沥青材料课件学习PPT文档
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《沥青材料流变学》课件
02
沥青材料的流变性质
粘弹性
粘弹性是沥青材料的重要流变性质，它决定了沥青在受力时的响应行为。
粘性表示沥青材料在剪切作用下的内摩擦力，而弹性则表示材料在应力作 用下的形变恢复能力。
粘弹性的研究有助于理解沥青在温度和应力作用下的性能表现，对于沥青 混合料的设计和性能优化具有重要意义。
粘度与粘度变化
3
流变学为沥青材料的设计、生产和应用提供了理 论基础，有助于优化材料性能和提高工程质量。
沥青材料流变学的应用领域
公路工程
沥青路面流变性能的研 究有助于提高路面的耐 久性和减少养护成本。
建筑领域
利用流变学原理，优化 沥青材料在建筑防水、
保温等方面的应用。
石油工业
在石油开采和运输过程 中，流变学研究有助于 提高沥青材料的稳定性
02
这些模型通过引入不同的参数 ，能够拟合实验数据并预测沥 青在不同温度和应力作用下的 性能表现。
03
了解和掌握这些流变模型及参 数对于沥青材料的研究、设计 和应用具有重要的理论和实践 意义。
03
沥青材料的流变行为
温度对沥青材料流变行为的影响
温度对沥青材料的流变行为 具有显著影响
•·
01
随着温度的升高，沥青材料 的粘度降低，流动性增加，
《沥青材料流变学》ppt课件
目录
• 引言 • 沥青材料的流变性质 • 沥青材料的流变行为 • 沥青材料的流变性能测试与评价 • 沥青材料流变性能改善方法与技术 • 沥青材料流变学在工程中的应用案例
01
引言
流变学的定义与重要性
1
流变学是研究物质在形变过程中表现出的力学性 质的科学。
2
在沥青材料领域，流变学研究对于理解材料的性 能、行为和变化规律具有重要意义。
《沥青材料流变学》课件
《沥青材料流变学》PPT 课件
本课程旨在介绍沥青材料流变学的基本概念、应用和意义，包括流变学基础、 沥青材料的流变参数和特性，以及沥青混合料在不同工程领域中的应用。
概述
沥青材料流变学是研究沥青材料在外力作用下的变形与流动行为的学科。了 解沥青材料流变学的重要性是为了更好地应对工程实践中的挑战。
流变学基础
3 高温下的流变特性
4 低温下的流变特性
沥青材料在高温下的粘度、剪切模量等参 数的变化规律，关系着路面承载力和变形 特性
沥青材料在低温下的变形行为，直接影响 着路面的耐久性和抗裂性能
沥青混合料流变学应用
路面沥青混合料
研究路面沥青混合料的流变学 特性，优化路面设计和施工方 案
桥梁沥青混合料
应用沥青混合料流变学知识， 提高桥梁结构的耐久性和承载 能力
用于描述沥青材料在静态 加载下的变形行为，例如 静态剪切模量
拉伸流变参数
用于描述沥青材料在拉伸 加载下的变形行为，例如 极限拉伸应变
沥青材料流变特性
1 施工温度范围
2 遇热变软和变硬点
沥青材料在不同温度下的流变行为，影响 着施工工艺和材料性能
沥青材料在高温状态下发生软化或硬化， 影响路面性能和持久性
流变学概念 流变学参数 流变学实验方法
涵盖了物质的变形和流动的特性及其与外力之 间的关系
用于描述物质流变性质的指标，例如黏度、弹 性模量等
通过实验测试来研究物质的流变性质，例如剪 切应力-剪切率曲线
沥青材料流变学参数动Fra bibliotek剪切流变参数用于描述沥青材料在动态 加载下的变形行为，例如 动态剪切模量
静态剪切流变参数
隧道沥青混合料
研究隧道沥青混合料的流变特 性，保证隧道施工和使用的安 全和稳定
本课程旨在介绍沥青材料流变学的基本概念、应用和意义，包括流变学基础、 沥青材料的流变参数和特性，以及沥青混合料在不同工程领域中的应用。
概述
沥青材料流变学是研究沥青材料在外力作用下的变形与流动行为的学科。了 解沥青材料流变学的重要性是为了更好地应对工程实践中的挑战。
流变学基础
