土木工程材料沥青及沥青混合料.ppt

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1、一、石油沥青1、石油沥青的定义2、石油沥青的组成与结构3、石油沥青的技术性质4、石油沥青的牌号与应用1、石油沥青的定义：石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残余物，或再经加工而得到的产品。是由多种极其复杂的碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属衍生物所组成的混合物。分为建筑石油沥青、道路石油沥青和普通石油沥青三种。（1）石油沥青的组分饱和分（油分）：是沥青中分子量最小和密度最小的组分，呈淡黄色至红褐色的油状液体。赋予石油沥青以流动性。可溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有机溶剂，但不溶于酒精。胶质（树脂）：分子量比油

2、分大，呈黄色至黑褐色的油状液体。大部分属于中性树脂，赋予沥青以粘结性、塑性和可流动性。可溶于三氯甲烷、苯、汽油等有机溶剂。地沥青质（沥青质）：分子量比树脂更大，呈深褐色至黑色固态无定形体（固体粉末）。决定石油沥青温度敏感性、粘性。可溶于三氯甲烷、二硫化碳等有机溶剂，染色力强，对光的敏感性强，感光后不溶。2、石油沥青的组成与结构（2）石油沥青的结构在沥青中，油份和树脂互溶，树脂浸润地沥青质。以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油份，构成胶团，无数胶团分散在油份中形成胶体结构。溶胶结构凝胶结构溶胶结构：饱和分和胶质数量较多。沥青质较少，流动性、塑性较好，温度敏感

3、性大。凝胶结构：沥青质含量适当，并有较多的胶质分作为保护物质时。弹性、粘性较好，温度敏感性小。溶-凝胶结构：介于两者之间。粘性：粘性是指沥青材料在外力的作用下，沥青粒子产生相互位移时抵抗变形的能力。反映了沥青的软硬、稀稠程度，是划分沥青牌号的主要指标。针入度、标准粘度。3、石油沥青的技术性质（1）粘性（2）塑性（3）温度敏感性（4）大气稳定性（5）其他性质针入度的测定针入度25℃，100g的标准针，在5s内贯入试样的深度表示。针入度越大，沥青越软，粘度越小粘滞度的测定规定温度下，规定直径的孔流出50cm3沥青所需要的时间。3、石油沥青的技术性质塑性：是指石油

4、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的性质。用延度表示。（1）粘性（2）塑性（3）温度敏感性（4）大气稳定性（5）其他性质延度的测定延伸度断裂8字型标准试样，在规定的速度和温度下拉断时的伸长长度，以cm为单位。延度越大，沥青塑性越好3、石油沥青的技术性质温度敏感性：是指石油沥青的粘性和塑性随温度升降而变化的性能。用温度软化点表示。（1）粘性（2）塑性（3）温度敏感性（4）大气稳定性（5）其他性质软化点的测定沥青装入规定尺寸的铜环内，试样上放置一个标准钢球，浸入水中或甘油，以规定的升温速度加热，使沥青软化下垂，当沥青下垂25cm时

5、的温度，即为沥青软化点。软化点越高，沥青耐热性就越好。3、石油沥青的技术性质老化：石油沥青随着时间的进展，而流动性和塑性逐渐减少，硬脆性逐渐增大，直至脆裂。大气稳定性：是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素的长期综合作用下抵抗老化的性能。用蒸发损失、蒸发针入度表示。（1）粘性（2）塑性（3）温度敏感性（4）大气稳定性（5）其他性质燃点、溶解度、闪点4、石油沥青的牌号与应用三大指标：针入度、延度、软化点，其中针入度是划分牌号的主要依据。按针入度划分为40、30和10三个牌号。牌号越高，针入度越大(越软），延度越大（塑性越好），软化点越低（耐热性越差）。选用的

6、原则：在满足设计要求的条件下，牌号越大越好。二、煤焦油与石油沥青相比，煤沥青有如下特点：（1）由固态或粘稠态转变为粘流态（或液态）的温度间隔较小，夏天易软化流淌，而冬天易脆裂，即温度敏感性较大。（2）含挥发性成分和化学稳定性差的成分较多，在热、阳光、氧气等的长期综合作用下，煤沥青的组成变化较大，易硬脆，大气稳定性较差。（3）含有较多的游离碳，塑性较差，容易变形开裂。（4）因含有蒽、酚等，故有毒性和臭味，防腐能力较好，适用于木材的防腐处理。（5）含表面活性物质较多，与矿料表面的粘附力较好。三、改性沥青现在土木工程对沥青的要求越来越高：1、在低温条件下有一定的弹

7、性和塑性。2、在高温条件下要有足够的强度和稳定性。3、在加工和使用条件下具有抗“老化”能力。4、与各种矿物和结构表面有较强的粘附力。5、对构件变形的适应性和耐疲劳性。通常橡胶、树脂等称为石油沥青的改性材料。我国目前使用的聚合物改性剂主要有SBS(属热塑性橡胶类)、SBR(属橡胶类)、EVA及PE(热塑性树脂类)三类。I类(SBS热塑性橡胶类)聚合物改性沥青中I—A型及I—B型适用于寒冷地区，I—C型适用于较热地区，I—D型适用于炎热地区及重交通量路段。Ⅱ类(SBR橡胶类)聚合物改性沥青中Ⅱ—A适用于寒冷地区，Ⅱ—B和Ⅱ—C适用于较热地区。Ⅲ类聚合物改性沥青，

8、如乙烯—醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯(PE)改性沥青