沥青材料2性质
沥青知识点总结
沥青知识点总结一、沥青的来源沥青是一种矿物质材料,通常来源于天然矿石或石油提炼,并在特定的工艺过程中得到。
一般情况下,沥青主要分为天然沥青和人工沥青两种类型。
1. 天然沥青天然沥青产生于地下石油、煤矿或沥青矿床中,采用挖掘、采矿等方式开采。
天然沥青的品质和成分受到地质条件的影响,不同地区的天然沥青具有不同的性质和特点,常见的有煤焦沥青、沥青石、湖沥青等。
2. 人工沥青人工沥青通常是从石油提炼过程中得到,因此也称为石油沥青。
通过不同的生产工艺和技术处理,可以得到不同性质和用途的人工沥青,如沥青混合料、改性沥青等。
二、沥青的性质沥青具有许多优秀的性质和特点,这些性质决定了沥青在道路建设和维护中的重要作用。
1. 粘结性沥青具有很强的粘结性,能够有效地将路面材料粘结在一起,形成紧密的路面结构。
这种粘结性可以减少路面破碎、抗水、抗冻融和抗车轮荷载的能力。
2. 柔性沥青是一种柔性的材料,能够很好地抵抗路面变形、挠曲和热胀冷缩的影响,保持路面形态的稳定性。
3. 耐久性沥青具有很高的耐久性,能够长期保持路面的平整和平整,减少对路面的维护和修理。
4. 抗水性沥青具有良好的抗水性,能够有效地防止水分的渗透和侵蚀,保护路面的材料不受水的影响。
5. 防腐蚀性沥青具有很好的防腐蚀性,能够有效地保护路面材料免受化学物质和盐渗透的侵害。
6. 可塑性沥青可以通过不同的加热和加工方法变得柔软或硬化,适应不同的施工和使用条件。
三、沥青的生产工艺沥青的生产工艺主要包括沥青的提炼、改性、混合和加工等过程,这些工艺可以根据不同原料和用途得到不同性质的沥青产品。
1. 提炼石油沥青的提炼主要通过蒸馏、裂化、萃取和沉淀等工艺得到。
通过这些工艺可以得到不同级别和粘度的沥青产品,为道路建设和其他工程提供合适的原料。
2. 改性沥青的改性是为了改善沥青的性能和适应不同的应用要求,常用的改性方法有添加剂、改性剂、改性沥青混合料、复合材料等。
3. 混合沥青混合料是指沥青和骨料等材料的混合物,是道路铺装中常用的材料。
沥青综合知识
沥青综合知识沥青是一种有机胶凝材料,它是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物及其非金属(氧、氮、硫等)衍生物所组成的混合物。
在常温下,沥青呈褐色或黑褐色的固体、半固体或粘稠液体状态。
它具有把砂、石等矿物质材料胶结成为一个整体的能力,形成具有一定强度的沥青混凝土,因此,被广泛地应用于铺筑路面、防渗墙等道路和水利工程中。
沥青是憎水性材料,几乎不溶于水,而且本身构造致密,具有良好的防水性、耐腐蚀性;它能与混凝土、砂浆、砖、石料、木材、金属等材料牢固地粘结在一起,且具有一定的塑性,能适应基材的变形。
因此,沥青材料及其制品又被广泛地应用于地下防潮、防水和屋面防水等建筑工程中沥青材料。
沥青的种类较多,按产源可分为:在工程中,最常用的是石油沥青,其次是煤沥青。
石油沥青一、石油沥青的生产工艺概述(一)石油的基属分类石油是炼制石油沥青的原料,石油沥青的性质首先与石油的基属有关。
我国目前的原油分类是按照“关键馏分特性”和“含硫量”进行分类的。
1. 关键馏分特性分类。
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”;于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”。
测定以上两个关键馏分的相对密度,并对照表9-1所列相对密度范围或特性因素,决定两个关键馏分的基属,如石蜡基、中间基或环烷基。
根据原油两个关键馏分的相对密度(或特性因数)由表9-1决定其所隶属的基属,原油可分为表9-2所列七类。
表9-1 关键馏分的基属分类指标关键馏分石蜡基(P)中间基(M)环烷基(N)第一关键馏分相对密度<0.8207(K①>11.9)相对密度=0.8207~0.8506(K=11.5~11.9)相对密度>0.8506(K<11.5)第二关键馏分<0.8207(K>12.2)=0.8721~0.9302(K=11.5~12.2)>0.9302(K<11.5)注:①K为特性因素,根据关键馏分的沸点和密度指数查有关诺模图而求得。
沥青混合料 第二章 沥青材料
沥青的软化点试样在规定尺寸(内径为18.9mm) 的金属环内,上臵规定尺寸和质量(3.5g)的钢 球,放于水(5℃)或甘油(32.5℃)中,以 5±0.5℃/min的升温速度加热,至钢球下沉达到 规定距离﹙25.4mm)时的温度,以℃表示,它在 一定程度上表示沥青的温度稳定性。 软化点的测定