3 高温下的流变特性
4 低温下的流变特性
沥青材料在高温下的粘度、剪切模量等参 数的变化规律，关系着路面承载力和变形 特性
沥青材料在低温下的变形行为，直接影响 着路面的耐久性和抗裂性能
沥青混合料流变学应用
路面沥青混合料
研究路面沥青混合料的流变学 特性，优化路面设计和施工方 案
桥梁沥青混合料
应用沥青混合料流变学知识， 提高桥梁结构的耐久性和承载 能力
用于描述沥青材料在静态 加载下的变形行为，例如 静态剪切模量
拉伸流变参数
用于描述沥青材料在拉伸 加载下的变形行为，例如 极限拉伸应变
沥青材料流变特性
1 施工温度范围
2 遇热变软和变硬点
沥青材料在不同温度下的流变行为，影响 着施工工艺和材料性能
沥青材料在高温状态下发生软化或硬化， 影响路面性能和持久性
流变学概念 流变学参数 流变学实验方法
涵盖了物质的变形和流动的特性及其与外力之 间的关系
用于描述物质流变性质的指标，例如黏度、弹 性模量等
通过实验测试来研究物质的流变性质，例如剪 切应力-剪切率曲线
沥青材料流变学参数动Fra bibliotek剪切流变参数用于描述沥青材料在动态 加载下的变形行为，例如 动态剪切模量
静态剪切流变参数
隧道沥青混合料
研究隧道沥青混合料的流变特 性，保证隧道施工和使用的安 全和稳定
道路建筑材料第二章沥青材料511PPT课件
2020/9/28
12
（二）石油沥青的生产工艺
原油常蒸压馏
轻质油分：汽油、煤油、柴油
溶剂脱
常压渣油减蒸压馏
重柴油
减压渣油
溶剂脱沥青
减压渣油
深拔 氧化
直溜沥青：对原油选择性强、感温性大 氧化沥青：感温性小、粘度大
半氧化沥青：感温性适中，具有较好的高 温稳定性和低温变形能力
13
（二）石油沥青的生产工艺
由天然形成或人工炼制而成；
定义：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，呈褐色至黑色，可溶于苯或 二硫化碳等溶剂，是自然界中天然存在的或从原 油经蒸馏得到的残渣。
2020/9/28
3
一、沥青材料简介
• 沥青的发展历史
➢ 公元前3800~公元前2500年，开始使用沥青 ➢ 公元前600年，古巴比伦出现第一条用沥青铺装
蒸馏法
氧化法
溶剂法
调和法
2020/9/28
14
（二）石油沥青的生产工艺
原油常蒸压馏
轻质油分：汽油、煤油、柴油
溶剂脱
常压渣油减蒸压馏
重柴油
减压渣油
溶剂脱沥青
减压渣油
深拔 氧化
直溜沥青：对原油选择性强、感温性大 氧化沥青：感温性小、粘度大
半氧化沥青：感温性适中，具有较好的高 温稳定性和低温变形能力
15
35.0 62.0 －
－－
20.5 2.6
3.6 71.8 －
－－
俄罗斯
10.9 4.0 －
41.0 49.0 －
2.0 4.0
美国 委内瑞拉
总计
4.6 － 1.7 3.1 － 5.5 100 1.8 2.8
第二章-沥青材料PPT课件
2.2 石油沥青的生产工艺
直馏沥青
调和沥青氧化沥青来自乳化沥青溶剂沥青改性沥青
石油沥青
2.3 石油沥青的组成和结构
石油沥青的元素组成 C（80~87%） H（10~15%） O、N、S（3%）
芳香烃、含S衍生物
非极性，分子量最低，是主要的分散介质。溶解力很强
胶质
棕色粘稠液体
1.09
970
多环结构，含S、O、N衍生物
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。
沥青质
深棕色至黑色固体
1.15
3400
缩合环结构，含S、O、N衍生物
极性很强；影响着沥青的粘结力、粘度、温度稳定性、硬度。
按在自然界获得方式分：
沥青分类
地沥青
焦油沥青
沥青
天然沥青
石油沥青
煤沥青
页岩沥青
石油的基属分类 石油沥青的生产工艺 蒸馏法——直馏沥青 氧化法——氧化沥青 溶剂法——溶剂沥青 调和法——调和沥青
沥青沥青
