沥青及沥青混合料

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1、第七章沥青及沥青混合料沥青：能溶于汽油、二硫化碳等有机溶剂，但几乎不溶于水，属憎水材料。与矿物材料有较强的粘结力，具有良好的防水、抗渗、耐化学侵蚀性。沥青分类：天然沥青　地沥青固体石油沥青石油沥青半固体石油沥青沥青　液体石油沥青页岩沥青　焦油沥青木沥青　低温煤沥青煤沥青中温煤沥青　　高温煤沥青天然沥青为石油浸入岩石或流出地表后，经地球物理因素的长期作用，轻质组分挥发和缩聚而成的沥青类物质。石油沥青是用石油炼制其它油品后的残渣加工而得到的产品。　焦油沥青是将各种有机物（煤、泥炭、木材等）干馏加工得到的焦油，经再加工而得

2、到的产品。第一节沥青材料　一、石油沥青（一）石油沥青的组成与结构　1．石油沥青的组分　石油沥青中各组分的含量与性状如表7-1。第3页共21页表7-1石油沥青的组分及特性组分名称颜色状态密度g/cm3分子量含量（%）特点作用油分淡黄至红褐色透明液体0.7～1.0300～50045～60溶于苯等有机溶剂,不溶于酒精赋予沥青以流动性,但含量多时,沥青的温度稳定性差。树脂黄色至黑褐色粘性半固体1.0～1.1600～100015～30溶于汽油等有机溶剂,难溶于酒精和丙酮赋予沥青以塑性，树脂组分含量高，不但沥青塑性好，粘性也好。

3、沥青质深褐色至黑色脆性固体微粒1.1～1.51000～60005～30溶于三氯甲烷,二硫化碳,不溶于酒精赋予沥青温度稳定性和粘性，沥青质含量高，温度稳定性好，但其塑性降低，沥青的硬脆性增加。2．石油沥青的胶体结构（1）溶胶型结构。沥青质组分少，胶团之间距离较大，相互吸引力很小，形成高度分散的溶胶型结构。液体沥青多属溶胶型胶体结构。　（2）凝胶型结构。沥青质组分多，胶团之间的距离小，吸引力大，形成凝聚型结构。氧化沥青多属凝胶型胶体结构。　（3）溶—凝胶型结构。沥青质和树脂含量适当，则可形成介于溶胶和凝胶之间的结构，即溶

4、—凝胶型结构。（二）石油沥青的技术性质　1．粘滞性粘滞性是沥青材料抵抗外力作用下发生粘性变形的能力。（1）针入度。针入度是表示粘稠石油沥青粘度的指标。在一定温度条件下，在规定时间内，标准针垂直贯入沥青试件的深度（以0.1mm计）称为针入度。针入度试验通常规定试验温度为25℃，标准针质量100g，贯入时间5s，可表示为P（25℃，100g，5s）。针入度值越大，沥青的粘度越小。（2）标准粘度。液体沥青的粘度须用流出型粘度计测定。使一定温度（20℃、25℃、30℃、50℃或60℃）的沥青试样，通过一定孔径（3mm、5mm

5、或10mm）的孔口流出50ml所经历的时间（s），即为其标准粘度。试验温度越高，流孔直径越大，流出时间越长，则表示沥青的粘度越大。第3页共21页2．耐热性　耐热性是指粘稠沥青在高温下不软化、不流淌的性能。用软化点（t软）表示。软化点通常用环球法测定。将沥青注入标准铜环内制成试件，试件中央放一质量3.5g的铜球，并置于水（或甘油）中，以5℃/min的升温速度加热，沥青逐渐软化下垂，当其与下金属板接触时的水温（或甘油温度），即为软化点（以℃为单位）。软化点高的沥青耐热性好。　3．温度稳定性　温度稳定性是指沥青的粘度受温度

6、变化影响的程度。由高弹态向玻璃态转化的温度为沥青的脆化点t脆（相当于针入度为1.2时的温度），而由高弹态向粘流态转化的温度为软化点t软（相当于针入度为800时的温度）。　令ΔT=t软－t脆ΔT——为粘弹性温度区域软化点愈高，温度稳定性愈好。沥青针入度的对数与温度有直线关系，直线的斜率表示沥青粘度（以针入度的对数表示）对温度的变化率，斜率愈大，温度稳定性愈差。因此，可用此斜率（A）作为沥青温度稳定性的评定指标，并称之为针入度—温度感应系数。　1g800−1gp(25,100g,5s)第3页共21页A=t软−25(7-

7、1)第3页共21页由于A值常为一小数，使用不便，故引入针入度指数P.I。取P.I为A的函数，并使其变化范围为-10～+20，且典型溶-凝胶型沥青（A=0.04）的P.I值为0。则针入度指数第3页共21页　　P.I=30−101+50A(7-2)第3页共21页P.I值愈大，沥青温度稳定性愈好。根据P.I值可以对沥青的胶体结构类型作出判断：溶胶型沥青P.I<-2　溶—凝胶型沥青-2

8、延伸度（简称延度）表示。延度试验如图7-6所示，将一定温度（25℃、15℃或0℃）的沥青标准试件，以一定的拉伸速度（50或10）mm/min延伸，试件拉断时延伸的长度即为延度，以cm计。通常采用的试验条件为温度25℃、拉伸速度50mm/min。第3页共21页延度越大，表示沥青的塑性越好。　5．耐久性　沥青材料在施工过程中的长时间高温加热和在使用