3、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,称为耐久性。
在大气因素的综合作用下,沥青中各组分会发生 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。石油沥青随着时间的进展,流动性和塑性将 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”。所以耐久性即为沥 青抵抗老化的性能。
沥青的胶体结构类型 溶胶结构—沥青质含量较少,胶团间完全没有引 力或引力很小,在外力作用下随时间发展的变形 特性与粘性液体一样,具有较好的自愈性和低温 变形能力,但温度敏感性较强。直馏沥青的结构 多为溶胶结构。
凝胶结构。沥青质含量很高,胶团间引力增强, 形成立体网状结构,饱和分和芳香分分散在网格 之间成为分散相,连续胶团成为分散介质。在外 力作用下弹性效应明显。深度氧化沥青多属于凝 胶结构。具有较低的温度敏感性,但低温变形能 力较差。
耐久性评价方法
目前评价沥青抗老化能力的试验方法大多是模 拟沥青在拌合过程中加热条件下产生的老化效果。 具体方法有沥青加热蒸发损失试验和薄膜烘箱加 热试验,前者是用于中、轻交通的道路石油沥青, 后者适用于重交通道路石油沥青。两种方法的试 验基本原理都是采用一定的加热试验条件,通过 不同的评价指标考察经历加热后沥青性能状态的 变化程度
沥青混合料
透水沥青混合料特性与配合比设计
PAC配合比设计方法
3.1 美国FHWA设计方法
用煤油当量试验求出粗集料表面容积系数; 用经验公式算出沥青用量; 用振动法求出击实粗集料的空隙率,决定细集料用量; 沥青过多时,进行简单的流淌试验,可调整沥青用量,确定 不会产生流淌的拌合温度; 最后评定混合料的水稳定性。
28
PAC
AC
4
透水沥青混合料概述
1.2 PAC与其他沥青混合料对比
5
透水沥青混合料概述
1.3 研究背景
随着我国城市化进程不断深入,道路路网日趋完善,城市 的地表逐步被密实性路面覆盖。
密实性路面铺装使渗入地下的 雨水明显减少,降水大部分通 过城市的排水系统排出,地下 水得不到补充。随着城市用水 量的增加,城市地下水位下降, 已经呈现出漏斗状,损害了城 市的水平衡。
3.2 日本设计方法
PAC配合比设计方法
先通过试算法确定集料配合比; 利用混合料流淌试验确定初试沥青含量; 通过密度试验、马歇尔试验、析漏试验与肯特堡飞散试验 确定最佳沥青用量; 最后用渗水试验、车辙试验、水稳性试验进行性能验证; 制作马歇尔试件时双面击实 50 次。
29
3.3 我国设计方法
20
原材料性质与技术要求
2.3 细集料
PAC用细集料质量要求 《透水沥青路面技术规程》(城乡建设部)
试验项目
单位
表观相对密度
—
坚固性(>0.3mm部分)
%
含泥量(小于0.075mm的含量) %
砂当量
%
棱角性(流动时间)
s
技术要求 ≥2.50 ≥10
≤1 ≥60 ≥30
21
原材料性质与技术要求
2.3 矿粉
沥青混合料力学性能指标2
10.2 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性——这三个你仔细看一下吧10.2.1 沥青混合料的强度特性表征沥青混合料力学强度的参数是:抗压强度、抗剪强度和抗拉(包括抗弯拉)强度。
一般沥青混合料均具有较高的抗压强度,而抗剪和抗拉强度则较低。
因此,沥青路面的损坏,往往是由拉裂或滑移开始而逐渐扩展。
1、抗剪强度(shearing strength)沥青混合料的剪切破坏可按摩尔一库仑原理进行分析。
材料在外力作用下如不产生剪切破坏,则应具备下列条件:τmax< σ tg φ+c (2-4)式中:τmax — 在外荷载作用下,某一点所产生最大的剪应力;σ — 在外荷载作用下,在同一剪切面上的正应力;c — 材料的粘结力;φ — 材料的内摩阻角;在沥青路面的最不利位置取一单元体,设其三个方向的主应力为σ1、σ2和σ3,且σ1>σ2>σ3。
由于单元体中最不利的剪切条件取决于σ1和σ3,故仅根据σ1和σ3分析单元体的应力状况。
图2-17为单元体应力状况的摩尔圆。
图2-17 应力状况摩尔圆图 图2-18 三轴剪切实验装置 1-压力环;2-活塞;3-出水口;4-保温罩;5-进水口;6-接压力盒;7-试件;8-接水银压力计从图2-17可得: ()φσστcos 2131-=(2-5)()φφφσσσ2231sin cos 21tg c -+= (2-6)将式(2-5)、(2-6)代人式(2-4)得: ()()[]c≤+--φσσσσφsin cos 213131 (2-7a ) ()ctg ≤--φτσφτmax max cos (2-7b)式(2-7a)或(2-7b)为沥青路面材料强度的判别式。