沥青质
高分子芳香烃
胶质
饱和酚
芳香酚
凝胶结构——当沥青质含量很大，达到或超过25%-30%时，胶质的数量不足以包裹在沥青质周围使之胶溶，沥青质胶团会相互连结，形成三维网状结构，胶团在连续相中移动比较困难。 特点：这类沥青在常温下呈现非牛顿流动特性，在路用性能上，常温下具有较好的温度稳定性，但低温变形能力较差。
第二章 沥青材料
2.1 概述
历史及发展 沥青的定义及分类 沥青定义：国际道路会议常设委员会（AIPCR） 美国材料试验协会（ASTM） 我国沥青定义
溶一凝胶结构——当沥青或沥青质中含有较多的烷基侧链，生成的胶团结构比较松散，可能含有一些开式网状结构，网状结构的形成与温度密切相关，在常温时，在变形的最初阶段表现出明显的弹性效应，但在变形增加至一定阶段时，则表现为牛顿液体状态。 特点：在路用性能上，在高温时具有较低的感温性，低温时又有较好的形变能力。
直馏沥青
调和沥青氧化沥青来自乳化沥青溶剂沥青改性沥青
石油沥青
2.3 石油沥青的组成和结构
石油沥青的元素组成 C（80~87%） H（10~15%） O、N、S（3%）
芳香烃、含S衍生物
非极性，分子量最低，是主要的分散介质。溶解力很强
胶质
棕色粘稠液体
1.09
970
多环结构，含S、O、N衍生物
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。
沥青质
深棕色至黑色固体
1.15
3400
缩合环结构，含S、O、N衍生物
极性很强；影响着沥青的粘结力、粘度、温度稳定性、硬度。
按在自然界获得方式分：
沥青分类
地沥青
焦油沥青
沥青
天然沥青
石油沥青
煤沥青
页岩沥青
石油的基属分类 石油沥青的生产工艺 蒸馏法——直馏沥青 氧化法——氧化沥青 溶剂法——溶剂沥青 调和法——调和沥青
沥青沥青
沥青质
高分子芳香烃
胶质
饱和酚
芳香酚
凝胶结构——当沥青质含量很大，达到或超过25%-30%时，胶质的数量不足以包裹在沥青质周围使之胶溶，沥青质胶团会相互连结，形成三维网状结构，胶团在连续相中移动比较困难。 特点：这类沥青在常温下呈现非牛顿流动特性，在路用性能上，常温下具有较好的温度稳定性，但低温变形能力较差。
第二章 沥青材料
2.1 概述
历史及发展 沥青的定义及分类 沥青定义：国际道路会议常设委员会（AIPCR） 美国材料试验协会（ASTM） 我国沥青定义
溶一凝胶结构——当沥青或沥青质中含有较多的烷基侧链，生成的胶团结构比较松散，可能含有一些开式网状结构，网状结构的形成与温度密切相关，在常温时，在变形的最初阶段表现出明显的弹性效应，但在变形增加至一定阶段时，则表现为牛顿液体状态。 特点：在路用性能上，在高温时具有较低的感温性，低温时又有较好的形变能力。
沥青材料 PPT课件
10
沥青中的蜡
蜡会降低石油沥青的粘结性和塑性，对温度 特别敏感。 易出现的问题： 高温发软，会导致沥青路面高温稳定性下降，出现
车辙； 低温变得脆硬，低温抗裂性降低，出现裂缝； 沥青与石料的粘附性降低，在有水的条件下，使路 面石子产生剥落现象，造成路面破坏； 路面的抗滑性降低，影响路面的行车安全。
本章教学目标
主要掌握：石油沥青的基本组成和 结构特点、工程性质和测定方法。 了解：沥青及沥青混合料的应用。
1
第一节
沥青材料
第二节
沥青混合料
2
第一节
沥
青
1.概述 2.沥青的主要技术性质 3.工程实例分析
3
概
述
定义
分类
应用
4
定义
沥青—— 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）衍生物所组成的混合物。
请观看延伸度试验
延伸度↑ ，塑性 ↑
26
27
影响因素
组分：树脂含量↑ ，塑性 温度：温度↑ ，塑性 ↑ ↑ ↑
拉伸速度：拉伸速度↑ ，塑性
28
温度敏感性 定义 衡量指标 影响因素 工程实际
