第7章建筑沥青11.ppt

第七章 沥青及沥青混合料 第一节 沥青材料 沥青是高分子碳氢化合物及其非金属（氧、氮、碳等）衍生物组成的极其复杂的混合物，在常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或液体状态。沥青是一种无机的胶结材料，具有粘性、塑性、耐腐蚀及憎水性等，因此在建筑工程中主要用作防潮、防水、防腐材料，用于屋面、地下、以及其他防水工程、防腐工程以及道路工程。 沥青分类：沥青主要分为地沥青和焦油沥青，地沥青又分为天然沥青和石油沥青，焦油沥青分为煤沥青，木沥青，页岩沥青。 一、石油沥青 石油沥青是以原油为原料，经过炼油厂常压蒸馏、减压蒸馏等提炼后，提取汽油、煤油、柴油、重柴油、润滑油等产品后得到的渣油，通常这些渣油属于低标号的慢凝液体沥青。 石油沥青的组成和结构 石油沥青的组分 1、油分:油分为淡黄色至红褐色的油状液体,分子量最小和密度最小(0.7-1.0g/cm3).在１７０℃长时间加热，油分可以挥发．油分可以溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等，但不溶于酒精。油分赋予沥青以流动性，它能降低沥青的粘稠度和软化点，含量适当还能增加沥青的延度。 组分 2、树脂（沥青脂胶） 树脂为黄色至黑褐色粘稠状物质（半固体），分子量比油分大，密度为1.0-1.1g/cm3.沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂能溶于三氯甲烷、汽油、和苯等有机溶剂，但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低。它赋予沥青以很好的粘接性、塑性和可流动性。中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等性能越好。 组分 沥青质（地沥青质）：深褐色至黑色固态无定形物质（固体粉末），分子量比树脂大，密度为1.1-1.5g/cm3,不溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。决定沥青温度敏感性、粘性，含量愈多，软化点愈高，粘性愈大，愈硬脆。 组分 沥青碳和似碳物 2%-3%，无定形黑色固体粉末，分子量最大，降低沥青的粘结力。 蜡 降低石油沥青的粘结性和低温塑性，增大对温度的敏感性。有害成分 石油沥青的胶体结构 溶胶型结构 凝胶型结构 溶——凝胶结构 （一）石油沥青的技术性质 1、粘滞性（简称粘性），是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力。沥青在工程使用中可能受到各种力的作用，如重力、温度应力、车轮荷载等。在沥青路面中，沥青作为粘结材料将矿料粘结起来，形成强度，沥青的粘滞性决定了路面的力学行为。为防止路面夏天出现车辙，冬天出现开裂，沥青的粘性选择是首要考虑的参数。 沥青的粘性通常用粘度表示，粘度和针入度是划分沥青等级（标号）的主要依据。测定液体沥青等材料流动状态的粘度时，应采用标准粘度计（见沥青试验部分），该试验方法是：在标准粘度计中，液体状态的沥青，于规定的温度条件下，通过规定的流孔直径，流出50ml体积，所需的时间秒数（s）被称为沥青的粘度，并以CT,d表示（T为试验温度℃，d为流孔直径mm）。在温度和流孔直径相同的条件下，流出时间（T）愈长，表示沥青粘度愈大。 针入度 是在规定温度（25度）和时间（5秒）条件下，一定重量的标准针（100g），垂直贯入试样的深度表示沥青的针入度值，并以0.1mm为单位（0.1mm=1度）。沥青的针入度用PT,m,t表示，其中P为针入度，T为试验温度，m为标准针（包括连杆及砝码）的质量，t为贯入时间。按我国现行试验法，试验条件为P25℃,100g,5s ，根据需要如采用其它试验条件时，应在试验结果中注明。针入度值是度量沥青稠度的一种指标，通常针入度值较小的沥青，其稠度较高，粘度亦较高。(见实验部分) 2、塑性 塑性是指在外力作用下，产生变形而不破坏的能力。用延度表示。 沥青的延性 是当其受到外力拉伸作用时，所能承受塑性变形的总能力。沥青的延性通常以延度作为条件延性指标来表征，沥青延度值的大小直接反映了工程中沥青在外力作用下，保持内部结构连续或抵抗开裂的能力。沥青的延度值是采用延度）测定的，它是将沥青试样制成8字形标准试件（最小断面1cm2），在规定的试验温度（通常为25℃或15℃）和拉伸速度（通常为5cm/min）条件下，拉断时的长度伸长值（以cm计）。在科研中有时需测定沥青低温（0℃，4℃）时的延度，其拉伸速度常为1cm/min 。 3、温度敏感性 沥青物理性能随温度变化的性质。沥青是一种组成和结构非常复杂的非晶质高聚物，它由液态转变为固态时，没有敏感的固化点或液化点。对于沥青的物理性质与温度之间的关系，通常采用产生硬化与滴落时相对应的某一温度区域范围来表示，在此温度区间内，沥青是一种粘滞流动状态。在工程实际中为保证沥青不致由于温度升高而产生流动的状态，取这一温度区间的0.8721倍作为反映沥青物理状态与温