式左端称为活动剪应力,当活动剪应力等于粘结力c 时,材料处于极限平衡,若大于粘结力c ,材料出现塑性变形。
根据式(2-7a)或(2-7b)可求得沥青路面材料应具有的c 和Φ值。
c 和Φ值可通过三轴剪切试验取得。
沥青材料的高温性能
沥青材料的高温性能—软化点及当量软化点摘要车辙变形是当前沥青路面最主要的损坏形式。
沥青高温稳定不足的路面,反映在夏季高温季节中出现车辙、推拥的永久性变形,不仅影响行车舒适性,而且对交通安全造成威胁。
因此在沥青标准中无一例外的都列入了反映沥青高温使用条件的性能指标:软化点。
而当量软化点是为了排除蜡的影响提出的评价沥青混合料的高温性能的重要指标。
本文主要介绍了软化点及当量软化点的工程意义、工程应用及其影响因素、测试方法及设备。
关键词:软化点;当量软化点;沥青;高温性能1.绪论在我国大部分地区,夏季的最高气温能达到35-40ºC以上,沥青路面的最高温度达到60-65 ºC以上,再加上高温持续的时间长,致使沥青路面的重交通作用下迅速变形破坏。
沥青作为粘弹性材料,在如此持续高温的条件下,沥青性能由弹性体向塑性体转化,劲度模量大幅度降低,抗变形能力急剧下降,因此高温稳定性始终是沥青路面最基本的路用性能,车辙变形仍然是沥青路面最主要的损坏形式。
沥青高温稳定性不足的路面,反映在夏季高温季节出现车辙、推拥等永久性变形,不仅影响行车舒适性,而且对交通安全造成威胁。
据工业发达国家的资料,在许多国家,高速公路路面的维护、罩面的原因中,车辙的比率高达80%以上,可见问题的严重性。
沥青路面的车辙变形、拥包等实际上是一种混合料各种成分位置的变化过程,这时沥青的粘度较低,粘结集料抵抗变形的能力有限。
而沥青混合料的高温稳定性能,实际上是抵抗车辙反复压缩变形及侧向流动的能力,它首先取决于矿料骨架,尤其是粗集料的相互嵌挤作用,同时沥青结合料则起到阻碍混合料发生剪切变形的牵制作用,因而两者都是十分重要的。
在通常情况下,矿料级配的贡献率占到60%,沥青结合料则提供40%的抗车辙能力。
尤其是对许多密实型的密级配沥青混凝土来说,粗集料是呈悬浮型结构状态,相互嵌挤作用相当有限,沥青结合料具有较高的高温劲度就起到更为重要的作用。
建筑项目四_沥青材料_习题
项目四沥青材料习题一、单项选择题1、建筑石油沥青的牌号越高,则()。
A 粘性越大B 塑性越小C 耐热性越差D 硬度越大2、粘稠沥青的粘性用针入度值表示,当针入度值越大时,()。
A 粘性越小,塑性越大,牌号增大。
B 粘性越大,塑性越差,牌号减小。
C 粘性不变,塑性不变,牌号不变。
3、石油沥青的温度稳定性可用软化点表示,当沥青的软化点越高时,()。
A温度稳定性越好 B 温度稳定性越差C 温度稳定性不变4、石油沥青的塑性用延度来表示,当沥青的延度值越小时,()。
A 塑性越好B 塑性越差C塑性不变5、石油沥青的三大组分长期在空气中是()。
A 固定不变B 慢慢挥发C 逐渐递变D 与日俱增二、填空题1.三组分法把沥青分为、、。
2.石油沥青的基本性质有、、、、、、。
3.沥青的粘滞性对于粘稠沥青用表示,液体沥青用表示。
4.道路粘稠石油沥青三大指标是、、。
他们分别表示沥青的、、。
5.乳化沥青的组成材料有、与组成。
6.石油沥青的温度稳定性以与表示。
7.按胶体学说,认为石油沥青中是分散相,是分散介质助于结构稳定性。
C中,t表8.我国液体石油沥青的等级是按划分的,其表示方式td示,d表示,测试仪器的名称是。
9.我国粘稠沥青的牌号是按划分的,以为单位,测试仪器的名称是,测试条件为、、。
10煤沥青的化学组分有、、、。
三、判断题1、粘稠石油沥青针人度越大,软化点越高,延度越大。
( )2、当沥青质含量多,树脂油质含量少时,沥青的胶体结构为凝胶结构。
( )3、在250C时,当石油沥青的针人度大于2000(0.1mm)时,称为液体沥青。
( )4、煤沥青的表面活性比石油沥青大()5、石油沥青中树脂含量增加,沥青的粘结力和塑性也增加。
()6、在石油沥青胶体结构中,以溶凝胶型沥青的高温稳定性为最好。
()7、石油沥青中树脂含量增加,沥青的粘结力和塑性也增加。
( )8、在石油沥青胶体结构中,以溶凝胶型沥青的高温稳定性为最好。
( )9、加热稳定性是表征沥青材料随温度的升高或降低而产生软化或脆裂的性能。
第二章-沥青材料PPT课件
