土木工程材料沥青
合集下载
相关主题
- 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)。
14
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 ① 技术性质 a. 温度稳定性（敏感性）
I. 定义：粘性和塑性随温度变化而改变的程度
» » 地沥青质含量↑，稳定性好 石蜡↑，稳定性下降
II. 影响因素
III. 测试方法：软化点
中南大学土木建筑学院
15
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 ③ 技术性质 a. 大气稳定性（抗老化）
中南大学土木建筑学院
5
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青
② 组分与结构
a. b. c. d. 油分：决定流动性的组分 树脂：决定塑性的组分 地Fra Baidu bibliotek青质：决定粘性的组分 其他
I. II. III. IV. 沥青酸 沥青酸酐 沥青碳 似碳物
6
中南大学土木建筑学院
性状
外观 特性
平 均 分子量 200～ 700
I.
定义：在大气因素综合作用下保持性能稳定的 性质 II. 组分随时间的变化
III. 老化对沥青性质的影响
IV. 测试方法：蒸发损失率、针入度比、
中南大学土木建筑学院
16
» »
油分 树脂
树脂 地沥青质
» »
塑性降低 粘度增大
第一节石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 ① 技术性质 a. 其他性质
I. 闪点 II. 燃点 III. 耐腐蚀性
本章学习目标
1.
2. 3. 4. 5.
沥青及沥青混合料的基本概念（组成、 结构与技术性质的关系）； 沥青及沥青混合料具备哪些基本特质； 如何根据土木工程应用选择沥青和配制 沥青混合料； 重点：石油沥青的组成、结构、技术性 质、技术标准。 难点：石油沥青的组成、结构 。
中南大学土木建筑学院
1
概 述
1. 一些极为复杂的高分子碳氢化合物及其非金属 (氧、硫、氮等)衔生物所组成的混合物，在常 温下呈固体、半固体或稠液体的形态； 憎水性材料，几乎不溶于水，且构造致密，具 有良好的防水性； 沥青能抵抗一般酸、碱、盐类等侵蚀性液体和 气体的侵蚀，具有较强的抗腐蚀性； 沥青能紧密粘附于矿物材料的表面，具有很好 的粘结力； 具有一定的塑性，能适应基材的变形。
1. 石油沥青 ① 标准、选用与掺配 a. 标准
品种：道路石油沥青、建筑石油沥青、普通石 油沥青 II. 牌号：针入度表示 III. 牌号越大、粘性越小、塑性越大、稳定性越差、 使用寿命越长 I.
中南大学土木建筑学院
19
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 ① 标准、选用与掺配 a. 选用
土木工程选用石油沥青的原则 I. 屋面防水：软化点高于环境气温 25~30℃，并 1.包括工程特点、使用部位 ; 考虑坡度； 2.环境条件要求 ; II. 不受高温作用部位选较大牌号沥青 3.满足主要性能要求的前提下，尽量选用较大牌号 III. 普通石油沥青不宜单独使用 的石油沥青;
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 ③ 技术性质 a. 塑性
I.
II. 影响因素
» » » »
定义：在外来作用产生变形而不破坏，外力撤除后保持 变形或形状的性质。 树脂含量↑，塑性↑ 温度↑，塑性↑
III. 对沥青性质的影响
塑性小，易开裂 塑性大，不易开裂，具有自愈性 IV. 测试方法：延度
中南大学土木建筑学院
a. 结构
I. 溶胶结构 II. 溶-凝胶结构 III. 凝胶结构
中南大学土木建筑学院
9
沥青质含量增加 溶胶结构
沥青质含量增加 凝胶结构
溶-凝胶结构
中南大学土木建筑学院
10
温度升高 凝胶结构
温度升高 溶胶结构 溶-凝胶结构
中南大学土木建筑学院
11
沥青结构对性能的影响
1.
2. 3.
具有溶胶结构的石油沥青粘性小而流动 性大，温度稳定性较差。 具有凝胶结构的石油沥青弹性和粘结性 较高，温度稳定性较好，但塑性较差。 溶胶－凝胶型石油沥青的性质介于溶胶 型和凝胶型两者之间。
中南大学土木建筑学院
12
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 反应胶体结构的致密程度 ① 技术性质 a. 粘性（粘滞性）
定义：在自重或外来作用下沥青抵抗变形的能 力。 II. 影响因素 I.
