第八章沥青详解
第八章 沥青
沥 青
焦油沥青
石油沥青 煤沥青
页岩沥青 由页岩炼油所得的工业副产品
四川水利职业技术学院
第八章 沥青和沥青混合料
第一节 沥青
二、石油沥青的基本组成结构
１、石油沥青的基本组成
石油沥青是由石油经蒸馏、吹氧、 石油沥青是由石油经蒸馏、吹氧、调和等工艺加工得到的残 留物，主要为可溶于二硫化碳的碳氢化合物的半固体粘稠状 留物， 物质。石油沥青的组分主要有油分 树脂和地沥青质其组分 油分、 物质。石油沥青的组分主要有油分、树脂和地沥青质其组分 性状见表 ：
四川水利职业技术学院
第八章 沥青和沥青混合料
第一节 沥青
三、石油沥青的主要性质
１、粘滞性
（１）粘滞性的定义 粘滞性指石油沥青内部阻碍其相对流动的一种特性， 粘滞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。是划分沥青牌号的主要技术指标。 青在外力作用下抵抗变形的能力。是划分沥青牌号的主要技术指标。 （２）影响粘滞性的因素 石油沥青粘滞性的大小与其组分有关，石油沥青中地沥青质含量多 地沥青质含量多， 石油沥青粘滞性的大小与其组分有关，石油沥青中地沥青质含量多， 同时有适量树脂 适量树脂， 油分含量较少时，粘滞性大。 同时有适量树脂，而油分含量较少时，粘滞性大。粘滞性受温度影 响较大，在一定温度范围内，温度升高，粘度降低，反之升高。 响较大，在一定温度范围内，温度升高，粘度降低，反之升高。 （３）粘滞性的指标 对于固态或半固态粘稠石油沥青，其粘滞性用针入度来表示，针入 对于固态或半固态粘稠石油沥青，其粘滞性用针入度来表示， 针入度来表示 度是在规定温度25℃条件下，以规定质量100g的标准针， 25℃条件下 100g的标准针 度是在规定温度25℃条件下，以规定质量100g的标准针，经历规定 时间5s贯入试样中的深度， 5s贯入试样中的深度 为单位表示。针入度越大， 时间5s贯入试样中的深度，以0.1mm 为单位表示。针入度越大，表 示沥青越软，粘度越小。 示沥青越软，粘度越小。
沥青PPT
馏提取轻油、中油、重油及蒽油后所得的残 渣。
2
8.1.1 石油沥青
（1） 石油沥青的组分
石油沥青主要由碳（80~87%）、氢（10~15%），及少量的 氧、氮、硫等（5%）元素组成。
沥青的化学组成极为复杂，通常将沥青中化学成分和物理 性质相近，并且具有某些共同特征的部分划分为一组，称 为组分（组丛）。
29
煤沥青的主要技术性质都比不上石油沥青，所以建筑工 程上少用。
它具有很好的防腐和粘结性能，主要用于配制防腐涂料、 胶粘剂、防水涂料、油膏以及制作油毡等，适宜于地下 防水层或材料防腐，适量掺入石油沥青中，可增强石油 沥青的粘结力。
30
鉴别方 法
石油沥青
密度法 密度近似于1.0g／cm3
煤沥青 大于1.10 g／cm3
8
粘滞度是液体沥青在一定温度t（25℃或60℃）、经规定直径d （3mm，5mm或10mm）的孔流出50cm3沥青所需的时间秒数 T，常用符号CdtT表示。
CdtT 粘滞度值越大，表示沥青的稠度越大。粘滞度测定示意图
见下图。
CdtT t 温度 d 直径 T 时间秒数
粘滞度测定示意图
秒数
9
标准粘度计测定液体沥青
2. 树脂改性沥青
用树脂改性石油沥青，可以改善沥青的耐寒性、耐热性、粘结 性和不透气性。
常用的树脂有：古马隆树脂，聚乙烯，聚丙烯，酚醛树脂及天 然松香等。
33
工程中用的APP改性沥青，是以APP即无规聚丙烯 均聚物进行改性，它具有软化点提高明显，抗老 化能力很好的特点。
3. 橡胶改性沥青 （1）氯丁橡胶改性沥青
普通石油沥青
第8章 沥青