29
定义
温度敏感性——指石油沥青的粘滞性和塑性随 温度升降而变化的性能。 温度敏感性大： 粘滞性和塑性随温度的变化大
粘滞度Ctd↑ ，粘滞性 ↑ 请观看粘滞度试验
固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为25℃的条 件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度（每深 入0.1mm为1°）。 针入度↑ ，粘滞性 ↓ 请观看针入度试验
18
19
20
《沥青材料检测》课件
03 沥青材料检测方 法
沥青材料的取样方法
随机取样
规定部位取样
在沥青材料中随机选取一定量的样品 ，确保样品的代表性。
根据需要检测的部位，如表面、内部 、边缘等，进行有针对性的取样。
分层取样
对于不同层次的沥青材料，分别进行 取样，以全面了解各层的质量情况。
沥青材料的试验方法
针入度试验
检测沥青材料的软硬程 度，通过标准针插入沥 青样品中的深度来衡量
沥青混合料制备
按照确定的配合比，将集料、填料和沥青进行混合，控制混合温度 和搅拌时间，确保混合均匀。
沥青混合料性能试验
对制备好的沥青混合料进行各种性能试验，如稳定性、强度、渗透 性等，以检验其是否满足工程要求。
沥青路面的施工和检测
沥青路面施工准备
清理基层表面，检查基层的平整 度和强度，做好排水设施。
沥青路面老化评价
通过各种试验和检测方法，评价沥青路面的老化程度，预测使用寿 命。
沥青路面维护与修复
根据沥青路面的老化程度和使用状况，采取相应的维护和修复措施， 如刷涂防老化剂、修补裂缝等，保持路面的良好状态。
05 沥青材料检测案 例分析
某高速公路沥青路面检测案例
案例概述
某高速公路在通车后不久出现裂缝和 车辙等损坏，需要进行沥青路面检测 。
。
延度试验
检测沥青材料的拉伸性 能，通过测量沥青样品 在低温下的伸长程度来
评估其质量。
粘度试验
检测沥青材料的粘稠度 ，通过测量其在特定温 度下的流动性能来判断
其质量。
闪点试验
检测沥青材料的安全性 能，通过加热沥青样品 至闪点温度，观察其燃
烧情况。
沥青材料的性能指标
01
02
防水材料之沥青材料PPT课件
沥青浸渍原纸(生产油毡的专用纸，主要成分为棉 纤维，外加20%~30%的废纸)而成的一种无涂盖 层的防水卷材。
油纸按原纸1m2的质量克数分为200、350两 个标号。主要用于多层(粘贴式)防水层下层、隔 蒸汽层、防潮层等。其技术性能见表10.6。
第25页/共77页
•
石油沥青油毡(简称油毡)是采用高软化点沥青涂盖油纸的两面，再涂或
10.1 沥青
•
沥青是一种有机胶结材料，是有机化合物的复杂混合物。
•
沥青具有良好的粘结性、塑性、不透水性及耐化学侵蚀性，并能抵抗大
气的风化作用。
•
在建筑工程上主要用于屋面及地下室防水、车间耐腐蚀地面及道路路面
等。此外，还可用来制造防水卷材、防水涂料、油膏、胶结剂及防腐涂料等
等。一般用于建筑工程的有石油沥青和煤沥青两种。
第38页/共77页
2 干燥时间及沥青的加热温度 在水泥基底上涂刷慢挥发性冷底子油，其中 干燥时间为12~48h；涂刷快挥发性冷底子油的干 燥时间为5~10h 当加入慢挥发性溶剂时，沥青的温度不得超 过140℃；加入快挥发性溶剂时，则沥青的温度 不得超过110℃。
第39页/共77页
乳化沥青
乳化沥青是一种冷施工的防水涂料，是将石 油沥青在乳化剂水溶液作用下，经乳化机(搅拌机 )强烈搅拌而成。
•
煤沥青纸胎油毡(以下称简油毡)是采用低软化点煤沥青浸渍原纸，然后
用高软化点煤沥青涂盖油纸两面，再涂或撒隔离材料所制成的一种纸胎防水
卷材。
•
油毡按技术要求分为一等品(B)和合格品(C)；按所用隔离材料分为粉状
面油毡(F)和片状面油毡(P)两个品种。
第27页/共77页
•
