《建筑材料》教学课件 第11章 沥青及其防水制品.ppt

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1、沥青及其防水材料石油沥青焦油沥青高聚物改性沥青沥青基及改性沥青及防水材料一种憎水性的有机胶凝材料。在常温下呈黑色或黑褐色的粘稠状液体、半固体或固体沥青具有良好的不透水性、粘结性、抗冲击性，隔潮防水性、耐化学腐蚀性及电绝缘性等。广泛用于地下、屋面防潮、防水，及筑路、木材防腐、金属防锈工程。按产源分地沥青焦油沥青天然沥青石油沥青煤沥青木沥青页岩沥青煤、木、页岩干馏后得焦油，再经加工得到得沥青类物质。石油经长期地球物理因素作用，轻质组分挥发和缩聚而成的沥青类物质石油蒸馏后的残余物石油常压蒸馏塔各种轻油常压渣油减压蒸馏塔各种重油减压渣油直馏沥青氧化塔

2、氧化沥青第1节石油沥青石油经蒸馏提炼出各种轻油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残留物，再经加工而得的产品。石油沥青一、石油沥青的组成(一)化学组成由多种C、H化合物及其非金属(O、N、S)衍生物组成的及其复杂的混合物(主要C＝80~87%,H=10~15%)。(二)组分将石油沥青中化学、物理力学性质相近的成分或化合物作为一个组分(或组丛)，研究石油沥青的性质。组分含量,%分子量碳氢比密度特征作用油分45~60100~5000.5~0.70.7~1.0无色至淡黄色粘稠液体决定流动性树脂15~30600~10000.7~0.81.0~1.1红褐至

3、黑褐色的粘稠半固体决定塑性地沥青质5~301000~60000.8~1.01.1~1.5黑褐至黑色的固体微粒决定黏性石油沥青二、石油沥青的结构(一)胶体结构理论以地沥青质为核，树脂吸附于其表面，逐渐向外扩张，并溶于油分中，形成以地沥青质为核心的沥青胶团，无数胶团通过油分结合成胶体结构。沥青中各组分化学结构和含量不同，可形成以下三种胶体结构溶胶型结构溶-凝胶型凝胶型溶胶结构：油分和树脂↑，塑性、温感大，黏性小，开裂后的自愈能力强，胶团之间没有或很少有吸引力。凝胶结构：地沥青质↑，胶团外围膜层较薄，分子引力较大，不易产生滑动，塑性、温感小，黏性大

4、，自愈能力差。建筑石油沥青多属此种结构。溶-凝胶结构：沥青中地沥青质含量适宜，胶团之间有一定的吸引力，性质介于溶胶与凝胶结构之间。道路石油沥青多属于此种结构。(二)高分子溶液理论高分子溶液理论认为：沥青是以高分子量的地沥青质为溶质，以低分子量的沥青脂（树脂和油分）为溶剂的高分子溶液。三、石油沥青的技术性质(一)黏性(黏滞性)在外力或自重作用下，沥青低抗变形的能力。反映胶团间引力大小，即胶体结构致密程度。1.因素：地沥青质↑黏性大↑；温度↑黏性↓。2.表示方法：(1)针入度(固体或半固体)25℃，100g试针，5s,自由贯入深度(1/10mm)

5、。(2)标准黏性计(液体沥青)在标准温度下，50ml液体沥青通过规定直径的小孔所用的时间(s)在外力作用下，产生变形，去除外力，仍保持变形后形状的性质。塑性大，沥青开裂后其自愈能力大。1.因素：树脂↑塑性↑；温度↑塑性↑。2.表示方法8字试件，25℃，5cm/min，试件拉断时伸长值(cm)(二)塑性(三)温度敏感性(感应性)黏性和塑性随温度变化的程度。1.因素：地沥青质↑温感↓；石蜡↑温感↑。2.表示方法：反映沥青状态改变时温度。在规定试验条件下，沥青受热软化下垂至规定距离(25.4mm)时的温度(℃)。沥青是非晶体高分子物质，没有固定熔点

6、，温度↑，其状态发生连续的变化，塑性↑，黏性↓，逐渐软化，此时的沥青如液体一样发生黏性流动。在这一过程中．不同的沥青，其塑性和黏性变化程度也不同。如果性质变化程度小，则此沥青的温度敏感性小；反之，温度敏感性大。用于屋面防水的沥青材料，为了避免温度↑，发生流淌，或温度↓，发生硬脆，应用温度敏感性小的沥青。沥青试样质量m1针入度λ1160℃，5h沥青试样质量m2针入度λ2在众多不利因素(如阳光、热、空气等)综合作用下，沥青性能稳定程度。1.老化沥青中低分子组分向高分子组分转变，即油分和树脂减少，地沥青质增加，沥青的塑性降低，黏性增大，逐步硬脆、开

7、裂现象称为沥青的“老化”。2.表示方法(四)大气稳定性蒸发损失率=(m1-m2)/m1↑，大气稳定性↓针入度比=λ2/λ1↑，大气稳定性↑闪点：沥青加热至挥发的可燃气体遇火着火的最低温度；燃点：若继续加热，一经引火，燃烧能继续的最低温度。(五)其它性质(一)标准土木工程中使用的石油沥青有：建筑石油沥青、防水防潮石油沥青、普通石油沥青、道路石油沥青（即中、轻交通量道路石油沥青）、重交通量道路石油沥青等。沥青的牌号主要根据针入度、延度、软化点等划分，并用针入度值表示（防水防潮石油沥青除外）。同种石油沥青中，牌号愈大，针入度愈大(黏性愈小)、延度愈

8、大(塑性愈大)、软化点愈低(温度敏感性愈大)、使用寿命愈长。四、石油沥青的标准、选用、掺配质量指标道路石油沥青(SH0522-92)建筑石油沥青（GB494-199