第7章沥青及沥青混合料(讲义).ppt

第7章 沥青及沥青混合料 7.1 沥青材料 7.1.1　石油沥青（Petroleum asphalt） 7.1.2　沥青的主要性质及其测试方法 7.1.3　沥青的掺配改性及主要沥青制品 7.2 沥青混合料 7.2.1 沥青混合料的组成结构及其对性能的影响 7.2.2 沥青混合料的技术性质 7.2.3 沥青混合料配合比设计 　 7.1 沥青材料 定义： 沥青材料是由一些极其复杂的高分子的碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属（氧、硫，氮）的衍生物所组成的混合物。 7.1沥青材料7.1.1石油沥青 1.石油沥青的组分和结构 （1）石油沥青的组分 将沥青中化学成分及性质极为接近，并且与物理力学性质有一定关系的成分，划分为若干个组，这些组就称为“组分”。 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：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：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。 三组分分析法 (２)树脂（沥青脂胶）。沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质（半固体），分子量比油分大（600～1000），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，它赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性。 （1）溶胶结构。地沥青质含量较少，胶团间完全没有引力或引力很小，在外力作用下随时间发展的变形特性与粘性液体一样。直馏沥青的结构多为溶胶结构。（直馏沥青是石油原油提炼出汽油、煤油、中油、重油等产品剩余的残渣. ） （2）?凝胶结构。凝胶结构地沥青质含量很多，胶团间有引力形成立体网状，地沥青质分散在网格之间，在外力作用下弹性效应明显。氧化沥青多属于凝胶结构。（氧化沥青是直馏沥青在氧化釜内加温注氧后形成的.二者的主要区别除含氧量不同外,在常温下氧化沥青无挥发性物质逸出,但粘滞性提高 。） （3）溶一凝胶结构介于溶胶与凝胶之间，并有较多的树脂，胶团间有一定吸引力，在常温下受力变形的最初阶段呈现出明显的弹性效应，当变形增加到一定数值后，则变为有阻尼的粘性流动。 大部分优质道路沥青均配成溶～凝胶型结构，具有粘弹性和触变性，故亦称弹性溶胶。 图7-1 胶体结构 　　　　　　　　　　　  3.石油沥青的技术性质 (1) 石油沥青的主要性质及其测试方法　　①粘滞性　 石油沥青的粘滞性又称粘性。 粘滞性应以绝对粘度表示，但因其测定方法较复杂，故工程中常用相对粘度（条件粘度）来表示粘滞性，对使用粘稠（半固体或固体）的石油沥青用针入度（penetration）表示，对液体石油沥青则用粘滞度表示。 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，针入度是划分沥青标号的重要依据。 　　 点击图标看针入度动画演示 表示方法：常用符号“CdtT”表示粘滞度。例如： C525100 ③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。　　 点击图标看软化点动画演示 针入度、延度、软化点是评价粘稠石油沥青路用性能最常用的经验指标，所以通称“三大指标”。 ④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。　　 ⑤沥青的其他性质 除以上四种主要性质外，还需了解石油沥青的溶解度、闪点和燃点等性质。 A. 溶解度　　溶解度指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率。用以限制有害的不溶物（如沥青碳或似碳物）含量。不溶物会降低沥青的粘结性。 B. 闪点和燃点 　　沥青材料在使用时必须加热，当加热至一定温度时，沥青材料中挥发的油分蒸汽与周围空气组成混合气体，此混合气体遇火焰则易发生闪火。若继续加热，油分蒸汽的饱和度增加，由于此种蒸汽与空气组成的混合气体遇火焰极易燃烧而引起火灾。为此，必须测定沥青加热闪火和燃烧的温度，即所谓闪点和燃点。　　闪点和燃点是保证沥青加热质量和施工安全的一项重要指标。 沥青闪燃点仪 沥青闪燃点仪 7.1.2煤焦油简介 煤焦油是生产焦炭和