油毡的标号分为200号、270号和350号三种。各等级各标号油毡的技术性质应符合JC 505—92规定，
油纸按原纸1m2的质量克数分为200、350两 个标号。主要用于多层(粘贴式)防水层下层、隔 蒸汽层、防潮层等。其技术性能见表10.6。
第25页/共77页
•
石油沥青油毡(简称油毡)是采用高软化点沥青涂盖油纸的两面，再涂或
10.1 沥青
•
沥青是一种有机胶结材料，是有机化合物的复杂混合物。
•
沥青具有良好的粘结性、塑性、不透水性及耐化学侵蚀性，并能抵抗大
气的风化作用。
•
在建筑工程上主要用于屋面及地下室防水、车间耐腐蚀地面及道路路面
等。此外，还可用来制造防水卷材、防水涂料、油膏、胶结剂及防腐涂料等
等。一般用于建筑工程的有石油沥青和煤沥青两种。
第38页/共77页
2 干燥时间及沥青的加热温度 在水泥基底上涂刷慢挥发性冷底子油，其中 干燥时间为12~48h；涂刷快挥发性冷底子油的干 燥时间为5~10h 当加入慢挥发性溶剂时，沥青的温度不得超 过140℃；加入快挥发性溶剂时，则沥青的温度 不得超过110℃。
第39页/共77页
乳化沥青
乳化沥青是一种冷施工的防水涂料，是将石 油沥青在乳化剂水溶液作用下，经乳化机(搅拌机 )强烈搅拌而成。
•
煤沥青纸胎油毡(以下称简油毡)是采用低软化点煤沥青浸渍原纸，然后
用高软化点煤沥青涂盖油纸两面，再涂或撒隔离材料所制成的一种纸胎防水
卷材。
•
油毡按技术要求分为一等品(B)和合格品(C)；按所用隔离材料分为粉状
面油毡(F)和片状面油毡(P)两个品种。
第27页/共77页
•
油毡的标号分为200号、270号和350号三种。各等级各标号油毡的技术性质应符合JC 505—92规定，
沥青混合料 第二章 沥青材料ppt课件
.
裂化沥青—对蒸馏后的重油在高温下进行裂化， 得到裂化残渣成为裂化沥青。其具有更大的硬度 和延度，软化点较高。但粘度、气候稳定性比直 馏沥青、氧化沥青差。
沥青的分类-按常温下稠度不同
固体沥青、粘稠沥青、液体沥青
沥青的分类-按用途不同
道路石油沥青、建筑沥青等
.
2.2 石油沥青的组成与结构
石油沥青的元素组成 主要由碳、氢、氧、硫和氮5种元素组成 通常，石油沥青的含碳量为80%-87%， 含氢量为10%-15%， 氧、硫和氮的总含量小于3%
3）国标：由高分子碳氢化合物及非金属（氧、 硫、氮）的衍生物组成的固体或半固体混合物， 呈暗褐色至黑色，可溶于苯或二硫化碳等溶剂， 是自然界中天然存在的或从原油经蒸馏得到的残 渣。
.
2.沥青的分类-按产源不同
地沥青：天然存在或由人工提炼而得到的沥青。 1）天然沥青：地壳中的石油在各种自然因素的 作用下，经过轻质油分蒸发、氧化和缩聚作用而 形成的天然产物。 2）石油沥青：石油经过各种炼制工艺加工而得 到的产品。
光，相对密度约0.7～1.0
树脂 沥青质
红褐色粘稠 半固体
深褐色固体 微粒
800～3000 1000～5 000
0.7～0.8
15～30
温度敏感性高，熔点低于 100℃，相对密度大于1.0～1.1
0.8～1.0 5～30
加热不熔化而碳化，相对密 度1.1～1.5
油分赋予沥青以流动性，油分含量的多少直接影响 沥青的柔软性、抗裂性及施工难度。油分在一定条 件下可以转化为树脂甚至沥青质。
延度较小 软化点相对较高
.
石油沥青的胶体结构 现代胶体理论认为：沥青材料是一种胶体分散系。 它以固态微粒的沥青质为分散相，以液态的饱和 分和芳香分为分散介质，过渡性的胶质起保护物 质的作用，使分散相能够很好的胶溶于分散介质 中，形成稳定的胶体结构。
裂化沥青—对蒸馏后的重油在高温下进行裂化， 得到裂化残渣成为裂化沥青。其具有更大的硬度 和延度，软化点较高。但粘度、气候稳定性比直 馏沥青、氧化沥青差。
沥青的分类-按常温下稠度不同
固体沥青、粘稠沥青、液体沥青
沥青的分类-按用途不同
道路石油沥青、建筑沥青等
.
