沥青的组分与沥青性能的关系
【谈建筑石油沥青的成分与技术性能】石油沥青技术性能实验报告
【谈建筑石油沥青的成分与技术性能】石油沥青技术性能实验报告石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油(如汽油、柴油等)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。
建筑上主要使用建筑石油沥青制成各种防水材料制品或现场直接使用。
1 石油沥青的组成与结构1.1 石油沥青的组分石油沥青是由众多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以及同分异构特点,对组成进行分析很困难,因此一般不作沥青的化学分析,只从使用角度,将沥青中化学成分及14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,这些组即称为组分。
在沥青中各组分含量多寡,与沥青的技术性质有着直接关系。
沥青中各组分的主要特性简述如下。
1.1.1 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170℃较长时伺加热,油分可以挥发。
油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯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。
1.1.2 树脂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。
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垸、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。
1.1.3 地沥青质地沥青质为深褐色至黑色固态无定形物质,正戊烷,但溶于三氯甲垸和二硫化碳,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。
1.2 石油沥青的胶体结构在石油沥青中,油分、树脂和地沥青质是石油沥青中的三大主要组分。
油分和树脂可以互相溶解,树脂能浸润地沥青质,而在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。
沥青四组分对沥青影响的研究
沥青四组分对沥青影响的研究摘要:沥青组分可分为沥青质、胶质、饱和分和芳香分四种,组分含量决定沥青的物理力学性能与流变性能,甚至对微观性能也有一定的影响。
因此本文针对沥青四组分的分离、沥青组分对沥青性能的影响进行了分析。
基于上述分析,对沥青老化后性能的变化进行了解释,这对于分析不同油源沥青性质的差异具有重要的意义。
关键词:沥青四组分、沥青性能0 前言沥青主要用于沥青路面的修筑,沥青性能的好坏影响了沥青路面的使用寿命。
不同油源和不同加工过程的沥青具有不同的化学性质,这造成了沥青性质的变化多样,也为我们分析沥青的性质带来了一定的困难。
对于沥青而言,沥青的内部组成是影响沥青性能与稳定性的重要因素[1],更好的研究沥青内部组分的构成对我们分析沥青的性质、提高性能具有非常重要的意义。
研究人员根据组分极性和化学性质将沥青分成了四个组分:饱和分、芳香分、胶质和沥青质(简称SARA)。
其中沥青质和胶质中极性分子较多,被称为极性组,而饱和分和芳香分中由于非极性分子较多,被称为非极性组。
沥青的四组分对沥青的高低温性能和沥青混合料的路用性能有非常重要的影响,因此研究人员对其进行了许多研究。
有学者利用沥青四组分对性能的影响,根据各种沥青中四组分含量的差异对沥青按照比例混合,以实现优化沥青性能的目的[2]。
还有研究将沥青的四组分分离,按一定比例重新添加原基质沥青中,形成具有一定规律组分含量的衍生沥青,以此研究沥青组分对性能的影响[3]。
1 四组分对沥青性能的影响沥青作为一种粘弹性材料,其流变性能是一个重要的性能表征指标。
研究人员将宏观性能与微观性能结合起来,对宏观性能进行测试,并通过手段将其与微观性能结合起来,分析沥青内部组分差异的宏观表现,有利于分析沥青中各组分的作用,沥青的流变性能一般通过动态剪切流变仪进行测定。
研究人员通过灰色分析将沥青的性能与沥青组分相关联[4],通过对基质沥青老化前后性能指标进行测试,为将来根据沥青组分不同预测沥青高低温性能提供可能性。
沥青材料(题)
沥青材料一、名词解释l、沥青材料2、溶胶型结构3、针入度4、环球法软化点5、针入度指数6、沥青老化7、延度8、闪点9、乳化沥青二、判断题1、烧结普通砖的质量等级是采用10块砖的强度试验评定的。