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。
沥青材料的知识点总结
沥青材料的知识点总结1. 沥青的来源沥青是一种天然产物,主要来自石油炼制过程中的残渣。
石油中的沥青通常在炼制过程中被分离出来,形成胶状物质,后来被用于道路铺装。
此外,沥青还可以从天然沥青矿中开采,这些矿藏通常位于地下,需要进行采矿和提炼。
2. 沥青的制备沥青的制备过程包括炼制、改性和添加剂,其中炼制是最基本的过程。
在炼制过程中,石油中的沥青被加热,随后通过蒸馏、溶剂萃取或其他方法分离出来。
接着,沥青通常需要经过改性处理,以改善其性能和耐久性。
添加剂的使用也可以改善沥青的特性,使其更适合特定的应用。
3. 沥青的性质沥青具有多种有趣的性质,包括粘度、黏度和弹性。
粘度用来描述沥青的流动性和黏附性,而黏度则描述了沥青的内聚力和凝固特性。
弹性表示沥青在受力后能够恢复原状的能力。
这些性质使得沥青成为一种理想的道路材料。
4. 沥青的应用沥青主要用于道路铺装,这包括新建道路和现有道路的维护。
沥青混凝土是一种常见的道路铺装材料,它由沥青、矿料和粘合剂组成。
此外,沥青也用于屋顶防水、防水涂料和其他建筑领域。
它在修补裂缝和封闭混凝土表面方面也有广泛的应用。
5. 沥青的环境影响沥青在生产、应用和废弃阶段都会对环境产生影响。
在生产阶段,炼制和改性过程会产生大量废水和尾气,对周围环境造成污染。
此外,造成用沥青铺装覆盖的道路会导致水文循环的变化和城市热岛效应。
废弃的沥青混凝土也会对土壤和地下水产生负面影响。
总的来说,沥青是一种重要的建筑材料,它在公路建设和维护中发挥着关键作用。
然而,要注意沥青生产和应用过程中可能产生的环境问题,并采取适当的措施减少其负面影响。
沥青混合料-2
(3)耐久性
用下列指标表征沥青混合物的耐久性
空隙率3%--6% 浸60 水中48h 饱和度(沥青填隙率) 残留稳定度 MS0 MS 100% MS
0C
1
标准方法
(4)抗滑性 抗滑层集料,特别是粗集料,应 选择硬质有棱角的集料,掺加抗 剥剂等。 有磨光值,道端磨耗值,冲击值 等指标。
(5)施工和易性
VA VMA
13.8% 18.83%
73.3%
2.热拌沥青混合料的技术标准
用马歇尔试验评定技术标准
马歇尔指标:稳定度,流值,空隙率,
沥青饱和度,残留稳定度
按交通性质为分三级(三个等级)
Ⅰ 高速公路、一级公路、城市快速路,主干道 Ⅱ 其它等级公路和城市道路 Ⅲ 行人道路
6.2.4 沥青混合料组成材料的 技术性质 首先选择符合质量要求的组成 材料
1.沥青材料 随气候条件,交通性质,沥青混合料的类型 和施工条件等因素选用不同标号的沥青。 一般寒冷地区选用稠度较小、延度较大的沥 青,以免冬季裂缝;较热地区选用稠度较大, 软化点软高的沥青,这样夏季不易泛油发软。 沥青路面层用沥青标号,宜根据气候条件, 施工季节、路面类型、施工方法和矿料类型 选用,上层宜用较稠沥青,下层或连接层宜 用较稀的沥青。渠化交通道路,宜用较稠沥 青。
100 6.5 63 5 25 7 6.5 2.600 2.620 2.650 2.700 1.0
6. 2.264 1065.5 1.01.0
1 2.384g / cm 3 13.8%
沥青体积百分率 VA
空 隙 率 1 2..264 5.03% VV 2 384 矿料空隙率 VMA VA VV 13.8% 5.03% 18.83% 沥青饱和度 VFA
第一章 基质沥青
第一章基质沥青第一节沥青材料的概念及分类一、沥青材料的概念沥青材料是以沥青为主要成分的一种有机结合料,它是由一些非常复杂的高分子碳氢化合物及其非金属元素(氧、氮、硫)的衍生物所组成。
它们几乎能完全溶于二氧化碳、苯等有机溶剂。
常温是可为液态、半固态或固态,具有不透水性,不导电,耐酸、碱、盐的腐蚀等特性,同时还具有良好的黏结性。
二、沥青材料的分类沥青按其在自然界中获得的方式或来源,可分为地沥青和焦油沥青两大类。
1.地沥青:按产源可分为天然沥青和石油沥青。
(1)天然沥青石油在自然条件下,长时间受各种自然因素作用,形成以纯粹沥青成分存在或渗入各种空隙性岩石中与砂石材料相混。
前者可直接使用,后者可作为混合料使用,亦可用水熬煮或溶剂抽提得到纯地沥青后使用。
湖沥青资源有限,现在仅仅把它用作其他黏稠沥青材料性能的添加料,如某些欧洲国家,使用特立尼达湖沥青改善沥青混合料抗车辙能力。
岩沥青是石油渗透到岩石内经长期自然因素作用所形成的天然沥青,可以通过一定的提炼工艺把它从岩石中提炼出来,制成成品沥青,也可以把含有沥青的岩石直接轧制,并根据岩石的成分、沥青的含量进行掺配调整,形成相应用途的沥青混合料。