针入度、延度、软化点是评价粘稠
石油沥青路用性能最常用的经验指标，
所以通称“三大指标”。
④大气稳定性 大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、 氧气和潮湿等因素长期综合作用下抵抗 老化的性能。它是以沥青试样在加热蒸 发前后的“蒸发损失百分率”和“蒸发 后针入度比”来评定。蒸发损失百分率 愈小，蒸发后针入度比愈大，则表示沥 青大气稳定性愈好，亦即“老化”愈慢。
沥青闪燃点仪
沥青闪燃点仪
4.石油沥青的技术标准及选用 石油沥青按用途分为建筑石油沥青、 道路石油沥青、防水防潮石油沥青和普通 石油沥青。 (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。同一品种的石油沥青材料，牌号越 高，则粘性越小，针入度越大，塑性越好， 延度越大，温度敏感性越大，软化点越低。
煤沥青特点
(3)含有较多的游离碳，塑性较差，容 易因变形而开裂。 (4)因含有蒽、酚等，故有毒性和臭味， 防腐能力较好，适用于木材的防腐因含 表面活性物质较多，与矿料表面的粘附 力较好。
鉴别方法 由于煤沥青和石油沥青相似，使用 时必须加以区别，方法见下表：
鉴别方法 煤沥青 石油沥青
密度
锤击 燃烧
粘稠石油沥青的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。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。
•
粘滞度是将一定量的液体沥青，在某 温度下经一定直径的小孔流出50cm3所需 的时间，以秒表示。常用符号“CdtT”表 示粘滞度，其中ｄ为小孔直径（mm）， ｔ为试样温度，Ｔ为流出50 cm3沥青的时 间。d有10、5、3mm三种，ｔ通常为 25℃或60℃。
第八章---沥青及沥青混合料PPT课件
• 采用低软化点沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的 纸胎防水卷材叫油纸，当再用高软化点沥青涂盖 油纸的两面，并撒布隔离材料后，则称为油毡。 按原纸1m2的质量克数，油毡分为200、350和500 三种标号，油纸分为200. 和350两种标号。 45
• 1.2 新型有胎沥青防水卷材
.
26
6.2 煤沥青的主要技术性质及应用
• 煤沥青是炼焦或生产煤气的副产品。 烟煤干馏时所挥发的物质冷凝为煤焦油， 煤焦油经分馏加工，提取出各种油质后的 产品即为煤沥青。
.
27
6.2.1 分类
• 煤沥青可分为硬煤沥青与软煤沥青两 种。
• 硬煤沥青是从煤焦油中蒸馏出轻油、 中油、重油及蒽油之后的残留物，常温下 一般呈硬的固体；软煤沥青是从煤焦油中 蒸馏出水分、轻油及部分中油后得到的产 品。
低温时又有较好的形变能力。 • C.凝胶结构——具有温度稳定性较好，但低温变
形能力较差。
.
8
.
9
• 6.1.2沥青的主要性质及其测试方法
• 1.沥青的主要性质及测试方法
• （1）粘滞性
• 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。也可以说，它反映了沥青软 硬、稀稠的程度。是划分沥青牌号的主要技术指 标。
• 由于沥青中含有水分，施工前要进行 加热熬制。在加热过程中，应加快搅拌， 促使水分蒸发，并降低加热温度，而且锅 内沥青不能装得过多。
.
21
6.1.3 沥青的技术质量标准
• 沥青的主要技术标准以针入度、延伸 度、软化点等指标表示，见表6.1
.
22
表6.1 石油沥青的质量指标
.
