沥青材料教学课件PPT
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分析:沥青与空气接触会逐渐氧化，温度越高，时间越长氧 化越快。当温度在100℃以上时，每增加10℃，氧化率约提 高1倍，且使一些组分蒸发。为此，熬制沥青应先将其破碎 为10 cm以下的碎块，缩短熬制时间，且熬好后尽可能于 8 h内用完。若用不完，应于新熬材料混合使用， 必要时作性能检查。
5.其他性质
（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。
表6-6
3、液体石油沥青的技术要求
可以是油分含量较高的直馏沥青，也可以是稀 释剂稀 释后的粘稠沥青
快凝AL(R)、中凝AL(M)和慢凝AL(S)
案例分析
概况：液体石油沥青粘度小，流动性好，涂刷在混凝土、 砂浆或木材等基面上，能很快渗入基层孔隙，待溶剂挥发 后，便与基面牢固结合。一方面使基面呈憎水性，另一方 面有利于粘结同类防水材料。它于常温下使用，作为防水 工程底层，故也称冷底子油。某施工队用煤油和含蜡较高 的沥青配制液体石油沥青，涂后发现粘结性甚差，请分析 原因。 分析：配制液体石油沥青不能使用高蜡沥青，石蜡既 不易凝固，又不易熔化为液体。石蜡含量越高，沥青 的粘结力越差。还需说明的是，亦不宜使用高软化点 的沥青配液体石油沥青。因沥青的软化点高，则在溶 剂中不易溶化，溶融温度亦较高，调配时不安全。
沥青质 黑色固体 不溶于汽油、酒
粉末
精
10%～30%
决定石油 沥青的温 度稳定性 和粘性
备注
沥青中最 轻的组分
含量越多， 沥青软化 点越高， 脆性越大
（2） 沥青的胶体结构
1) 溶胶型结构（沥青质＜10%) 2) 凝胶型结构（沥青质＞30%)
特点：流动性大,塑性好 自愈合力强 高温稳定性差
3) 溶凝胶型结构 介于二者之间
土木工程建筑主要应用石油沥青。
2. 沥青（石油沥青）的组成结构
（1）化学组分：
组分 名称
油分
颜色
淡黄至红 褐色液体
溶剂
溶于大多数有机 溶剂但不溶于酒 精
在石油沥青 中的含量
作用
40%～60% 使沥青具 有流动性
树脂质
红褐色的 粘稠半固 体
汽油、苯等有机 溶剂
15%～30%
使沥青具 有塑性与 黏结性
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。
二. 石油沥青的技术要求 1、建筑石油沥青的标准与选用
工程性质、施工方法、环境温度
试验项目
针入度（25℃，100g,5s） /0.1mm
延度（25℃，5cm/min） 不小于 /cm
软化点（环球法） 不小于 /℃
溶解度（三氯乙烯、四氯化碳、
苯）不小于 /%
蒸发损 失
试验 （163℃、
5h）
质量损失 不大于 /%
最常用的经典指标
4、大气稳定性
定义： 在大气的长期作用下，抵抗老化的性能。
老化过程：
光、氧、热、水等作用
低分子量物质
高分子量物质
案例分析
现象：某施工队熬制石油沥青准备作地下防水， 由于沥青碎块的平均尺寸为20 cm，工程量较大， 因此加热的时间较长，保温的时间亦较长。施工 后发现其效果不够理想，特别是沥青的塑性明显 下降。请分析原因。
• 软化点越高，温度稳定性好。 • 针入度是规定温度下测沥青条件粘度，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
软化点是达到规定条件粘度时的温度。
因此，软化点既反映沥青温度稳定性，
又能量度沥青粘度。 • 注意：初始温度5℃
加热速度为5℃/min
石油沥青的粘滞性、延性和温度敏感性 表征这三项性质的三大指标为： 针入度、延度、软化点
评价粘稠石油沥青技术性质
特点：弹性和粘性好， 高温稳定性好 流动性和塑性低， 自愈合力差 低温脆性
6.1.2 沥青的主要技术性质及测试方法
粘滞性 塑性 温度敏感性 大气稳定性（耐久性） 安全性
一.石油沥青的主要性质与测试方法
1.粘滞性
——沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能 力，简称为粘性.
