第六章沥青及沥青溷合料

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1、第6章沥青与防水材料本章学习目标1. 掌握沥青材料的基本组成、工程性质及测定方法；了解沥青的改性和掺配，了解主要沥青制品及其用途。2. 掌握防水及堵水材料的主要类型及性能特点；沥青是一种土木工程中应用较多的有机胶凝材料，它是由一些极为复杂的高分子碳氢化合物及其非金属(氧、硫、氮等)衔生物所组成的棍合物，在常温下呈固体、半固体或稠液体的形态。沥青是憎水性材料，几乎不溶于水，且构造致密，具有良好的防水性；沥青能抵抗一般酸、碱、盐类等侵蚀性液体和气体的侵蚀，具有较强的抗腐蚀性；沥青能紧密粘附于矿物材料的表面，具有很好的粘结力；同时，它还具有一定的塑性，能适应基材的变形。因此，沥青被广泛应

2、用于防水、防潮、防腐工程及道路工程、水工建筑等。沥青按产源分为以下品种10.1沥青与沥青混合料10.2防水涂料10.3防水卷材10.4密封材料10.1.1石油沥青石油沥青是石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油(如汽油、柴油等)及润滑油后的残留物，再经加工而得的产品．颜色为褐色或黑褐色。采用不同产地的原油及不同的提炼加工方式，可以得到组成、性质各异的多种石油沥青品种。按用途不同将石油沥青分为道路石油沥青、建筑石油沥青、防水、防潮石油沥青和普通石油沥青。一.石油沥青的组分油沥青是由多种高分子碳氢化合物及其非金属(主要为氧、硫、氮等)衍生物组成的复杂混合物。因为沥青的化学组成复杂，对组成进行分

3、析很困难，且其化学组成也不能反映出沥青性质的差异，所以一般不作沥青的化学分析。通常从使用角度出发，将沥青中按化学成分和物理力学性质相近的成分划分为若干个组，这些组就称为“组丛”。在沥青中各组丛含量的多寡与沥青的技术性质有着直接的关系。石油沥青的组丛如下：(1)油分(2)树脂(3)地沥青质(1)油分：油分为淡黄色至红褐色的油状液体，是沥青中分子量最小和密度最小的组分，在石油沥青中，油分的含量为40％一60％。油分赋予沥青以流动性。(2)树脂：树脂又称脂胶，为黄色至黑褐色半固体粘稠物质，分子量比油分大，沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂能溶于三氯甲烷、汽油和苯等有机溶剂，但在酒精

4、和丙酮中难溶解或溶解度很低。中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等性能愈好。在石油沥青中，树脂的含量为15％一30％，它使石油沥青具有良好的塑性和粘结性此外，石油沥青中还含2％一3％的沥青碳和似碳物，为无定形的黑色固体粉末，它是在高温裂化，过度加热或深度氧化过程中脱氢而生成的，是石油沥青中分子量最大者。它会降低石油沥青的粘结力。石油沥青中还含有蜡，它会降低石油沥青的粘结性和塑性。同时对温度特别敏感(即温度稳定性差)。所以蜡是石油沥青的有害成分。(3)地沥青质地沥青质为深褐色至黑色固态无定形的超细颗粒固体粉末，分子量比树脂更大，不溶于汽油，但能溶于二硫化碳和四氯化碳中。地沥青质是

5、决定石油沥青温度敏感性和粘性的重要组分。沥青中地沥青质含量在10％一30％。其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，也愈硬脆。二.石油沥青的技术性质1．粘滞性石油沥青的粘滞性又称粘性或稠度，它是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性，是沥青材料软硬、稀稠程度的反映。各种石油沥青的粘滞性变化范围很大，粘滞性的大小与其组分及温度有关。当地沥青质含量较高，同时又有适量树脂，而油分含量较少时，则粘滞性较大；在一定温度范围内，当温度升高时，则粘滞性随之降低，反之则增大。粘滞性应以绝对粘度表示，但因其测定方法较复杂，故工程中常用相对粘度(条件粘度)来表示粘滞性，对使用粘稠(半固体或固体)的石油沥

6、青用针入度表示，对液体石油沥青则用粘滞度表示。针入度(或粘滞度)是石油沥青的重要技术指标之一。针入度反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。针入度值越小，表明粘度越大。粘稠石油沥青的针入度是在规定温度(25℃)条件下，以规定重量(100g)的标准针，在规定时间(5s)内贯入试样中的深度表示，单位以1/10mm计。粘滞度是将一定量的液体沥青，在某温度下经一定直径的小孔流出50cm3所需的时间，以秒表示。常用符号“CdtT”表示粘滞度，其中d为小孔直径(mm)，t为试样温度，T为流出50cm3沥青的时间。d有10、5、3(mm)三种，t通常为25℃或60℃。2．塑性塑性指石油沥青在外力作用下

7、产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。石油沥青的塑性与其组丛有关，当其中树脂含量较多，且其它组丛含量又适当时，则塑性较好。温度及沥青膜层厚度也影响塑性。温度升高，则塑性增大，当膜层增厚，塑性也增大，反之则塑性越差。当膜层薄至1m时，塑性近于消失，即接近于弹性。在常温下，塑性较好的沥青在产生裂缝时，也可能由于特有的粘塑性而自行愈合，故塑性也反映了沥青开裂后的自愈能力。沥青之所以能配制成性能良好的柔性防水材料，很大程度上决定于沥青的塑性。沥青的塑性对冲