《建筑材料》沥青及沥青混合料.ppt

定义
石油沥青长期在热、阳光、氧气和潮湿等综合因 素的作用下抵抗老化的性能。
指标
用蒸发损失和蒸发后的针入度比来评定。
试验:沥青试样，先测重量和针入度，于160℃烘箱 中蒸发5h，冷却后再测重量和针入度。
蒸发损失
失重 原重
蒸发损失越低，稳定性越好。
大气稳定性
蒸发后的针入度比
蒸发后的针入度 蒸发前的针入度
1 概述
❖沥青混合料定义 ❖沥青混合料的分类 ❖沥青混合料的特点
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填料 矿质集料
沥青混合料
摊铺 压实
沥青混凝土
沥青混合料是由矿质混合料和沥青结合料 组成的混合体系。
蒸发后的针入度比越大，稳定性越好
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标准与选用
关于石油沥青的标准：
•JTG F40-2004 道路石油沥青 《公路沥青路面施工技术规范》
•GB/T494-1998《建筑石油沥青》
牌号划分方法
石油沥青都是按针入度指标来划分牌号。
每个牌号还应保证相应的延度和软化点， 以及溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度比、 闪点等。
• 油分和树脂可以相互溶解，树脂能浸润 地沥青质，而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Baidu Nhomakorabea部分树脂和油分，构成胶 团，无数胶团分散在油分中而形成胶体 结构。
沥青的胶体结构
胶体结构示意图如图1所示, 胶体结构的类型和性 质如表2所示。
溶胶型
溶凝胶型
第七章 沥青及沥青混合料
沥青
桥 面 摊 铺 沥 青
沥青防水卷材
防水卷材施工
§1 石油沥青
➢1 概述 ➢2 组分 ➢3 胶体结构 ➢4 技术性质 ➢5 标准及选用
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石油沥青
• 石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼 出各种轻质油及润滑油以后的残留 物或再加工而得的产品。
• 建筑上主要使用石油沥青制成各种 防水材料或铺路材料。
凝胶型
图1 胶体结构示意图
表 2 沥青胶体结构类型及特点
结构类型
组成及结构特点
特性
油分和树脂较多，胶团外 溶胶型 膜较厚，胶团之间运动较
自由
地沥青质不如凝胶型多， 溶凝胶型 胶团靠的较近，相互之间
有一定吸引力
油分和树脂含量较少，胶 凝胶型 团外膜胶薄，胶团间移动
较困难
流动性和塑性较 好，温度敏感性 强
温度 敏感性
温度敏感性
试验条件和方法
将沥青试样装入规定尺寸 (D=16mm,h=6mm)的铜环 内，试样上放置一标准钢 球(5mm,W=3.5g)，浸入水 或甘油中，以规定的速度 （5℃/min）加热，使沥青 下垂，当下垂到规定距离 时的温度（℃）即为软化 点。
图 6 软化点试验 示意图
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大气稳定性
延度大
试验
塑性好
•在25℃，把沥青试样制成∞字型标准试模 （中间最小截面积为1cm²） •以5cm/min的速度，进行拉伸试验，
•拉断时的长度即为延度，单位为cm
温度敏感性
定义
石油沥青的粘性和塑性随温 度升降而变化的性能。
指标
用软化点表示沥青温度敏感性
试验仪器设备
环球法软化点仪
关系
软化点
图 5 环球法软化点仪
好的防潮和 防水材料
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粘性
定义
反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种性质，指 沥青在外力作用下抵抗变形的能力。是石油沥青性 质的重要指标之一。
指标及测试方法
绝对粘度
粘性用绝对粘度来表示，但其测试方法较复杂，故 工程上常用相对粘度来表示。
相对粘度 ➢针入度：粘稠沥青，即固体或半固体沥青 ➢标准粘度：液体或较稀的石油沥青
决定温度敏感 性和粘性
其它组分
2～3%的沥青碳和似碳物，是在高温裂化等 过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的， 它能降低石油沥青的粘结力。
石蜡：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和 温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成 分。多腊石油沥青的品质低，需进行脱蜡处 理，使之达到使用要求。
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• 在石油沥青中，油分、树脂、地沥青质 是石油沥青的三大主要组分。
定义
针入度
表示粘稠石油沥青 的相对粘度
试验仪器
试验条件及方法
如图3所示 25℃，重量为100g标准针，5s深 入试样中的深度，单位为1/10mm。
读出针入度值
图 3 针入度试验示意图
图2 针入度仪
指标与性质间的关系
针入度越小
针入度与粘度之间 的关系是：针入度 越小, 粘度越大, 石油沥青越硬。
粘度越大 越硬
介于溶胶型和凝 胶型之间
弹性和粘性较高， 温度敏感性较小， 流动性和塑性较 低
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技术性质
➢防水性 ➢粘性 ➢塑性 ➢温度敏感性 ➢大气稳定性（耐久性）
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防水性
石油沥青有以下性质：憎水性，构造致密， 附着力强和好的塑性，所以它有很好的防 潮和防水性能。
石油沥青性质
➢憎水性 ➢构造致密 ➢附着力强 ➢好的塑性
标准粘度
定义
表示液体石油沥青的相对粘度。
试验
➢标准粘度计
➢试验条件及方法：50cm³ 的沥青在规定温度（20、 25、30、60℃）流过规定 直径（3、5、10mm）的所 需时间（s）
图4 标准粘度计
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塑性
概念
石油沥青在外力作用下产生变形，除去外 力后，仍保持变形后的形状的性质。
指标 延 度
物理性质 组成名称
颜色 状态 密度（g/m³） 分子量
对主要技术性 质的影响
油分
淡黄 液体 0.7～1 红褐
300～500 赋予沥青流动 性
树脂
黄色 半固体 1.0～1.1 600～1000
（沥青脂胶） 黑褐色（粘稠状）
地沥青质
深褐 固体 大于1 黑色 粉末
1000以上
赋予沥青良好 的粘结性、塑 性和可流动性
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石油沥青是由许多高分子碳氢化合物
及其非金属衍生物组成的复杂混合物， 其化学成分非常复杂，因此在进行分 析时，将沥青中化学成分和性质极为 相近，并且与物理力学性质有一定关 系的成分，划分为若干个组，称为组 分。
石油沥青的组分
石油沥青的组成与性能关系 如表 1所示
表 1 石油沥青的组分与性能关系
常用牌号
➢建筑石油沥青分为40号、30号和10号三个牌号 ➢道路石油沥青分七个牌号(160号、130号、110 号、90号、70号、50号、30号等)，并根据沥青 的性能指标，再将其分为A、B、C三个等级。
牌号与性能的关系
牌号高
针入度高
延度大
软化点低
粘聚力低
塑性好
温度敏感性大
§2 沥青混合料
1 概述 2 沥青混合料的组成结构及强度理论 3 沥青混合料的技术性质 4 沥青混合料的组成材料 5 沥青混合料的技术标准 6 沥青混合料的配合比设计