沥青及沥青混凝土

▪ （2）树脂：黄色至黑褐色稠状半固体物 质，树脂中绝大部分属于中性树脂。中性 树脂能溶于三氯甲烷、汽油和苯等有机溶 剂，难溶于酒精和丙酮。 中性树脂含量越多，石油沥青的延度 和粘结力等性能越好。 赋予沥青以粘接性、塑性、流动性。
（3）沥青质：深褐色至黑色固体，不溶于酒精、 正戊烷，溶于三氯甲烷、二硫化碳。染色力强，对 光的敏感性强，感光后就不能溶解。
出各种轻质油（如汽油、煤油和柴油等）及 润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产 品。
一 石油沥青的组成和结构
1、石油沥青的组分
▪ 石油沥青是由许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。它是石油中分子量最大、组 成和结构是为复杂的部分。
▪ 化学组分分析就是将沥青分离为物理化学性质相近， 而且与沥青性质又有一定联系的几个组。石油沥青 的化学组分有三组分和四组分两种分析法。
▪ 分类：
▪ 沥青材料是含沥青质材料的总称。
▪ 1、地沥青： ① 天然沥青
▪
② 石油沥青
▪ 2、焦油沥青： ① 页岩沥青
▪
②木沥青
▪
③煤沥青
▪ 沥青建筑材料
▪
沥青材料一般情况下却很少单独使用；
▪
在工程上使用的沥青必需具有一定的物理性质，如在低
温条件下应有弹性和塑性，在高温条件下要有足够的强度和
稳定性，在加工和使用时具有抗“老化”能力，与各种骨料
▪ 温度稳定性可用针入度－温度感应系 数 A 或针入度指数 P ·I 表示。
A lg 800 lg P(25oC,100g,5s) t软 25
和结构表面有较强的粘附力，以及对构件变形的适应性和抗
疲劳性等。
▪
因此在工程上使用的沥青材料通常都是改性沥青和沥青
混合料。
▪ （一）改性沥青
▪ 改性沥青是指按工程需要的物理特性，对沥 青材料进行人工改造，使其满足工程要求的 沥青材料。改性方法通常有掺配法、填充、 乳化。
▪ 1、液体沥青
▪ 2、乳化沥青
▪
随温度的升高，沥青分子获得了一定的能量，
大分子团虽不能自由运动，但组成分子团的沥青分
子已具有活动能力，在外力作用下，沥青材料会产 生明显的可逆变形，具有很高的弹性变形能力。称
为“高弹态”。
▪ 当温度继续升高时，更高的能量使沥青分子及其 大分子团均可自由运动，使沥青如液体一样呈粘性
流动状态，称为“粘流态”。
决定石油沥青的温度敏感性和粘性，其含量越 多，则软化点越高，粘性越大，越硬脆。
２、石油沥青的胶体结构
▪ 油分和树脂可互溶，树脂能浸润沥青质颗 粒，而在其表面形成薄膜，从而构成以沥青 质为核心，周围吸附部分树脂和油分分子， 构成胶团，而无数胶团分散在油分中形成胶 体结构。
根据沥青的组分含 量和化学结构，胶 体结构可分为：
1、粘滞性
▪ 沥青材料抵抗外力作用下发生粘性变形的能 力。粘滞性可用动力粘度或运动粘度来表征。
▪ 表示沥青的粘滞性的指标： ▪ （1）针入度 ▪ （2）标准粘度
▪ （１）针入度：以标准针 在一定的荷载、时间及温
度及规定的时间下，垂直
插入沥青的深度 （ 0.1mm ）来表示。 针 入度测定条件 P（25℃， 100g，5s）表示实验温度 为25℃，标准针重100g， 贯入时间5s。
（１）溶胶型结
构：油分、树脂较 多，沥青质含量较 少，是高度分散的 胶体结构，流动性、 塑性较好，愈合力 较强，但温度敏感 性高， 如液体沥青。
1—沥青质 2—胶质 3—油分 溶胶型沥青胶体
（２）凝胶型结构： 油分、树脂较少，沥 青质含量很多、形成 立体网状结构，弹性、 粘性高，温度敏感性 低、愈合力差，流动 性和塑性低，如氧化 沥青。
（２）标准粘度：温
度在20 ℃ 、25 ℃ 、
30 ℃的沥青试件经
过直径（3、5、
1 0 mm） 小 孔 流 出
50ml沥青所经历的时
源自文库
间（秒数）为标准粘
度。标准粘度可表示
为 Ctd T ，d 表示小孔 直径，t为试样温度，
T为标准粘度值，
如
C
5 25
55
。
2、耐热性
▪ 耐热性是粘稠沥青在高温下不软化、不流淌的性能，用 软化点ｔ软表示。
▪ 3、填充料改性沥青
▪ （二）沥青混合料 ▪ 沥青混合料是沥青与级配合适的矿物质材料拌
和均匀配制成建筑沥青材料。常见的沥青混合料有 沥青混凝土、沥青砂浆、沥青胶（又称玛碲脂）及 沥青嵌缝油膏等，主要用于铺路、水工防渗及建筑 防水。 ▪ 1、沥青胶 ▪ 2、沥青混凝土及沥青砂浆
7.１ 石油沥青
▪ 一、石油沥青 石油沥青是石油原油经蒸馏等方法提炼
▪ 沥青注入标准铜环内制成试件，并在中央放一钢球，置 于水中，以5℃／min的速度加热，沥青软化下垂至规定 距离时的水温（℃）为软化点。
3、温度稳定性
▪ 温度稳定性是沥青粘度受温度变化影响的程 度，温度稳定性差的沥青对温度变化反应敏 感。
温降
▪ 玻璃态 t 脆
温升
高弹态
t软
粘流态
▪ 当温度很低时，沥青分子及其所组成的大分 子团均不能自由运动，似被冻结一样，有外 力作用下变形很小，沥青呈硬脆状，称为 “玻璃态”。
▪ 石油沥青三组分分析法：油分、树脂（沥青胶质）、 沥青质。
▪ 四组分分析法：饱和分，芳香分，胶质和沥青质。
▪ （1）油分：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℃较长时间加热时 会挥发，能溶于多种有机溶剂，但不 溶于酒精。
▪ 赋予沥青以流动性, 但含量多时,降 低温度稳定性。
120
▪
1 概述
▪ 沥青材料的定义
▪ 沥青是一种有机胶凝材料，常温 下呈黑色或黑褐色的固体、半固 体或粘稠性液体。
100 80 60 40 20 0 一月
二月
三月
四月
亚洲区 欧洲区 北美区
▪ 有良好的憎水性、粘结性和 可塑性，能抗冲击荷载的作用， 对酸碱盐等化学物质有较强的抗 侵蚀能力。
▪ 在交通、建筑、水利等工程中， 广泛用作路面、防潮、防水和防 潮材料。
1—沥青质 2—胶质 3—油分
（３）溶—凝胶型 结构：沥青质和树 脂含量适量，形成 一种介于溶胶与凝 胶形质之间的溶— 凝胶结构，性质介 于溶胶型结构和凝 胶型结构之间，如 道路沥青。
1—沥青质 2—胶质 3— 油分
三 石油沥青的技术性质
▪ 1、粘滞性 ▪ 2、耐热性 ▪ 3、温度稳定性 ▪ 4、塑性 ▪ 5、大气稳定性 ▪ 6、其它技术指标