沥青组分及成分
沥青的组分与沥青性能的关系
沥青的组分与沥青性能的关系
沥青的四组分分别是：沥青质（At）胶质（R）芳香酚（Ar）和饱和酚（S）
其中沥青质含量较低，约6%~8%，为沥青中的不溶分，性极性很强；影响着沥青的粘结力、粘度、温度稳定性、硬度。
胶质一般为40%~50%极性很强，具有很好的粘附力，是沥青质扩散的介质，赋予沥青以可塑性、流动性和粘结性。
饱和分含量13~17%，为非极性稠状油类。
作用是软化胶质和沥青质，保持体系的稳定性
芳香分含量29`35%非极性，分子量最低，是主要的分散介质。
溶解力很强
分析道路沥青胶体结构和路用性能之间的关系
（1）溶胶型（Sol Type）结构
这类沥青在路用性能上具有较好的自愈性和低温变形能力，但温度敏感性较强
（2）溶-凝胶型（Sol-gel Type）结构
这类沥青在高温时具有较低的感温性，在低温时又具有较好的变形能力；。
沥青组分及成分
第一章组分1、组分：可溶质：去掉沥青质后的，包括沥青中的油分和胶质的组分。
溶于低分子烷烃。
沥青质：采用固定溶质比，用轻质烷烃溶解所得高分子量组分。
碳青质：为半油焦质（石油沥青中含量很少，道路沥青中一般少于0.2%）油焦质：不溶于二氧化硫的沥青组分。
（石油沥青中一般不含）胶质：可溶质用硅胶或氧化铝吸附后，不能用低分子烷烃冲洗脱附下来，但能用苯-乙醇冲Array洗脱附下来的物质。
含蜡油或称油分：用以上吸附方法后，低分子烷烃可以冲洗脱附下来的部分。
含蜡油经稀释、冷冻、结晶、过滤后得到的固体部分称为蜡，液体部分称为油。
沥青的生产：1、直接蒸馏2、氧化法：使沥青稠化，温度敏感性降低，针入度指数增大。
主要生产高软化点的建筑沥青。
3、溶剂法4、调配法2、煤沥青组分：1、游离碳：不溶于苯，高温分解。
游离碳含量增加，可提高粘度和高温稳定性，但低温脆性增加；2、树脂：硬树脂提高粘滞性，软树脂使沥青具有塑性；3、油分：使沥青有流动性。
技术性质（与石油沥青相比）：1、温度稳定性低2、粘附性好3、耐候性较差4、塑性较差5、防腐蚀性较好3、石油沥青：有较高的粘结性、抗性和抗磨性；硬度大，针入度小，遇冷不变脆，软化点高，遇热不变黏；防水防潮性能好，蒸发损失小，融化时对环境伤害低。
4、道路沥青规格及要求：要求：1、良好粘结性和持久粘附性2、没有车印3、车辆高速转弯时无推移现象。
4、具有良好的刹车性能5、夜行时有良好的反光功能。
分类：粘稠沥青：针入度（25℃）在40-200之间，软化点在30-50℃之间。
使用时必须加热，利于和石料的拌合和渗透。
一般以针入度作为分类指标，以软化点、伸长度、蒸发后针入度比等作为控制指标。
高速公路、一级公路、夏季高温、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵上坡段、服务区、停车场等车速慢的路段宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青；对冬季寒冷的地区、交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小低温粘度大的沥青；对温差大、年温差大的地区宜选用针入度指数的的沥青；当高温和低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。
沥青四组分
沥青四组份测定一、方法概要本方法适用于渣油及沥青的测定。
将被分析物分成连续的四组分，饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质。
是用经过处理的氧化铝作吸附剂，以冲洗法进行分离。
石油醚冲出物为饱和烃，最后以苯：乙醇（1：1）--苯—乙醇反复冲洗出沥青及胶质。
当沥青及胶质大于10%时，先测定沥青质，再将去掉沥青质的部分进行分离，最后冲出物为胶质。
二、仪器与试剂1、吸附柱；小号内径；11—12毫米，长；600毫米。
大号内径；20毫米，长；1000毫米。
带循环水夹套，上部有贮料器，长度指吸附段部分。
2、超级恒温水浴。
3、真空干燥箱。
4、量筒；25、50、100毫升。
5、三角烧瓶及流出弯管，均带磨口。
6、氧化铝；中性100—200目上海五四农场化学试剂厂生产。
氧化铝的活化；将氧化铝放于瓷蒸发皿中，在500℃高温炉中加热6小时后取出放在干燥器中冷却，冷至室温后尽快倒入已称重的细口瓶中，以减差法称出氧化铝的重量用移液管加入，按Al2O3重量的1%的蒸馏水，塞上橡皮塞，摇动5分钟，再放置至少24小时后备用。
在处理与存放氧化铝过程中要避免吸水。
7、苯；化学纯8、乙醇；化学纯9、石油醚；60—90℃（脱芳）三、操作方法1、用小号吸附柱时，在恒重过的三角烧瓶中准备称量油样，如果沥青质加胶质的总量（或脱出沥青质后的胶质量）在40%以上称取0.5—0.4克（称准至0.001克）如沥青质加胶质含量小于40%称取1克。
2、开动超级恒温浴的加热及循环系统，控制水温在50±1℃。
3、在洗净及干燥过的吸附柱的下部塞上少量棉花用漏斗从上端加入40±0.1克处理过的氧化铝，并同时用橡皮头轻轻敲紧。
4、将油样微热熔化，加入10毫升石油醚溶解。
5、从吸附柱上端加入30毫升石油醚，使氧化铝予湿，待石油醚进入氧化铝后再加入稀释的油样，油样进入氧化铝后再加如少量氧化铝。