(2)石油沥青由弥散于石油胶体中的沥青,经各种石油精制加工而得到的产品,常用的有直馏沥青、氧化沥青、裂化沥青、熔剂脱沥青、调和沥青等,还可经过加工得到轻质沥青、乳化沥青等。
根据石油沥青的用途可分为道路石油沥青和建筑石油沥青,前者主要用于路面工程,通常为直馏沥青或氧化沥青;后者主要用于防水、防腐等土建防护工程中,大多为氧化沥青。
2.焦油沥青由各种有机物(煤、泥炭、木材等)干馏加工得到的焦油经再加工而得到。
焦油沥青按其加工的有机物名称命名,如由煤干馏所得的煤沥青,经再加工所得的沥青,即称为煤(焦油沥青)。
煤沥青尽管具有很强的黏附性,但有毒,污染严重,一般不常使用。
第二节沥青的组分和结构一、化学组分1、三组分:油分、树脂、沥青质2、四组分:饱和分、芳香分、胶质、沥青质,经验值芳香分和胶质含量达到25%以上才适合生产改性沥青。
pc-2乳化沥青技术要求
pc-2乳化沥青技术要求
一、原材料选择与质量控制
1.1 沥青材料
PC-2乳化沥青采用优质道路沥青作为基础沥青,其性质应符合相关标准要求,如针入度、软化点、延度等指标。
1.2 乳化剂
乳化剂是制备乳化沥青的关键原料,应选择具有良好乳化性能、稳定性和耐久性的乳化剂。
1.3 添加剂
根据需要,可加入适量的添加剂以改善乳化沥青的性能,如增稠剂、稳定剂、抗氧化剂等。
二、乳化沥青制备工艺
2.1 预热
将沥青加热至预定温度,保证其流动性。
2.2 乳化
将加热后的沥青与乳化剂、添加剂等原料按比例混合,通过乳化机进行乳化。
2.3 调配合比
根据需要,调整乳化沥青的配比,以获得所需的性能指标。
2.4 储存稳定
将乳化沥青储存一定时间,确保其稳定性。
三、乳化沥青技术指标
3.1 外观与颜色
PC-2乳化沥青应呈均匀的乳白色或棕黄色,无明显的颜色不均和颗粒状物。
3.2 粘度与流动性
PC-2乳化沥青应具有适宜的粘度和良好的流动性,以确保在储存和使用过程中不出现沉淀或结块现象。
3.3 蒸发残留物含量
PC-2乳化沥青蒸发残留物含量应符合相关标准要求,以保证其耐久性和路用性能。
3.4 贮存稳定性
PC-2乳化沥青应具有良好的贮存稳定性,确保在运输和储存过程中不出现分层或沉淀现象。
四、乳化沥青应用范围与使用方法
4.1 应用范围
PC-2乳化沥青适用于道路建设和养护工程中的防水层、粘层、封层等施工环节。
同时,也可用于水泥混凝土路面的防护和修复。
2 沥青路面的稳定性与耐久性(推荐文档)
特点:是一种比较完善的方法,可以较为详尽地分析 沥青混合料组成与力学性质之间的关系,同时由于它的受 力状态与沥青混合料在路面中受力状态比较接近,结果与 使用情况具有较好的相关性。但试验仪器和操作方法较为 复杂。
(4)蠕变试验方法
--以作用应力和累积变形量的比值(蠕变模量)来 定义其稳定性
混合料高温稳定性较差。 间断级配(细集料间断)高温稳定性优于连续级配
(骨架直接承受荷载作用) (2)集料的颗粒形状 具有丰富的棱角和发达的纹理构造,能形成紧密的嵌
挤作用,有利于增强稳定性。 (3)沥青的品种 稠度较高的沥青、其软化点高、温度稳定性好。 感温性强的沥青,高温稳定性差。 含蜡量高的沥青,高温稳定性差。 沥青质含量高,其高温稳定性高。 在沥青中添加聚合物,能有效提高高温稳定性。
2)沥青混合料的水稳性试验--根据沥青混合料在水 的作用下,力学性质的变化程度,检验沥青混合料的水稳 性。
(1)浸水马歇尔试验--以残余马歇尔稳定度为指标
(2)浸水车辙试验--以动稳定度的变化为指标
(3)冻融劈裂试验--以残留强度为指标
四.沥青路面的疲劳特性
1.基本概念 疲劳极限:低温、常温时表现为疲劳断裂,高温时表
主要发生在日平均气温并不太低,但昼夜温差大、日 温度周期性变化规律明显的地区。
在此情况下,虽然路面中产生的温度收缩应力小于沥 青混合料的抗拉强度,路面不会及时开裂,但每次温度收 缩应力的循环都将在路面材料内部造成一定程度的温度疲 劳损伤,随着温度收缩应力循环次数的增加,温度疲劳损 伤将逐渐积累。与此同时,由于沥青混合料的老化,其抗 拉强度及抗变形能力却在不断衰减,其结果就如同荷载疲 劳破坏一样,最终将导致路面的温度疲劳开裂。
沥青材料的适用范围
沥青材料的适用范围沥青是一种由石油提炼出来的黑色胶状物质,具有粘合性、柔韧性和良好的抗水性能。
由于它的特点,沥青被广泛应用于道路建设、建筑工程、防水工程、航道工程、涂料等方面。
首先,沥青在道路建设方面有着重要的应用。
道路沥青混合料是指由沥青、骨料和矿料在一定比例下混合制备的材料。