2.2 石油沥青的组成与结构
石油沥青的元素组成 主要由碳、氢、氧、硫和氮5种元素组成 通常，石油沥青的含碳量为80%-87%， 含氢量为10%-15%， 氧、硫和氮的总含量小于3%
3）国标：由高分子碳氢化合物及非金属（氧、 硫、氮）的衍生物组成的固体或半固体混合物， 呈暗褐色至黑色，可溶于苯或二硫化碳等溶剂， 是自然界中天然存在的或从原油经蒸馏得到的残 渣。
.
2.沥青的分类-按产源不同
地沥青：天然存在或由人工提炼而得到的沥青。 1）天然沥青：地壳中的石油在各种自然因素的 作用下，经过轻质油分蒸发、氧化和缩聚作用而 形成的天然产物。 2）石油沥青：石油经过各种炼制工艺加工而得 到的产品。
光，相对密度约0.7～1.0
树脂 沥青质
红褐色粘稠 半固体
深褐色固体 微粒
800～3000 1000～5 000
0.7～0.8
15～30
温度敏感性高，熔点低于 100℃，相对密度大于1.0～1.1
0.8～1.0 5～30
加热不熔化而碳化，相对密 度1.1～1.5
油分赋予沥青以流动性，油分含量的多少直接影响 沥青的柔软性、抗裂性及施工难度。油分在一定条 件下可以转化为树脂甚至沥青质。
延度较小 软化点相对较高
.
石油沥青的胶体结构 现代胶体理论认为：沥青材料是一种胶体分散系。 它以固态微粒的沥青质为分散相，以液态的饱和 分和芳香分为分散介质，过渡性的胶质起保护物 质的作用，使分散相能够很好的胶溶于分散介质 中，形成稳定的胶体结构。
沥青材料教学课件PPT
贯入时间：5s 2）表示方法：P（25℃，100g，5s）。 3）表征意义：针入度值愈大，粘度愈小。
标号：90号沥青，针入度范围为80～１００（０.１mm）
110号沥青，针入度范围为100～１2０（０.１mm）
2.塑性
（1）延度 延度——将沥青试样制成8字形标准试件，采用延度仪， 在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，单位：cm。 规定条件为：试验温度有0℃、15℃、25℃三种；
针入度比 不小于 /%
闪点（COC） 不小于 /℃
10号 10～25
1.5 95
30号 26～35
2.5 75 99.5 1 65 230
40号 36～50
3.5 60
观察与讨论
请比较下列A、B两种建筑石油沥青的针入度、延度及软化
点测定值。若于南方夏季炎热地区屋面选用何种沥青较合 适，请讨论。
（1）溶解度：反映沥青中起粘结作用的有效成分 含量。
（2）安全性：闪点 燃点
（3）含蜡量： （4）粘附性：
沥青路面坑洞
沥青路面坑洞
沥青路面坑洞
案例分析
我家在河北中部。每到冬天，家附近 的沥青路面总会出现一些裂缝，裂缝 大多是横向的，且几乎为等距离间距 的，在冬天裂缝尤其明显。此路段路 基很结实，路面没有明显塌陷，而且 这种原因一般只会引起纵向裂缝。因 此，填土未压实，路基产生不均匀沉 陷或冻胀作用的可能性可以排除。马 路在家附近，平时很少见有重型车辆， 负载过大的车辆经过，而且路面没有 明显塌陷。况且如果因强度不足而引 起的裂缝应大多是网裂和龟裂，而此 裂缝大多横向，有少许龟裂。由此可 知不是路面强度不足，负载过大所致。
拉伸速度有1 cm/min、5cm/min两种。
（2）延度的表示方法： D（T，v） （3）延度的意义
第四章 沥青材料 ppt课件
3.石油沥青的标号主要是根据沥青的针入度划分的。标号由小到大，沥青 性质表现为黏性逐渐降低、塑性增大、温度敏感性增大。
选用石油沥青的原则是根据工程性质（房屋、道路、防腐）及当地气 候条件、所处工程部位（层面、地下）来选用。在满足上述要求的前提 下，尽量选用标号高的石油沥青，以保证有较长的使用年限。这是因为 标号高的沥青比标号低的沥青含油分多，其挥发、变质所需时间较长， 不易变硬，所以抗老化能力强，耐久性好。但是标号太高沥青也会出现 软化点较低的现在，在高温环境下使用就会出现流淌等现在，所以说沥 青不是标号越高质量越好。
6.溶解度
定义：石油沥青在三氯乙烯中溶解的百分率。（用以确定沥青含有 对筑路有利的有效成分的百分含量）
7.含水量
含水危害：1.施工中挥发太慢，影响施工速度
2.加热时“溢锅”易引起火灾 3.造成材料损失，影响沥青与矿质材料的粘结。
解决措施：在熔化沥青时，加快搅拌速度，促进水分蒸发，控制
