石油沥青及沥青混合料详细讲解

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,石油沥青及沥青混合料详细讲解,主要内容,:,石油沥青,沥青混合料,沥青是一种有机胶凝材料。,沥青溶于汽油、二硫化碳有机溶剂，但几乎不溶于水，是憎水性材料。,与矿物材料有较强的粘结能力，具有良好的防水、抗渗、耐化学侵蚀性。,沥青,地沥青,焦油沥青,天然沥青,石油沥青,液体沥青,半固体沥青,固体石油沥青,页岩沥青,煤沥青,木沥青,低温沥青,中温沥青,高温沥青,一、石油沥青,石油沥青是石油（原油）经蒸馏等方法提炼出各种轻质油（如汽油、煤油、柴油）及润滑油以后的残留物，或经再加工而得到的产品。,（,1,）石油沥青的组分,沥青的组成元素,主要是碳（,80,87,）和氢（,10,15,），其次是非烃元素，如氧、硫、氮等非金属元素（ ,3,）。此外，还含有一些微量的金属元素，如镍、钒、铁、锰、钙、镁、钠等。,1.,石油沥青的组成和结构,沥青的化学组分,石油沥青的化学组分有三组分和四组分两种分析方法。,三组分分析法：将石油沥青分离为,油分,、,树脂,和,沥青质,三个组分。此外沥青还含有,2,3,的碳青质和油焦质。,石油沥青还含有腊，它会降低石油沥青的粘结性和低温塑性，增大对温度的敏感性。,油分：,淡黄色至红褐色的,油状液体,，是沥青中分子量最小和密度最小的组分，密度是,0.71.0g/cm,3,。,油分,赋予沥青可流动性。,树脂：黄色至黑褐色粘稠状物质（,半固体,），分子量比油分大，密度是,1.01.1g/cm,3,。,树脂,赋予沥青良好的塑性和粘结性。,沥青质：,深褐色至黑色固定无定形物质（,固体粉末,），分子量比树脂大，密度为,1.11.5g/cm,3,。,沥青质,决定了石油沥青的温度敏感性和粘稠度。,四组分分析法：将石油沥青分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质四个组分。,（,2,）石油沥青的胶体结构,沥青分为沥青质和可溶质两部分。沥青是以沥青质为分散相，可溶质为分散介质组成的胶体分散体系。,溶胶型结构：沥青质少，且分子量与树脂相近时。,凝胶型结构：沥青质组分较多。,溶凝胶型结构：沥青质和树脂含量适当时。,2.,石油沥青的技术性质,（,1,）粘滞性,粘滞性是指沥青材料抵抗外力作用下发生粘性变形的能力。,粘滞性可用,动力粘度,（绝对粘度）或,运动粘度,来表征。,针入度,针入度是表示稠性石油沥青粘度的指标。,在一定温度条件下，在规定时间内，标准针垂直贯入沥青试件的深度称为针入度。,针入度越大，沥青的粘度越小。,标准粘度,标准粘度是表示液体沥青粘度的指标。,一定温度的沥青试样，通过一定孔径的孔口流出,50ml,所经历的时间，即为标准粘度，可表示为 。,试验温度越高，流孔直径越大，流出时间越长，则表示沥青的粘度越大。,（,2,）耐热性,耐热性是粘稠沥青在高温下不软化，不流淌的性能。,耐热性用软化点（,t,软,）表示。,软化点是沥青达到某特定粘性流动状态时的温度。,软化点高的沥青耐热性好。,（,3,）温度稳定性,温度稳定性是指沥青的粘度受温度变化影响的程度。,温度稳定性差的沥青，对温度变化的反应敏感，较小的温度变化就可使沥青粘度出现较大的变化。,不同温度下，沥青的三种状态：,玻璃态：沥青呈硬脆性。