6、在吸附柱下端放一个25毫升的量筒，然后加入下列溶剂石油醚 80毫升接饱和烃馏分苯 80毫升接芳香烃馏分苯-乙醇（1：1）80毫升苯 40毫升接沥青质及胶质馏分乙醇 40毫升7、柱底首先馏出的20毫升为石油醚，不为回收，仍可作为冲洗用，以后用100毫升三角烧瓶接收，冲洗石油醚时接受饱和烃馏分，冲洗苯时接受芳香烃馏分，以后馏出的为胶质，沥青质馏分，馏出速度为3—5毫升/分若流速太慢，用双连球加压调节。
【谈建筑石油沥青的成分与技术性能】石油沥青技术性能实验报告
【谈建筑石油沥青的成分与技术性能】石油沥青技术性能实验报告石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品。
它是一种有机胶凝材料，在常温下呈固体、半固体或粘性液体，颜色为褐色或黑褐色。
建筑上主要使用建筑石油沥青制成各种防水材料制品或现场直接使用。
1 石油沥青的组成与结构1.1 石油沥青的组分石油沥青是由众多高分子碳氢化合物及其非金属（主要为氧、硫、氮等）衍生物组成的复杂混合物。
因为沥青的化学组成复杂以及同分异构特点，对组成进行分析很困难，因此一般不作沥青的化学分析，只从使用角度，将沥青中化学成分及14质极为接近，并且与物理力学性质有一定关系的成分，划分为若干个组，这些组即称为组分。
在沥青中各组分含量多寡，与沥青的技术性质有着直接关系。
沥青中各组分的主要特性简述如下。
1.1.1 油分油分为淡黄色至红褐色的油状液体，是沥青中分子量最小和密度最小的组分。
在170℃较长时伺加热，油分可以挥发。
油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有机溶剂中，但不溶于酒精。
油分赋予沥青以流动性。
1.1.2 树脂沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质（半固体），分子量比油分大。
沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。
中性树脂能溶于三氯甲垸、汽油和苯等有机溶剂，但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低，它赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性。
中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。
1.1.3 地沥青质地沥青质为深褐色至黑色固态无定形物质，正戊烷，但溶于三氯甲垸和二硫化碳，染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。
地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、粘性的重要组成部分，其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆。
1.2 石油沥青的胶体结构在石油沥青中，油分、树脂和地沥青质是石油沥青中的三大主要组分。
油分和树脂可以互相溶解，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。
沥青四组分测定方法浅谈
沥青四组分测定方法浅谈沥青是一种用于制作道路面层的重要建筑材料，它的质量对道路的使用效果直接有关。
沥青质量好坏的评价标准主要由其成分和参数来评价，由于其复杂性，今天我们主要讨论沥青的四组分测定方法。
首先，需要先了解沥青的四组分：沥青、石膏、沥青矿屑和热稳定剂。
沥青是沥青的基元，它的稳定性和抗压强度是评价沥青质量好坏的重要指标；石膏提供粘性，提高沥青对道路地面表面的粘结性；沥青矿屑能够提高沥青的抗裂性能，沥青矿屑的粒子尺寸控制有助于确定沥青的流动性；热稳定剂是沥青的添加剂，它可以提高沥青的耐热性和耐冷性，以及降低沥青在高温下的凝固性。
沥青成分的测定有两种常用的方法：一种是过滤法，一种是热分析法。
过滤法是用一个装有过滤网的盒子将投放到沥青样品中的沥青矿屑分离出来，沥青矿屑被分离出来后，比重、重量占比可以用来确定沥青矿屑含量。
热分析法是将沥青样品加热，用高温恒温气流将沥青熔炼，各组分按不同的化学特性分离，完成沥青的四组分测定。
沥青四组分测定方法在沥青生产过程中起着重要作用。
普通沥青受环境影响大，如果沥青不合格，不仅可能破坏道路表面，还可能影响道路质量，引起车辆行驶不便。
因此，沥青四组分测定方法有助于识别沥青材料的合格性，确保沥青质量达到要求。
沥青四组分测定方法的正确使用可以确保沥青的质量合格，从而构建牢固的道路基础。
只有通过正确的测定方法才能确保沥青的合格性，才能最大程度地保证道路的安全和完整性。
总之，沥青四组分测定方法具有重要意义，对沥青质量的检测和评价有着重要作用。
它们是对沥青质量进行评定的重要依据，也是检测沥青合格性的重要指标。
因此，沥青相关行业应当加强沥青四组分测定方法的研究和应用，以确保沥青材料的质量。
沥青
1-1 沥青材料概述---分类
沥 青
焦油沥青
煤沥青等
粘稠石油沥青
地沥青
石油沥青
液体石油沥青
天然沥青
1-1 沥青材料概述---分类
油库（沥青罐）
1-1 沥青材料概述---分类
一、生产工艺
溶剂膜 溶剂沥青
原油
常压塔
减压塔
沥青
氧化塔
直馏沥青
氧化沥青
二、分类