加热温度。 粘稠沥青用水分测定仪测定，液体沥青可直接抽提。
2.石油沥青的三大指标是什么？分别表示沥青的什么性 质？如何测定？
3.怎样划分石油沥青的标号？标号大小与沥青主要性质 间的关系如何？在施工中选用沥青时，是不是标号越高 的沥青质量越好？
2.石油沥青的三大指标是什么？分别表示沥青的什么性
质？如何测定？
针人度、延度、软化点统称为沥青的“三大指标”。 针入度表示固体或是半固体沥青的黏性指标 ，其实质反映了沥青 胶体结构的紧密程度，即胶团之间引力大小的性质。对于固态沥青主要 用针入度表示。数值愈大，表示沥青黏性愈小。液态沥青黏性用黏度表 示。 延度是表示沥青塑性指标，是指沥青受到外力作用时，产生连续变 形而不破坏，当外力撤消，能保持获得的变形的能力。 软化点是表示沥青温度敏感性的指标，是指沥青的黏性和塑性随温 度变化而改变程度的性能。软化点高，反映需要在较高温度作用下，才 会发生沥青的黏性流动，说明在这样的使用状态下，沥青的塑性和粘性 改变程度不大，即温度敏感性小。若在相同使用条件下，沥青的软化点 低，则塑性和粘性变化大，沥青的温度敏感性大。
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胜利氧化A-60沥青 （含硫中间基）
1020
84.50
10.60
1.68
2.51 0.71
0.669
C71.8H107.3O 1.1S0.8N0.5
孤岛氧化A-60沥 （含硫环烷-中间基）
比重 闪点， 25 ℃
数值 160～175
0 1.04～1.06
315＋
我国道路沥青生产量
300
280
道 250
路
217
沥 200
青
167
产 150
量
121
， 100
万
70
吨 50 7.9 20.9 15 37
0
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
按含硫量分类
硫含量<0.5%的为低硫原油； 硫含量≥0.5%的为含硫原油。
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二、石油沥青的生产工艺
原油常蒸压馏
轻质油分：汽油、煤油、柴油
溶剂脱
常压渣油减蒸压馏
重柴油
减压渣油
溶剂脱沥青
减压渣油
深拔 氧化
直馏沥青：对原油选择性强、感温性大 氧化沥青：感温性小、粘度大
半氧化沥青：感温性适中，具有较好的高 温稳定性和低温变形能力
微量金属元素：钒、镍、铁、镁和钙
2.3沥青的组成与结构
沥青名称
大庆丙脱A-60沥青 （低硫石蜡基）
分子 量
955
元素组成（质量，%）
碳氢比
碳（C） 氢（H） 氧（O） 硫（S）氮（N）（原C/子H比） 平均分子式
86.10 11.00
1.78
0.38 0.74
0.657
C68.5H104.2O 1.1S0.1N0.5
青用以铺筑沥青路面获得成功，并且获得施工专利，这 是近代热铺湖沥青路面之始。
2.1沥青材料简介-定义
沥青材料（Bituminous material）是黑色或暗 黑色固体、半固体或粘稠状物质；
由天然形成或人工炼制而成；
定义：由高分子碳氢化合物及非金属（氧、硫、 氮）的衍生物组成的固体或半固体混合物，呈 暗褐色至黑色，可溶于苯或二硫化碳等溶剂， 是自然界中天然存在的或从原油经蒸馏得到的 残渣。
半氧化沥青：感温性适中，具有较好的高 温稳定性和低温变形能力
调和沥青：按照沥青的质量要求，将几种沥青按适当的比例进行调配。
溶剂法：利用溶剂对各组分不同的溶解能力、选择性
地溶解其中一个或几个组分，分离出富含饱和烃和芳香烃 的脱沥青油，获得胶质和沥青质高的溶剂沥青。常用的脱 沥青溶剂为丙烷，处理石蜡基原油。
2.1沥青材料简介-分类
沥青的种类（按来源划分）
天然（地）沥青
地沥青
(特立尼达湖沥青，岩沥青)
Asphalt
石油（地）沥青
沥青
焦油沥青 （干馏）
Tar
煤沥青 木沥青
…… 页岩沥青
湖沥青
特立尼达湖沥青（Triniada Lake Asphalt）是世界上最为著名 的天然沥青之一，它产于南美洲加勒比海岛国－风景秀丽的特立 尼达和多巴哥境内的沥青湖。该沥青湖又叫彼奇湖，面积44万平 方米，深约82米，湖中沥青储量达1200万吨，是世界上最大的 天然沥青产地。