沥青作为混合料的胶结剂,可以将骨料牢固地粘结在一起,形成坚固的路面。
具体来说,沥青可以用于沥青混合料的制备、道路面层、胶结料用于捷运施工、防滑路面等。
其次,沥青在建筑工程中也有广泛的应用。
沥青可以用于屋顶防水、地下室防水、檐口防水等方面。
在屋顶防水中,沥青屋面是最常见的形式之一,它具有防水性能好、工艺简便等优势。
而在地下室防水中,沥青的抗渗透性和耐酸碱性能可以有效防止地下水进入建筑物内部。
此外,在建筑材料中的各种补充料、粘结剂、涂料等中都可以添加沥青,以提升其性能和使用寿命。
第三,在航道工程中,由于沥青具有良好的耐水性能和粘结性能,可以用于河道、港口等水文工程的涂抹、修补、抢修等。
沥青混凝土浇注在水泥浆施工现场,对于提高承重和防止水泥浆流动具有重要作用。
此外,应用于航道工程中的防波堤、护岸、码头等也都需要使用沥青材料。
最后,在涂料方面,沥青具有良好的防水性能和耐久性,被广泛应用于建筑物的外墙涂料、地坪涂料、防腐涂料等。
特别是在地坪涂料中,沥青与石英砂、色浆等混合后涂刷于地面,可以形成一层坚固耐磨的防护层,增加地面的使用寿命和美观性。
综上所述,沥青材料具有多种优势,被广泛应用于道路建设、建筑工程、防水工程、航道工程、涂料等方面。
随着科技的进步和材料的创新,沥青材料在适用范围上还将不断拓展,为各个行业提供更多的解决方案。
沥青成分和性质
沥青成分和性质沥青是有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的衍生物所组成的混合物,一般可分为天然沥青、石油沥青和焦油沥青三大类。
道路沥青主要是石油沥青。
沥青组分是不同领域根据各自不同的需求将沥青混合物划分为几种组分。
我国道路沥青一般分为四种组分:饱和分、芳香分、胶质和沥青质。
沥青的每一个组分都反映了沥青的不同性质,组分划分有利于研究沥青的性质。
半个世纪以来,许多研究者都致力于沥青化学组成分析的研究。
先后有研究者采用蒸馏法、溶剂抽提法、吸附法、色谱分析法和化学沉淀法等方法,将沥青分离为不同的组分,沥青中各组分的含量与沥青的技术性质有直接关系。
沥青中的饱和分、芳香分、胶质和沥青质的存在形式不同,其中饱和分和芳香分统称为油分。
沥青的化学组分不是简单的混合或溶解,大多数沥青都是以胶体溶液的形式存在。
按照胶体结构理论,沥青是以相对分子质量很大的沥青质为中心,在周围吸附了一些极性较大的胶质形成胶团,分散在油分中。
饱和分是一种非极性油分,相对分子质量在300至l000左右,主要是含直链和支链的烷烃和环烷烃的混合物。
饱和分在沥青中的含量一般为5%~20%。
芳香分在沥青四组分中分子量最低,通常是黄红色粘稠液体,相对分予质量约为500至2000。
芳香分在沥青中的含量一般为40%~65%。
在沥青的胶体结构中,芳香分和饱和分一起构成连续相,使胶质.沥青质胶胞能稳定分散其中,是胶溶沥青质分散介质的主要部分。
由于油分的相对分子质量较小和油分对沥青质的分散作用,因此油分越多,分子量大的重组分越少,沥青的软化点越低、针入度越大。
胶质也称为树脂,比沥青质有更强的极性,相对密度在1附近,相对分子质量大约在1000至2000之间或更大一些。
胶质在沥青中的含量一般为15%~30%。
胶质的分子结构中含有相当多的稠环芳香族和杂原子的化合物,在沥青中属于强极性的组分,是沥青质的扩散剂和胶溶剂。
胶质对沥青的比例在一定程度上决定沥青胶体结构的类型。
沥青技术指标范文
沥青技术指标范文沥青是一种常用的道路铺设材料,具有良好的抗水性和耐化学腐蚀性能。
它的技术指标直接关系到其品质和使用效果。
下面将详细介绍沥青的一些重要技术指标。
1.黏度:沥青的黏度是指其抗剪切性的表现,是衡量沥青流动性和粘附性能的重要指标。
黏度大小与温度密切相关,常用单位是克/厘米秒。
黏度对于沥青的加热、搅拌和施工工艺具有重要影响。
2.软化点:软化点是指在一定条件下,沥青从固态转为液态的温度。
软化点反映了沥青的柔软性和温度敏感性,较高的软化点表明沥青具有较好的高温稳定性。
3. 温度敏感性:温度敏感性是指沥青粘度变化对温度变化的敏感程度。
温度敏感性可以通过沥青的Penetration(贯入度)或RTFOT(对流退火)指标来评估。
较高的温度敏感性意味着沥青在高温下易变软和流动,容易产生变形和老化。
4.抗拉强度:抗拉强度是沥青材料的抗拉断裂能力,反映了沥青的韧性和强度。
抗拉强度越高,表示沥青具有更好的抗裂性能。
5.密度:沥青的密度是指在一定温度下单位体积的质量,常用单位是克/立方厘米。
密度的大小与沥青的质量和致密性有关,密度较大的沥青具有较好的质量和耐久性。