2、石油沥青的三组分分析法是将石油沥青分离为:油分、沥青和沥青酸。
3、含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低,影响路面的行车安全。
4、针入度指数(PI)值越大,表示沥青的感温性越高。
5、道路石油沥青的标号是按针入度值划分的。
6、与石油沥青相比,煤沥青温度稳定性和与矿质集料的粘附性均较差。
7、沥青质是石油沥青化学组分中性能最好的一个组分。
8、粘度是沥青材料最重要的技术性质之一。
三、填空题1、沥青按其在自然界中获得的方式可分为_____和_____两大类。
2、土木工程中最常采用的沥青为_____。
3、沥青在常温下,可以呈_____、_____、和_____状态。
4、沥青材料是由高分子的碳氢化合物及其非金属_____、_____、_____等的衍生物组成的混合物。
5、石油沥青的三组分分析法是将石油沥青分离为_____、_____和_____。
6、石油沥青的四组分分析法是将沥青分离为_____、_____、_____和_____。
7、石油沥青的胶体结构可分为_____、_____和_____三个类型。
8、软化点的数值随采用的仪器不同而异,我国现行试验法是采用_____法。
9、评价粘稠石油沥青路用性能最常用的经验指标是_____、_____、_____,通称为三大指标。
10、评价沥青与粗集料粘附性的方法主要有_____和_____。
11、我国现行标准将道路用石油沥青分为_____、_____、_____三个等级。
12、评价石油沥青大气稳定性的指标有_____、_____、_____。
13、乳化沥青主要是由_____、_____、_____和_____等组分所组成。
14、石油沥青的闪点是表示_____性的一项指标。
15、改性沥青的改性材料主要有_____、_____、_____。
沥青材料简介
13
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乳化沥青
乳化沥青的形成: 乳化沥青是热沥青在剪切作用下分散在乳化剂水溶液中形成的水 包油型的分散体系。 乳化沥青的制备关键是乳化剂的选择、乳化工艺、乳化设备。合 适的乳化剂正确的工艺和优良的乳化设备制备出的乳化沥青颗粒细小 均匀、乳液稳定、粘度适中。
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乳化沥青
乳化剂
乳化剂本质上是一种表面活性剂,溶于水中能显著降低水的表面张力,在 沥青和水的分散体系中,能够吸附在沥青粒子表面,使表面由憎水性转变为亲 水性而使沥青粒子在水中比较稳定的存在。 乳化剂的分类: 按离子性:阳离子型、阴离子性、非离子型 按破乳速度:快裂型、中裂型、慢裂型 使用何种类型的乳化剂 ,应根据用途和使用条件选择,做实验来确定。乳 化剂的复配是增进乳化效果、降低成本的途径。
3
沥青材料
石油沥青的组分结构
元素组成:碳(82%-88%)、氢(8%-11%)、硫( < 6%)、氧( < 15%)、氮( < 1%) 四组分法:沥青质、胶质、饱和分、芳香分 胶体结构:沥青中各个组分的数量及胶体芳香化的程度,决定了胶体的 结构类型。通常分为溶胶型、溶-凝胶型、凝胶型三种。 沥青材料的组分结构与材料性能有十分密切的关系,材料性能是微 观组成的反映。道路用沥青材料有一定性能要求,符合一定组分结构的 沥青才能用于道路材料。
7
沥青材料
四、粘附性
沥青材料的粘附性是指沥青与石料之间作用所产生物理吸附和化学 吸附的能力。道路沥青的主要功能之一是作为粘结剂将集料粘结成为一 个整体,沥青对石料粘附性的优劣,直接影响沥青路面的使用质量,对 沥青路面的强度、水稳性及耐久性都有很大影响。
五、耐久性
实际应用中,人们要求沥青的老化速度应尽可能小一些,因而提出 了耐久性的要求。老化速度与沥青化学组成和老化条件有关,芳香分含 量较大的氧化作用较强,热、光、氧是导致老化的主要外界因素。
沥青技术指标
沥青技术指标沥青技术指标是指用于评估沥青质量和性能的一系列参数和标准。
沥青是一种重要的道路建筑材料,其质量和性能的好坏直接影响着道路的使用寿命和安全性。
对沥青技术指标的研究和掌握对于道路建设和维护具有重要意义。
1. 沥青的物理指标沥青的物理指标包括密度、粘度、软化点等。
密度是指沥青的单位体积质量,影响着沥青的耐久性和稳定性;粘度是指沥青的流动性,直接影响着沥青在施工过程中的涂布性能;软化点是指沥青在一定条件下软化的温度,它反映了沥青的高温稳定性。
2. 沥青的化学指标沥青的化学指标主要包括沥青的组分、质量分数、胶质含量等。
