沥青以及沥青混合料
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4、应用： 道路石油沥青 — 拌制混凝土、用于路面 和地坪，或防水防潮工程 建筑石油沥青 — 建筑防水、防腐 普通石油沥青 — 性能较差，少用
沥青以及沥青混合料
四、沥青的改性及应用
1、改性的目的——改善性能，延长使用寿命 屋面防水：高温不流淌，抗老化，抗低温脆断。
路面工程：高温抗剪强度高、不拥包、推移、抗 车辙等永久变形；抗低温开裂；抗老化；较强的 粘附性、抗疲劳应力、抗滑等。
生产:
提炼 石油
轻质油 润滑油
渣油 再加工 沥青
沥青以及沥青混合料
分类： 按原油基属：石蜡基、环烷基、中间基 按加工方式：直馏、蒸馏、氧化、裂化、酸洗等 按状态：粘稠沥青、液体沥青 按用途： 道路石油沥青 建筑石油沥青 普通石油沥青
沥青以及沥青混合料
组丛： 沥青中物理力学性质相近的成分
三组分分析法（溶解-稀释法） 油分：黄色液体，赋予沥青流动性。 树脂：褐色粘稠体，赋予沥青塑性和粘结性 地沥青质：黑色固体，赋予沥青温度稳定性 石蜡：有害组丛
沥青以及沥青混合料
3、改性沥青的效果 —[树脂]→ 耐寒性、耐热性、粘性↑ 沥青—[橡胶]→ 高温变形性↓ 低温柔顺性↑ —[填料]→ 粘性、耐热性、温度稳定性↑
沥青以及沥青混合料
§9-2 防水材料
我国房屋建筑防水现状
防水措施 应用率,%
卷材 ＞60
涂料 ＞10
项目
工程部位 防水措施 屋 浴 卷 涂 刚性 面 厕 材 料 屋面
油分↑ 树脂↑ 地沥青质↓
溶胶型结构来自百度文库
针入度↑ 延度↑ 软化点↓
粘性↓ 塑性↑ 耐热性↓
沥青以及沥青混合料
三、石油沥青分类、标准与选用
1、分类 道路、建筑、普通石油沥青
2、标号 —— 按针入度划分，并保证其他性能
标号↑
针入度↑ 延度↑ 软化点↓
沥青以及沥青混合料
粘性↓ 塑性↑ 耐热性↓
3、选用依据： 工程性质、施工方法、环境温度
性，假设20为最佳值，-10为最差值。则：
（20-PI）/（PI+10）可评价温度敏感性 针入度指数的计算：
PI=30/（1+50A）-10
针入度指数与沥青胶体结构类型： PI＞2，凝胶结构 PI＜-2，溶胶结构 -2＜ PI ＜2，溶凝胶结构
沥青以及沥青混合料
土木工程用沥青针入度指数的选择： 道路沥青： 通常： -2＜ PI 路面：-1＜ PI ＜1，→ 0.5＜ PI ＜1 灌浆材料： -3＜ PI ＜1 胶结剂： -2＜ PI ＜5
四组分分析法 饱和分、芳香分、胶质、沥青质
沥青以及沥青混合料
结构： 结构形式:胶体结构 胶体结构类型: 溶胶型结构 - 油分树脂多,地沥青质少 凝胶型结构 - 油分树脂少,地沥青质多 溶凝胶型结构 - 三者适中 ——土木工程常用沥青结构 胶体结构划分依据:针入度指数
沥青以及沥青混合料
(二)、沥青技术性能
——PI越大，高温稳定性越好。低温性能需做改 性处理
沥青以及沥青混合料
4、粘附性
定义： 石油沥青与其他材料界面粘结性能或抗剥落
的能力。 影响因素：
沥青的组丛、被粘结材料的表面物理、化学 性质 评价方法：
＞ 13.2mm骨料，水煮法 ≤ 13.2mm骨料，水浸法
沥青以及沥青混合料
5、大气稳定性
定义： 沥青在光、热、水、气等环境因素作用下抵
1、粘性（粘滞性）
定义：沥青内部阻碍其发生相对流动的性质 影响因素：地沥青质↑，油份↓→粘滞性↑
指标：
温度↑→粘滞性↓
粘稠沥青：针入度（0.1mm）,P（25℃，100g，5s）
液体沥青：粘度（s），CdT
——针入度↑、粘度↓→粘性小
沥青以及沥青混合料
沥青以及沥青混合料
2、塑性（延展性） 定义：在外力作用下产生变形而不破坏的能力 影响因素：
油分、树脂含量↑→塑性↑ 温度↑→塑性↑
指标：延度（mm） ——延度大→ 塑性好
沥青以及沥青混合料
3、温度稳定性（温度敏感性）
定义：粘性和塑性随温度升降而变化的性能
玻璃态 Tg 高弹态 Tm 粘流态
脆化点
软化点
T 温度
指标：①软化点Tm 、脆化点Tg
