沥青及沥青混合料培训课件下载

• 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。 • 沥青材料按其在自然界中的获得方式可分为二大类：
• （1）地沥青：天然沥青；石油沥青。
• （2）焦油沥青：煤沥青；页岩沥青。
• 沥青主要用于道路工程以及防潮、防水、防腐蚀材料。
• 2.沥青的基本组成结构 • （1）石油沥青的基本组成 • 石油沥青是由石油经蒸馏、吹氧、调和等工艺加工得到 的残留物。 • 化学组分分析就是将沥青分离为几个化学性质相近，而 且具有某些共同特征的部分划分为一组，这些组就称为 “组分”。
• （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。 • 在大气因素的综合作用下，沥青中的低分子量组分会向 高分子量组分转化递变，即油分一树脂—地沥青质。由 于树脂向地沥青质转化的速度要比油分变为树脂的速度 快得多，因此石油沥青会随时间进展而变硬变脆，亦即 “老化”。 • 石油沥青的大气稳定性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。其 测定方法是：先测定沥青试样的质量及其针入度，然后 将试样置于烘箱中，在160℃下加热蒸发5h，待冷却后 再测定其质量和针入度，则
• 粘滞度是在规定温度t（通常为20℃、25℃、 30℃或60℃），规定直径d（为3mm、5mm或者 10mm）的孔流出50㎝３沥青所需的时间秒数T。 d C 常用符号“t T ”表示。粘滞度测定示意图见下 图。 • 针入度是在规定温度25℃条件下，以规定100 g 的标准针，在规定时间5s 内贯入试样中的深度 （1/10mm为1度）表示。针入度测定示意图见下 图。显然，针入度越大，表示沥青越软，粘度越 小。 • 一般，地沥青质含量高，有适量的树脂和较少的 油分时，石油沥青粘滞性大。温度升高，其粘性 降低。
•(6)溶解度 • 沥青的溶解度是指沥青在溶剂中(苯 或二硫化碳)溶解的百分率。沥青溶解度是 用来确定沥青中有害杂质含量的。 • 沥青中有害物质含量高，主要会降低 沥青的粘滞性。一般石油沥青溶解度高达 98%以上，而天然沥青因含不溶性矿物质， 溶解度低。
•(7)水分
• 水在纯沥青中溶解度在0.001%~0.01% 之间。沥青吸收的水分取决于所含能溶于 水的盐分的多少，沥青含盐分越多，水作 用时间越长，水分就越大。
• （2）塑性 • 塑性是指石油沥青在外力作用时产生变形而不破 坏，除去外力后仍保持变形后的形状不变的性质。 • 石油沥青的塑性用延度指标表示。沥青延度是把 沥青试样制成 ∞字形标准试模（中间最小截面 积为1㎝２）在规定的拉伸速度（5cm/min）和规 定温度（25℃）下拉断时的伸长长度，以cm为 单位。延度指标测定的示意图见下图。延度值愈 大，表示沥青塑性愈好。 • 一般，沥青中油分和地沥青质适量，树脂含量越 多，延度越大，塑性越好。温度升高，沥青的塑 性随之增大。
6.沥青和沥青混合料
• 6.1 沥青材料 • 6.2 沥青混合料
学习目标：
• 掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测 定方法；了解主要沥青制品及其用途。 • 掌握沥青混合料配合比，包括矿质材料配 合比的设计和配制；了解沥青混合料使用 要点。
6.1 沥青材料
• 6.1.1沥青的分类与基本组成结构
• 1.沥青的分类
• （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。 • 1）软化点 • 软化点是指沥青由固态转变为具有一定流动性膏 体的温度，可采用环球法测定（见上图）。 • 沥青软化点不能太低，不然夏季易融化发软；但 也不能太高，否则不易施工，并且品质太硬，冬 季易发生脆裂现象。石油沥青温度敏感性与地沥 青质含量和蜡含量密切相关。地沥青质增多，温 度敏感性降低。工程上往往用加入滑石粉、石灰 石粉或其它矿物填料的方法来减小沥青的温度敏 感性。沥青中含蜡量多时，其温度敏感性大。
40~60
树脂
粘稠状 物体 无定形 固体粉末
黄-黑色 略大于1
600~ 1000
15~30
地沥 青质
深褐黑色
大于1
＞1000
10~30
• 2）石油沥青的胶体结构 • 胶体结构的形成：沥青的胶体结构是以沥 青质为胶核，树脂和油分被吸附其表面，并逐渐 向外扩散形成胶团，胶团再分散于油分中。
• 胶体结构类型：
• 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)闪点和燃点
• 闪点是指沥青达到软化点后再继续加 热，则会发生热分解而产生挥发性的气体， 当与空气混合，在一定条件下与火焰接触， 初次产生蓝色闪光时的沥青温度。
• 燃点又称着火点。当沥青温度达到闪 点，温度如再上升，与火接触而产生的火 焰能持续燃烧5s以上时，这个开始燃烧的 温度即为燃点。 • 各种沥青的最高加热温度都必须低于 其闪点和燃点。
• 将沥青分离为油分、树脂和沥青质等三组分。 • 油分赋予沥青以流动性，其含量直接影响沥青的柔软性、 抗裂性及施工难度； • 树脂主要使沥青具塑性和粘性； • 沥青质决定沥青的粘结力、粘度和温度稳定性，以及沥 青的硬度、软化点等。
组分
状态
Biblioteka Baidu染色
比密度
分子量
含量， %
油分
油状液体
淡黄红褐色
小于1
300~500
• A.溶胶结构——具有较好的自愈性和低温变形能 力，但温度稳定性较差。
• B. 溶 - 凝胶结构——在高温时具有较低的感温性， 低温时又有较好的形变能力。 • C.凝胶结构——具有温度稳定性较好，但低温变 形能力较差。
• • • •
6.1.2沥青的主要性质及其测试方法 1.沥青的主要性质及测试方法 （1）粘滞性 石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相 对流动的一种特性。也可以说，它反映了沥青软 硬、稀稠的程度。是划分沥青牌号的主要技术指 标。 • 液体石油沥青的粘滞性用粘滞度（也称标准粘度） 指标表示，它表征了液体沥青在流动时的内部阻 力；对于半固体或固体的石油沥青则用针入度指 标表示，它反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。