沥青含有苯环结构,而且沥青中的胶质含量对其抗老化性能、柔韧性和粘附性能均有很大影响,因此对沥青的化学成分和胶质含量进行分析可以评价沥青的质量和性能。
3. 沥青的工程性指标沥青的工程性指标包括抗剪强度、粘附性、抗老化性能等。
抗剪强度是指沥青在承受交通荷载时的抗剪能力,它直接关系到道路的承载能力和耐久性;粘附性是指沥青与骨料的粘附性能,它影响着沥青混合料的稳定性和耐久性;抗老化性能是指沥青在长期暴露于环境中能够保持持久性能的能力,对于热胀冷缩抗裂性和抗氧化性能等都有很大影响。
4. 沥青混合料的性能指标与沥青有关的混合料性能指标主要包括压实密度、抗滑性、抗水性、抗龟裂性等。
这些指标直接关系到沥青混合料的施工性能、使用性能以及耐久性能。
5. 沥青混合料设计指标沥青混合料设计指标主要包括配合比、骨料密度、沥青含量等。
这些指标的合理设计可以保证沥青混合料具有良好的工程性能和使用寿命。
沥青技术指标是对沥青质量和性能进行评价的重要依据,其研究和控制对于道路建设和维护具有重要意义。
通过不断完善和优化沥青技术指标,可以提高道路的使用寿命和安全性,推动道路建设技术的进步,为社会经济发展做出更大的贡献。
沥青混凝土组成材料与沥青混凝土质量的关系
1粗 集 料 的 强 度 对 沥 青 混 凝 土 强 度 的 影 响 。 由 于 粗 集 料 的 )
磨光 BN 值/P 摩擦系数/P BN
4 9 5 2
5 l 5 2 5 5 } 5 7 9
骨架作用 , 沥青混凝 土的强度 直接取决 于集料 的强度 , 粗集料 的
2 粗集料的外观形状 , ) 破碎面的多少及磨光值 的大小对沥青
混凝土路 面的摩擦系 数及抗 滑性 的影 响。高等级路 面对粗集料
的磨 光 值 有 着 较 高 的 要求 , 须 大 于 4 P 表 面 破 碎 面 积 不 小 必 2B N,
1 各 种原材 料的 内在 质量 对沥青 混凝土 的质量影 响
良好 质 量 的保 证 。
针片状含量较高 , 在马歇尔试 验击实后 , 试件表面石料破碎 , 稳定
在现 场 的施 工 碾 压 过程 中 , 容 易 被 压 路 机 碾 压 破 碎 , 很 造 满 足路 面使 用 的 沥 青 混 凝 土 必 须 具 有 的 性 能 为 : ) 透 水 度 较 低 ; 1不 沥青无 法包裹集 料 , 沥青含量相对降低 , 性 ;) 2 耐磨性 ; ) 3 具有一定的粗糙度 ;) 4 具有 一定 的承受 车辆荷载 成局部 的沥青表面花 白, 的强 度 ;) 水 性 ;) 抗 温 度 变 形 的 能力 。 5憎 6抵 ( .6I n以 上 颗粒 )2 填 充 作 用 的 细 集 料 及 矿 粉 ( .61I 以 23 f T ;) 23 I TT I 下颗粒 , 然砂 、 制 砂 、 粉 、 灰粉 、 泥及在 改性 沥青 S 天 机 矿 石 水 MA
沥 青 等 ) 现从 各 种 材 料 的 质 量及 其 在 沥 青 混 凝 土 中 的含 量 对 沥 。
陈志源《土木工程材料》(第3版)(课后习题 第九章 沥青材料)【圣才出品】
第九章沥青材料1.石油沥青的主要组分有哪些?它们相对含量的变化对沥青的性质有何影响?答:(1)石油沥青的主要组分有油分、树脂和地沥青质。
(2)不同组分对石油沥青性能的影响不同。
油分赋予沥青流动性;树脂使沥青具有良好的塑性和粘结性;地沥青质则决定沥青的耐热性、黏性和硬性,其含量越多,软化点越高,黏性越大,越硬脆。
2.石油沥青的牌号如何划分?牌号大小与沥青性质有何关系?如何正确选择石油沥青的牌号?答:(1)石油沥青的牌号主要根据针入度、延度和软化点等指标划分,并以针入度值表示。
(2)同一品种的石油沥青材料,牌号越高,则黏性越小(即针入度越大),塑性越好(即延度越大)、温度敏感性越大(即软化点越低)。
(3)选用石油沥青的原则是根据工程类别(房屋、道路或防腐)及当地气候条件、所处工程部位(屋面、地下)等具体情况,合理选用不同品种和牌号的沥青。
在满足使用要求的前提下,尽量选用较高牌号的石油沥青,以保证较长的使用年限。
建筑石油沥青多用来制作防水卷材、防水涂料、沥青胶和沥青嵌缝膏,用于建筑屋面和地下防水、沟槽防水防腐,以及管道防腐等工程;道路石油沥青多用来拌制沥青砂浆和沥青混凝土,用于道路路面、车间地坪及地下防水工程。
3.某防水工程需石油沥青20t,要求软化点不低于85℃。
