沥青材料分类由页岩焦油蒸馏后的残留物制取的沥青页岩沥青.PPT

第七章 沥青材料 一 、沥青材料简介 定义 沥青是一种有机胶凝材料，它是复杂的高分子碳氢化合物及非金属（氧、硫、氮等）衍生物的混合物。在常温下呈固体、半固体或液体状态。 特点 颜色由黑褐色至黑色，能溶于多种有机溶液中。 具有结构致密、粘结力良好，不导电、不吸水，耐酸、耐碱、耐腐蚀等性能。 一 、沥青材料简介 分类 * 分类 由页岩焦油蒸馏后的残留物制取的沥青 页岩 沥青 由煤焦油蒸馏后的残留物制取的沥青 煤沥 青 焦油沥青 由提炼石油的残留物制得的沥青，其中 包含石油中所有的重组份。 石油 沥青 由地表或岩石中直接采集、提炼加工后 得到的沥青 天然 沥青 地沥青 沥青 沥青材料是由高分子碳氢化合物及其衍生物组成的、黑色或深褐色、不溶于水而几乎全溶于二硫化碳的非晶态有机材料。 沥青 天然沥青 煤沥青 石油沥青 地沥青 焦油沥青 木沥青 泥炭沥青 页岩沥青 页岩（Shale），页岩是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。 7.1 石油沥青 一、化学组成 石油沥青是由石油经蒸馏、吹氧、调和等工艺加工得到的残留物，主要为可溶于二硫化碳的碳氢化合物的半固体粘稠状物质。其化学组分，许多研究者曾提出不同的分析方法。我国现行标准JTJ 052－2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定有三组分和四组分两种分析方法。三组分分析法：是将石油沥青分离为油分、树脂和沥青质三个组分。　　四组分分析法：是将沥青分离为沥青质、饱和分、芳香分和胶质。 加热不熔化而碳化，相对密度1.1～1.5 5～30 0.8～1.0 1 000～5 000 深褐色固 体微粒 沥青质 温度敏感性高，熔点低于100℃，相对密度大于1.0～1.1 15～30 0.7～0.8 800～3 000 黑褐色粘 稠半固体 树脂 几乎溶于大部分有机溶剂，具有光学活性，常发现有荧光，相对密度约0.7～1.0 45～60 0.5～0.7 200～700 淡黄色透 明液体 油分 物化特性 含量％ 碳氢化 平均分子量 外观特性 性状 石油沥青三组分分析法的各组分性状 油分赋予沥青以流动性，油分含量的多少直接影响沥青的柔软性、抗裂性及施工难度。树脂又分为中性树脂和酸性树脂，中性树脂使沥青具有一定塑性、可流动性和粘结性；酸性树脂，增加了沥青的可乳化性。沥青质决定着沥青的粘结力、粘度和温度稳定性，以及沥青的硬度、软化点等。 缩合环结构，含S、O、N衍生物 3400 1.15 深棕色至黑色固体 沥青质 多环结构，含S、O、N衍生物 970 1.09 棕色粘稠液体 胶质 芳香烃、含S衍生物 730 0.99 黄色至红色液体 芳香分 烷烃、环烷烃 625 0.89 无色液体 饱和分 主要化学结构 平均分子量 平均相对密度 外观特性 性状 石油沥青四组分分析法的各组分性状 饱和分含量增加，可使沥青稠度降低（针入度增大）；树脂含量增大，可使沥青的延性增加；在有饱和分存在的条件下，沥青质含量增加，可使沥青获得低的感温性；树脂和沥青质的含量增加，可使沥青的粘度提高。 根据石油沥青中各组分的化学组成和相对含量的不同，可以形成溶胶型、凝胶型、溶胶－凝胶型三种不同的胶体结构。 具有溶胶结构的石油沥青粘性小而流动性大，温度稳定性较差。 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，但塑性较差。 溶胶－凝胶型石油沥青的性质介于溶胶型和凝胶型两者之间。 二、胶体结构 溶胶型 溶凝型 凝胶型 1- 胶束 2-粒子3- 油组分 4- 外部薄膜 5- 沥青质 6- 凝胶颗粒 7- 结合的油组分 三、主要性质 粘滞性　沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗变形的能力。它是沥青材料最为重要的性质。工程上，对于半固体或固体的石油沥青用针入度指标表示。针入度越大，表示沥青越软，粘度越小。 延性和脆性　沥青的延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，通常是用延度作为条件指标来表征。延度值愈大，表示沥青塑性越好。 温度敏感性　温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能，是沥青的重要指标之一。在沥青的常规试验方法中，软化点试验可作为反映沥青温度敏感性的方法。 大气稳定性　大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期综合作用下抵抗老化的性能。它是以沥青试样在加热蒸发前后的“蒸发损失百分率”和“蒸发后针入度比”来评定。蒸发损失百分率愈小，蒸发后针入度比愈大，则表示沥青大气稳定性愈好，亦即“老化”愈慢。 沥青的其他性质 溶解度、闪点、燃点等 四、技术要求 石油沥青按用途分为建筑石油沥青、道路石