第6章沥青材料.ppt

第6章 沥青材料 ? 主要内容： *.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.石油沥青的技术性能、技术标准和选用 4.沥青的掺配、改性及主要沥青制品 5.建筑防水材料（第9;? 6.1 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、半固态或粘性液体。;2.分类:;补充： 石油沥青的生产工艺概述; 6.1.1 石油沥青 1.石油沥青的基本组成与结构 （1）基本组成：是由多种碳氢化合物及其非金属（氧、硫、氮）的衍生物所组成的混合物。其组成中主要碳占80%-90%,氢占10%-15%，其次氧、硫、氮等小于3%，此外还含有微量金属元素。 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）规定有三组分和四组分两种分析法。 1）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）四组分分析法 石油沥青的四组分分析法是将石油沥青分离为：饱和分、芳香分、胶质和沥青质。石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表：; （2）胶体结构 1）溶胶型结构——沥青质含量相对较少，油分和树脂含量相对较高 2）溶-凝胶型结构——沥青质含量适当，油分和树脂含量相对较高 3）凝胶型结构——沥青质含量相对较多，油分和树脂含量相对较少;结构类型 ;溶胶型沥青的特点： 1） 流动性和塑性较好，开裂后自行愈合能力较强，低温时变形能力较强； 2）温度稳定性差，温度过高会发生流淌。 凝胶型结构的特点： 1）流动性和塑性较差，开裂后自行愈合能力较差； 2）弹性和塑性较高，温度敏感性较小。高温稳定性较好，低温变形能力差。 溶胶-凝胶型沥青的特点： 高温时具有较低的感温性，低温时又具有较强的变形能力。（高等级沥青路面用的沥青均属于此类）; 2. 石油沥青的技术性质 （1）???理常数 （2）粘滞性（粘性） （3）延性和脆性 （4）温度敏感性; （1）物理常数 1）密度——在规定温度条件下，单位体积的质量。 单位：kg/m3或 g/cm3。 我国现行试验方法规定测定15℃下沥青密度。 相对密度——在规定温度下，沥青质量与同体积水质量之比 我国现行方法规定测定25℃下的相对密度。 ; 2）热胀系数 沥青在温度上升1 ℃时长度或体积的变化，分别称为线胀系数或体胀系数，统称为热胀系数。 热胀系数越大，沥青路面在夏季越易泛油，冬季冷缩越易产生开裂。 3）溶解度 是指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率。; （2）粘滞性（简称粘性） ——指石油沥青内部阻碍其相对流动的一种特性，它反映石油沥青在外力作用下抵抗变形的能力。 沥青的粘性是划分沥青牌号的主要技术指标之一。 测定方法： ;影响粘性的因素 ? 组分的影响：当沥青质含量多，同时有适量树脂，而油分含量较少时，粘滞性大。 ? 温度的影响：在一定温度范围内，温度升高，粘度降低，反之，粘度升高。 ;1）针入度;表示方法：P（25℃，100g，5s）。 表征意义： 沥青的针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小。 石油沥青的标号（或牌号）： 一般取针入度的平均值。（见P165） 例如：90号沥青，针入度范围为80～１００（０.１mm） 100号沥青，针入度范围为90～１2０（０.１mm）;指标与性质间的关系;2）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。也是沥青粘度的一种度量。 定义 软化点——沥青由固体转变为具有一定流动性时的温度。 ;测定方法 我国现行试验方法要求采用环球法软化点。 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（距离为25.4毫米）时的温度，称为软化点，单位：℃