现有60号和10号石油沥青,测得它们的软化点分别为49℃和98℃,问这两种牌号的石油沥青如何掺配?答:较软沥青掺配的比例为:212198851004%100%16.59%98T T Q T T --=⨯=⨯=--℃℃℃℃较硬较硬沥青掺配的比例为:2116.5%73.5%Q =-=掺配60号石油沥青的用量为:20t×16.5%=5.3t掺配10号石油沥青的用量为:20t×73.5%=14.7t4.沥青混合料的结构类型有哪几种?它们各有何特点?答:沥青混合料的结构类型有悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构三种。
其特点如下:①悬浮密实结构对于连续级配密实式沥青混合料,因粗骨料数量相对较少,细骨料数量较多,使粗骨料悬浮在细骨料之中。
沥青四组分测定条件对结果的影响
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关联 : ¹ 沥青中沥青质的存在可改善沥青的高温
性能 ; º 沥青中沥青质含量对三项指标的影响最
小 , 而饱 和 分 和 胶 质 含 量 对 三 项 指 标 的影 响 较
º 沉淀沥青质时试样取样量 : 对于沥青质含
量 大 于 1 % 的试 样 , 称 取 试 样 0 .5 9 土0.0 0 1 ; 9 对 于 沥青 质含 量小 于 1 % 的试 样 , 称取 试 样 1 9 0 土 .6 9 "按 每 克试 样 5 m L 的 比例 加 人 正 庚烷 0 0 进 行 回流 , 分 离沥青 质 "
最新道路建筑材料习题答案模块5 沥青材料
模块5 沥青材料思考与练习1. 请说明石油沥青的主要组分与其技术性质之间的关系。
1)油分油分是石油沥青中最轻的组分,密度为0.7~1.0 g/cm3,常温下为淡黄色液体,能溶于有机溶剂(如丙酮、苯、三氯甲烷等),但不溶于酒精。
油分在石油沥青中的含量为40%~60%,它赋予石油沥青流动性。
2)沥青脂胶(树脂)沥青脂胶为黄色至黑褐色黏稠状物质(半固体),分子量比油分大(600~1 000),密度为1.0~1.1 g/cm3。
沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂,它赋予沥青以良好的黏结性、塑性和可流动性。
中性树脂含量增加,石油沥青的延度和黏结力等品质越好。
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(1 000以上),密度大于1.0 g/cm3。
地沥青质是决定石油沥青温度敏感性和黏性的重要组成部分,其含量越多,则软化点越高,黏性越大,即越硬脆。
另外,石油沥青中还含2%~3%的沥青碳和似碳物,为无定形的黑色固体粉末,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的。
沥青碳和似碳物降低石油沥青的黏结力。
石油沥青中还含有蜡,存在于石油沥青的油分中,它会降低石油沥青的黏结性和塑性,同时对温度特别敏感(温度稳定性差),所以蜡是石油沥青的有害成分。
2. 按流变学观点,石油沥青可划分为哪几种胶体结构?如何划分?各种胶体结构的石油沥青有什么特点?石油沥青的结构胶体理论认为,油分、树脂和地沥青质是石油沥青的三大主要组分。
油分和树脂可以互相溶解,树脂能浸润地沥青质,而在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂膜。
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,形成胶团,无数胶团分散在油分中形成胶体结构。
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。
在沥青胶体中,从地沥青质到油分是均匀逐步递变的,并无明显界面。
根据石油沥青中各组分的相对含量,其胶体结构可分为三种类型,构。
沥青的化学组分对路用性能的影响分析
质沥青及其聚合物改性沥青 的路用性能进行分析 , 希 望在实 际生产 过程 中能提供 指导作 用 。
1 试验部 分 1 试 验原理及 方法 . 1
21 沥青四组分构成对其路用性能的影响 . 沥青的化学组成中, 饱和分主要 由正构烷烃、 异 构烷烃和环烷烃组成, 其平均相对分子质量在50 0— 80沥青老化后 , 0, 其饱和分相对含量会降低 , 向芳香
沥青是原油炼制过程 中剩余的最终产物,其分 子 相对质量 最大 , 组成 和结构最 复杂 。这类体 系 , 研
究 人员 习惯 于将 其分 离 成 同类 型组 分来 进 行 分析 。 本 试验 中采 用 四组分 分析 方 法 , 沥青分 为 s 饱 和 将 (
分 )A ( 、t 芳香分 )R 胶质 )A ( 、( 、 s沥青质 ) 四类组分对 其进 行分析 。试验 过程 为 : 正庚烷溶 解沥青 试样 , 用 其中不溶组分即为沥青质,然后将滤液加人吸附色 谱柱 中, 依次用正庚烷冲洗得饱和分 , 甲苯冲洗得芳 香分 , 甲苯一 乙醇冲洗得胶质。
