路建筑材料教学情境四沥青材料生产、技术性能检测、材料储运与验收

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1、教学情境四沥青材料生产、技术性能检测、材料储运与验收沥青是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物以及它们的一些非金属（氧、硫、氮）的衍生物所组成的混合物。沥青在常温下是黑色或暗褐色固体、半固体或粘稠状物，由天然或人工制造而得，它们通常可以是气体、液体、半固体或固体，完全溶解于二硫化碳。沥青的特点是具有不透水性、不导电、耐酸碱盐侵蚀，同时具有良好的粘结性及塑性。因此，沥青在建筑工程中得到广泛应用。重点用于道路工程中的路面材料；屋面或地下防水工程及防腐工程。情境导入：沥青广泛应用于路面工程，防水工程，沥青技术性能直接影响路面的长期使用的效果及防水制成品的耐久性。教学单元一：石

2、油沥青的技术性质及应用学习目标：通过本章学习，要求重点掌握石油沥青的技术性质、技术标准、评价方法和评价指标，了解聚合物改性沥青、乳化沥青的技术性质和技术标准。教学内容：阐述石油沥青的分类、组分、胶体结构及石油沥青的技术性质、技术标准、评价方法和评价指标，在此基础上介绍了聚合物改性沥青、乳化沥青的技术性质和技术标准。附述相关实验实训内容。重点难点：沥青三大指标测定，乳化沥青制备原理。沥青按其在自然界中获取的方式可以按下图所示分类：r天然沥青L石油沥青煤沥青（柏油）焦油沥青W木沥青图5・1沥青的分类沥青具有良好的憎水性、黏结性和塑性，因而沥青材料在公路工程中，主要用于高

3、等级公路的路血工程，是铺筑路血的主要材料，也是桥梁工程中常用的防水材料和嵌缝材料。一、石油沥青的生产和分类1、生产：地壳屮的原油，开采后经常压蒸饰、减压蒸锦后，采用溶剂脱沥青或氧化等工艺过程得到的暗褐色或黑色的半固体或固体物质即石油沥青。2、分类：根据生产方法，分为直憎沥青、溶剂脱沥青、氧化沥青、调和沥青、乳化沥青、改性沥青等。根据应用的需要，对沥青进行乳化可得乳化沥青;掺加改性剂可制得改性沥青。二、石油沥青的组成和结构1、石油沥青的元素组成碳和氢为主，硫、氮及氧2、沥青的化学组分三组分法：油分、树脂、沥青质四组分法：沥青质、胶质、芳香分、饱和分3、含蜡量高温融化，

4、使沥青粘度降低。低温结品，使沥青的低温延展能力降低。蜡使沥青与石料表面的亲和力变小，影响沥青与石料的粘附性。由于蜡对沥青的性能有一定的影响，而沥青中蜡的含量主要与原油的基属有关，因此应该对生产沥青的原油进行选择，使所生产的沥青的蜡含量低于限量。4、沥青的胶体结构根据胶团粒子大小、数量及其在连续相中的分散状态，沥青的胶体结构可分为三种类型。a)b)c)图5・2胶体结构类型a）溶胶型结构;b）溶一凝胶型结构;c）凝胶型结构沥青的胶体结构与沥青的技术性质有密切关系，但从化学角度來评价沥青的胶体结构是很困难的，常采用针入度指数（PI）法来评价胶体结构类型及其稳定性。三、石油

5、沥青的技术性质（一）沥青的路用性能1、粘滞性粘滞性是指沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗剪切变形的能力。式屮：F——引起沥青层移动的力（亦即等于沥青抵抗移动的抗力），N；A一一沥青层的面积，牢一一速度变化梯度（即剪变率），s；dy11——沥青的内摩阻系数（即沥青的动力粘度），Peis沥青粘度的测定方法①沥青标准粘度试验针入度法：针入度试验是国际上普遍采用测定粘稠沥青稠度的一种方法，也是划分沥青标号采用的一项指标。图5-5标准黏度计测泄液体沥青示意图1—沥青试样；2—活动球杆；3—流扎4—水图5-6针入度法测定黏稠沥青针入度示意图按上述方法测定的针入度值愈

6、大，表示沥青愈软（稠度愈小）。2、塑性沥青的塑性是指当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，是沥青的内聚力的衡量，通常是用延度作为条件延性指标來表征。图5-7沥青延度试验沥青的延度与沥青的流变特性、胶体结构和化学组分等有密切的关系。研究表明：当沥青化学组分不协调，胶体结构不均匀，含蜡量增加时，都会使沥青的延度值相对降低。3、温度稳定性（感温性）沥青是复杂的胶体结构，粘度随温度的不同而产生明显变化，这种粘度随温度变化的感应性称为感温性.对于路用沥青。温度和粘度的关系是极其重要的性能。沥青混合料在施工过程中的拌和、摊铺和碾压以及铺筑后的使用期间，都要求沥青

7、的粘度在适当的范围之内，否则将影响沥青路面的质量。（1）高温敏感性用软化点表示图5-8软化点试验仪1—温度计；2—立杆；3—钢球；4一钢球定位环管5—金属环；6—烧杯；7—水面(2)沥青的低温性能IO1—外筒；2—夹钳；3—硬塑料4一真空玻璃管；5—试样管；6—橡胶管；7—橡胶管；8—通冷却液管道;9—橡胶管；10—温度计；11—摇把沥青的低温性能与沥青路面的低温抗裂性冇密切的关系，用脆点表示。(3)针入度指数(PI)针入度指数(PI)是应用针入度和软化点的试验结果來表征沥青感温性的一种指标。同时也可采用针人度指数值来判别沥青的胶体结构状态。①针入度一温度感应性