1、按原油成分 :含蜡量＞5%→石蜡基沥青、含蜡量＜2%→沥青 基沥青、2～5% →中间基沥青 2、按加工方法 ：直馏沥青、氧化沥青、溶剂沥青和裂化沥青 3、按沥青在常温下的稠度：粘稠、液体 4、按用途分类：道路、建筑、普通
刮刀、石棉网、酒精、食盐等。
3-2 检测方法---沥青延度试验
三、试验准备
1. 将隔离剂拌合均匀，涂于清洁干燥的试模底板和两个侧模的内 侧表面，并将试模在试模底板上装妥。 2. 按规定的方法制备试样，然后将试样仔细自试模的一端至另一 端往返数次缓缓注入模中，最后略高出试模，灌模时应注意勿 使气泡混入。
2. 沥青延度通常采用的试验温度为
250C、150C、100C或50C，拉伸 速度为5cm/min±0.25cm/min。
3-2 检测方法---沥青延度试验 二、仪器设备
2. 八字试模
3.恒温水槽：容量不 小于10L，控制的准 确温度为0.10C
4. 其它：温度计、砂浴或其它加热炉
1. 延度仪
具。甘油滑石粉隔离剂、平
针入度（0.1mm）
0~49 50~149 150~249 250~500
允许差 （0.1mm） 2 4 12
20
3-1 检测方法---沥青针入度试验
10沥青
页岩沥青：页岩炼油工业的副产品
应用：广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。
土木工程建筑主要应用石油沥青。
一、石油沥青
1、石油沥青的组分与结构
（1）组分：将沥青分离为化学性质相近，而且与其工程 性质有一定联系的几个组，这些组就称为组分。
我国现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 （JTJ052-2000）规定有三组分和四组分两种分析法。
第10章 沥青材料
沥青材料——是由一些极其复杂的高分子的碳氢化合 物和这些碳氢化合物的非金属（氧、硫、氮）的衍 生物所组成的混合物。
在常温下，沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或液 态。
分类：
沥青
地沥青 焦油沥青
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
石油沥青：石油经各种炼制工艺加工而 得的沥青产品
较软沥青掺量
%
较硬沥青软化点 要求的沥青软化点 较硬沥青软化点 较软沥青软化点
100
较硬沥青掺量 100 较软沥青掺量
性能好
• 注意：初始温度5℃ 加热速度为5℃/min
（4）耐久性
1）影响因素 沥青材料在施工时需要加热，工程完成投入使用过程
中又要长期经受大气、日照、降水、气温变化等自然因素 的作用而影响耐久性。 2）沥青的老化 定义：在上述因素的综合作用下会产生不可逆的化学变化， 而导致工程性能逐渐劣化的过程称为老化。 评价方法：采用蒸发损失试验
（沥青试样在160℃条件下，加热蒸发5h）
3）评价指标
蒸发损失百分率
蒸发前沥青质量 蒸发后残留物质量 蒸发前沥青质量
100 %
针入度比
蒸发后残留物针入度 蒸发前沥青针入度
沥青四组分测定方法浅谈
沥青四组分测定方法浅谈
沥青是一种重要的建筑材料，它是由多种不同物质组成的混合物，其中有四种组分是沥青最主要的组成部分，也是用于分析和质量控制的最重要的参数。
因此，本文将讨论沥青四组分测定的方法。
沥青的四种组分是沥青油、填料、玻璃纤维和粉尘。
沥青油是一种柔韧的液体，具有良好的填充性能，它有助于提高沥青的延展性，增强沥青的粘结性和耐抗腐蚀性。
填料是一种固体颗粒，它增强了沥青的强度，增加了沥青混凝土的耐久性。
玻璃纤维是一种非常轻，但强度很高的纤维，它是用于防止裂缝和增强抗拉强度的很重要的原料。
最后，粉尘是一种细小的颗粒，它能改善沥青的工作性能，提高沥青的抗冻性和耐久性。
沥青四组分的测定是沥青研究的关键，通常有三种方法可用于测定：加热失重法、热重分析法和烧剩率法。
加热失重方法是一种最简单和常用的测定方法，它通过在固定温度下加热沥青，然后计算它的失重率来测定沥青的四种组分。
然而，此方法的精度有限，受到温度的影响较大。
热重分析法是一种常用的高精度测定方法，它通过在不同的加热速率下加热样品，然后计算各组分的重量比例来测定沥青的四种组分。
此方法的精度比上述方法高得多，不受温度影响；然而，它需要耗费大量时间和经费，而且要求严格操作，操作不当容易出错。
烧剩率法是一种简便的方法，它可以在短时间内测定沥青的四种组分。
该方法的质量只有加热失重法的一半，但耗费的时间和经费都比加热失重法要少得多。
总而言之，沥青四组分测定方法非常重要，可以用来分析和控制沥青的质量，提高沥青的机械性能。
上述三种方法各有优缺点，选择其中一种需要根据实际需要和情况进行权衡。
石油沥青三组分分析法
石油沥青三组分分析法
石油沥青是一种常用的建筑材料，它具有优良的抗老化性能，高温耐受性能和极高的粘结强度。
为了确保石油沥青质量，必须经过严格的材料检测，其中包括石油沥青三组分分析法。
1. 石油沥青三组分分析法
石油沥青三组分分析法是一种检测组成的分析方法，通过测量石油沥青所含的三种主要成分，即沥青油、矿物沥青和泡沫沥青，来确定石油沥青的质量。
2.检测原理及步骤
该分析法的具体步骤如下：
（1）将石油沥青样品进行隔氰化分解，使其分解为沥青油、矿沥青和泡沫沥青；
（2）用稀溶液氯仿沉淀法，对分解出的组分逐一进行分离；
