沈阳农业大学水利学院建筑材料课件 第六章.ppt

第7章 沥青材料 ? 主要内容： *.沥青材料的基本概念 2.石油沥青的化学组分和胶体结构 3.石油沥青的技术性质和技术标准 4.其他沥青 ? 7.1 概 述 1.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。 在常温下，沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或液态。 2.分类: 7.2 石油沥青 7.2.1 石油沥青的生产工艺概述 7.2.3 石油沥青的技术性质 1.物理常数 2.粘滞性 3.延性 4.温度敏感性 1.物理常数 （1）密度——在规定温度条件下，单位体积的质量。 单位：kg/m3或 g/cm3。 我国现行试验方法规定测定15℃下沥青密度。 （2）相对密度——在规定温度下，沥青质量与同体积水质量 之比。 我国现行方法规定测定25℃下的相对密度。 沥青15℃密度与25℃相对密度之间的换算公式： 沥青与水的相对密度（25/25℃）= 沥青的密度（15℃）×0.996 2.粘滞性 ——反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力，简称为粘性，以绝对粘度表示。 沥青的粘度是沥青首要考虑的技术指标之一。 沥青绝对粘度的测定方法精密度要求高，操作复杂，不适于作为工程试验，因此，工程中通常采用条件粘度反映沥青的粘性。 （1）针入度 1）针入度的定义 针入度——在规定温度条件下，以规定质量的标准针经过规定的时间贯入沥青试样的深度， 单位：0.1mm。 常用试验条件： 2）表示方法：P（25℃，100g，5s）。 3）表征意义 沥青的针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小。针入度是目前我国粘稠石油沥青的分级指标。 标号：一般取针入度的平均值。 例如：90号沥青，针入度范围为80～１００（０.１mm） 110号沥青，针入度范围为80～１００（０.１mm） 3.延性 ——是沥青材料当受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，以延度作为条件延性的表征指标。 （1）延度的定义 延度——将沥青试样制成8字形标准试件，采用延度仪，在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，单位：cm。 规定条件为：试验温度有0℃、15℃、25℃三种； 拉伸速度有1 cm/min、5cm/min两种。 沥青延度测定示意图 （2）延度的表示方法： D（T，v） 其中，T为试验温度，v为拉伸速度。 （3）测定延度的意义 沥青延度与其流变特性、胶体结构和化学组分等有着密切的关系。 研究表明： ? 随着沥青胶体结构发育成熟度的提高，含蜡量的增加，以及饱和蜡和芳香蜡的比例增大等，都会使沥青的延度值相对降低。 ? 沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。 4.温度敏感性 （1）软化点 （2）针入度指数 （3）脆点 （1）软化点 沥青材料是一种非晶质高分子的混合材料，没有固定的熔点。沥青材料在由固态转变为液态的温度阶段是一种粘滞流动状态，在工程施工和使用中为保证沥青不致由于温度升高而产生流动的状态，常常采用软化点来表示沥青的温度敏感性。 1）定义 软化点——人为选定的沥青由固态到液态的转变温度范围中的一个条件粘度。 2）测定方法 我国现行试验方法要求采用环与球法软化点。 如图，该法是将沥青试样注于规定内径的铜环中，环上置一钢球，在规定的加热速度下，沥青试样逐渐软化，直至在钢球荷重作用下滴落到下层金属板时的温度，称为软化点，单位：℃ 。 ? 表示：TRB 3）软化点的意义 ? 沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。 ? 针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度， 软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。 因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的一项指标，又是沥青粘度的一种量度。 （2）针入度指数 1）定义 沥青的针入度指数——评价沥青技术性质的一个重要指标，既可以反映沥青的感温性，又可以划分沥青的胶体结构。 2）公式 针入度指数（Penetration Index，简称PI）是P.Ph.普费（Pfeifer）和F.M.范·杜尔马尔（Van Doormaal）等提出的一种评价沥青感温性的指标。 研究观点：沥青针入度值的对数