23
6.1.4 石油沥青的简易鉴别
安徽建筑大学土木工程材料课件第8章沥青
共五十六页
与石油沥青相比，煤沥青具有如下特点：
煤沥青密度大，温度敏感性大、塑性及大气稳定性 较差，与矿物质材料粘结力强，有毒、有臭味，但防腐 能力强。
煤沥青一般用于地下(dìxià)防水工程、防腐工程及道路
工处理而得，其性质介于(jiè yú)石油沥 青和煤沥青之间。 目前工程中常用的是石油沥青和煤沥青，以及经 高分子材料改性的改性沥青。
共五十六页
一、石油(shíyóu)沥青
1.石油沥青(lìqīng)的组分 （1）油分 这是油状液体，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。
（1）粘滞性（粘性）：
这是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的能力。
液态石油沥青的粘滞性用粘滞(zhān zhì)度表示；半固
体或固体沥青的粘性用针入度表示。 粘滞度和针入度是划分沥青牌号的主要指标。
共五十六页
粘滞(zhān zhì)度是液体沥青在规定温度 （20、25、30或60℃）、经规定直径（3、 5或10mm）的孔口流出50ml所需的秒数， 常用符号“C dtT”表示。d为流孔直径，t 为试样温度，T为流出50ml沥青的时间。粘 滞度大时，沥青的稠度大，粘性高。
❖ 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(róngjiě)，树脂能浸润地 沥青质，并在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄 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。
沥青高温稳定性
第八章沥青路面的高温稳定性§ 8.1 概述沥青路面直接受车辆荷载和大气因素的影响，同时沥青混合料的物理、力学性质受气候因素与时间因素影响较大，因此为了能使路面给车辆提供稳定、耐久的服务，必须要求沥青路面具有一定的稳定性和耐久性。
其中稳定性包括高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性。
由于沥青路面的强度与刚度（模量）随温度升高而显著下降，为了保证沥青路面在高温季节行车荷载反复作用下，不致产生诸如波浪、推移、车辙、拥包等病害，沥青路面应具有良好的高温稳定性。
表8-1和表8-2为强度、刚度与温度间关系两例：不足的问题，一般出现在高温、低加荷速率以及抗剪切能力不足时，也即沥青路面的劲度较低情况下。
其常见的损坏形式主要有：1)推移、拥包、搓板等类损坏主要是由于沥青路面在水平荷载作用下抗剪强度不足所引起的，它大量发生在表处、贯入、路拌等次高级沥青路面的交叉口和变坡路段。
2)车辙。
对于渠化交通的沥青混凝土路面来说，高温稳定性主要表现为车辙。
随着交通量不断增长以及车辆行驶的渠化，沥青路面在行车荷载的反复作用下，会由于永久变形的累积而导致路表面出现车辙，车辙致使路表过量的变形，影响了路面的平整度；轮迹处沥青层厚度减薄，削弱了面层及路面结构的整体强度，从而易于诱发其它病害；雨天路表排水不畅，降低了路面的抗滑能力，甚至会由于车辙内积水而导致车辆飘滑，影响了高速行车的安全；车辆在超车或更换车道时方向失控，影响了车辆操纵的稳定性。
可见由于车辙的产生，严重影响了路面的使用寿命和服务质量。
3)泛油是由于交通荷载作用使混合料内集料不断挤紧、空隙率减小，最终将沥青挤压到道路表面的现象。
如果沥青含量太高或者空隙率太小这种情况会加剧。
沥青移向道路表面令路面光滑，溜光的路面在潮湿气候时抗滑能力很差。
沥青路面在高温时最容易发生泛油，因此限制沥青的软化点和它在60℃时的粘度可减少泛油情况的发生。
总之，车辙问题是沥青路面高温稳定性良好与否的集中体现，《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97）规定“对于高速公路、一级公路的表面层和中面层的沥青混凝土作配合比设计时，应进行车辙试验，以检验沥青混凝土的高温稳定性。
第八章 沥青
地沥青质含量较多时，其温度敏感性较小；
石蜡含量较高时，温度敏感性增加。。
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的性能。 以沥青试样加热蒸发前后的“蒸发损失百分率”和“蒸 发后针入度比”来评定。蒸发损失百分率愈小，蒸发后 针入度比愈大，则表示沥青大气稳定性愈好， 老化愈 慢。 蒸发前质量－蒸发后质 量 蒸发损失百分率＝ 100 ％ 蒸发前质量 蒸发后针入度 蒸发后针入度比＝ 100 ％ 蒸发前针入度
The End!