影响因素：地沥青质↑、油份树脂↓→ Tg↑ 、Tm↑ 实际要求：软化点高，脆化点低。
改善：增塑剂、橡胶、树脂、填料
沥青以及沥青混合料
沥青以及沥青混合料
②针入度指数 评价原理：针入度（P）随温度变化（T）而变化 lgP=AT+K A——针入度-温度敏感系数 A值的计算原理：已知直线上两点，即可求得 斜率值。
缺陷：A值为小数，应用不方便。
沥青以及沥青混合料
针入度指数（PI）概念的建立 原理：以针入度指数PI表示沥青的温度敏感
抗老化的性质。 老化原因：
油分 → 树脂→地沥青质 老化结果：
变硬、变脆、易开裂 评价方法：
蒸发质量损失率、加热前后针入度比、加 热前后延度变化
沥青以及沥青混合料
6、施工安全性
定义：石油沥青在加热使用时，不易发生闪火或
燃火的性质。
评价指标： 闪点： 燃点：
沥青以及沥青混合料
石油沥青组分、结构与性能之间的关系
渗漏率,% 35 39 31 44 39
沥青以及沥青混合料
屋面防水等级
等级
建筑种类
防水年限
Ⅰ
特殊重要民用建筑 特殊防水工业建筑
25
Ⅱ 重要工民建,高层建筑
15
Ⅲ 一般工业与民用建筑
10
Ⅳ
非永久性建筑
5
沥青以及沥青混合料
应用一 防水卷材
1999年全国销售量 沥青防水卷材： 万平方米
改性沥青防水卷材：5600万平方米 高分子防水卷材：3100万平方米
沥青以及沥青混合料
2、常用的改性剂
① 高聚物——如树脂类、橡胶类和树脂—橡胶合金共 聚物。 ② 微填料——炭黑、高钙粉煤灰、或火山灰、页岩粉 等，采用的微填料应经活化、芳化等预处理，否则反 而会劣化沥青性能。 ③ 纤维类——聚乙烯纤维、聚酯纤维等人工合成纤维 和矿质石棉纤维等。 ④ 硫磷改性剂——硫在沥青中能提高沥青的高温抗变 形能力，具有所谓“硫桥”作用，掺加低剂量（0.5～ 1.0%）即有明显效果。
第九章 沥青、防水材 料和沥青混合料
沥青以及沥青混合料
沥青的定义：一系列分子量不等的高分子 聚合 物组成的有机混合物质。
沥青的分类：地沥青、焦油沥青 沥青特点：
粘结性、塑性、憎水性、不透水性 不导电性、耐蚀性 沥青的应用：道路工程、防水工程、防腐工程
沥青以及沥青混合料
§9-1 石油沥青
（一）、石油沥青的生产、组丛和结构
沥青以及沥青混合料
四、沥青的改性及应用
1、改性的目的——改善性能，延长使用寿命 屋面防水：高温不流淌，抗老化，抗低温脆断。
路面工程：高温抗剪强度高、不拥包、推移、抗 车辙等永久变形；抗低温开裂；抗老化；较强的 粘附性、抗疲劳应力、抗滑等。
生产:
提炼 石油
轻质油 润滑油
渣油 再加工 沥青
沥青以及沥青混合料
分类： 按原油基属：石蜡基、环烷基、中间基 按加工方式：直馏、蒸馏、氧化、裂化、酸洗等 按状态：粘稠沥青、液体沥青 按用途： 道路石油沥青 建筑石油沥青 普通石油沥青
沥青以及沥青混合料
组丛： 沥青中物理力学性质相近的成分
三组分分析法（溶解-稀释法） 油分：黄色液体，赋予沥青流动性。 树脂：褐色粘稠体，赋予沥青塑性和粘结性 地沥青质：黑色固体，赋予沥青温度稳定性 石蜡：有害组丛
沥青以及沥青混合料
3、改性沥青的效果 —[树脂]→ 耐寒性、耐热性、粘性↑ 沥青—[橡胶]→ 高温变形性↓ 低温柔顺性↑ —[填料]→ 粘性、耐热性、温度稳定性↑
沥青以及沥青混合料
§9-2 防水材料
我国房屋建筑防水现状
防水措施 应用率,%
卷材 ＞60
涂料 ＞10
项目
工程部位 防水措施 屋 浴 卷 涂 刚性 面 厕 材 料 屋面
油分↑ 树脂↑ 地沥青质↓
溶胶型结构来自百度文库
针入度↑ 延度↑ 软化点↓
粘性↓ 塑性↑ 耐热性↓
沥青以及沥青混合料
三、石油沥青分类、标准与选用
1、分类 道路、建筑、普通石油沥青
2、标号 —— 按针入度划分，并保证其他性能
标号↑
针入度↑ 延度↑ 软化点↓
沥青以及沥青混合料
粘性↓ 塑性↑ 耐热性↓
3、选用依据： 工程性质、施工方法、环境温度
性，假设20为最佳值，-10为最差值。则：
（20-PI）/（PI+10）可评价温度敏感性 针入度指数的计算：
PI=30/（1+50A）-10
