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第九章 沥青材料;第9章 沥青材料 ? 主要内容： 1.沥青材料的基本概念 2.石油沥青的化学组分和胶体结构 3.石油沥青的技术性质和技术标准 4.其他沥青材料;? 概 述 1.定义 沥青材料——是由一些极其复杂的高分子的碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属（氧、硫、氮）的衍生物所组成的混合物。 在常温下，沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或液态。;2.分类:; 1 石油沥青的生产工艺概述;2 石油沥青的组成和结构 1.化学组分 化学组分分析方法:将沥青分离为化学性质相近，而且与其工程性质有一定联系的几个组，这些组就称为组分。 我国现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）规定有三组分。 三组分分析法 按三组分分析法所得各组分的性状列如下表。 ;石油沥青三组分分析法的各组分性状 ; 2.石油沥青的结构 （1）溶胶型结构 （2）溶-凝胶型结构 （3）凝胶型结构; 3 石油沥青的技术性质 1.物理常数 2.粘滞性 3.延性 4.温度敏感性; 1.粘滞性 ——反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力，简称为粘性，是划分沥青牌号的主要技术指标。 沥青的粘度是沥青首要考虑的技术指标之一。 ;沥青延度测定示意图;（2）延度的表示方法： D（T，v） 其中，T为试验温度，v为拉伸速度。 （3）测定延度的意义 沥青延度与其流变特性、胶体结构和化学组分等有着密切的关系。 研究表明： ? 随着沥青胶体结构发育成熟度的提高，含蜡量的增加，以及饱和蜡和芳香蜡的比例增大等，都会使沥青的延度值相对降低。 ? 沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。; 3.温度敏感性 （1）软化点 （2）脆点;（1）软化点 沥青材料是一种非晶质高分子的混合材料，没有固定的熔点。沥青材料在由固态转变为液态的温度阶段是一种粘滞流动状态，在工程施工和使用中为保证沥青不致由于温度升高而产生流动的状态，常常采用软化点来表示沥青的温度敏感性。 1）定义 软化点——人为选定的沥青由固态到液态的转变???度范围中的粘度。;2）测定方法 我国现行试验方法要求采用环与球法软化点。 如图，该法是将沥青试样注于规定内径的铜环中，环上置一钢球，在规定的加热速度下，沥青试样逐渐软化，直至在钢球荷重作用下滴落到下层金属板时的温度，称为软化点，单位：℃ 。 ? 表示：TRB; 3）软化点的意义 ? 沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。 ? 针入度是在规定温度下测定沥青的粘度， 软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。 因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的一项指标，又是沥青粘度的一种量度。; （2）脆点 ? 沥青材料在低温下受到瞬时荷载时常表现为脆性破坏，沥青脆性的测定极为复杂。 ? 目前测试方法：采用弗拉斯（Fraass）脆点。 ? 拉斯脆点试验原理：将沥青试样在一个标准的金属薄片上摊成薄层，将其置于脆点仪内并使其稍稍弯曲。当以1℃/min的速度降温时，沥青薄膜的温度随之逐渐降低，当降至某一温度时，沥青薄膜在规定弯曲条件下会出现一个或多个裂缝，此时的温度即为沥青的脆点。; 我们讲述了石油沥青的粘滞性、延性和温度敏感性。 表征这三项性质的三大指标为： 针入度、延度、软化点 是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的经典指标。 ;4.耐久性（大气稳定性）;3）评价指标：; 5.安全性 沥青使用时必须加热，由于沥青在加热过程中挥发出的油会与周围的空气组成混合气体，当遇到火焰会发生闪火，此时的温度称为闪点。 评价指标：闪点。 闪点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。 通常采用克利夫兰开口杯法测定（简称COC法）。; 6.其他性质 为综合评价沥青的技术性能，还应全面地了解沥青的其他性质，如溶解度、含蜡量、粘附性等。 （1）溶解度：指沥青在有机溶剂（三氯乙烯、四氯化碳、苯等）中可溶物的百分含量。可以反映沥青中起粘结作用的有效成分的含量。 （2）蜡：性脆，易裂缝，对沥青的生产和使用都有重要的影响。对我国采用石蜡基原油炼制的沥青尤为重要，含蜡量将直接影响沥青产品的质量。 （3）粘附性：评价石料的化学等级，等级越高，沥青与石料的粘附性越强。; 9.1.3