油 企业 面临的一 大课题 。 道路 石油沥青 的组 分 、 学 化 结 构和结合 形态决 定 了沥青 的物理性 能 ,通 过分 析
试剂: 正庚 烷 、 甲苯 、 乙醇及 常规 化学试 剂 , 为 均
分析纯 ; 层析用氧化铝 , 天津光复精细化工研究所 , 中性 ,0 10目; 层析用硅 胶 , 柱 天津市 天新精 细化工 开 发 中心 ,0—1 0 6 0 目。
分和胶 质转化 ;芳香 分主要 是一些 带环烷 和长链 烷 基 的芳烃 , 均 相对 分 子质 量 在 1 0 左 右 , 组 成 平 0 0 是 沥青胶 体溶 液 的分散介 质, 到溶胶 和软 化 ; 起 胶质 也 称极 性芳 烃 , 沥青 质 在 胶体 结 构 中 的分 散剂 , 是 其
沥青的耐热稳定性名词解释
沥青的耐热稳定性名词解释沥青是一种常见的道路建设材料,广泛用于路面结构的防水、防腐和增强功能。
它具有优异的耐久性和抗老化性能,其中耐热稳定性是其重要的性能指标之一。
耐热稳定性指的是沥青在高温条件下保持其物理和化学性质不变的能力。
在路面施工和使用过程中,沥青会受到阳光、高温和交通负荷等因素的影响,如果沥青没有良好的耐热稳定性,就会出现软化、膨胀、龟裂和变形等问题,从而导致路面的损坏和使用寿命的缩短。
首先,沥青的耐热稳定性与其组成和分子结构密切相关。
沥青主要由碳氢化合物组成,分子结构较为复杂,其中包含的芳香族和环状结构给予沥青较好的耐热性能。
同时,沥青中也含有一定的油溶性树脂和胶体物质,它们能够提高沥青的黏结能力和耐高温性。
其次,沥青的耐热稳定性还与其粘度和流动性有关。
在高温环境下,沥青的粘度会下降,流动性增加,如果流动性过大就会导致沥青流失和龟裂。
因此,通过调整沥青的物理性质和粘度来提高其耐热稳定性是一种常用的方法。
例如,在沥青中添加特定的改性剂或添加剂,可以调节沥青的黏度和流动性,提高其在高温下的稳定性。
另外,沥青的耐热稳定性还与其在路面施工过程中的冷却和固化过程有关。
在施工过程中,沥青需要经历涂覆、喷洒和振实等步骤,涂覆温度和冷却速度的控制对沥青的耐热稳定性起着重要作用。
如果冷却速度过快或温度过高,沥青可能出现温度应力和收缩应力,从而影响其稳定性。
此外,环境条件和路面设计也会对沥青的耐热稳定性产生影响。
不同地区的气候条件和交通负荷不同,对沥青的要求也有所不同。
在设计道路结构时,应考虑道路的使用寿命和热环境对沥青性能的要求,采取合理的材料选择和施工措施,以保障道路的稳定性和使用寿命。
总结起来,沥青的耐热稳定性是指其在高温条件下保持物理和化学性质不变的能力。
这个性能指标受到沥青的组成和分子结构、粘度和流动性、施工过程中的冷却和固化过程以及环境条件和路面设计的影响。
通过选择适合的沥青材料、调节沥青的物理性质和粘度、合理施工和设计等手段,可以提高沥青的耐热稳定性,从而延长道路使用寿命,保障交通安全。
石油沥青的化学组成与路用性能的关系
石油沥青的化学组成与路用性能之间的关系报告人:张玉贞教授中国石油大学重质油研究所2007年2月6日于海南三亚报告的主要内容1.意义2.石油沥青的组分分离方法及组分性质3.石油沥青的元素组成4.石油沥青的胶体结构5.石油沥青化学组成与路用性能之间的关系6.结论1.研究石油沥青化学组成与沥青路用性能的意义•石油沥青是铺筑道路的主要粘结材料。
•石油沥青的质量与路用性能直接相关。
在施工条件和集料一定的条件下,石油沥青的性质决定沥青路面的质量和寿命。
•选择好的石油沥青可以节省国家资金。
•任何物质的宏观性质都是由它的微观结构和化学组成决定的。
2.石油沥青的组份分离方法•目前常用的分离方法主要有按照族组成分离、分子量大小分离和官能团分离三种分离方法。
• 2.1四组分分离方法及其组分性质2.1四组分分离方法及其组分性质•四组分法将石油沥青分成四个组分即饱和分、芳香分、胶质、沥青质。
这些组分单独存在时:饱和分和芳香分的针入度极大、软化点很低,粘度也很小,可以认为它们是沥青中的软组分,其塑化剂的作用。
胶质、沥青质的针入度为零,软化点都很高,胶质的粘度比饱和分和芳香分的粘度大三四个数量级,因此可以认为沥青质和胶质是沥青中的硬组分,在沥青中起稠化剂的作用。
2.1四组分分离方法及其组分性质•沥青质•沥青质是黑褐色到深褐色易碎的粉末状固体,没有固定的熔点,加热后通常首先膨胀,然后到达300度以上时分解成气体和焦炭。
沥青质的密度大于1.00,相对分子量一般都在1000以上。
沥青质存放时在苯中的溶解度会慢慢降低或在阳光下存放时溶解度下降的会更快。
沥青质的这种老化过程与道路沥青在使用过程中的老化裂缝有密切关系。