6.含水率:含水率是指沥青中水分的质量百分比。
过高的含水率会降低沥青的抗压强度和耐候性能,影响其使用寿命。
7.粘度温度特性:粘度温度特性是指沥青在不同温度下的粘度变化规律。
通过测量不同温度下的粘度,可以了解沥青的变形性能和流动性能。
8.动态剪切流变性:动态剪切流变性是指沥青在受到剪切力作用下的流变性能,可以通过动态剪切应力和剪切变形速率的关系来评估。
动态剪切流变性对沥青的混合性能和耐久性具有重要影响。
9.短期压缩强度:短期压缩强度是指沥青在短时间内受到压缩力作用下的抗压能力。
短期压缩强度反映了沥青的初始结构稳定性和抗变形能力。
10.欠压变形性:欠压变形性是指沥青在受到持续压力作用下的变形性能。
欠压变形性对于沥青材料在道路使用过程中的长期稳定性具有重要影响。
沥青的定义
一、沥青的定义沥青是一种有机胶凝材料,它是复杂的高分子碳氢化合物及非金属(氧、硫、氮、等)衍生物的混合物。
在常温下呈固体、半固体或液体状态。
颜色由棕褐色至黑色,能溶于多种有机溶液中(二氧化碳、四氯化碳、苯、汽油、三氯甲烷、丙酮等),具有不导电、不吸水、耐酸、耐碱、耐腐蚀等性能。
在土木工程中主要用作防水、防潮、防腐蚀和其他制品材料,用于屋面、地下防水工程、防腐蚀工程、铺筑道路,以及贮水池、浴池、桥梁等防水防潮层。
二、沥青的分类沥青可分为地沥青和焦油沥青两大类。
地沥青包括天然沥青和石油沥青;焦油沥青包括煤沥青、木沥青、泥炭沥青、页岩沥青。
工程中使用最多的是煤沥青和石油沥青。
石油沥青的防水性能好于煤沥青,但是煤沥青的防腐和粘结性能较石油沥青好。
目前工程中常用的主要是石油沥青和少量的煤沥青1.石油沥青石油沥青是石油经蒸馏提炼出各种轻质油品(汽油、煤油等)及润滑油以后的残留物,经过再加工得到的褐色或黑褐色的粘稠状液体或固体状物质,略有松香味,能溶于多种有机溶剂,如三氯甲烷、四氯化碳,可氧化成固体或用柴油等溶剂稀释成液态。
(一)石油沥青的分类按原油的成分可分为石蜡基沥青、沥青基沥青和混合基沥青。
按石油加工方法不同可分为残留沥青、蒸馏沥青、氧化沥青、裂解沥青和调和沥青.按用途可分为道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青.建筑石油沥青是用天然原油的减压渣油经氧化或其他工艺过程而制得的石油沥青,所属产品用于建筑屋面和地下防水的胶结料,也可用于制造涂料、油毡和防腐材料等道路石油沥青由天然石油沥青蒸馏残余物或残余物经氧化而制成的道路石油沥青,或用溶剂脱沥青工艺及掺配方法而制得的沥青。
(二)石油沥青的分类按原油的成分可分为石蜡基沥青、沥青基沥青和混合基沥青。
按石油加工方法不同可分为直馏沥青、氧化沥青、溶剂沥青和裂化沥青按用途可分为道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青.(三)石油沥青的组分石油沥青的成分非常复杂,在研究沥青的组成时,将其中化学成分相近、物理性质相似而具有特征的部分划分为若干组,即组分。
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(2)标准粘度
CT,d如C25,5
孔径d 2,3,5mm
50ml
液体状态的沥青材 料,通过规定孔径 (d3,4,5,10mm), 流出50ml体积所需 要的时间CT,d
时间越长,沥青粘 度愈大
二、延性
(受外力的拉伸作用时,所能承受的塑性变 形总能力)
八字模试验
延度
cm
25 0C,中轻交 通量石油沥青
PI,试判定其胶体结构类型并评价其温性。
解: 计算法:
PI ? ? 10 ? ? 0.38 30
1?
50(
lg
800 ? lg 50? 25
70
)
诺模图法 PI=-0.4
评价: 在-2~+2之间,为溶一凝胶体 在-1~+1之间,感温性符合要求。
2)修正的针入度指数法 沥青软化点时针入度600~1000 波动(高蜡含量会更大)
50
(
lg 800? TR? B
lg P ? 25
)
? PI值愈大,表示沥青的感温性愈低。 ? 通常PI为-1~+1
? 例如
– 溶胶液沥青 <-2, – 溶一凝胶型 -2~+2, – 凝胶型 >+2
PI愈大,表示沥青的感温性愈低。 通常PI=-1~+1
举例:
AH-70重交通沥青,P25 0C,100g,5s=70(1/10mm) (针入度),TR&B=500C,求其针入度指数
故修正软化点,即寻求在针入 度值为800时的温度。
(1)诺模图法 (2)计算法 按最小=乘法式A,
K 得 T800 ? (lg 800 ? k) / A
(PC)c
?