Hale Waihona Puke 2、道路石油沥青的技术标准 按使用道路的交通量，分为中、轻交通量道路石油 沥青和重交通量道路石油沥青两个标准。 ①中、轻交通量道路石油沥青技术标准
用于二级以下公路和城市次干路、支路路面的沥青， 应满足中、轻交通量道路石油沥青的技术要求。 。
该标准是按针入度值划分A-60、A-100、A-140、A180和A-200号等5个标号，其中A-60和A-100按延 度指标又划分甲、乙两个副标号。 此外，该标准对软化点、溶解度、蒸发损失、蒸发 后针入度比以及闪点等要求，亦都作了相应规定。。
编号 A B 针入度（1/10mm） 30 22 延度（cm） 5 2.5 软化点（℃） 72 101
编号 A B
针入度（1/10mm） 30 22
延度（cm） 5 2.5
软化点（℃） 72 101
宜用B石油沥青，一般屋面用沥青应比当地屋面 可能达到的最高温度高出20℃，即比当地最高 温度高出40℃左右。
建筑石油沥青的技术标准
项目 10号 针入度（25℃，100g，5s），1/10mm 延度（25℃，cm/min），cm，≥ 软化点（环球法），℃，≥ 10～25 1.5 95 质量指标 30号 26～35 2.5 75 40号 36～50 3.5 60
道路工程材料之沥青材料课件
环烷基 （N）
—
中间—环烷基 （M-N）
2) 含硫量的分类
低硫：含硫量＜0.5%； 含硫：0.5~2%； 高硫：含硫量＞0.5%。 3）石油基属与沥青路用性能的关系
按照路用性能优排队：环烷基＞中间基＞石蜡基
4.1.1.2 石油沥青生产工艺概述
原油→常压渣油→减压渣油→粘稠沥青 直馏沥青：较好的变形能力，温度敏感性较大 氧化沥青：较好的温度稳定性 溶剂沥青：丙烷脱 液体沥青：在粘稠沥青中掺加煤油、汽油、柴油 调配沥青：调和沥青、混合沥青
特性因素K（教材表4-1）
基属分类：由两个关键馏分的特征参数和K确定
第一关键馏分基属 石油基属 石蜡基 （P）
石蜡基（P）
石蜡基（P）
中间基（M）
中间—石蜡基 （M-P） 中间基 （M）
环烷基（N）
— 环烷基—中间基 （N-M） 环烷基（N）
第二 关键 馏分 基属
中间基 石蜡—中间基 （P-M） （ M）
沥青的粘度等性能随温度的不同而产生明显的变化的特性
1) 针入度－温度关系
lgP
logP=AT+K
温度T
A－针入度－温度感应性系数
A值的确定方法 lgP
600~1000
PR&B
lg 800 lg P25℃, 100g,5s ① A TR &B 25
lg P1 lg P 2 ② A T1 T 2
应力与剪应变速率的关系示意图
c——沥青的复合流动系数
2）沥青粘度测定方法
⑴ 绝对粘度测定方法
① 毛细管粘度示意图1
② 旋转粘度示意图2
③ 滑板粘度示意图3
毛细管粘度仪试验示意图
在严格控制温度和 真空度的条件下， 测定一定体积沥青 被吸过毛细管所需 要的时间
沥青
石油沥青是由石油原油经蒸馏提炼出各种
第 一
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。
节 1.1 石油沥青的组分
石油沥ห้องสมุดไป่ตู้是由许多高分子碳氢化合物及其
沥非金属（主要为氧、硫、氮等）衍生物组成的 青 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，
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。
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。
（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1 g／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。
道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥
青都是按针入度指标来划分牌号的。在同一
品种石油沥青材料中，牌号愈小，沥青愈硬； 牌号愈大，沥青愈软。同时随着牌号增加， 沥青的粘性减小（针入度增加），塑性增加 （延度增大），而温度敏感性增大（软化点 降低）
第8章-沥青
溶凝型
凝胶型
建筑材料
8.1.2主要技术性质
粘滞性
反映沥青内部阻碍其相对流动的特性。 • 指标：针入度 P（25℃、50g、5s）单位：1/10mm • 影响因素：温度；组分。
塑性 沥青在外力作用下产生变形的性质。
• 指标：延度 （cm） • 影响因素：温度；沥青膜层的厚度
温度稳定性
品 种
道路石油沥青
（SH0522-2000）
牌
号
材料
主要应用
A-200、 A-180、A-140、A-100甲、 主要在道路工程中作胶凝
A-100乙、A-60甲、A-60乙ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
建筑石油沥青
（GB/T494-1998）
40号、30号、0号
主要用于制造油纸、油毡、 防水涂料和嵌缝膏等，使 用在防水及防腐工程中 含蜡量较高，粘结力差， 一般不用于建筑工程中
沥青粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。 • 指标：软化点 （℃） • 影响因素：地沥青质的含量；含蜡量。
14
建筑材料
4. 主要技术性质
防水性
石油沥青具有良好的防水性，广泛应用于土木工程的防 潮、防水材料。
大气稳定性
石油沥青长期在热、氧气和潮湿等综合因素的作用下抵
抗老化的性能。
指标：蒸发损失和蒸发后的针入度比来评定。 影响因素：环境条件；油分和树脂的含量。
蒸发后的针入度 蒸发后的针入度比 蒸发前的针入度
27
建筑材料
6. 各指标与性质间的关系
针入度越小 延度大 蒸发针入度比越大
粘度越大
塑性好
稳定性越好
蒸发损失越低 稠度越大
软化点越高 温度稳定性越好
沥青混合料试验.