沥青质具有比胶质更强的着色能力。
•沥青质的存在对沥青的感温性有好的影响,它可使沥青在高温时仍具有较大的粘度,因为这些原因,沥青质是优质沥青中必备的组分之一。
2.1四组分分离方法及其组分性质•胶质•胶质的化学组成介与沥青质和油分之间,但是更接近沥青质。
沥青的介绍、分类、标准、用途及检验指标
沥青的介绍、分类、标准、⽤途及检验指标沥青材料沥青材料是由⼀些极其复杂的⾼分⼦碳氢化合物和这些碳氢化合物的⾮⾦属(氧、硫、氮)衍⽣物所组成的⿊⾊或⿊褐⾊的固体、半固体或液体的混合物,憎⽔性材料,结构致密,⼏乎完全不溶于⽔、不吸⽔,具有良好的防⽔性,因此⼴泛⽤于⼟⽊⼯程的防⽔、防潮和防渗;沥青属于有机胶凝材料,与砂、⽯等矿质混合料具有⾮常好的粘结能⼒,所制⽯油沥青的组成与结构1.元素组成⽯油沥青是由多种碳氢化合物及⾮⾦属(氧、硫、氮)衍⽣物组成的混合物,其元素组成主要是碳(80%~87%)、氢(10%~15%);其余是⾮烃元素,如氧、硫、氮等(<3%);此外,还含有⼀些微量的⾦属元素。
2.组分组成通常将沥青分离为化学性质相近、与其⼯程性能有⼀定联系的⼏个化学成分组,这些组就称为“组分”。
我国现⾏规程中有三组分分析法和四组分两种分析法两种。
⽯油沥青的三组分分析法将⽯油沥青分离为油分、树脂和沥青质三个组分。
1)油分为淡黄⾊透明液体,赋予沥青流动性,油分含量的多少直接影响着沥青的柔软性、抗裂性及施⼯难度。
我国国产沥青在油分中往往含有蜡,在分析时还应将油、蜡分离。
蜡的存在会使沥青材料在⾼温时变软,产⽣流淌现象;在低温时会使沥青变得脆硬,从⽽造成开裂。
由于蜡是有害成分,故常采⽤脱蜡的⽅法以改善沥青的性能。
2)树脂为红褐⾊粘稠半固体,温度敏感性⾼,熔点低于100℃,包括中性树脂和酸性树脂。
中性树脂使沥青具有⼀定塑性、可流动性和粘结性,其含量增加,沥青的粘结⼒和延伸性增加;酸性树脂含量不多,但活性⼤,可以改善沥青与其它材料的浸润性、提⾼沥青的可乳化性。
3)沥青质为深褐⾊固体微粒,加热不熔化,它决定着沥青的粘结⼒、粘度和温度稳定性,以及沥青的硬度、软化点等。
沥青质含量增加时,沥青的粘度和粘结⼒增加,硬度和温度稳定性提⾼。
⽯油沥青的技术性质1、粘滞性粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的⼀种特性。
各种⽯油沥青粘滞性的变化范围很⼤,与沥青组分和温度有关。
沥青性能
技术性能(1)黏滞性(黏性)石油沥青的黏滞性是反映材料内部阻碍其相对流动的一种特性,是划分沥青牌号的主要性能指标。
沥青的黏滞性与其组分及所处的温度有关。
当地沥青质含量较高、又有适量的树脂、且油分含量较少时,黏滞性较大。
在一定的温度范围内,当温度升高,黏滞性随之降低,反之则增大。
建筑工程中多采用针入度来表示石油沥青的黏滞性,其数值越小,表明黏度越大,沥青越硬。
针入度是以250C时100g重的标准针经5s沉入沥青试样中的深度表示,每深1/10 mm,定为1度。
(2)塑性塑性是指石油沥青受外力作用时产生变形而不破坏,除去外力后仍保持变形后形状性质,它是石油沥青的主要性能之一。
石油沥青的塑性用延度表示。
延度越大,塑性越好,柔性和抗断裂性越好。
延度是将沥青试样制成∞字形标准试件,在25t水中以5cm/min的速度拉伸,直至试件断裂时的伸长值,以“cm”为单位。
(3 )温度稳定性温度稳定性是指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能,是沥青的重要指标之一。
在工程中使用的沥青,要求有较好的温度稳定性,否则容易发生沥青材料夏季流淌或冬季变脆甚至开裂等现象,使防水层失效。
通常用软化点来表示石油沥青的温度稳定性,即沥青受热由固态转变为具有一定流动态时的温度。
软化点越高,表明沥青的耐热性越好,即温度稳定性越好。
沥青的软化点不能太低,不然夏季易融化发软;但也不能太高,否则不易施工,品质太硬,冬季易发生脆裂现象。
(4 )大气稳定性大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素的长期综合作用下抵抗老化性能:在阳光、空气和热的综合作用下,沥青各组分会不断递变。
低分子化合物将逐步转变成高分子物质,即油分和树脂逐渐减少,而地沥青质逐渐增多。
实验发现,树脂转变为地沥青质比油分变为树脂的速度快很多(约50%)。
因此,使石油沥青随着时间的进展而流动性和塑性逐渐减小,硬脆性逐渐增大,直至脆裂。
这个过程称为石油沥青的“老化”。
所以,大气稳定性可以抗“老化”性能来说明。
沥青混合料的体积指标及其与路用性能的关系