（3）重量法测量分离出的沥青油、矿物沥青和泡沫沥青的重量分数，即为三组分的质量百分数。
3.应用
该分析方法可用于检测多种类型的石油沥青，例如柏油、排水沥青、防水沥青、保温沥青等，常用于建筑材料、沥青混凝土和路面铺装工程中。
4.优点
该分析法具有测试项目少、步骤简单、方便快捷等优点，能够准确、快速地测定石脑油沥青的三组分质量百分比。
5.结论
石油沥青三组分分析法是一种常用的检测石油沥青的分析方法，能够准确评价出石油沥青的质量，为石油沥青的应用、运用提供参考。
沥青的分类
沥青的分类复习：1、沥青的分类2、沥青的组成及各成分的作用3、沥青的性质和用途以及掺配4、煤沥青的特点§10、3改性沥青和合成高分子防水材料改型沥青在沥青中加入一定数量的矿物填充料，可以提高沥青的粘性和耐热性，减小沥青的温度敏感性，同时也减少了沥青的耗用量，主要适用于生产沥青胶。
1、矿物改性沥青矿物填料有粉状和纤维状两种，常用的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒和云母粉等。
矿物填充料改性机理由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥青可以单分子状态排列在矿物颗粒（或纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，称之为“结构沥青”。
结构沥青具有较高的粘性和耐热性等。
2、树脂改性沥青用树脂改性石油沥青，可以改善沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。
在生产卷材、密封材料和防水涂料等产品时均需应用。
3、橡胶改性沥青石油沥青中掺入橡胶后，可使其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐臭氧性、耐候性和耐燃性等得到大大改善。
4、橡胶和树脂共混改性沥青以合成橡胶及合成树脂等高分子化合物为主要成分的防水材料。
具有高弹性、耐老化性强、可单层冷施工等特点。
合成高分子防水材料合成高分子材料:合成高分子材料是以聚合物为基础，配以适当的助剂配制而成的。
高分子材料的特性与传统材料相比，高分子材料具有许多优良性能：密度小、比强度高，加工性能优良，装饰性好，耐腐蚀性好，电绝缘性好，减震、吸声和隔热性好，耐水性和耐水蒸汽性好。
高分子材料也存在一些缺点：弹性模量较低，热膨胀系数较大，易燃烧、有毒烟。
§10、4建筑防水制品一、防水卷材1. 沥青防水卷材凡用原纸或玻璃布、石棉布、棉麻织品等胎料浸渍石油沥青（或焦油沥青）制成的卷状材料，称为浸渍卷材（有胎卷材）。
将石棉、橡胶粉等掺入沥青材料中，经碾压制成的卷状材料称为辊压卷材（无胎卷材）。
这两种卷材通称沥青防水卷材。
2．高聚物改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材是以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层、纤维织物或纤维毡为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为防粘隔离层的片状可卷防水材料。
第 讲 石油沥青的基本组成和技术性质
2）耐久性评价方法
研究沥青的耐老化性能，通常是将沥青试样在室内进行加速老 化试验，然后根据老化前后试样的性能变化加以评定。
沥青的老化主要发生在两个阶段，一是沥青在热拌和过程中 的老化，称为短期老化；另一阶段是沥青在路面长期使用过程 中发生的老化，称为长期老化。
建筑石油沥青评价方法：采用蒸发损失百分率和蒸发后 针入度比评价。 （沥青试样在160℃条件下，加热蒸发5h）
• 表示：T
• 注意：初始温度5℃
加热速度为5℃/min
�
17
� 软化点的意义 • 沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。 • 针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度，
软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。 因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的 一项指标，又是沥青粘度的一种量度。
18
（3）延性与脆性
——指石油沥青内部阻碍其相对流动的一种特性，它反映石 油沥青在外力作用下抵抗变形的能力。
沥青的粘性是划分沥青牌号的主要技术指标之一。
测定方法：
绝对粘度 条件粘度
针入度（适应固体或半固体粘稠石油沥青） 软化点：既是粘性测定指标，又作为测定温度
稳定性的方法
11
� 影响粘性的因素
• 组分的影响：当沥青质含量多，同时有适量树
29
我们讲述了建筑石油沥青的粘滞性、温度敏感 性和延性。 表征这三项性质的三大指标为：
针入度、软化点、延度 是评价建筑石油沥青技术性质最常用的经典指 标。
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（5）粘附性