第八章沥青混合料试验第一节沥青混合料的制备和试件成型一、概述沥青混合料的制备和试件成型，是按照设计的配合比，应用现场实际材料，在试验室内用小型拌和机，按规定的拌制温度制备成沥青混合料；然后将这种混合料在规定的成型温度下，用击实法制成直径为101.6mm、高为63.5mm的圆柱体试件，供测定其物理常数和力学性质用。
二、试验仪具1．击实仪：由击实锤、φ98.5mm平圆形压实头及带手柄的导向棒组成。
用人工或机械将压实锤举起从457. 2±1. 5mm高度沿导向棒自由落下击实，标准击实锤质量4. 536±9g。
2．标准击实台：用以固定试模，在200mm×200mm×457mm的硬木墩上面有一块305mm ×305mm×25mm的钢板，木墩用4根型钢固定在下面的水泥混凝土板上。
木墩采用青冈栋、松或其它干密度为0. 67～0. 77g/cm3的硬木制成。
人工击实或机械击实必须有此标准击实台。
自动击实仪是将标准击实锤及标准击实台安装一体，并用电力驱动使击实锤连续击实试件且可自动记数的设备，击实速度为60±5次／min.3．试验室用沥青混合料拌和机：能保证拌和温度并充分拌和均匀，可控制拌和时间，容量不少于l0L，如图8-1所示。
搅拌叶自转速度70～80r/min，公转速度40～50r/min。
4．脱模器：电动或手动，可无破损地推出圆柱体试件，备有要求尺寸的推出环。
5．试模：每种至少3组，由高碳钢或工具钢制成，每组包括内径101.6mm、高约87.0mm的圆柱形金属筒、底座（直径约120. 6mm)和套筒（内径101. 6mm，高约69. 8mm）各1个。
图8-1 小型沥青混合料拌和机1－电机；2－联轴器；3－变速箱；4－弹簧；5－拌和叶片；6－升降手柄；7－底座；8－加热拌和锅；9－温度时间控制仪6．烘箱：大、中型各一台，装有温度调节器。
7．天平或电子秤：用于称量矿料的分度值不大于0.5g，用于称量沥青的分度值不大于0.1g。
公路水运试验检测-水运材料第八章-沥青-沥青(1)
[单选题]1.修补加（江南博哥）固用混凝土的强度等级不得低于（）。
A.C25B.C30C.C35D.C40参考答案：B参考解析：JTS311-2011规范P5页表4.2.1和表4.2.2立模浇筑混凝土和喷射混凝土规定，抗压强度7d≥30MPa，28d比原构件强度等级提高一级，且不小于C30[单选题]2.修补用喷射混凝土的骨料最大粒径不宜大于（）mm。
A.12B.16C.20D.25参考答案：A参考解析：用于立模混凝土最大粒径不宜大于20mm；喷射混凝土的最大粒径不宜大于12mm[单选题]3.水下构件修补的水下不分散混凝土水陆成型试件28d抗压强度比应（）。
A.≥65%B.≥75%C.≥85%D.≥100%参考答案：B参考解析：JTS311-2011规范P6页表4.2.3，水下不分散混凝土性能水陆成型28d抗压强度比≥75%，水下成型试件28d抗压强度≥30MPa[单选题]4.混凝土V型仪流出时间应取（）次测试结果的算术平均值。
A.2B.3C.4D.5参考答案：B参考解析：（1）10L混凝土试样倒入漏斗至顶部并抹平；（2）在10s内打开阀门；（3）在5min内进行三次试验；[单选题]5.进行水下不分散混凝土水下试件成型时，试模顶面距水面为（）mm。
A.50B.100C.150D.200参考答案：C参考解析：（1）至试模顶面以上水深150mm保持水温（20±2）℃；（2）每次投料1/10；投料时间0.5-1min，将试模从水中取出，静置5-10min[单选题]6.修补砂浆抗拉强度试验的龄期为（）。
A.7dB.14dC.28dD.90d参考答案：B参考解析：（1）养护环境（20±2），湿度65±5）%；（2）养护至13d；（3）加载速度5±0.5）kN/s[单选题]7.修补砂浆试件养护时的相对湿度为（）。
A.50%±5%B.65%±5%C.80%-90%D.>95%参考答案：B参考解析：教材P166页，成型3条40mmx40mmx160mm试件，24h后拆模，将试件置于温度为（20±2）℃、相对湿度为（65±5）%的恒温恒湿室，养护至13d 时进行抗折强度试验；[单选题]8.混凝土V型仪流出时间试验，用到的混凝土量为（）L。