沥青混合料的体积指标及其与路用性能的关系樊志强【摘要】The thesis introduces the meaning and calculation methods of asphalt mixture volume index, analyzes the impact of porosity VV, mineral porosity VMA, asphalt saturation VFA and asphalt membrane thickness upon asphalt mixture performance, and finally points out that: the porosity is one of important factors influencing asphalt mixtureperformance.Therefore, it is necessary to control mixture porosity in the engineering application.%介绍了沥青混合料体积指标的意义与计算方法,分析了空隙率VV、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA及沥青膜厚度对沥青混合料性能的影响,指出空隙率是沥青混合料性能的主要影响因素之一,在工程应用中应注意控制混合料的空隙率.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2017(043)004【总页数】3页(P136-138)【关键词】沥青混合料;空隙率;体积指标;路用性能【作者】樊志强【作者单位】大连市政修建总公司,辽宁大连 116020【正文语种】中文【中图分类】TU535沥青混合料的体积指标是影响其路用性能的一个重要指标。
目前国内高速公路由于空隙率等因素导致沥青路面产生较多早期破坏。
提高沥青面层的使用性能,研究混合料的体积指标与其路用性能之间的关系是十分必要的。
密度是沥青混合料的主要体积指标之一,常用的密度主要包括有:表观密度、毛体积密度、理论最大密度、表观相对密度、毛体积相对密度、理论最大相对密度等。
四组分对沥青性能的影响
5.沥青的化学组成对石油沥青性质的影响沥青的化学组成与沥青的胶体性能的关系沥青中的饱和分含量不能过多,饱和分过多,将使沥青中分散介质的芳香度降低,不能形成稳定的胶体分散体系。
沥青中芳香分的存在是必需的,它的存在提高了沥青中分散介质的芳香度,使胶体体系易于稳定。
胶质本身具有较好的塑性和粘附性,是沥青中必不可少的组分,它能使沥青质稳定的交融于体系中。
沥青的化学组成与沥青的胶体性能联系需要指出的是沥青质对沥青性能的影响不仅与沥青质的数量有关系,同时还与沥青质与可溶质的组成结构有关。
但沥青质本身的H/C比较低,相对分子量较大时,他就较难于溶胶中分散,也就更容易析出。
当可溶质的芳香度较小时,胶质的含量不足,则沥青的胶束稳定性就会下降。
由此可见沥青中各个组分之间的相互关系是比较复杂的,必须在数量上和性质上都能很好的保证沥青胶体体系的稳定,沥青才能具有良好的使用性能。
四组分对沥青性质针入度、软化点、粘度的影响日本COSMO公司的田中晴等人对沥青的化学组成与沥青物理性质的影响进行深入的研究,考察沥青的针入度、软化点、高温粘度等指标与沥青组成及相对分子量由表中的内容可以看出:沥青中重质成分(沥青质、胶质)使针入度变小、软化点增加、高温粘度增加;轻质成分(饱和分、芳香分)使针入度增加、软化点降低、高温粘度降低;而对于针入度和高温粘度来说它与沥青的组成之间是指数关系,沥青组成发生很小变化就会对针入度和高温粘度产生很大的影响。
大量研究显示,沥青质的存在可以改善沥青的高温性质,但沥青质含量过多,会使沥青的延度大大降低,易于脆裂。
饭岛通过对大约20种沥青的研究得出:软化点=-*×10-1×A-×10-3×S+由此可以看出沥青质对软化点的影响最大,随着沥青质含量的增加软化点增加。
而胶质和芳香分增加时软化点稍有下降,饱和分含量增加软化点稍有降低。
从上面的分析可以看出沥青质降低针入度,增加软化点,增加高温粘度,芳香分和饱和分增加针入度,降低软化点,降低高温粘度;四组分对沥青延度的影响随着大量研究显示芳香分有助于改善沥青的延度。
道路沥青的路用性能
备DSR列入Superpave的沥青路用性能规范
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4
沥青结合料的抗疲劳性能
➢ Superpave沥青胶结料
性能规范要求
τmax
施 加 的 剪 应 力
时间t
τmin
γmax Δt
产
生
的
剪
应
时间t
变
γmin
