炼各种轻油（如汽油、柴油等）及润滑油后的残留

3、物，或经过加工而得的产品。是一种有机胶凝材料。常温下有固体、半固体或粘性液体三种形态。11.1石油沥青砂与水石油石油气泵站过滤储存储存蒸馏塔冷凝器加热管轻油中轻油重油沥青空气氧化沥青加工成乳化沥青石油蒸馏过程11.1.1石油沥青的组分与结构1.组分由于沥青的化学组成十分复杂，并且化学组成与技术性质之间没有直接关系，所以通常只从使用角度，将沥青中化学物理性质相近的成分划分为若干组，称为组分（或组丛）：油分（芳香油和饱和油）——油状液体，密度最小，它们赋予沥青以流动性。含量↑→粘度↓，便于施工。树脂（沥青脂胶）——粘稠状液体（半固体），密度大于油分。它们赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性，含量

4、↑→塑性↑。地沥青质（沥青质）——固态无定性物质，密度大于1，决定沥青的耐热性、粘性和脆性。含量↑→软化点↑粘性↑硬脆性↑。2.石油沥青的胶体结构组分的相溶特性油分与树脂可互溶；树脂能浸润地沥青质而在其表面形成薄膜。胶体结构以地沥青质为核心构成胶核；胶核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。分为三种类型：地沥青质胶核树脂质胶核油分溶胶型——沥青质少、油分和树脂多，胶团之间易滑动。沥青粘性小而流动性大，耐热性差；凝胶型——沥青质多、油分和树脂少，胶团之间不易滑动。石油沥青弹性、粘结性大，耐热性高，但塑性差；溶胶－凝胶型——沥青质含量适当，结构状态与沥青性质介于上述二

5、者之间。大多数优质沥青属于这种结构。（a）溶胶结构（b）溶-凝胶结构（c）凝胶结构溶胶结构凝胶结构沥青的胶体结构溶凝胶结构粘性（粘滞性）塑性（延性）温度敏感性大气稳定性其他性能11.1.2石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质粘性（粘滞性）概念：粘性反映石油沥青材料抵抗外力或自重作用下变形的能力。评价指标：相对粘度和针入度。相对粘度越大或针入度越小，粘性越大。测定方法：标准粘度计和针入度仪法。影响因素：组成：地沥青质含量较高，油分含量较小但有时量树脂，则粘性大；温度：在一定温度范围内，粘性随温度升高而降低，反之则随之增大。沥青的针入度试验规定的荷载、时间和温度下进行P针入度开始时5秒后针入度仪针

6、入度等级道路石油沥青200～300150～200110～15080～10050～80建筑石油沥青25～4010～25塑性概念塑性指石油沥青在外力作用时产生变形而不破坏，除去外力后，则仍保持变形后的形状的性质。也反映了沥青的自愈合性能。评价指标延度（伸长度），延度越大，塑性越好。测定方法把沥青试样制成8字型标准试模（中间最小截面积1cm2），在规定拉伸速度（5cm/min）和规定温度（25/15/10C）下拉断时的长度，即为延度，用cm为单位表示。影响因素树脂含量较多，其他组分含量适当时，则塑性较大；温度升高，塑性增大；沥青膜层厚度越厚，则塑性愈大。石油沥青的技术性质延度沥青延度试验延度试验沥

7、青样品模具厘米刻度延度仪在250C下，以5cm/min的速度测量温度敏感性概念敏感性是指石油沥青的粘性和塑性随温度升降而改变的程度。评价指标软化点，它是沥青材料由固态转变为粘流态时的温度。测定方法环球法影响因素地沥青质含量高，软化点高，温度敏感性减小；沥青中蜡含量高，增大其温度敏感性；加入矿物粉末填料（滑石粉、石灰石粉等）可减小其温度敏感性。石油沥青的技术性质软化点测定试验装置温度计钢球样品沥青软