沥沥青材料介绍.ppt

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1、第九章沥青材料沥青的分类沥青地沥青焦油沥青天然沥青—石油沥青—煤沥青页岩沥青木沥青石油在自然条件下，经长期地球物理因素作用，轻质组分挥发和缩聚而成的沥青类物质。石油经提炼和加工后所得副产品各种有机物经干馏后得到的焦油，经再加工后得到的沥青类物质。按用途将石油沥青分为：道路石油沥青、建筑石油沥青、普通石油沥青9.1石油沥青及煤沥青石油沥青是由石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残留物，再经过加工而得的产品。9.1.1石油沥青的组分与结构9.1.1.1石油沥青的组分石油沥青是由许多高分子碳氢化合物及其非金属（主要为氧、硫、氮等）衍

2、生物组成的复杂混合物。将沥青中化学成分及性质极为接近，并且与物理力学性质有一定关系的成分，划分为若干个组，这些组就称为“组分”。沥青中各组分的主要特性简述如下：（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，密度介于0.7～1.0ｇ／cm3之间。在170°Ｃ较长时间加热，油分可以挥发。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氧化碳和丙酮等有机溶剂中，但不溶于酒精。油分赋予沥青以流动性。(２)树脂（沥青脂胶）。沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质（半固体），分子量比油分大（600～1000），密度为1.0～1.1g／cm3

3、。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，但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低，它赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性。中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。另外，沥青树脂中还含有少量的酸性树脂，即地沥青酸和地沥青酸酐，是沥青中的表面活性物质。它改善了石油沥青对矿物材料的浸润性，特别是提高了对碳酸盐类岩石的粘附性，并有利于石油沥青的可乳化性。沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。（３）地沥青质（沥青质）。地沥青质为深褐色至黑色固态无定形物质（固体粉末），分子量比树脂更大（1000以上），密度大于1g

4、／cm3，不溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、粘性的重要组成部分，其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆。另外，石油沥青中还含２～３％的沥青碳和似碳物，是石油沥青中分子量最大的。它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。9.1.1.2石油沥青的胶体结构油分、树脂和地沥青质是石油沥青的三大组分，其中油分和树脂可以互相溶解，树脂能浸润地沥青质，并在地沥青质的超细颗粒

5、表面形成树脂薄膜。所以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的互溶物而构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。根据沥青中各组分的相对比例不同，胶体结构可分为溶胶型、凝胶型和溶凝胶型三种类型。（1）溶胶结构。地沥青质含量较少，胶团间完全没有引力或引力很小，在外力作用下随时间发展的变形特性与粘性液体一样。直馏沥青的结构多为溶胶结构。（2）凝胶结构。凝胶结构地沥青质含量很多，胶团间有引力形成立体网状，地沥青质分散在网格之间，在外力作用下弹性效应明显。氧化沥青多属于凝胶结构。（3）溶一凝胶结构介于溶胶与凝胶之间，并有较多的树脂，胶团间有

6、一定吸引力，在常温下受力变形的最初阶段呈现出明显的弹性效应，当变形增加到一定数值后，则变为有阻尼的粘性流动大部分优质道路沥青均配成溶～凝胶型结构，具有粘弹性和触变性，故亦称弹性溶胶。9.1.2石油沥青的技术性质1、粘滞性2、塑性3、温度敏感性4、大气稳定性5、其他性质1、粘滞性（粘性）定义：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。测定方法：条件粘度：针入度（粘稠石油沥青）粘滞度（液体石油沥青）（1）、针入度定义：针入度是在规定温度25℃条件下，以规定质量100ｇ的标准针，在规定时间５s内贯入试样中的深度来表示。单位：以1/10mm计

7、。实验过程：表示方法：P（25℃,100g,5s)意义：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,是目前我国粘稠石油沥青的分级指标，也就是用针入度划分标号。针入度0～4950～149150～249250～350最大差值24620针入度测定允许最大差值（2）、粘滞度定义：是在规定温度t，规定直径d的孔流出50cm3所需的时间，以秒表示。表示方法：常用符号“CdtT”表示粘滞度。例如：C525100粘滞度测定示意图2、塑性定义：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。表征指标延度：延度

8、是把沥青制成“∞”字形标准试件，在规定的拉伸速度和规定的温度（25℃）下拉断时的伸长长度。单位