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5
沥青结合料的抗疲劳性能
➢SHRP相关指标
2T r3
虚 轴
•r h
G max min max min
过滤洗涤
35
沥青的化学组成与沥青性能的关系
➢ 沥青组分分析概述
在我国,广泛使用四组分析法(SARA分析法)
• 饱和分(S)
• 芳香分(Ar
)
• 胶质(R)
• 沥青质(A)
五组分分析(化学沉淀法)
• 沥青质(At)
• 氮基(N)
• 第一酸性成分(A1)
• 第二酸性成分(A2)
• 链烷分(P)
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➢ 对指标的评价
G*·sinδ值越小,表示疲劳性能越 好。
G*·sinδ实际上包括了复数剪切劲 1
度模量及相位角两个因素。
总之,对检验沥青样品,低温下 2
其G*越小,δ越大的样品,其耐 疲劳性能越好。
G
* 1
G
* 2
1 2 E1 E2
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8
沥青结合料的抗疲劳性能
试验要求
试验温度
• 中等路面温度,大体相当于最高设计温度计最低设计温度平 均值以上4℃,在年最不利季节时期的路面温度状态下,相 当于纯融时期的温度条件。
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32
沥青中蜡对路用性能的影响
情景五 沥青混合料 一、填空题: 1、针入度、 、 被称为沥青三大指标
情景五沥青混合料一、填空题:1、针入度、、被称为沥青三大指标。
2、乳化沥青主要由沥青、、水组成。
3、沥青胶体结构有三个类型,它们分别是、和凝胶型结构。
4、在选择沥青结合料时,应该优选性石料,如果没有时,可掺加各种抗剥剂以提高沥青与石料的粘附性。
5、石油沥青的基本性质有:、、加热稳定性、闪火点、溶解度、含水量。
6、沥青的三组分分析法中,认为沥青主要由、及三个组分组成。
7、沥青的四组分分析法中,认为沥青主要由、、及四个组分组成。
8、石油沥青的温度稳定性以和表示。
9、沥青材料是由极其复杂的碳氢化合物的和这些碳氢化合物的所组成的混合物。
10、地沥青可分为和。
11、用粘滞度仪可以把我国液体石油沥青的等级是按划分的,其表示方式C T d 中,T表示,d表示。
12、我国粘稠沥青的牌号是按针入度划分的,以为单位,测试仪器的名称是,测试条件为25度、、。
13、马歇尔试验主要技术指标包括、毛体积密度、、和沥青饱和度和残留稳定性。
14、为保证沥青混合料施工加热时的安全性,应该测试沥青的和两个指标。
15、标准马歇尔试件的直径为mm,高度为mm。
16、沥青混合料是经人工合理选择组成的矿质混合料,与适量拌和而成的混合料的总称。
17、沥青混合料按矿质材料的级配类型分类,可分为和。
18、根据沥青与矿料相互作用原理,沥青用量要适量,使混合料中形成足够多的沥青,尽量少形成沥青。
19、检验沥青混合料高温稳定性的主要方法是和。
20、沥青混合料的技术性质有,,,,。
21、沥青混合料按矿料级配组成及空隙率大小分类,可分为、、和。
22、沥青混合料配合比设计包括、和三个阶段。
23、在AC—25C中,AC表示;25表示;C表示。
24、我国沥青混合料的最佳用油量是采用法进行确定的。
二、名词解释:1、地沥青2、焦油沥青3、煤沥青4、乳化沥青5、针入度6、延度7、闪点8、沥青的老化9、沥青混凝土混合料:10、沥青混合料:11、油石比:12、热稳定性:13、沥青碎石混合料:三、单选题:1、用于寒冷地区沥青路面工程时,沥青的()应大一些。
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沥青的组分与沥青性能的关系
沥青的四组分分别是:沥青质(At)胶质(R)芳香酚(Ar)和饱和酚(S)
其中沥青质含量较低,约6%~8%,为沥青中的不溶分,性极性很强;影响着沥青的粘结力、粘度、温度稳定性、硬度。
胶质一般为40%~50%极性很强,具有很好的粘附力,是沥青质扩散的介质,赋予沥青以可塑性、流动性和粘结性。
饱和分含量13~17%,为非极性稠状油类。
作用是软化胶质和沥青质,保持体系的稳定性
芳香分含量29`35%非极性,分子量最低,是主要的分散介质。
溶解力很强
分析道路沥青胶体结构和路用性能之间的关系
(1)溶胶型(Sol Type)结构
这类沥青在路用性能上具有较好的自愈性和低温变形能力,但温度敏感性较强
(2)溶-凝胶型(Sol-gel Type)结构
这类沥青在高温时具有较低的感温性,在低温时又具有较好的变形能力;。