» » » » 地沥青质含量 温度 针入度（半固体、固体） 粘 度（液体）
13
III. 测试方法
中南大学土木建筑学院
中南大学土木建筑学院
17
问题
温度和时间各对石油沥青的结构和性能有何 影响？ 随温度的升高，树脂转变为液体，使原来的凝 胶结构转变为溶胶结构，粘度降低、流动性和塑 性增大。 随时间的迁移，树脂转变为地沥青质、油分转 变为树脂，塑性降低、粘度增大、沥青老化。
中南大学土木建筑学院
18
第一节 石油沥青与煤沥青
中南大学土木建筑学院
2
2. 3.
4.
5.
概 述
沥青按产源分为以下品种
地 沥 青 焦 油 沥 青 天然沥青 石油沥青 煤沥青 页岩沥青
由地表或岩石中直接采集、提炼 加工后得到的沥青
由提炼石油的残留物制得的沥青， 其中包含石油中所有的重组份。 由煤焦油蒸馏后的残留物制取的 沥青 由页岩焦油蒸馏后的残留物制取 的沥青
3
沥 青
中南大学土木建筑学院
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青
①
a.
分类
按原油成分： I. 石蜡基沥青 II. 沥青基沥青 III. 混合基沥青 b. 按石油加工方式 I. 直馏沥青 II. 氧化沥青 III. 溶剂沥青
中南大学土木建筑学院
4
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青
①
a.
分类
按稠度： I. 液体沥青 II. 粘稠沥青 b. 按用途: I. 道路石油沥青 II. 建筑石油沥青 III. 普通石油沥青
中南大学土木建筑学院
20
第一节 石油沥青与煤沥青
0.7～ 0.8
15～ 30
沥青 质
深褐 色固 体微 粒
1 000～5 000
0.8～ 1.0
5～30
中南大学土木建筑学院
7
第一节石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青
① 组分与结构
a. 结构
胶体 胶团
沥青质（核心） +（油分+树脂） +油分
中南大学土木建筑学院
8
第一节石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青
① 组分与结构
碳氢比 含量％
物化特性
油分
淡黄 色透 明液 体
红褐 色粘 稠半 固体
0.5～ 0.7
45～ 60
几乎溶于大部分有机 溶剂，具有光学活性， 常发现有荧光，相对 密度约0.7～1.0
温度敏感性高，熔点 低于100℃，相对密 度大于1.0～1.1 加热不熔化而碳化， 相对密度1.1～1.5
树脂
800～3 000
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 ① 技术性质 a. 温度稳定性（敏感性）
I. 定义：粘性和塑性随温度变化而改变的程度
» » 地沥青质含量↑，稳定性好 石蜡↑，稳定性下降
II. 影响因素
III. 测试方法：软化点
中南大学土木建筑学院
15
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 ③ 技术性质 a. 大气稳定性（抗老化）
中南大学土木建筑学院
5
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青
② 组分与结构
a. b. c. d. 油分：决定流动性的组分 树脂：决定塑性的组分 地Fra Baidu bibliotek青质：决定粘性的组分 其他
I. II. III. IV. 沥青酸 沥青酸酐 沥青碳 似碳物
6
中南大学土木建筑学院
性状
外观 特性
平 均 分子量 200～ 700
I.
定义：在大气因素综合作用下保持性能稳定的 性质 II. 组分随时间的变化
III. 老化对沥青性质的影响
IV. 测试方法：蒸发损失率、针入度比、
中南大学土木建筑学院
16
» »
油分 树脂
树脂 地沥青质
» »
塑性降低 粘度增大
第一节石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 ① 技术性质 a. 其他性质
I. 闪点 II. 燃点 III. 耐腐蚀性
本章学习目标
1.
2. 3. 4. 5.
沥青及沥青混合料的基本概念（组成、 结构与技术性质的关系）； 沥青及沥青混合料具备哪些基本特质； 如何根据土木工程应用选择沥青和配制 沥青混合料； 重点：石油沥青的组成、结构、技术性 质、技术标准。 难点：石油沥青的组成、结构 。
中南大学土木建筑学院
1
概 述
1. 一些极为复杂的高分子碳氢化合物及其非金属 (氧、硫、氮等)衔生物所组成的混合物，在常 温下呈固体、半固体或稠液体的形态； 憎水性材料，几乎不溶于水，且构造致密，具 有良好的防水性； 沥青能抵抗一般酸、碱、盐类等侵蚀性液体和 气体的侵蚀，具有较强的抗腐蚀性； 沥青能紧密粘附于矿物材料的表面，具有很好 的粘结力； 具有一定的塑性，能适应基材的变形。
1. 石油沥青 ① 标准、选用与掺配 a. 标准
品种：道路石油沥青、建筑石油沥青、普通石 油沥青 II. 牌号：针入度表示 III. 牌号越大、粘性越小、塑性越大、稳定性越差、 使用寿命越长 I.