,高弹态：具有很高的弹性变形能力。,粘流态：沥青呈粘性流动状态。,温度稳定性的指标：,T,t,软,-t,脆,t,脆,为高弹态向玻璃态转化的温度；,t,软,为高流态向粘流态转化的温度。,T,越大，说明沥青材料从固态向液态转化的温度间隔越大，沥青的温度稳定性越高。,软化点也可以反应沥青材料的温度稳定性。,软化点越高，沥青的温度稳定性越好。,针入度指数,针入度指数越大，沥青的温度稳定性越好。,（,4,）塑性,塑性是指沥青材料在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后形状的性质。,塑性用延伸度表示。,延度越大，说明沥青的塑性越好。,（,5,）耐久性,耐久性又称抗老化性，或大气稳定性，是指沥青材料在使用过程中由于种种原因，导致塑性降低，脆性增加，性能不断恶化，逐步丧失使用功能的过程。,沥青加热温度越高，加热时间越长，组分转化越严重，老化程度越甚。,石油沥青的大气稳定性用,蒸发损失,和,蒸发后针入度比,来评定。,蒸发损失越大，针入度比越小的沥青，其大气稳定性越低，,“,老化,”,愈快。,（,6,）其它技术指标,脆点,沥青材料由粘塑性状态转变为弹脆性状态时的温度。脆点是沥青发生脆性破坏的温度界限，是表征低温特性的指标。,溶解度,可用来检查沥青中是否混入无机杂质。,闪点和燃点,闪点：临近沥青表面的混合气体遇火后发生闪火时的温度。,燃点：沥青遇火开始燃烧，火焰能延续燃烧,5s,时的沥青温度。,3.,石油沥青的技术标准,石油沥青是按,针入度指标,来划分标号的，每个标号还应保证相应的延度和软化点。,二、改性石油沥青,改性目的,低温下具有弹性和塑性,高温下要有足够的强度和稳定性,加工和使用时有抗老化性,和各种矿料和结构表面有较强的粘附力,对构件变形的适应性和耐疲劳性,改性材料,橡胶、树脂和矿物填充料等。,改性方法,沥青材料掺配,不同牌号的沥青进行掺配。,通常采用同产源的沥青进行掺配。,T,软,T,2,T,T,1,0,Q,100,沥青的软化点（ ）,Q=(T-T,1,)/(T,2,-T,1,)100%,式中：,Q-,牌号较低沥青的掺量,T-,掺配后所需的软化点,T,1,-,牌号较高沥青的软化点,T,2,-,牌号较低沥青的软化点,牌号较低沥青的掺量（,%,）,液体沥青,冷底子油,是将汽油、柴油、煤油等有机溶剂与沥青混合制得的一种液体沥青。,石油沥青：汽油,=30,：,70,；,石油沥青：煤油或轻柴油,=40,：,60,。,乳化沥青,是将,热熔沥青,经强力机械作用分散成为,沥青微滴,（,16m,），分散在含有表面活性物质的,水溶液,中，构成的稳定乳状液。,乳化原理,水,极性分子,沥青,非极性分子,水,极性分子,沥 青,非极性分子,乳化剂,表面活性物质,二者一般不相溶合,乳化剂在两相界面产生强烈的吸附作用，形成吸附层。,成膜过程,乳化沥青中的水分逐渐散失，沥青微粒靠拢将乳化剂薄膜挤裂，相互团聚而粘结。,乳化沥青的组成,沥青：,40%,60%,水溶液（含有乳化剂,1%,3%,）：,40%,50%,。,乳化沥青的应用,涂刷和喷涂；,粘结防水卷材作防水层；,与湿骨料混合，用于铺筑坝面、渠道、路面。,其它改性沥青,矿物填充料改性沥青,常用矿物填充料：滑石粉、石灰石粉、云母粉、石棉粉等。,矿物填充料的作用机理：,矿物颗粒被沥青浸润；,沥青与矿物颗粒间具有较强的吸附力，并不被水剥离。,