30 1? 50A
? 10
3)针入度一粘度指数法 针入度指数法仅表征低于软化点 温度的沥青感温性。高于软化点 温度时的感温性,用针入度一粘 度指数法(PVN法)
软化点:
ⅰ)反映材料的热稳定性
ⅱ)相当于,
(P25
0 C,100g,5s
)=800(1/mm)
(软化点时的粘度)(等粘温度)
ⅲ)液化点与固化点之间温度间隔的 87.21%
2.脆性 (沥青材料低温下,受到瞬时荷 载时,脆性破坏。即开裂) 脆点
p
四、流变特性
1.感温性
1)针入度指数法
lgP=AT+K
(1)针入法
100g
PT,m,t
5s
如P25,100,5 (P25 0C,100g,5s)
针入度 1/10mm
针入度大,则粘度小
沥青材料在规定温度下,以规定质量的标准 针经过规定时间贯入沥青试样的深度 (1/10mm 为单位) PT,m,t
温度25 0C ,15 0C ,35 0C ,5 0C
? 毛细管法——运动粘度 真空减压毛细管法——动力粘度
(1)(PVN)1
?
( )(? 1.5) 10.2580? 0.7962lg? Plg ? 1.0500? 0.2234lg p
(2)(PVN)2?1.590lg? P lg? 1.0500? 0.2234lg p
PVN越大,沥青感温性愈低
PVN 0~-0.5 -0.5~-1.0 -1.0~-1.5
牛顿液体
F
?
?A
dv dy
,
(
dv dy
速度与离开底板距离的变化率)
? ? ? ? ? , ? ? ? F
dv dv
du dt
du
dy
d?
A
dy dy
dy
dt
dt
.
? ? ?
??
? ?
d?
?
.
,(
剪应变速率;
dt
?
剪应力)
? 式中 η动力粘度 (Pa,s)
? 剪应力(Pa)
γ剪应变速率 (S)
? 运动粘度:沥青在某一温度下动力粘度与同温 . 度下沥青密度之比? ? ? / ?
则针入度一温度感应性系数A:Ig800
A ? lg800? lgP25 TR? B ? 25
lgP25
T 0C
25
T R&B
(假设软化点时的针入度值为800(1/10mm)
? 针入度指数:
A ? ? 20? PI 1 10? PI 50
PI ? ? 10 ? ? 10 30 1? 50 A
30
1?
15 0C,中轻交 通量石油沥青
三、感温性(温度感应性,温度敏感性) 1.软化点 玻璃态——固态——液体 环与球法→软化点TR&B(0C)
3.5g
25.4mm 温度
应用:
试选择适合武汉的石油沥青
? 如建筑石油沥青: ? 武汉 ? 40 0C(最高气温)+25 0C(屋项增大温度)
+20 0C=85 0C ? 故:武汉选90 0C的沥青
6.1.2石油沥青的技术性质
一、粘滞性(粘性、稠)
1.概念 (沥青材料在沥青路面结构中,作为结合料而将这 种矿质材料胶结为某有一定强度的整体,因此它首 先应具备一定粘性。也是划分沥青等级的主要依 据。) 粘性:沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位 移的抵抗变形的能力。
F
v
u
面积 A
d
回转粘度计
沥青层抵抗移动的抗力(引起沥青层 移动的力):
沥青是一种复杂的胶体物质,只有当其在高温时才接近牛顿液 体,如施工时。而当其使用时,表现为粘一弹性体,故在不同 剪变速率时,表现为不同的流变性质。
?a ?
?
.
?c
.
?
C〈 1 C=1
C 〉1
?
牛顿液体
非牛顿液体
?0
宾汉姆体
2.测定方法
绝对粘度:毛细管法(运动粘度)
真空减压毛细管法(动力粘度)
相对粘度:针入度法,标准粘度针法
低感温性沥青 中
高
2. 感 时 性 ( 时 间 感 应 性 ) 针 入 度 —— 贯 入 时 间 关 系
3.沥青粘——弹性 1)蠕变:应力保持不变,应变 随时间而增加。 总应变?=瞬时弹性应变?e+延迟 回复应变?d+粘塑性应变? u
?
t
?=σ0(1/E+1/D+t/3η)
式中
D——延迟弹性模量(时间和温度函数) η——粘度(温度的函数)
2)沥青劲度模量
抗拉劲度模量SE=σ/? 即1/SE=1/E+1/D+ t/3η
通式:SD=(σ/ ? )t,T
沥青劲度是表征沥青粘一弹性合效应的指标。
S
弹性区
E
粘弹性区 S
粘性区
?
低温 高速加荷
常温 重复荷载形变累加
高温 静载,长期荷 载
T(0C)
ts
3)劲度模量诺模图的应用
(1)针入度值为800时的温度(T800)的确 定 (2)修正针入度指数(PI)的确定 (3)温度差的确定(TDIF) (4)荷重作用时间
(五)粘附性
粘附性是评价沥青技术性能的一个 重要指标,沥青与集料粘附性决定 路面的使用质量和耐久性。
1.粘附机理 沥青从石料单位面积上置换水所做功
W=γsb+γbw-γsw 沥青-水-石平衡:
γsb - γsw -γ γbw cosθ=0