沥青与矿质集料的粘附性影响沥青路面的质量和耐久 性，因此粘附性是沥青的重要性质。 沥青在沥青混合料中以薄膜的形式裹覆在集料颗粒表面，并 将松散的矿质集料粘结为一个整体。 粘附性不仅取决于沥青的性质，也取决于集料的性质。 粘附性的评价方法：沥青与粗骨料的粘附性试验，根据沥青混 合材料的最大粒径决定。
沥青的组成及成分分析方法
沥青的组成及成分分析方法沥青是一种常用的道路材料，广泛应用于道路建设和维护中。
它是一种由沥青质（asphaltene）、沥青质（maltenes）、反应油分子、稀散杂质、矿物质等组成的复杂混合物。
沥青的组成和成分分析方法主要包括物理分析方法和化学分析方法，并且使用不同的分析技术和仪器来确定其组分和特征。
首先，物理分析方法可以用来确定沥青的物理性质和组分含量。
常见的物理分析方法包括密度测定、粘度测定、软化点测定、熔点测定等。
密度测定可以通过测量单位体积的沥青质量来确定其密度，常用的方法有浮法密度计和比重瓶测定法。
粘度测定可以通过测量沥青在一定温度和剪切速率下的流动性来确定其粘度，常用的方法有滴定器法、光学式粘度计和流动杯法等。
软化点测定可以通过加热沥青样品并测量其软化程度来确定沥青的软化点，常用的方法有针入法和球入法等。
熔点测定可以通过加热沥青样品并测量其熔化温度来确定沥青的熔点，常用的方法有熔融炉法和差热分析法等。
其次，化学分析方法可以用来确定沥青的化学成分和组分含量。
常见的化学分析方法包括元素分析、红外光谱分析、核磁共振分析、质谱分析等。
元素分析可以确定沥青中各个元素的含量，常用的方法有火焰原子吸收光谱法和电感耦合等离子体光谱法等。
红外光谱分析可以通过测量沥青在红外区域的吸收峰来确定其分子结构和化学官能团，常用的方法有红外光谱仪和傅里叶红外光谱仪等。
核磁共振分析可以通过测量沥青样品在强磁场中的核磁共振信号来确定其分子结构和组分含量，常用的方法有核磁共振谱仪和高分辨质谱仪等。
质谱分析可以通过测量沥青样品中各个离子的质量与相对丰度来确定其分子结构和组分含量，常用的方法有气相色谱-质谱联用仪和液相色谱-质谱联用仪等。
综上所述，沥青的组成和成分分析方法多种多样，使用不同的物理分析和化学分析技术可以确定其物理性质、化学成分和组分含量。
这些分析方法可以提供有关沥青性能和质量的重要信息，为沥青的生产、使用和质量控制提供科学依据。
沥青主要成分
沥青主要成分沥青是一种用于铺路以及预制构件制作中常见的建筑材料。
这种材料对于21世纪建筑工程非常重要，它具有出色的抗冲击强度、耐摩擦性和耐腐蚀性等许多优点，是世界上最经济实用的人工合成材料之一。
沥青是由矿物沥青、改性剂和助剂组成的复杂物质，其中最重要的主要成分包括矿物沥青、改性剂和助剂，它们在共同作用下形成沥青的特性。
矿物沥青是沥青的基础材料，其主要成分有：烃类沥青、沥青炭黑、沥青微粒、沥青丙烯酸酯和沥青有机溶剂。
烃类沥青的主要成分包括甲烷、乙烯、二氧化碳和芳烃，其中甲烷和乙烯是沥青的主要成分，烃类沥青具有优良的抗水化和抗渗性，占矿物沥青中成分总量的15 ～ 60％。
沥青炭黑是沥青中必不可少的组分，其吸收到UV紫外线，防止沥青熔化成液态，其使用量占沥青总量的2～5％。
沥青微粒因为具有优良的粒度和耐磨性，其使用量占沥青总量的10～17％。
沥青丙烯酸酯是沥青的添加剂，其具有增加沥青的抗剪性、抗渗性和耐氧化等性质，其使用量占沥青总量的0～6％。
沥青有机溶剂主要用于修正沥青的粘度，改进沥青的塑性和流动性，使沥青有较好的施工性能，其使用量一般占沥青总量1～4％。
改性剂是沥青原料的重要组分，它能够改变沥青的性质和性能，常见的改性剂有沥青淀粉、双酚A和树脂。
沥青淀粉是广泛应用的改性剂，其可以增加沥青的抗压强度和抗水化能力，使沥青的有效力学性能显著提高，沥青淀粉的使用量占沥青总量的1～3％。
双酚A具有良好的防水膨胀效果，增加水泥沥青体系的耐久性和粘结性，使沥青体系更加强健耐久，其使用量占沥青总量的0～2％。
树脂具有优良的粘结性和流动性，能够改善沥青体系的履应能力及抗冻性能，其使用量占沥青总量的0～3％。
助剂是沥青原料中也非常重要的组分，主要有润湿剂、增稠剂、抗粘变剂、抗碱剂、膨胀剂等，各助剂的使用量占沥青总量的0.1～1％。
润湿剂可以防止沥青粘结，提高沥青的流动性，助于沥青的铺路施工，润湿剂的使用量占沥青总量的0.1～0.4％。
沥青的介绍、分类、标准、用途及检验指标
沥青的介绍、分类、标准、⽤途及检验指标沥青材料沥青材料是由⼀些极其复杂的⾼分⼦碳氢化合物和这些碳氢化合物的⾮⾦属（氧、硫、氮）衍⽣物所组成的⿊⾊或⿊褐⾊的固体、半固体或液体的混合物，憎⽔性材料，结构致密，⼏乎完全不溶于⽔、不吸⽔，具有良好的防⽔性，因此⼴泛⽤于⼟⽊⼯程的防⽔、防潮和防渗；沥青属于有机胶凝材料，与砂、⽯等矿质混合料具有⾮常好的粘结能⼒，所制⽯油沥青的组成与结构1.元素组成⽯油沥青是由多种碳氢化合物及⾮⾦属（氧、硫、氮）衍⽣物组成的混合物，其元素组成主要是碳（80％~87%）、氢（10％~15%）；其余是⾮烃元素，如氧、硫、氮等（＜3%）；此外，还含有⼀些微量的⾦属元素。
2.组分组成通常将沥青分离为化学性质相近、与其⼯程性能有⼀定联系的⼏个化学成分组，这些组就称为“组分”。
我国现⾏规程中有三组分分析法和四组分两种分析法两种。
⽯油沥青的三组分分析法将⽯油沥青分离为油分、树脂和沥青质三个组分。
1）油分为淡黄⾊透明液体，赋予沥青流动性，油分含量的多少直接影响着沥青的柔软性、抗裂性及施⼯难度。
我国国产沥青在油分中往往含有蜡，在分析时还应将油、蜡分离。
