土木工程材料-第7章-沥青及沥青混合料

《土木工程材料-第7章-沥青及沥青混合料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章沥青及沥青混合料沥青在建筑、公路、桥梁等工程中有着广泛的应用，主要用于生产防水材料和铺筑沥青路面、机场道面。土木工程材料第7章沥青及沥青混合料§7.1沥青材料7.1.1石油沥青石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品。它是一种有机胶凝材料，在常温下呈固体、半固体或粘性液体，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。土木工程材料第7章沥青及沥青混合

2、料1.石油沥青的组成与结构（1）石油沥青的组分石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”或“组分”。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。土木工程材料第7章沥青及沥青混合料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

3、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。中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等性能愈好。另外，树脂中还含有少量酸性树脂。它改善了石油沥青对矿物材料的浸润性。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。土木工程材料第7章沥青及沥青混合料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。地沥青质是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

4、％。其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，也愈硬脆。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，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)。土木工程材料第7章沥青及沥青混合料（2）石油沥青的胶体结构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，构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。在这个分散体系中，分散相为吸附部分树脂的地沥青质，分散介质为溶有树脂的油分。在胶体结构中，从地沥青质到油分是均匀地逐步

5、递变的，并无明显界面。土木工程材料第7章沥青及沥青混合料2.石油沥青的技术性质（1）防水性石油沥青是憎水性材料，几乎完全不溶于水，而且本身构造致密，并与矿物材料表面有很好的粘结力，能紧密粘附于矿物材料表面，同时，它还具有一定的塑性，能适应材料或构件的变形，所以石油沥青具有良好的防水性，故广泛用作土木工程的防潮、防水材料。土木工程材料第7章沥青及沥青混合料（2）粘滞性（粘性、稠度）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，是沥青材料软硬、稀稠程度的反映。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，

6、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，对于粘稠(半固体或固体)的石油沥青用针入度表示，对液体石油沥青则用标准粘度表示。土木工程材料第7章沥青及沥青混合料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。标准粘度是将一定量的液体沥青，

7、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“”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20、25、30或60℃。土木工程材料第7章沥青及沥青混合料（3）塑性塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，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、温度及沥青膜层有关，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；温度升高，则塑性增大；当膜层增厚，塑性也增大。在常温下，塑性较好的沥青在产生裂缝时，也可能由于特

8、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。沥青的塑性对冲击振动荷载有—定吸收能力，并能减少摩擦时的噪声，故沥青是一种优良的道路路面材料。土木工程材料第7章沥青及沥青混合料石油沥