土木工程材料沥青及沥青混合料PPT课件

滞
50cm3沥青所需要
度
的时间。
的
测
定
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3、石油沥青的技术性质
❖ （1）粘性 ❖ （2）塑性 ❖ （3）温度敏感性 ❖ （4）大气稳定性 ❖ （5）其他性质
塑性：是指石油沥青在外力 作用下，产生变形而不破坏， 除去外力后，仍保持变形后 的形状的性质。
用延度表示。
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延伸度 断裂
延度的测定
8字型标准试样，在规定的速度和温度下拉断时的伸长
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3、石油沥青的技术性质
❖ （1）粘性 ❖ （2）塑性 ❖ （3）温度敏感性 ❖ （4）大气稳定性 ❖ （5）其他性质
燃点、溶解 度、闪点
老化：石油沥青随着时间的 进展，而流动性和塑性逐渐 减少，硬脆性逐渐增大，直 至脆裂。 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。 用蒸发损失、蒸发针入度 表示。
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(二) 沥青混合料的特点
1、沥青混合料是弹塑性粘性材料，具有一定的高温 稳定性和低温抗裂性。
❖ 通常橡胶、树脂等称为石油沥青的改性材料。
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❖ 我国目前使用的聚合物改性剂主要有SBS(属热塑性橡胶 类)、SBR(属橡胶类)、EVA及PE(热塑性树脂类)三类。
❖ I类(SBS热塑性橡胶类)聚合物改性沥青中I—A型及I—B 型适用于寒冷地区，I—C型适用于较热地区，I—D型适用 于炎热地区及重交通量路段。
与石油沥青相比，煤沥青有如下特点：
（1）由固态或粘稠态转变为粘流态（或液态）的温度间隔较 小，夏天易软化流淌，而冬天易脆裂，即温度敏感性较大。
（2）含挥发性成分和化学稳定性差的成分较多，在热、阳光、 氧气等的长期综合作用下，煤沥青的组成变化较大，易硬 脆，大气稳定性较差。
（3）含有较多的游离碳，塑性较差，容易变形开裂。
（4）因含有蒽、酚等，故有毒性和臭味，防腐能力较好，适 用于木材的防腐处理。
（5）含表面活性物质较多，与矿料表面的粘附力较好。
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三、改性沥青
❖ 现在土木工程对沥青的要求越来越高： 1、在低温条件下有一定的弹性和塑性。 2、在高温条件下要有足够的强度和稳定性。 3、在加工和使用条件下具有抗“老化”能力。 4、与各种矿物和结构表面有较强的粘附力。 5、对构件变形的适应性和耐疲劳性。
❖ 沥青混合料是由矿料（如碎石、石屑、砂等）
与沥青拌和而成的混合料的总称。
1、沥青混凝土混合料：由适当比例的粗集料、细 集料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥青 结合料拌和而制成的符合技术标准的沥青混合料， 简称AC。
2、沥青碎石混合料：由适当比例的粗集料、细集 料及填料（或不加填料）与沥青拌和的沥青混合 料（压实后剩余空隙率大于10％的沥青混合料）， 简称AM。
❖ 地沥青质（沥青质）：分子量比树脂更大，呈深褐色至黑 色固态无定形体（固体粉末）。决定石油沥青温度敏感性、 粘性。可溶于三氯甲烷、二硫化碳等有机溶剂，染色力强， 对光的敏感性强，感光后不溶。
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（2） 石油沥青的结构
❖ 在沥青中，油份和树脂互溶，树脂浸润 地沥青质。以地沥青质为核心，周围吸 附部分树脂和油份，构成胶团，无数胶 团分散在油份中形成胶体结构。
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4、石油沥青的牌号与应用
❖ 三大指标：针入度、延度、软化点，其中针入 度是划分牌号的主要依据。按针入度划分为40、 30和10三个牌号。
❖ 牌号越高，针入度越大(越软），延度越大（塑 性越好） ，软化点越低（耐热性越差） 。
❖ 选用的原则：在满足设计要求的条件下，牌号 越大越好。
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二、煤焦油
分为建筑石油沥青、道路石油沥 青和普通石油沥青三种。
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2、石油沥青的组成与结构
（1） 石油沥青的组分
❖ 饱和分（油分）：是沥青中分子量最小和密度最小的组分， 呈淡黄色至红褐色的油状液体。赋予石油沥青以流动性。 可溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙 酮等有机溶剂，但不溶于酒精。
❖ 胶质（树脂）：分子量比油分大，呈黄色至黑褐色的油状 液体。大部分属于中性树脂，赋予沥青以粘结性、塑性和 可流动性。可溶于三氯甲烷、苯、汽油等有机溶剂。
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溶胶结构
凝胶结构
溶胶结构：饱和分和胶质数量较多。沥青质较少，流动性、 塑性较好，温度敏感性大。 凝胶结构：沥青质含量适当，并有较多的胶质分作为保护物 质时。弹性、粘性较好，温度敏感性小。 溶-凝胶结构：介于两者之间。
3、石油沥青的技术性质
❖ （1）粘性 ❖ （2）塑性 ❖ （3）温度敏感性 ❖ （4）大气稳定性 ❖ （5）其他性质
长度，以cm为单位。延度越大，沥青塑性越好
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3、石油沥青的技术性质
❖ （1）粘性 ❖ （2）塑性 ❖ （3）温度敏感性 ❖ （4）大粘性和塑性随温度升降而 变化的性能。 用温度软化点表示。
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软化点的测定
沥青装入规定尺寸的铜环内，试样上放置一个标准钢球， 浸入水中或甘油，以规定的升温速度加热，使沥青软化下 垂，当沥青下垂25cm时的温度，即为沥青软化点。软化 点越高，沥青耐热性就越好。
❖ Ⅱ类(SBR橡胶类)聚合物改性沥青中Ⅱ—A适用于寒冷地 区，Ⅱ—B和Ⅱ—C适用于较热地区。
❖ Ⅲ类聚合物改性沥青，如乙烯—醋酸乙烯酯
❖ (EVA)、聚乙烯(PE)改性沥青，适用于较热和炎热地区。 通常要求软化点温度比最高月使用温度的最大空气温度高 20℃左右。
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第二节 沥青混合料
一、概述
(一) 定义
粘性：粘性是指沥青材料在 外力的作用下，沥青粒子产 生相互位移时抵抗变形的能力。 反映了沥青的软硬、稀稠程度， 是划分沥青牌号的主要指标。
针入度、标准粘度。
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针入度
25℃，100g的标准 针，在5s内贯入试 样的深度表示。 针入度越大，沥青 越软，粘度越小
针入度的测定
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粘
规定温度下，规 定直径的孔流出
一、石油沥青
❖ 1、石油沥青的定义 ❖ 2、石油沥青的组成与结构 ❖ 3、石油沥青的技术性质 ❖ 4、石油沥青的牌号与应用
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1、石油沥青的定义：
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 后的残余物，或再经加工而得到的产 品。是由多种极其复杂的碳氢化合物 和这些碳氢化合物的非金属衍生物所 组成的混合物。