蜡的存在会使沥青材料在⾼温时变软，产⽣流淌现象；在低温时会使沥青变得脆硬，从⽽造成开裂。
由于蜡是有害成分，故常采⽤脱蜡的⽅法以改善沥青的性能。
2）树脂为红褐⾊粘稠半固体，温度敏感性⾼，熔点低于100℃，包括中性树脂和酸性树脂。
中性树脂使沥青具有⼀定塑性、可流动性和粘结性，其含量增加，沥青的粘结⼒和延伸性增加；酸性树脂含量不多，但活性⼤，可以改善沥青与其它材料的浸润性、提⾼沥青的可乳化性。
3）沥青质为深褐⾊固体微粒，加热不熔化，它决定着沥青的粘结⼒、粘度和温度稳定性，以及沥青的硬度、软化点等。
沥青质含量增加时，沥青的粘度和粘结⼒增加，硬度和温度稳定性提⾼。
⽯油沥青的技术性质1、粘滞性粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的⼀种特性。
各种⽯油沥青粘滞性的变化范围很⼤，与沥青组分和温度有关。
石油沥青组分概述
原料基质沥青主要性质及组分原料基质沥青分为四种组分：沥青质、胶质、芳香分、饱和分。
(1)沥青质沥青质是复杂的芳香环物质，有很强的极性，相对密度大于1。
沥青质在沥青中的含量一般为5%~25%(2)胶质胶质也称为树脂，比沥青质有更强的极性,相对密度在1.0~1.08之间。
胶质的含量一般为15%~30%°胶质对沥青的粘结力、延性有很大的影响。
(3)芳香分芳香分在沥青四组分中分子量最低，它是胶溶沥青质的分散介质，在沥青中的含量一般为40%~65%°(4)饱和分饱和分是一种非极性油分，在沥青中的含量一般为5%~20%。
饱和分和芳香分统称为沥青中的油分。
对沥青有润滑和软化作用。
因此，140#沥青作为原料基质沥青，通过减压蒸储法去除沥青中的非极性油分的生产沥青装置,生产出高品质的感性沥青原料，其它油品为辅的生产工艺。
主要产品品种有：重胶道路沥青、改性沥青、彩色沥青、轻质沥青馆分油，轻质沥青储分油产出量大约为10%左右。
一线轻质沥青储分油用于调制彩色沥青，彩色沥青还需要大部分高分子材料;二线轻质沥青馆分油部分用于调制乳化改性沥青,其它可作为乳化改性沥青进而彩色沥青的调和组分，还可以根据市场需要，调节性生产各种标号的道路沥青。
石油沥青组分概述国联质检实验室因为沥青的化学组成复杂，对组成进行分析很困难，且其化学组成也不能反映出沥青性质的差异,所以一般不作沥青的化学分析。
通常从使用角度出发，将沥青检测中按化学成分和物理力学性质相近的成分划分为若干个组，这些组就称为“组分”。
石油沥青的组分及其主要物性如下：油分、树脂、地沥青质。
油分油分为淡黄色至红褐色的油状液体，其分子量为100~500,密度为0.71〜L00g∕cnΓ3,能溶于大多数有机溶剂，但不溶于酒精。
在石油沥青检测中，油分的含量为40%~60%o油分赋予沥青以流动性。
树脂树脂又称脂胶，为黄色至黑褐色半固体粘稠物质，分子量600~1000,密度为L0〜1.lg∕cπΓ3°沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。
土木工程材料沥青
Ｔ1、Ｔ2—— 较软、较硬石油沥青软化点，℃。
三、石油沥青的应用及其掺配方法
２、石油沥青的掺配
【具体方法】以估算的掺配比例和其邻近的比例(５％－10％)进行试配，测定掺配后沥青的软化点， 然后绘制“掺配比——软化点”关系曲线，即可从曲水，需用软化点为75℃的石油沥青，但该单位营房部门仅有软化点 为95℃和25℃的两种石油沥青，问应如何掺配使用？
见教材Ｐ９４表９－２
二、石油沥青的主要技术性质及测定方法
建筑石油沥青的选用 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。
编号
A B
针入度/0.01mm (25℃，100g，5s)
30 22
延度/cm (25℃，5cm/min)
5 2.5
二、石油沥青的主要技术性质及测定方法
４、大气稳定性
指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能。 在大气因素的综合作用下，沥青中低分子化合物将逐步转变成高分子物质，即油分→树脂→地 沥青质，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂。这个过程称为石油沥青的“老 化”。 沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分率和蒸发后针入度比来评定。
道路石油沥青牌号较多，主要用于道路路面或车间地面等工程，一般拌制成沥青混凝土、沥青拌 合料或沥青砂浆等使用。
建筑石油沥青粘性较大，耐热性较好，但塑性较小，主要用作制造油毡、油纸、防水涂料和沥青 胶。它们绝大部分用于屋面及地下防水沟槽防水、防腐蚀及管道防腐等工程。对于屋面防水工程，应 注意防止过分软化。
深褐色至黑色无定形固体粉末。密度大于1g／cm3。含量为 10～30%。决定沥青温度敏感性、粘性。
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第一章组分1、组分：可溶质：去掉沥青质后的，包括沥青中的油分和胶质的组分。
溶于低分子烷烃。
沥青质：采用固定溶质比，用轻质烷烃溶解所得高分子量组分。
碳青质：为半油焦质（石油沥青中含量很少，道路沥青中一般少于%）油焦质：不溶于二氧化硫的沥青组分。