中南大学土木建筑学院
19
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 ① 标准、选用与掺配 a. 选用
土木工程选用石油沥青的原则 I. 屋面防水：软化点高于环境气温 25~30℃，并 1.包括工程特点、使用部位 ; 考虑坡度； 2.环境条件要求 ; II. 不受高温作用部位选较大牌号沥青 3.满足主要性能要求的前提下，尽量选用较大牌号 III. 普通石油沥青不宜单独使用 的石油沥青;
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 ③ 技术性质 a. 塑性
I.
II. 影响因素
» » » »
定义：在外来作用产生变形而不破坏，外力撤除后保持 变形或形状的性质。 树脂含量↑，塑性↑ 温度↑，塑性↑
III. 对沥青性质的影响
塑性小，易开裂 塑性大，不易开裂，具有自愈性 IV. 测试方法：延度
中南大学土木建筑学院
a. 结构
I. 溶胶结构 II. 溶-凝胶结构 III. 凝胶结构
中南大学土木建筑学院
9
沥青质含量增加 溶胶结构
沥青质含量增加 凝胶结构
溶-凝胶结构
中南大学土木建筑学院
10
温度升高 凝胶结构
温度升高 溶胶结构 溶-凝胶结构
中南大学土木建筑学院
11
沥青结构对性能的影响
1.
2. 3.
具有溶胶结构的石油沥青粘性小而流动 性大，温度稳定性较差。 具有凝胶结构的石油沥青弹性和粘结性 较高，温度稳定性较好，但塑性较差。 溶胶－凝胶型石油沥青的性质介于溶胶 型和凝胶型两者之间。
中南大学土木建筑学院
12
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青 反应胶体结构的致密程度 ① 技术性质 a. 粘性（粘滞性）
定义：在自重或外来作用下沥青抵抗变形的能 力。 II. 影响因素 I.
» » » » 地沥青质含量 温度 针入度（半固体、固体） 粘 度（液体）
13
III. 测试方法
中南大学土木建筑学院
中南大学土木建筑学院
17
问题
温度和时间各对石油沥青的结构和性能有何 影响？ 随温度的升高，树脂转变为液体，使原来的凝 胶结构转变为溶胶结构，粘度降低、流动性和塑 性增大。 随时间的迁移，树脂转变为地沥青质、油分转 变为树脂，塑性降低、粘度增大、沥青老化。
中南大学土木建筑学院
18
第一节 石油沥青与煤沥青
中南大学土木建筑学院
2
2. 3.
4.
5.
概 述
沥青按产源分为以下品种
地 沥 青 焦 油 沥 青 天然沥青 石油沥青 煤沥青 页岩沥青
由地表或岩石中直接采集、提炼 加工后得到的沥青
由提炼石油的残留物制得的沥青， 其中包含石油中所有的重组份。 由煤焦油蒸馏后的残留物制取的 沥青 由页岩焦油蒸馏后的残留物制取 的沥青
3
沥 青
中南大学土木建筑学院
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青
①
a.
分类
按原油成分： I. 石蜡基沥青 II. 沥青基沥青 III. 混合基沥青 b. 按石油加工方式 I. 直馏沥青 II. 氧化沥青 III. 溶剂沥青
中南大学土木建筑学院
4
第一节 石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青
①
a.
分类
按稠度： I. 液体沥青 II. 粘稠沥青 b. 按用途: I. 道路石油沥青 II. 建筑石油沥青 III. 普通石油沥青
中南大学土木建筑学院
20
第一节 石油沥青与煤沥青
0.7～ 0.8
15～ 30
沥青 质
深褐 色固 体微 粒
1 000～5 000
0.8～ 1.0
5～30
中南大学土木建筑学院
7
第一节石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青
① 组分与结构
a. 结构
胶体 胶团
沥青质（核心） +（油分+树脂） +油分
中南大学土木建筑学院
8
第一节石油沥青与煤沥青
1. 石油沥青
① 组分与结构
碳氢比 含量％
物化特性
油分
淡黄 色透 明液 体
红褐 色粘 稠半 固体
0.5～ 0.7
45～ 60
几乎溶于大部分有机 溶剂，具有光学活性， 常发现有荧光，相对 密度约0.7～1.0
温度敏感性高，熔点 低于100℃，相对密 度大于1.0～1.1 加热不熔化而碳化， 相对密度1.1～1.5
树脂
800～3 000