8.沥青与沥青混合料.ppt

土木工程材料
Civil Engineering Materials
主讲:李庆录蒋连接李琳

8 沥青与沥青混合料
学习知识点:
1. 石油沥青:石油沥青的组成与结构,石油沥青的性质与检测方法、技术标准,石油沥青的选用。
2、煤焦油与煤沥青:煤焦油,煤沥青及其技术性质。
3、高聚物改性沥青:树脂改性沥青,橡胶改性沥青。
4、沥青防水材料:基层处理剂,沥青胶,沥青密封材料,沥青防水卷材。
教学要求:
1、掌握石油沥青的组成和结构,技术性质和检测方法。了解石油沥青的选用。
2、了解煤焦油和煤沥青的性质及其特点。
3、了解高聚物改性沥青的品种及其特点。
4、掌握冷底子油、乳化沥青的用途,了解常用沥青胶、沥青密封材料、沥青防水卷材的品种、特点及其使用方法。

8 沥青与沥青混合料
1、沥青定义
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。
2、沥青特点
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。
3、沥青种类
地沥青:天然沥青,石油沥青
焦油沥青:煤沥青,页岩沥青

石油沥青
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。
种类:
建筑石油沥青
道路石油沥青
普通石油沥青

石油沥青
一、石油沥青的组成与结构
(一)石油沥青的组成
1、化学组成:
80-87% 碳;
10-15% 氢;
<=5% 氧, 氮和硫;
微量的钒、镍、铝和硅
2、组分:
将石油沥青中化学性质和物理力学性质相近的成分或化合物划分成为若干组,这些组称为组分或组丛。
三组分:
油分
树脂
地沥青质

石油沥青
石油沥青各组分的特征及其作用
组分
含量
分子量
碳氢比
密度
特征
主要作用
油分
45%-60%
200-700
-
-
无色或淡黄色,粘性液体,可溶于大部分有机溶剂,不溶于酒精。
是决定沥青流动性的组分。油分多,流动性大,粘性小,温度敏感性大。
树脂
15%-30%
800-3000
-
-
红褐至黑褐色的粘稠半固体,多呈中性,少量酸性,熔点低于100℃。
是决定沥青塑性的组分。树脂含量增加,塑性增大,温度敏感性增大,反之降低。
地沥青质
5%-30%
1000-5000
-
-
黑褐至黑色的硬而脆的固体微粒,加热后不溶解,分解为坚硬的焦炭。
是决定沥青粘性的组分。含量高,沥青的粘性大,温度敏感性小,塑性低,脆性增加。

石油沥青
(二)石油沥青的结构
胶体理论:油分和树脂可以相互溶解,树脂能浸润地沥青质,并在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以地沥青质为核心,周围吸附部分树脂和油分的互溶物而构成的胶团,无数胶团分散在油分中形成胶体结构。
溶胶型结构:沥青中油分和树脂含量较多,其塑性、温度敏感性较大,粘性小,开裂后自愈能力强。
凝胶型结构:沥青中地沥青质含量高,胶团外围膜层较薄,分子间吸引力较大,塑性、温度敏感性较小,粘性大,开裂后自愈能力差。
溶凝胶型结构:沥青中地沥青质含量适中,性质介于溶胶型和凝胶型之间。

石油沥青
二、石油沥青的技术性质
1、粘滞性(粘性)
概念:沥青在外力作用下,抵抗变形的能力,反映沥青软硬、稀稠的程度。
评价指标:针入度和相对粘度。
测定方法:标准粘度计和针入度仪法。
对于在常温下呈固体或半固体的石油沥青是用针入度表示粘性的大小。标准测定方法为:在25℃条件下,以重量100g的标准试针,经历5s贯入试样中的深度,以1/10mm为单位表示。针入