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06沥青混凝土路面
第十章 瀝青材料 第十章 瀝青材料 10.1 瀝青材料種類 10.2 地瀝青之性質 10.3 地瀝青材料之等級與規格 10.4 油溶地瀝青之分級與規格 10.5 瀝青混凝土 10.6 瀝青混凝土路面 10.7 瀝青材料之塗封應用 第十章 瀝青材料 瀝青分成地瀝青和焦油兩大類,有天然的也有人造的。 瀝青是碳氫化合物,含烷、烯及芳香族,可為固體、半固體、液體或氣體,是營建工程上的膠結材料。 第十章 瀝青材料 瀝青為黑棕色,有優越的膠結力且不透水,可溶解於CS2,CCl4中。 瀝青的用途廣,主要有瀝青混凝土,屋頂不透水層,營建用品如油毛氈、填縫料、防水材、塗料等。 10.1 瀝青材料種類 瀝青材料分成地瀝青和焦油兩大類,各類又含多種樣式,如圖10-1。 圖10-1 瀝青材料分類 10.1.1 地瀝青 地瀝青最常見,使用最廣泛,主要有天然地瀝青和石油地瀝青兩種: 一、天然地瀝青 天然地瀝青存在於一般的自然礦床中,為石油原油的殘渣,有下列幾種: 1.湖瀝青 2.岩瀝青 3.山瀝青 二、石油地瀝青 石油地瀝青為原油提煉汽油、煤油、柴油、潤滑油後餘留下來的殘渣料,經蒸餾而成。有下列幾種: 1.地瀝青膠泥 -地瀝青膠泥的石油成分含量多,瀝青精含量較少,有良好黏結性、防水性,但軟化點低、感溫性大、耐候性差。 2.油溶地瀝青 -為利用石油汽油或煤油等溶劑加以溶解的地瀝青膠泥。不需加熱即可直接使用在舖面工程上。依溶劑的揮發性分成快凝、中凝及慢凝三種油溶地瀝青。 3.浮化地瀝青 -由地瀝青膠泥與水組成,地瀝青之細粒經由乳化散佈在水中。乳化地瀝青對潮濕表層有良好的黏著效果,常應用於塗抹工業上或舖面的底層、表面層。 4.吹製地瀝青 -由半固體的瀝青渣加熱(204~315℃)後,吹入空氣使發生聚合反應得之。 吹製地瀝青的軟化點高、感溫性小,高耐候性,但延性、黏著性、防水性較差,不適用在舖面工程,可作屋頂材料、防水塗裝、填縫料等。 10.1.2 焦油 又稱柏油,由煤、木材等經蒸餾、提煉而得。 焦油由較輕的油類蒸餾而得,餘留下來的堅硬殘渣即為瀝青脂。 焦油抗風化力佳,但在熱及空氣中易氧化變脆。 10.2 地瀝青之性質 地瀝青呈固體或半固體狀,具黏彈性,黑色或黑褐色。 應用於工程上重要的相關性如稠度、黏滯度、針入度、軟化點、燃燒點、耐久性、老化、硬化、抗水性、感溫性等。 10.2.1 稠度、黏滯度與針入度 稠度代表瀝青材料在特定溫度下的流動性或塑性 瀝青材料的稠度測定法有黏滯度、針入度等。 一、黏滯度 液態的地瀝青可由黏滯度決定其稠度 黏滯度為剪應力與剪速率的比值 瀝青材料的黏滯度可用黏度儀量測,黏滯度用泊(poise)為量測單位,1泊=1 g/cm?s。動黏滯度用史托克(cm2/s)或千分史托克(cSt=mm2/s)表示。 二、針入度 瀝青材料為固體或半固體者,其黏滯度或稠度常用針入度表示。 針入度大者,質較軟,針入度以貫入深度0.1mm為單位。 針入度在300以上屬液態地瀝青,而10以下者為固態地瀝青。 10.2.2 比重 比重可用比重瓶量測,瀝青的比重隨溫度升高而減小。 瀝青比重一般接近1.0,如吹製地瀝青為1.0~1.07,舖路用焦油約1.10~1.25。 10.2.3 軟化點 軟化點指瀝青材料受熱後,由固體轉變成液態的溫度。 軟化點高的瀝青其針入度低,材質較硬。如舖面用的地瀝青膠泥,其軟化點約40~50℃ 10.2.4 閃火點與燃燒點 瀝青材料著火的最低溫度稱為閃火點。若繼續加熱至某一溫度,引起的火焰可持續燃燒5秒以上時,該最低溫度即為燃燒點。 一般瀝青材料的燃燒點比閃火點高約20℃,吹製地瀝青的閃火點都在200℃以上。 10.2.5 耐久性,硬化與老化 耐久性指承受水分、空氣、溫度和雜質的抗力。 地瀝青在空氣中會氧化,引起硬化而有礙其耐久性。這種自然硬化的過程稱為老化硬固。 地瀝青中較輕的碳氫化合物蒸發散失稱為揮發,揮發作用會減損其塑性。 10.2.6 抗水性 水分可能減損地瀝青材料的黏結力,影響其耐久性。 大部分地瀝青具防水性能。 10.2.7 延性與黏性 延性指材料的拉伸能力,可評估瀝青材料的黏性和凝聚性 黏性指瀝青對骨材的黏結能力 地瀝青和焦油有良好的黏性與延性 10.2.8 感溫性 地瀝青對溫度改變敏感,加熱時其稠度即起變化,成為較具可塑性。 地瀝青膠泥的感溫性大,應用於舖面時,高溫下容易形成車轍現象。 10.3 地瀝青材料之等級與規格 地瀝青材料的等級一般依黏滯度、針入度劃分 10.3.1 黏滯度分級 ASTM對地瀝青膠泥的分級有兩種,一為黏滯度分級,另一為老化後黏滯度分級,如表10-1及表10-2 表10-1 地瀝青膠泥於6
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