《沥青材料》PPT课件

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1、第六章沥青材料沥青材料的品种很多，按其在自然界获得的方式不同，可分为地沥青和焦油沥青两大类。1．地沥青是指地下原油演变或加工而得到的沥青。又分为天然沥青和石油沥青。2．焦油沥青是干馏有机燃料（煤，页岩，木材料等）所收集的石油再经加工而得到的一种沥青材料，按干馏原料的不同，焦油沥青可分为煤沥青、页岩沥青、木沥青和泥岩沥青。工程上常用的焦油沥青是煤沥青。沥青材料是这类材料的总称，它具有良好的憎水性，粘接性和塑性，可以防水，防潮，因而广泛应用与道路和水利工程。通常所讲的沥青是石油沥青，其它沥青都要在沥青俩字前加上名称以示区别。在道路建筑中最常用的是石油沥青和煤沥青两

2、类,其次是天然沥青。第一节石油沥青一、石油沥青的分类和产生（一）石油沥青生产工艺概述（二）石油沥青的分类二、石油沥青的组成和结构（一）元素组成（二）石油沥青的化学组分（三）石油沥青的结构在常压塔底收集的常压重油，能否直接加工成沥青，主要决定于原油的稠度。我国大多数油井开采的原油，稠度均较低，所得常压重油通常需要进入减压塔作减压蒸馏后，再进入氧化塔或深拔装置或溶剂脱沥青装置，经过进一步加工才能得到沥青。但也有少数油井开采的原油稠度较大，其常压重油稠度也较大，直接进行减压蒸或深拔后即可得到直馏沥青。常用石油沥青主要是由氧化装置、溶剂脱沥青装置或深拔装置所产生的粘稠

3、沥青。为了改善粘稠沥青的使用性能，还可采取各种方式将其加工成液体沥青，调和沥青，乳化沥青，混合沥青和其他改性沥青等。1．按原油的成分分类⑴石蜡基沥青；⑵环烷基沥青；⑶中间基沥青；2．按加工方法分类⑴直馏沥青；⑵氧化沥青；⑶溶剂沥青；⑷裂化沥青3．按沥青在常温下的稠度分类4.按用途分类⑴道路石油沥青；⑵建筑石油沥青；⑶普通石油沥青石油沥青是由多种碳氢化合物及其非金属（氧，硫，氮）的衍生物组成的混合物，它的分子表达通式为CnH2n+aObScNd。化学组成主要是碳（80%～87%）、氢（10%～15%），其次是非烃元素，如氧、硫、氮等（<3%）。此外，还含有一些微

4、量的金属元素，如镍、钒、铁、锰、镁、钠等，但含量都极少，约为几个至几十个ppm(百万分之一)。1．三组分分析法石油沥青的三组分分析法是将石油沥青分离为油分、树脂、沥青质三个组分。2．四组分分析法⑴沥青质；⑵饱和分；⑶环烷芳香烃；⑷极性芳香分3.沥青的含蜡量由于沥青中蜡的存在，在高温时使沥青容易发软，导致沥青的高温稳定性降低，出现车辙。同样低温时会使沥青变得脆硬，导致路面低温抗裂性降低，出现裂缝。1．胶体理论2.胶体的结构类型根据沥青中各组分的化学组成和相对含量的不同，可以形成不同的胶体结构。沥青的胶体结构，可分为下列三个类型：⑴溶胶型结构⑵溶-凝胶型结构⑶凝胶

5、型结构3.胶体结构类型的判定三、石油沥青的技术性质（一）粘滞性（粘性）粘滞性是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力。是反映沥青内部材料阻碍其相对流动的特性。1．沥青的绝对粘度（亦称动力粘度）F=η•A（6-1）式中：F──移动顶层平面的力(N)（即等于沥青薄膜内部胶团抵抗变形的能力）A──沥青薄膜层的面积(cm2)V──顶层位移的速度（m/s）D──沥青膜的厚度（cm）η──反映沥青粘滞性的系数，及绝对粘度（Pa·s）当令，τ=F/Aγ=v/d时，可将式6-1改写为：（6-2）式中：τ──剪应变（N/cm2）(沥青薄膜层单位面积上所受的剪切力)γ──剪变率（s-1

6、）(位移速度在d方向的变化率)2.沥青的相对粘度沥青的相对粘度也称为条件粘度，是反映沥青材料在温度条件下表现出的性质。η=⑴针入度(如图1所示)是测定粘稠石油沥青粘结性的常用技术指标，采用针入度仪测定。沥青的针入度是在规定的温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直灌入试样的深度，以0.1mm表示。试验条件以PT，m，t表示其中P为针入度，T为试验温度，m为荷载重，t为贯入时间。针入度值越小，表示粘度越大。我国现行使用的粘稠沥青技术标准中，针入度是划分沥青技术等级的主要指标。针入度值越大，表明沥青愈软（稠度愈小）。⑵粘度粘度又称粘滞度，是测定液体沥青粘结性的常用技

7、术指标。粘度是指沥青试样在规定温度下，通过规定孔径，流出50mL试样所需的时间，以s为单位。我国目前采用道路标准粘度计测定.（二）塑性塑性是指沥青在外力作用下发生变形而不被破坏的能力。影响塑性大小的因素与沥青的组分及温度有关。沥青中树脂含量多，油分及沥青质含量适当，则塑性较大。当温度升高，塑性增大，沥青膜层愈厚则塑性愈高。反之，塑性愈差。在常温下，塑性好的沥青不易产生裂缝，并减少摩擦时的躁声。同时它对于沥青在温度降低时抵抗开裂的性能有着重要影响。沥青的塑性用延度表示，用延度仪测定。（三）温度稳定性（感温性）是指沥青的粘滞性和塑性随温度升降不产生较大变化的性能。

8、当温度升高时，沥青由固态或半固态逐渐软