沥青与沥青混合料课件.ppt

第11章沥青及沥青混合料

目录

本章提要

概述沥青：有机胶凝材料，是高分子碳氢化合物和非金属衍生物的混合物。沥青的特点热塑性材料，加热就软化；憎水性材料，耐水、不溶于水；良好的粘结性和粘弹性；较强的耐腐蚀性。种类地沥青：天然沥青，石油沥青焦油沥青：煤沥青，页岩沥青

分类地沥青焦油沥青天然沥青：石油在自然条件下，长时间经受地球物理因素作用形成的产物。石油沥青：石油经各种炼油制工艺加工而得的石油产品。煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经再加工后得到的产品。页岩沥青：页岩炼油油工业的副产品。沥青

11.1.1石油沥青的组分与结构定义：石油原油经蒸馏等提炼各种轻油（如汽油、柴油等）及润滑油后的残留物，或经过加工而得的产品。是一种有机胶凝材料。常温下有固体、半固体或粘性液体三种形态。11.1石油沥青

砂与水石油石油气泵站过滤储存储存蒸馏塔冷凝器加热管轻油中轻油重油沥青空气氧化沥青加工成乳化沥青石油蒸馏过程

11.1.1石油沥青的组分与结构

2.石油沥青的胶体结构组分的相溶特性油分与树脂可互溶；树脂能浸润地沥青质而在其表面形成薄膜。胶体结构以地沥青质为核心构成胶核；胶核周围吸附部分树脂和油分构成胶团；无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。分为三种类型：

地沥青质胶核树脂质胶核油分

溶胶型——沥青质少、油分和树脂多，胶团之间易滑动。沥青粘性小而流动性大，耐热性差；凝胶型——沥青质多、油分和树脂少，胶团之间不易滑动。石油沥青弹性、粘结性大，耐热性高，但塑性差；溶胶－凝胶型——沥青质含量适当，结构状态与沥青性质介于上述二者之间。大多数优质沥青属于这种结构。（a）溶胶结构（b）溶-凝胶结构（c）凝胶结构

溶胶结构凝胶结构沥青的胶体结构溶凝胶结构

粘性（粘滞性）塑性（延性）温度敏感性大气稳定性其他性能

粘性（粘滞性）概念：粘性反映石油沥青材料抵抗外力或自重作用下变形的能力。评价指标：相对粘度和针入度。相对粘度越大或针入度越小，粘性越大。测定方法：标准粘度计和针入度仪法。影响因素：组成：地沥青质含量较高，油分含量较小但有时量树脂，则粘性大；温度：在一定温度范围内，粘性随温度升高而降低，反之则随之增大。

沥青的针入度试验规定的荷载、时间和温度下进行P针入度开始时5秒后

针入度仪

针入度等级道路石油沥青200～300150～200110～15080～10050～80建筑石油沥青25～4010～25

塑性概念塑性指石油沥青在外力作用时产生变形而不破坏，除去外力后，则仍保持变形后的形状的性质。也反映了沥青的自愈合性能。评价指标延度（伸长度），延度越大，塑性越好。测定方法把沥青试样制成8字型标准试模（中间最小截面积1cm2），在规定拉伸速度（5cm/min）和规定温度（25/15/10?C）下拉断时的长度，即为延度，用cm为单位表示。影响因素树脂含量较多，其他组分含量适当时，则塑性较大；温度升高，塑性增大；沥青膜层厚度越厚，则塑性愈大。

延度沥青延度试验

延度试验沥青样品模具厘米刻度延度仪在250C下，以5cm/min的速度测量

温度敏感性概念敏感性是指石油沥青的粘性和塑性随温度升降而改变的程度。评价指标软化点，它是沥青材料由固态转变为粘流态时的温度。测定方法环球法影响因素地沥青质含量高，软化点高，温度敏感性减小；沥青中蜡含量高，增大其温度敏感性；加入矿物粉末填料（滑石粉、石灰石粉等）可减小其温度敏感性。

软化点测定试验装置温度计钢球样品

沥青软化点测量开始时终止时钢球

大气稳定性概念指石油沥青在热、光、氧和潮湿等因素长期作用下，抵抗老化使性能稳定的程度。老化现象?上述因素作用下的变化沥青各组分发生递变，油分和树脂含量逐渐减小，而地沥青质含量逐渐增多，流动性和塑性降低，硬脆性增大的过程。评价指标蒸发后的质量损失或蒸发后的针入度比，蒸发损失愈小或蒸发后针入度比愈大，则大气稳定性愈好，“老化”愈慢。测定方法测量在160?C下蒸发5小时后，沥青的针入度与蒸发前针入度比值的百分数，即为蒸发后针入度比。影响因素石油沥青中油分、树脂含量高，则大气稳定性好。

大气稳定性评价针入度比＝老化后沥青的针入度老化前沥青的针入度

蒸发试验烘箱外观

溶解度试验（纯度）

闪点试验（安全性）温度计装满沥青的杯子点火的燃气嘴

道路石油沥青标准

二、石油沥青的选用选用原则：根据工程类别、气候条件和所处工程部位等因素合理选用。在满足使用要求的前提下，应尽量选用较大牌号的沥青，以保证较长的使用年限。1、道路沥青：特点：针入度延度大、软化点低。多用于拌制沥青砂浆和沥青混凝土，用于道路路面及厂房地面及地下防水工程等。2、建筑沥青：特点：针入度小、