反映在外力作用下抵抗变形的能力
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
延度大，塑性好，有利于低温变形。 延度值降低，含蜡量增加
3.温度敏感性 （1）软化点 （2）针入度指数
（1）软化点
1）定义
沥青由固态到液态的转变温度范围中的一个条件粘度。
2）测定方法
3）软化点的意义
条件粘度
针入度（粘稠石油沥青）∆ 粘度（液体石油沥青）
（1）针入度
1）针入度的定义
在规定温度条件下，以规定质量的 标准针经过规定的时间贯入沥青试 样的深度， 单位：0.1mm。 规定温度：25℃
（2）粘度
在规定温度条件下， 规定直径的孔口流出 50cm3沥青所需 的时间
常用试验条件： 标准针质量：100g
表6-8 两种建筑石油沥青的针入度、延度及软化点测定值
编号
针入度/0.01mm (25℃，100g，5s)
延度/cm (25℃，5cm/min)
软化点/℃
A
30
B
22
5
72
2.5
101
讨论
2、道路石油沥青的技术要求
“重交通量道路石油沥青技术要求”及“中、轻交通量
道路石油沥青技术要求”两个等级。
表6-5
6.1 沥青材料
6.1.1沥青的分类与组成结构
1.分类:
天然沥青：石油在自然条件下，长时 间经受地球物理因素作用形成的产物
沥青
地沥青
石油沥青：石油经各种炼制工艺加工而 得的沥青产品
煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经 焦油沥青 再加工后得到煤沥青
页岩沥青：页岩炼油工业的副产品 广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。
5.其他性质
（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。
表6-6
3、液体石油沥青的技术要求
可以是油分含量较高的直馏沥青，也可以是稀 释剂稀 释后的粘稠沥青
快凝AL(R)、中凝AL(M)和慢凝AL(S)
案例分析
概况：液体石油沥青粘度小，流动性好，涂刷在混凝土、 砂浆或木材等基面上，能很快渗入基层孔隙，待溶剂挥发 后，便与基面牢固结合。一方面使基面呈憎水性，另一方 面有利于粘结同类防水材料。它于常温下使用，作为防水 工程底层，故也称冷底子油。某施工队用煤油和含蜡较高 的沥青配制液体石油沥青，涂后发现粘结性甚差，请分析 原因。 分析：配制液体石油沥青不能使用高蜡沥青，石蜡既 不易凝固，又不易熔化为液体。石蜡含量越高，沥青 的粘结力越差。还需说明的是，亦不宜使用高软化点 的沥青配液体石油沥青。因沥青的软化点高，则在溶 剂中不易溶化，溶融温度亦较高，调配时不安全。
沥青质 黑色固体 不溶于汽油、酒
粉末
精
10%～30%
决定石油 沥青的温 度稳定性 和粘性
备注
沥青中最 轻的组分
含量越多， 沥青软化 点越高， 脆性越大
（2） 沥青的胶体结构
1) 溶胶型结构（沥青质＜10%) 2) 凝胶型结构（沥青质＞30%)
特点：流动性大,塑性好 自愈合力强 高温稳定性差
3) 溶凝胶型结构 介于二者之间
土木工程建筑主要应用石油沥青。
2. 沥青（石油沥青）的组成结构
（1）化学组分：
组分 名称
油分
颜色
淡黄至红 褐色液体
溶剂
溶于大多数有机 溶剂但不溶于酒 精
在石油沥青 中的含量
作用
40%～60% 使沥青具 有流动性
树脂质
红褐色的 粘稠半固 体
汽油、苯等有机 溶剂
15%～30%
使沥青具 有塑性与 黏结性
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。
二. 石油沥青的技术要求 1、建筑石油沥青的标准与选用
工程性质、施工方法、环境温度
试验项目
针入度（25℃，100g,5s） /0.1mm
延度（25℃，5cm/min） 不小于 /cm
软化点（环球法） 不小于 /℃
溶解度（三氯乙烯、四氯化碳、
苯）不小于 /%
蒸发损 失
试验 （163℃、
5h）
质量损失 不大于 /%
最常用的经典指标
4、大气稳定性
定义： 在大气的长期作用下，抵抗老化的性能。
老化过程：
光、氧、热、水等作用
低分子量物质
高分子量物质
案例分析
现象：某施工队熬制石油沥青准备作地下防水， 由于沥青碎块的平均尺寸为20 cm，工程量较大， 因此加热的时间较长，保温的时间亦较长。施工 后发现其效果不够理想，特别是沥青的塑性明显 下降。请分析原因。
• 软化点越高，温度稳定性好。 • 针入度是规定温度下测沥青条件粘度，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
软化点是达到规定条件粘度时的温度。
因此，软化点既反映沥青温度稳定性，
又能量度沥青粘度。 • 注意：初始温度5℃
加热速度为5℃/min
石油沥青的粘滞性、延性和温度敏感性 表征这三项性质的三大指标为： 针入度、延度、软化点
评价粘稠石油沥青技术性质
特点：弹性和粘性好， 高温稳定性好 流动性和塑性低， 自愈合力差 低温脆性
6.1.2 沥青的主要技术性质及测试方法
粘滞性 塑性 温度敏感性 大气稳定性（耐久性） 安全性
一.石油沥青的主要性质与测试方法
1.粘滞性
——沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能 力，简称为粘性.
反映在外力作用下抵抗变形的能力
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
延度大，塑性好，有利于低温变形。 延度值降低，含蜡量增加
3.温度敏感性 （1）软化点 （2）针入度指数
（1）软化点
1）定义
沥青由固态到液态的转变温度范围中的一个条件粘度。
2）测定方法
3）软化点的意义
条件粘度
针入度（粘稠石油沥青）∆ 粘度（液体石油沥青）
（1）针入度
1）针入度的定义
在规定温度条件下，以规定质量的 标准针经过规定的时间贯入沥青试 样的深度， 单位：0.1mm。 规定温度：25℃
（2）粘度
在规定温度条件下， 规定直径的孔口流出 50cm3沥青所需 的时间
常用试验条件： 标准针质量：100g
表6-8 两种建筑石油沥青的针入度、延度及软化点测定值
编号
针入度/0.01mm (25℃，100g，5s)
延度/cm (25℃，5cm/min)
软化点/℃
A
30
B
22
5
72
2.5
101
讨论
2、道路石油沥青的技术要求
“重交通量道路石油沥青技术要求”及“中、轻交通量
道路石油沥青技术要求”两个等级。
表6-5
6.1 沥青材料
6.1.1沥青的分类与组成结构
1.分类:
天然沥青：石油在自然条件下，长时 间经受地球物理因素作用形成的产物
沥青
地沥青
石油沥青：石油经各种炼制工艺加工而 得的沥青产品
煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经 焦油沥青 再加工后得到煤沥青
页岩沥青：页岩炼油工业的副产品 广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。