（石油沥青中一般不含）胶质：可溶质用硅胶或氧化铝吸附后，不能用低分子烷烃冲洗脱附下来，但能用苯-乙Array醇冲洗脱附下来的物质。
含蜡油或称油分：用以上吸附方法后，低分子烷烃可以冲洗脱附下来的部分。
含蜡油经稀释、冷冻、结晶、过滤后得到的固体部分称为蜡，液体部分称为油。
沥青的生产：1、直接蒸馏2、氧化法：使沥青稠化，温度敏感性降低，针入度指数增大。
主要生产高软化点的建筑沥青。
3、溶剂法4、调配法2、煤沥青组分：1、游离碳：不溶于苯，高温分解。
游离碳含量增加，可提高粘度和高温稳定性，但低温脆性增加；2、树脂：硬树脂提高粘滞性，软树脂使沥青具有塑性；3、油分：使沥青有流动性。
技术性质（与石油沥青相比）：1、温度稳定性低2、粘附性好3、耐候性较差4、塑性较差5、防腐蚀性较好3、石油沥青：有较高的粘结性、抗张性和抗磨性；硬度大，针入度小，遇冷不变脆，软化点高，遇热不变黏；防水防潮性能好，蒸发损失小，融化时对环境伤害低。
4、道路沥青规格及要求：要求：1、良好粘结性和持久粘附性2、没有车印3、车辆高速转弯时无推移现象。
4、具有良好的刹车性能5、夜行时有良好的反光功能。
分类：粘稠沥青：针入度（25℃）在40-200之间，软化点在30-50℃之间。
使用时必须加热，利于和石料的拌合和渗透。
一般以针入度作为分类指标，以软化点、伸长度、蒸发后针入度比等作为控制指标。
高速公路、一级公路、夏季高温、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵上坡段、服务区、停车场等车速慢的路段宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青；对冬季寒冷的地区、交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小低温粘度大的沥青；对温差大、年温差大的地区宜选用针入度指数的的沥青；当高温和低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。
沥青三大指标：针入度、软化点和延度针入度与软化点具有良好的对应关系;延度愈高，所铺筑的道路的耐久性愈好；延度表示沥青在受力破坏前的扩张和伸长的能力。
延度大于100cm时，路面的裂缝产生的较少。
蜡含量高，沥青的延度就会不足。
5、稀释沥青：将针入度为120-300（）的石油沥青，加入适量的石油馏分使其成为流动性好、运输和施工方便的液体石油沥青溶液，其中溶剂（石油馏分）比重为20-50%。
液体石油沥青适用于透层、粘层及冷拌沥青混合料；分类使用的石油馏分稀释后针入度（）速凝型120-205℃的汽油馏分80-120中凝型162-270℃的煤油馏分120-250慢凝型260-483℃的柴油馏分——6、乳化沥青：乳化液是一种两相体系，乳化沥青中沥青为分散相，分散在连续相的水中。
沥青可以是石油沥青、煤沥青或两者混合物。
颗粒直径在2um左右。
在潮湿的路面或集料表面可以应用乳化沥青，但是在喷洒乳化沥青后应避免雨水将其冲走。
特别是阴离子乳化沥青。
乳化剂分为：阴离子乳化剂：由长链有机阴离子与一种碱构成的盐。
阳离子乳化剂：以高分子脂肪胺和三胺为代表，其分子溶解于沥青的是长链的阳离子。
非离子乳化剂：此类乳化剂在水中并不解离，很少用于道路沥青。
如脂肪酸脂、醚胶体乳化剂：包括天然的细粉末（如黏土、膨润土）、酪素、动物胶等。
阳离子乳化沥青适用于各种集料，阴离子乳化沥青适用于碱性石料。
阳离子—cation 阴离子—anion快凝—rapid setting 中凝—medium setting 慢凝—slow setting所以阳离子中凝乳化沥青标志为：CMS7、建筑沥青规格及要求：由于石油沥青具有良好的黏结性、不透水性、能够抵抗多种化学药品的侵蚀及良好的绝缘性和廉价易得，故在建筑部门有很重要的地位。
沥青主要作用：防水、防潮、良好的黏结性、良好的抗老化性和抗热老化能力。
常温下，蜡含量与沥青粘结力的关系不是很明显，但当温度高于50℃时，含蜡量越高，粘结力越低。
沥青研究的三方向：1、石油沥青结构组的研究。
（红外、核磁共振、质谱、x 射线衍射、电子扫描共振）23 路基：天然路面底层：是路面的主要结构单元。
耐磨层：决定着路面的安全性和行驶性。
所用材料质量有较高的要求。
垫层：可进一步分散车辆的荷载，厚度一般为耐磨层厚度的2倍。
取样：粘稠或固体沥青≥千克 ； 液体沥青≥1升 ； 沥青乳液≥4升1、储油罐中取样： （液体沥青或已加热至流体的粘稠沥青）无搅拌器时，分上中下三部分取样，经充分混合后检测。
有搅拌器时，搅拌充分后，从中部取规定数量的样。
2、槽车、罐车、沥青洒车中取样：有取样阀时，旋开取样阀，至少流出4千克或4升时再取样；有放料阀时，放出全部沥青的一半时，再取样。
从顶盖取样，用取样器从中部取样。
3、装料或卸料时取样：在均匀的时间间隔内均匀地至少取三个样，混合再取规定数量的样。
4、沥青桶中取样：同一厂家则随机取样，不同厂家看标准。
5、固体沥青取样：在至少离表面或上下面5㎝处取样。
可打碎，则打碎取样；若是软塑的，则用热工具取样。
沥青的保存：1、出液体沥青和乳化沥青外，需加热的沥青均应在有密封盖的金属容器内保存。
2、乳化沥青在冬季应有一定的防冻措施。
3、减少重复加热取样，取样时应一次加热抽取一系列实验所需样品，放别处。