•5.33kpa的压力下减压蒸馏，取得275~300℃的馏分称为 “第二关键馏分” 。
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一、石油的基属分类
第一关键馏分基属 第二关键馏分基属
石蜡基 中间基
环烷基
石蜡基
石蜡基 石蜡—中间
基 —
中间基
环烷基
中间—石蜡基
—
中间基 环烷—中间基
中间—环烷基 环烷基
优质沥青：环烷基原油>中间基原油>石蜡基原油
饱和分、芳香 分、胶质减少 沥青质增加 蜡含量不变 软化点升高 针人度减小 延度降低
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二、石油沥青的生产工艺
原油常蒸压馏
轻质油分：汽油、煤油、柴油
溶剂脱
常压渣油减蒸压馏
重柴油
减压渣油
溶剂脱沥青
减压渣油
深拔 氧化
直馏沥青：对原油选择性强、感温性大 氧化沥青：感温性小、粘度大
彩色沥青 脱蜡沥青 低标号沥青
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调和法：按照沥青的质量要求，将几种沥青按适当的
比例进行调配，调整沥青组分之间的比例关系以获得所要 求的产品。
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常
汽油
石油 压
煤油
塔
柴油
减
常压渣油 压
塔
重柴油 催化裂化原料 润滑油原料
溶剂 脱沥 青装 置
生 产 工 艺 流 程
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年份
2.2 石油沥青的生产工艺
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一、石油的基属分类
按关键馏分特性分类：石蜡基、中间基、环烷基
关键馏分
第一关键馏分 第二关键馏分
石蜡基
相对密度 <0.8207
<0.8721
中间基
0.8207~0.8506 0.8721~0.9302
环烷基
> 0.8506 > 0.9302
•石油在半精馏装置中于常压下蒸得250~275℃的馏分称 为“第一关键馏分”；
岩沥青
岩沥青生成于岩石的夹缝中，缝宽很窄，仅数十厘 米，深可达几百米。天然岩沥青是一种纯天然的碳 氢化合物，熔点在150 ℃以上，我国青海及克拉玛 依地区有所开采，但很少用于道路。美国北部犹他 州的Uintah盆地的UNTAITE岩沥青是世界上最为著 名的岩沥青。
技术指标 软化点， ℃ 针入度，25
减压渣油 深 拔 装 置
氧 化 塔
高级润滑油原料 催化裂化原料
溶剂脱沥青
慢凝液 体沥青
直馏沥青 氧化沥青
粘稠沥青
稀释油 软沥青
快凝液 体沥青
调和沥青
水+乳化剂
煤沥青
乳化沥青
混合沥青 19
2.3沥青的组成与结构
一、元素组成
主要化学元素：
碳C
氢 H 硫S 氧O
氮N
82~88% ； 8~11%； 0~6%； 0~1.5%； 0~1%
主要内容
沥青材料简介 石油沥青的生产工艺 石油沥青的组成、组分与结构 沥青的物理性质 沥青的技术性质、评价方法和评价指标
2.1沥青材料简介-历史与发展
➢ 公元前3800~公元前2500年，开始使用沥青； ➢ 公元前600年，古巴比伦出现第一条用沥青铺装的路面，
后失传； ➢ 1712年瑞士发现岩沥青，随后在德、法等国相继发现。 ➢ 1850年前后，法国首先把岩沥青用于道路路面。 ➢ 1871年E.J.Desdment在纽约市把砂、碎石、特立尼达湖沥
调和沥青：按照沥青的质量要求，将几种沥青按适当的比例进行调配。
二、石油沥青的生产2021/3/1
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二、石油沥青的生产工艺
蒸馏法（最简单、最经济）：
汽油 煤油 柴油
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直镏沥青
升
含有不稳定烃
温
温度稳定性差
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氧化法：将常减压渣油预热脱水，加热
240~290℃，在氧化塔内吹入空气对渣油进行不同深 度氧化。