针入度指数与沥青胶体结构类型： PI＞2，凝胶结构 PI＜-2，溶胶结构 -2＜ PI ＜2，溶凝胶结构
沥青以及沥青混合料
土木工程用沥青针入度指数的选择： 道路沥青： 通常： -2＜ PI 路面：-1＜ PI ＜1，→ 0.5＜ PI ＜1 灌浆材料： -3＜ PI ＜1 胶结剂： -2＜ PI ＜5
四组分分析法 饱和分、芳香分、胶质、沥青质
沥青以及沥青混合料
结构： 结构形式:胶体结构 胶体结构类型: 溶胶型结构 - 油分树脂多,地沥青质少 凝胶型结构 - 油分树脂少,地沥青质多 溶凝胶型结构 - 三者适中 ——土木工程常用沥青结构 胶体结构划分依据:针入度指数
沥青以及沥青混合料
(二)、沥青技术性能
——PI越大，高温稳定性越好。低温性能需做改 性处理
沥青以及沥青混合料
4、粘附性
定义： 石油沥青与其他材料界面粘结性能或抗剥落
的能力。 影响因素：
沥青的组丛、被粘结材料的表面物理、化学 性质 评价方法：
＞ 13.2mm骨料，水煮法 ≤ 13.2mm骨料，水浸法
沥青以及沥青混合料
5、大气稳定性
定义： 沥青在光、热、水、气等环境因素作用下抵
1、粘性（粘滞性）
定义：沥青内部阻碍其发生相对流动的性质 影响因素：地沥青质↑，油份↓→粘滞性↑
指标：
温度↑→粘滞性↓
粘稠沥青：针入度（0.1mm）,P（25℃，100g，5s）
液体沥青：粘度（s），CdT
——针入度↑、粘度↓→粘性小
沥青以及沥青混合料
沥青以及沥青混合料
2、塑性（延展性） 定义：在外力作用下产生变形而不破坏的能力 影响因素：
油分、树脂含量↑→塑性↑ 温度↑→塑性↑
指标：延度（mm） ——延度大→ 塑性好
沥青以及沥青混合料
3、温度稳定性（温度敏感性）
定义：粘性和塑性随温度升降而变化的性能
玻璃态 Tg 高弹态 Tm 粘流态
脆化点
软化点
T 温度
指标：①软化点Tm 、脆化点Tg
影响因素：地沥青质↑、油份树脂↓→ Tg↑ 、Tm↑ 实际要求：软化点高，脆化点低。
改善：增塑剂、橡胶、树脂、填料
沥青以及沥青混合料
沥青以及沥青混合料
②针入度指数 评价原理：针入度（P）随温度变化（T）而变化 lgP=AT+K A——针入度-温度敏感系数 A值的计算原理：已知直线上两点，即可求得 斜率值。
缺陷：A值为小数，应用不方便。
沥青以及沥青混合料
针入度指数（PI）概念的建立 原理：以针入度指数PI表示沥青的温度敏感
抗老化的性质。 老化原因：
油分 → 树脂→地沥青质 老化结果：
变硬、变脆、易开裂 评价方法：
蒸发质量损失率、加热前后针入度比、加 热前后延度变化
沥青以及沥青混合料
6、施工安全性
定义：石油沥青在加热使用时，不易发生闪火或
燃火的性质。
评价指标： 闪点： 燃点：
沥青以及沥青混合料
石油沥青组分、结构与性能之间的关系
渗漏率,% 35 39 31 44 39
沥青以及沥青混合料
屋面防水等级
等级
建筑种类
防水年限
Ⅰ
特殊重要民用建筑 特殊防水工业建筑
25
Ⅱ 重要工民建,高层建筑
15
Ⅲ 一般工业与民用建筑
10
Ⅳ
非永久性建筑
5
沥青以及沥青混合料
应用一 防水卷材
1999年全国销售量 沥青防水卷材： 万平方米
改性沥青防水卷材：5600万平方米 高分子防水卷材：3100万平方米
沥青以及沥青混合料
2、常用的改性剂
① 高聚物——如树脂类、橡胶类和树脂—橡胶合金共 聚物。 ② 微填料——炭黑、高钙粉煤灰、或火山灰、页岩粉 等，采用的微填料应经活化、芳化等预处理，否则反 而会劣化沥青性能。 ③ 纤维类——聚乙烯纤维、聚酯纤维等人工合成纤维 和矿质石棉纤维等。 ④ 硫磷改性剂——硫在沥青中能提高沥青的高温抗变 形能力，具有所谓“硫桥”作用，掺加低剂量（0.5～ 1.0%）即有明显效果。
第九章 沥青、防水材 料和沥青混合料
沥青以及沥青混合料
沥青的定义：一系列分子量不等的高分子 聚合 物组成的有机混合物质。
沥青的分类：地沥青、焦油沥青 沥青特点：
粘结性、塑性、憎水性、不透水性 不导电性、耐蚀性 沥青的应用：道路工程、防水工程、防腐工程
沥青以及沥青混合料
§9-1 石油沥青
（一）、石油沥青的生产、组丛和结构