沥青及沥青混合料(正式版)

态转变为具有一定流动性膏体的温度。
– 软化点可采用环球法测定 – 沥青软化点大致在25~100℃之间。软化点越高，表明沥青
的耐热性越好，即温度稳定性越好。
软化点测定试验
φ 9.53
软化点测定——环球法

（4） 大气稳定性
–
大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因 素长期综合作用下抵抗老化的性能。它反映沥青的耐久 性。 石油沥青的大气稳定性以沥青试样在加热蒸发前后的 “蒸发损失百分率”和“蒸发后针入度比”来评定。
1
1
1
1
1
1
1
50 180
60 200
60 230
65 230
65 230
70 230
70 230
建筑石油沥青与普通石油沥青的技术指标要求
标号 指标 针入度（25℃，100ｇ，5s）0.1mm
建筑石油沥青
30 25~40 10 10~25 75 75
普通石油沥青
65 65 55 55
延度（5cm/min, 25℃），cm，不小 于
为单位。
– 沥青的延度值愈大，表示沥青塑性愈好。
试件
开始 延伸度 （mm）
拉断时
沥青延伸度的测定

（3） 温度敏感性
– 温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变
化的性能，是沥青一个很重要的性质。
– 温度敏感性较小的石油沥青其粘滞性和塑性随温度变化较
小。
– 温度敏感性常用软化点来表示，软化点是指沥青材料由固
1.1~1.5
深褐~黑色
10~30
具温度稳定性、粘性、硬 性； 含量高，软化点高、脆性大 。
–
石油沥青中还含有一定量的固体石蜡，它是沥青中的有 害物质。石蜡含量多，会使沥青的粘结力、塑性和温度 稳定性变坏。

（2） 石油沥青的胶体结构
–
石油沥青的结构在沥青中，油分与树脂互溶，树脂浸润 地沥青质颗粒而在其表面形成薄膜，从而以地沥青质为 核心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶团。 无数胶团分散在油分中形成胶体结构。石油沥青的胶体 结构包括溶胶、凝胶、溶凝胶结构三种。
软化点（环球法）℃，不小于 溶解度 （三氯乙烯）%，不小于 蒸发损失（163℃，5ｈ）%，不大 于
3
70 99.5 1
1.5
95 99.5 1
2
60 98 —
1.5
80 98 —
1
100 98 —
闪点（开口）℃，不低于
230
230
230
230
230
石油沥青牌号简易鉴别
标号
简易鉴别方法
140~ 100
–
蒸发损失百分率＝
蒸发前质量－蒸发后质 蒸发前质量 蒸发后针入度 蒸发前针入度 100%
量
100%
蒸发后针入度比＝
–
蒸发损失百分率愈小，蒸发针入度比愈大，则表示沥青大 气稳定性愈好，亦即“老化”愈慢。

其它性质
– 粘附性是指沥青与骨料粘结在一起的抗剥离能力，粘附
性好的沥青与骨料的粘结牢固，不易在骨料表面与沥青 间产生剥离现象；
（1）氯丁橡胶改性沥青

（2）丁基橡胶改性沥青
–
丁基橡胶沥青的配制方法与氯丁橡胶沥青类似。

（3）热塑性丁苯橡胶（SBS）改性沥青
– SBS是热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，兼有橡胶
和塑料的特性，常温下具有橡胶的弹性，在高温下又能像 塑料那样熔融流动，成为可塑的材料。所以采用SBS橡胶 改性沥青，其耐高、低温性能均有较明显提高。


3．石油沥青的技术标准及选用
（1） 石油沥青的技术标准
–
根据我国现行石油沥青标准，按用途分为道路石油沥青、 建筑石油沥青、普通石油沥青等。 三种石油沥青都是按针入度或针入度指数指标来划分标 号的，而每个标号还应保证相应的延度和软化点，以及 溶解度、蒸发损失、蒸发针入度比、闪点等。
–
–
有些标号有甲乙之分，是由于它们针入度相同，而延度

通常的沥青不一定能全面满足工程各方面的要求，因此常 需对沥青进行改性处理。常用的方法有采用矿物填料和聚 合物（树脂和橡胶）进行改性，其种类如下：
1. 矿物填料改性沥青


（1）常用矿物填料 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。

（2）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，而使沥青具有较高的粘性和耐热性等。

7.2 煤沥青

煤沥青的主要技术性质都比不上石油沥青，所以建 筑工程上少用。 它具有很好的防腐和粘结性能，主要用于配制防腐 涂料、胶粘剂、防水涂料、油膏以及制作油毡等， 适宜于地下防水层或材料防腐，适量掺入石油沥青 中，可增强石油沥青的粘结力。
煤沥青与石油沥青简易鉴别方法
鉴别方法 密度法 锤击法 燃烧法
和软化点不同而加以区分的。
重交通道路石油沥青的技术要求
标号 项目 AH-130 针入度（25℃，100ｇ，5s） 0.1mm 延度（5cm/min, 15℃），cm，不 小于 软化点（环球法）℃， 不小于 闪点（开口） ℃，不低于 含蜡量（蒸馏法） %，不大于 溶解度 （三氯乙烯）%，不小于 120~140 AH-110 100~120 AH-90 80~100 AH-70 60~80 AH-50 40~60
表 7.1 石油沥青各组分主要特征
组分
状态
密度 kg/cm3
颜色
含量 %
使沥青具有特性
油分
油状 液体
0.7~1.0
淡黄~ 红褐色
40~60
具流动性； 含量高，粘性、耐热性低
树脂
粘稠状 物体
1.0~1.1
红褐~ 黑褐色
15~30
具塑性、流动性、粘附性； 含量高，塑性高、粘附性大
地沥 青质
无定形 固体粉末


