沥青材料的分类与应用研究.doc

天 津 大 学 专科毕业论文 题目：沥青材料的分类与应用研究 完成期限：2013年 8月 19日 至 2013年 11月 5日 学 生 中 心 奥鹏福州直属 年 级 2011级 专 业 建筑工程技术 指 导 老 师 曹 松 荣 姓 名 吴 书 灵 学 号 112701423132 摘 要 沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和三种论述了沥青材料的、 关键词：沥青材料 ； 石油沥青 ； 改性沥青； 沥青防水材料 沥青材料的分类与应用研究 一、沥青材料 沥青是高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的及其复杂混合物，在常温下呈现黑色或黑褐色的固体、半固体或液体状态。 沥青作为一种有机胶凝材料，具有良好的粘性、塑性、耐腐蚀性和憎水性，在建筑工程中主要用做防潮、防水、防腐蚀材料，要应用于屋面、地面、地下结构的防水工程以及其他防水工程和防腐工程。沥青还是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料，它与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面。 二、沥青材料的分类 沥青按其在自然界中获得的方式分类可分为地沥青和焦油沥青两大类。其中地沥青又分为天然沥青和石油沥青。 （一）焦油沥青 焦油沥青也被称为煤焦油沥青，即焦油蒸馏残留在蒸馏釜内的副产品，这种副产品是一种黑色物质。与精制焦油有物理性质上的分别，并没有明确的分界限，一般的划分方式是软化点在26.7℃以下是焦油，26.7℃以上的是沥青。 焦油沥青中主要成分含有难挥发的蒽、 菲、 芘、 等。这些物质都是有毒性的，因为这些物质在焦油沥青含量有所不同，因此，焦油沥青的性质是也是不同的。冬季温度过低对沥青的影响很大，容易脆裂，而夏季却容易软化。加热的时有特殊气味，加热至260℃在5小时后，焦油沥青中含有蒽，菲，芘，等其他成分将会挥发出来。 （二）天然沥青 天然沥青存储在地下，是石油在自然界长期受地壳挤压并与空气、水接触逐渐变化而形成的，有的形成矿层、有的在地壳表面堆积。这种天然沥青大都经过天然蒸发、氧化，一般没有任何毒素。 按原油的性质分类：石油按其含蜡量的多少分为石蜡基、中间基和环烷基原油，不同性质的原油所炼制的沥青性质有很大差别。石蜡基沥青基蜡含量一般大于5%；环烷基沥青蜡含量少（一般低于3%），沥青黏性好，优质的道路石油沥青大多是环烷基沥青；中间基沥青其蜡的含量约为3%-5%。 按加工方法分类：直馏沥青、溶剂沥青、氧化沥青、裂化沥青、调和沥青。 （三）石油沥青 石油沥青是石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油（如汽油、煤油、柴油等）及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品。 石油沥青的组分和结构 （一）石油沥青的组分 沥青中化学成分和物理性质相近并具有某些共同特征的部分，划分成为一个组分，石油沥青的三个主要组分： 1、油分：最轻组分，赋予沥青流动性； 2、树脂：粘稠状物体，使沥青具有良好的 塑性和粘结性； 3、地沥青质：固体粉末，决定沥青的耐热性、粘性和脆性，含量愈多，软化点愈高，粘性愈大，愈硬脆。 4、还含有一定量固体石蜡，降低沥青的粘结性、塑性、温度稳定性和耐热性，是有害组分。各组分比例不固定，在外界因素作用下，轻组分会向重组分转化。 （二）石油沥青的结构 石油沥青的结构是以地沥青质为核心，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的胶体结构。石油沥青胶体结构的类型： 溶胶结构：地沥青质含量较少，油分和树脂含量较高时形成，具有溶胶结构的石油沥青粘 性小，流动性大，温度稳定性差。（如图一） 凝胶结构：地沥青质含量较多而油分和树脂较少时形成，具有凝胶结构的石油沥青弹性和粘结性较高，温度稳定性较好，塑性差。（如图二） 溶胶-凝胶结构：地沥青质含量适当并有较多的树脂作为保护层膜时形成，性质介于溶胶型和凝胶型之间。（如图三） 结构状态随温度变化而变化，温度升高，易熔固体成分转变成液体，温度下降恢复原来的状态。 图一 图二 图三 （三）石油沥青的技术性质 1、粘滞性（粘性） 石油沥青的粘滞性反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。反映沥青软硬、稀稠程度。液体石油沥青的粘滞性用粘滞度（标准粘度）指标表示，表征液体沥青在流动时的内部阻力；半固体或固体石油沥青的粘滞性用针入度指标表示，反映石油沥青抵抗剪切变形能力。针入度越大，沥青越软，粘度越小。地沥青