沥青的介绍、分类、标准、用途及检验指标(DOC)
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，所制得的沥青混凝土是现代道路工程最重要的路面材料。
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。
第八章 沥青分析
矿物填充料的种类
1）滑石粉。由滑石经粉碎、筛选而制得的。亲油
性好，易被沥青润湿，可提高沥青的机械强度和抗 老化性能。 2）石灰石粉。由天然石灰石粉碎、筛选而制成。 亲水性较弱，与沥青有较强的物理吸附和化学吸附
力。
3）云母粉。由天然云母矿粉碎、筛选而成。多覆 于沥青材料表面。用于屋面防护层时有反射作用， 可降低表面温度，防止老化，延长沥青使用寿命。
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）衍生物组成 的复杂混合物。它是石油中分子量最大、组 成和结构是为复杂的部分。
化学组分分析就是将沥青分离为物理化学性质相近，
而且与沥青性质又有一定联系的几个组。石油沥青
的化学组分有三组分和四组分两种分析法。 石油沥青三组分分析法：油分、树脂（沥青胶质）、 沥青质。 四组分分析法：饱和分，芳香分，胶质和沥青质。
第八章 沥青及沥青混凝土来自 1 概述 沥青材料的定义 沥青是一种有机胶凝材料，常温下呈黑色或 黑褐色的固体、半固体或粘稠性液体。 有良好的憎水性、粘结性和可塑性，能 抗冲击荷载的作用，对酸碱盐等化学物质有 较强的抗侵蚀能力。 在交通、建筑、水利等工程中，广泛用 作路面、防潮、防水和防潮材料。
沥青试样原质量 - 加热后的质量 蒸发损失 100% 沥青试样质量
沥青试样加热后的针入度 针入度比 100% 沥青试样原针入度
四 石油沥青的技术标准
技术指标包括：针入度、延度、软化点、溶 解度、蒸发损失、闪点等。石油沥青的技术 标准对石油沥青产品：道路沥青、建筑沥青、 普通沥青等分别规定。
（１）针入度：以 标准针在一定的荷 载、时间及温度及 规定的时间下，垂 直插入沥青的深度 （ 0.1mm ）来表示。 针入度测定条件 P （25℃，100g，5s） 表示实验温度为 25℃， 标 准 针 重 100g，贯入时间 5 s 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中性树脂含量越多，石油沥青的延度
和粘结力等性能越好。 赋予沥青以粘接性、塑性、流动性。
（3）沥青质：深褐色至黑色固体，不溶于酒精、 正戊烷，溶于三氯甲烷、二硫化碳。染色力强，对 光的敏感性强，感光后就不能溶解。 决定石油沥青的温度敏感性和粘性，其含量越 多，则软化点越高，粘性越大，越硬脆。
矿物填充料的种类
1）滑石粉。由滑石经粉碎、筛选而制得的。亲油
性好，易被沥青润湿，可提高沥青的机械强度和抗 老化性能。 2）石灰石粉。由天然石灰石粉碎、筛选而制成。 亲水性较弱，与沥青有较强的物理吸附和化学吸附
力。
3）云母粉。由天然云母矿粉碎、筛选而成。多覆 于沥青材料表面。用于屋面防护层时有反射作用， 可降低表面温度，防止老化，延长沥青使用寿命。
30 PI 10 1 50 A
P.I越大，沥青温度稳定性越好。
(7 — 2）
溶胶型沥青 P· I <－2 ； 溶—凝胶型沥 青 －2 < P· I < +2 ；凝胶型沥青 P· I > +2
4、塑性
沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后 仍能保持变形后形状的性质。用延伸度（延度）表 示。 温度为２５℃标准试件以一定拉伸速度延伸，试件 拉断时延伸的长度为延度（ｃｍ计）。
掺配量
二 乳化法
乳化法是指将沥青微粒（1~6μm）分散在 含有表面活性物质（如乳化剂、稳定剂）的 水溶液中，形成稳定乳状液的新型沥青材料。
乳化沥青