高温采用粘度较大的乳化沥青；低温采用粘度较小的乳化沥青。
阳离子乳化沥青可适用于各种集料，阴离子乳化沥青适用于碱性石料。
基质沥青的加热温度严禁超过140℃，液体沥青的存储温度不得高于50℃。
改性沥青的加工温度不宜超过180℃。
第二章石油沥青的成分、组成和结构沥青是一种暗褐色至黑色的有机胶凝材料，由一些复杂的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的混合物，能溶于苯或二硫化碳等溶剂，常温下呈固体、半固体或液体。
1、元素组成：主要由烷烃（碳原子以单链C n H2n+2）、环烷烃、缩合的芳香烃组成。
主要含有C、H两种化学元素，（含有少量的硫、氮、氧及一些金属元素，如钠、镍、铁钙、镁等。
称为杂原子）C/H值很大程度上反应沥青的化学成分。
其值越大，表明沥青的环状结构越多，尤其是芳香环结构越多。
石蜡基此值最小，环烷基的此值最大。
1、渣油及沥青元素组成国产渣油中，碳含量在85%以上，氢含量在12%左右。
C/H比在之间。
硫元素主要集中在可溶质（胶质及油份）中；氮集中在胶质和沥青质中。
2、可溶质的元素组成可溶质的元素组成因来源而异。
C/H在之间，比渣油的较小。
沥青随着氧化程度的加深，氧化沥青中的可溶质中的C/H有较明显的增大，（故沥青在吹空气氧化时主要的反应是缩合脱氢与氧化合成水的反应。
）3、沥青质的元素组成与可溶质相比，氢含量减少，C/H一般在之间4、微量元素除碳、氢、硫、氧、氮外的其他元素，一般不超过、沥青组分分析方法：二组分：沥青质和可溶质。
三组分：沥青质、油份和树脂。
溶解—吸附法用规定的溶剂和吸附剂，采用抽提法。
四组分：沥青质、饱和分、芳香分、胶质。
吸附—色层分析法用规定的溶剂和吸附剂，采用容积沉淀和色谱柱法。
五组分：沥青质、氨基、第一酸性分、第二酸性分、链烷分。
化学沉淀法饱和分含量增加，使沥青黏性降低；胶质含量增大，沥青塑形提高；沥青质含量增加，沥青温度敏感性降低；胶质和沥青含量增加，使沥青的黏附性提高。
3、沥青质（沥青烯）：深褐色至黑色物质，无固定熔点，加热时膨胀，300℃时分解成气体和焦炭。
相对密度大于1，不溶于乙醇、石油醚，但易溶于苯、氯仿、四氯化碳等溶剂。
为复杂芳香分物质，强极性。
在沥青中含量一般为5-25%含量对沥青的流变性有很大影响。
沥青质含量增加，沥青的黏度、稠度、软化点上升。
沥青质对沥青的感温性有影响，沥青质可使沥青在高温下有一定的黏度。
影响沥青质含量的因素：1、溶剂性质。
可溶于表面张力大于25×10-3N/m（25℃）的大部分有机溶剂。
溶剂的溶解能力愈强，同样浓度的沥青质溶液的黏度愈小；沥青质的分子量愈小，溶液的黏度也愈小。
2、溶剂数量。
3、温度。
温度升高，沉淀的沥青质含量减少。
4、胶质（树脂或极性芳烃）：为半固体或液体状的黄色至褐色的黏稠状物质（石油沥青中呈深黑至黑褐色），有很强的极性。
其组成和性质介于沥青质和油分之间，但更接近沥青质。
相对密度接近1（），溶于各种石油产品及石油醚、汽油、苯等，不溶于乙醇及其他醇类。
胶质在沥青中起到扩散剂和胶溶剂的作用。
胶质赋予沥青可塑性、流动性和黏结性，对沥青的延性和粘结力有很大影响。
胶质的化学稳定性差，在吸附剂的影响下，稍加热甚至是空气作用下就可氧化缩合为沥青质。
故可粗略的分为：易氧化和难氧化的两类。
5、油分：芳香分：深棕色的粘稠液体，由沥青中的最低分子量的环烷芳香化合物组成饱和分：由直链烃和直链烃组成，是一种非极性稠状油。
油分在沥青中起润滑柔软的作用。
油分含量越多，沥青的软化点越低，针入度越大，稠度降低。
油分经丁酮-苯脱蜡，-20℃冷冻，会分离出蜡。
6、蜡：指原油、渣油及沥青在冷冻时，能结晶析出、熔点在25℃以上的混合物组分。
对沥青性能的影响：1、流变性。
蜡主要溶解于油分中，当它以溶解状态存在时，会降低分散相的黏度；当它以结晶状态存在时，会使沥青屈服应力的结构；如果以松散粒子存在时，使沥青常温下黏度增大，当接近石蜡融化温度（50℃）时，蜡含量增加，反而使沥青的黏度降低。
因此蜡含量高的沥青温度敏感性强。
2、低温性能。
低温下高蜡含量沥青的结晶结构网增加了沥青的刚性，表现出了较高的弹性和粘性，随蜡含量的增加，沥青脆性也增大。
蜡使得沥青具有较高的温度敏感性。
（低温下，蜡结晶使沥青的脆性增大，从而导致沥青的低温性和黏性降低，使沥青变硬变脆导致路面低温抗裂性能降低，出现裂缝；高温下，蜡的熔融会使沥青的黏度降低，使沥青发软，导致路面的高温性能降低，出现车辙、壅包等病害。
）3、界面性质。
蜡会降低沥青对食疗的黏附，同时，蜡集中在沥青表面使其失去光泽，并影响路面的摩阻性能。
4、胶体结构。
蜡的结晶网格促使沥青向凝胶型胶体方向发展，但胶体系统结构不稳且具有明显的触变性。
胶体结构：7、?胶体结构及其脱稳凝聚机理大分子溶液或后，凝胶的结构仍在继续形成与发展。
随着时间的延续，胶体粒子或大分子会进一步靠近和定向更完全，从而使凝胶骨架收缩，一部分液体从凝胶中分离出来，称为脱水收缩作用或作用一、胶体结构及其??电位图4-1是胶体粒子的双电层结构及其电位分布示意图。
粒子的中心，是由数百以至数万个分散相固体物质分子组成的胶核。
在胶核表面，有一层带同号电荷的离子，称为电位离子层，电位离子层构成了双电层的内层，电位离子所带的电荷称为胶体粒子的表面电荷，其电性正负和数量多少决定了双电层总电位的符号和胶体粒子的整体呈现为电中性。