乳化沥青是将热熔沥青，经强力机械作用 使其分散成沥青微滴，并分散在含有表面活 性物质的水溶液中，所构成的稳定乳状液。
乳化沥青的应用
乳化沥青的一般组分含量为：沥青50%~60%，
1—沥青质
2—胶质
3—油分
溶 胶 型 沥 青 胶 体
（２）凝胶型结构： 油分、树脂较少，沥 青质含量很多、形成 立体网状结构，弹性、 粘性高，温度敏感性 低、愈合力差，流动 性和塑性低，如氧化 沥青。
1—沥青质 2—胶质 3—油分
（３）溶—凝胶型 结构：沥青质和树 脂含量适量，形成 一种介于溶胶与凝 胶形质之间的溶— 凝胶结构，性质介 于溶胶型结构和凝 胶型结构之间，如 道路沥青。
2、耐热性
耐热性是粘稠沥青在高温下不软化、不流淌的性能，用 软化点ｔ软表示。 沥青注入标准铜环内制成试件，并在中央放一钢球，置 于水中，以5℃／min的速度加热，沥青软化下垂至规定 距离时的水温（℃）为软化点。
3、温度稳定性
温度稳定性是沥青的粘滞性和塑性随温度变 化影响的程度，反映石油沥青对温度的敏感 程度。温度稳定性差的沥青对温度变化反应 敏感。 玻璃态
沥青混合料有沥青混凝土、沥青砂浆、沥青 胶（又称玛碲脂）及沥青嵌缝油膏等，主要 用于铺路、水工防渗及建筑防水。
7.１ 石油沥青
一、石油沥青 石油沥青是石油原油经蒸馏等方法提炼 出各种轻质油（如汽油、煤油和柴油等）及 润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产 品。
一 石油沥青的组成和结构
1、石油沥青的组分
4）石棉粉。由低级石棉经加工而成。内部有很多 微孔，吸油量大，掺入沥青后可提高抗拉强度和温 度稳定性。此外，可用作沥青矿物掺和料的还有白 云石粉、磨细砂、粉煤灰、水泥、硅藻土等。
（２）矿物填充料的作用机理
由于沥青对矿物填充料表面的润湿和吸附作用，在填充
料颗粒表面形成了沥青质含量较多的结合力牢固沥青薄膜， 称为结构沥青膜．结构沥青具有较高的粘性和大气稳定 性．当矿物填充料的掺量适当时，沥青混合料的粘结力及耐 老化性能得到改善． 矿物填充料越细，物理吸附和化学吸附作用越强，形成 结构沥青越多。
第八章 沥青及沥青混凝土
1 概述 沥青材料的定义 沥青是一种有机胶凝材料，常温下呈黑色或 黑褐色的固体、半固体或粘稠性液体。 有良好的憎水性、粘结性和可塑性，能 抗冲击荷载的作用，对酸碱盐等化学物质有 较强的抗侵蚀能力。 在交通、建筑、水利等工程中，广泛用 作路面、防潮、防水和防潮材料。
抗渗性的影响因素：矿 料级配、沥青用量、沥 青砼压实程度。 可用孔隙率P来评判其抗 渗性，P～K关系如图7— 13：当孔隙率＜４％，K ＜10-6mm/s。 抗渗性还随所受压力的 增大而增大，一般实际 抗渗性较测定的抗渗性 大
4、专用沥青 专用沥青是用于特殊工业的沥青，如油漆沥 青、绝缘沥青、电缆沥青等。
三、 沥青改性方法
为了改善沥青材料的使用性能，提高沥青 在低温条件下的弹性和塑性，在高温条件下 的强度和热稳定性，在加工和使用时的抗老 化能力，提高沥青的粘附力，以适应构件的 变形等，常对沥青进行改性。
一 沥青材料的掺配
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）衍生物组成 的复杂混合物。它是石油中分子量最大、组 成和结构是为复杂的部分。
化学组分分析就是将沥青分离为物理化学性质相近，
而且与沥青性质又有一定联系的几个组。石油沥青
的化学组分有三组分和四组分两种分析法。 石油沥青三组分分析法：油分、树脂（沥青胶质）、 沥青质。 四组分分析法：饱和分，芳香分，胶质和沥青质。
7.4 沥青混凝土
以沥青为胶凝材料与级配合适的 矿物质材料拌和均匀配制成沥青混合 料，经铺筑、成型后则成为沥青混凝 土。主要用于铺路、水工防渗及建筑 防水。
沥青混凝土可按不同的用途，不同的施工方法和孔 隙率的大小分类。
（1）按用途可划分为道路沥青混凝土和水工沥青
混凝土等。
（2）按孔隙率的大小可分为密级配沥青混凝土、
5、大气稳定性（耐久性）
沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的 长期综合作用下抵抗老化的性能，也是沥青 材料的耐久性。 沥青的大气稳定性以蒸发损失和针入度比来 评定。
将沥青试样灌于平底金属皿内，把试 样放入烘箱内，在 163 ℃温度下加热 5 小时，测定加热前后沥青试样质量和 针入度的变化：
（１）针入度：以 标准针在一定的荷 载、时间及温度及 规定的时间下，垂 直插入沥青的深度 （ 0.1mm ）来表示。 针入度测定条件 P （25℃，100g，5s） 表示实验温度为 25℃， 标 准 针 重 100g，贯入时间 5 s 。
（２）标准粘度：温 度在20 ℃ 、25 ℃ 、 30 ℃的沥青试件经 过直径（3、5、 1 0 mm） 小 孔 流 出 50ml沥青所经历的时 间（秒数）为标准粘 度。标准粘度可表示 d C 为 t T ，d 表示小孔 直径，t为试样温度， T为标准粘度值， 5 如 C25 55。
沥青试样原质量 - 加热后的质量 蒸发损失 100% 沥青试样质量
沥青试样加热后的针入度 针入度比 100% 沥青试样原针入度
四 石油沥青的技术标准
技术指标包括：针入度、延度、软化点、溶 解度、蒸发损失、闪点等。石油沥青的技术 标准对石油沥青产品：道路沥青、建筑沥青、 普通沥青等分别规定。
（1）油分：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℃较长时间加热时 会挥发，能溶于多种有机溶剂，但不 溶于酒精。 赋予沥青以流动性, 但含量多时,降 低温度稳定性。
（2）树脂：黄色至黑褐色稠状半固体物
质，树脂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
疲劳性等。
因此在工程上使用的沥青材料通常都是改性沥青和沥青
混合料。
（一）改性沥青 改性沥青是指按工程需要的物理特性，对沥 青材料进行人工改造，使其满足工程要求的 沥青材料。改性方法通常有掺配法、填充、 乳化。
（二）沥青混合料
沥青混合料是沥青与级配合适的矿物质
材料拌和均匀配制成建筑沥青材料。常见的
（二）水工沥青砼的技术要求
水工沥青砼技术要求项目包括：
1、抗渗性 3、柔 性 5、和易性 2、稳定性 4、耐久性
1、抗渗性
沥青砼的抗渗性用渗透系数来评定。 （1）面层防渗用密级配沥青砼，渗透 系数 K=10-6～10-9mm/s （2）排水层开级配沥青砼，渗透系数 K=1.0～0.1mm/s
1—沥青质 2—胶质 1、粘滞性 2、耐热性 3、温度稳定性 4、塑性 5、大气稳定性 6、其它技术指标
1、粘滞性
沥青材料抵抗外力作用下发生粘性变形的能 力。粘滞性可用动力粘度或运动粘度来表征。 表示沥青的粘滞性的指标： （1）针入度 （2）标准粘度
分类： 1、地沥青： ① 天然沥青(自然形成) ② 石油沥青 2、焦油沥青： ① 页岩沥青 ②木沥青 ③煤沥青
沥青建筑材料 沥青材料一般情况下却很少单独使用； 在工程上使用的沥青必需具有一定的物理性质，如在低 温条件下应有弹性和塑性，在高温条件下要有足够的强度和 稳定性，在加工和使用时具有抗“老化”能力，与各种骨料 和结构表面有较强的粘附力，以及对构件变形的适应性和抗
剂以及沥青涂料等。
2、建筑石油沥青
建筑石油沥青针入度较小，软化点较高，但 延伸度较小，主要用于制造油纸、油毡、防 水涂料和沥青嵌缝油膏等。
3、普通石油沥青
普通石油沥青中有害成分蜡较多，一般含量 大于5%，有的高达20%以上，又称为多蜡石 油沥青。 温度敏感性较大，达到液态时的温度与其软 化点相差较小，针入度较大，塑性较差，不 宜直接使用。
温降
高弹态
温升
粘流态
当温度很低时，沥青分子及其所组成的大分 子团均不能自由运动，似被冻结一样，有外 力作用下变形很小，沥青呈硬脆状，称为 “玻璃态”。
随温度的升高，沥青分子获得了一定的能量，
大分子团虽不能自由运动，但组成分子团的沥青分
子已具有活动能力，在外力作用下，沥青材料会产 生明显的可逆变形，具有很高的弹性变形能力。称
同产源，不同标号的沥青易掺配成均匀的沥