页岩沥青：由页岩炼油工业得到的副产品。
煤沥青：烟煤经干馏得到的煤焦油，再经蒸馏提 取轻油、中油、重油及蒽油后所得的残渣。
7.1 石油沥青 （1） 石油沥青的组分
–
–
–
石油沥青主要由碳（80~87%）、氢 （10~15%），及少量的氧、氮、硫等（5%） 元素组成。 沥青的化学组成极为复杂，通常将沥青中化学 成分和物理性质相近，并且具有某些共同特征 的部分划分为一组，称为组分（组丛）。 通常石油沥青可划分为油分、树脂和地沥青质 三个主要组分。
– 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。
– 常用的树脂有：古马隆树脂，聚乙烯，聚丙烯，酚醛树脂
及天然松香等。
– 工程中用的APP改性沥青，是以APP即无规聚丙烯均聚物进
行改性，它具有软化点提高明显，抗老化能力很好的特点。
3.

–
橡胶改性沥青
– 溶解度是指石油沥青在溶剂中（苯或二硫化碳）可溶部
分质量占全部质量的百分率，它用来确定沥青中有害杂 质的含量；
– 闪点是指石油沥青在规定的条件下，加热产生的挥发性
可燃气体和空气的混合物达到初次闪火时的温度，又常 称着火点；
– 达到着火点温度的沥青，若温度再度上升与火接触产生
火焰，并能持续燃烧5s以上，这个开始燃烧的温度就称 为燃点。
第7章
沥 青
建筑与测绘工程系
建筑工程技术
第7章 沥青
沥青按产源可分为地沥青和焦油沥青两大类：
天然沥青 地沥青 石油沥青 沥青 页岩沥青 焦油沥青 煤沥青

天然沥青：是自然界的一种矿产（如沥青湖或含 有沥青的砂岩、砂）经提炼加工后得到的沥青产 品。 石油沥青：石油原油经分馏提炼出各种轻质油 （如汽油、煤油、柴油等）及润滑油以后的残留 物，再经加工而得。
对流动的能力。它反映了沥青软硬、稀稠的程度，是划分 沥青牌号的主要技术指标。
– 液体石油沥青的粘滞性用粘滞度（粘度）表示，它表征了
液体沥青在流动时的内部阻力；
– 半固体或固体的石油沥青用针入度表示，它反映了石油沥
青抵抗剪切变形的能力。针入度是沥青划分牌号的主要技 术指标 。
–
–
粘滞度是液体沥青在一定温度t（25℃或60℃）、经规定 直径d（3mm，5mm或10mm）的孔流出50cm3沥青所 需的时间秒数T，常用符号CdtT表示。 CdtT 粘滞度值越大，表示沥青的稠度越大。粘滞度测定 示意图见下图。
石油沥青中掺入氯丁橡胶后，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。氯丁橡 胶掺入的方法有溶剂法和水乳法。溶剂法是先将氯丁橡胶溶于一定 的溶剂（如甲苯）中形成溶液，然后掺入液态沥青中并混合均匀即 可。水乳法是将橡胶和石油沥青分别制成乳液，然后混合均匀即可 使用。
路石油沥青在水利工程中还可作密封材料和粘结剂以及 沥青涂料等。

建筑石油沥青针入度较小（粘性较大），软化点较高
（耐热性较好），但延伸度较小（塑性较小），主要用 作制造油毡、油毡的粘结剂、防水涂料和沥青嵌缝膏。 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。
7.2 煤沥青

煤沥青是烟煤炼焦或制煤气时，从干馏所挥发的物质中冷凝 出煤焦油，将煤焦油再继续蒸馏得轻油、中油、重油和蒽油 后所剩的残渣，即是煤沥青。 煤沥青的化学成分和性质与石油沥青大致相同，但煤沥青的 质量和耐久性均次于石油沥青，其塑性、大气稳定性差．温 度敏感性较大，冬季易脆、夏季易软化，老化快。但防腐和 粘结性能较好。
石油沥青 密度近似于1.0g／cm3 声哑，有弹性、韧性感 烟无色，基本无刺激性臭味 用30~50倍汽油或煤油溶解后，将溶液 滴于滤纸上，斑点呈棕色
煤沥青 大于1.10 g／cm3 声脆，韧性差 烟呈黄色，有刺激性臭味
溶 液 比色法
溶解方法同左。斑点有两圈，内 黑外棕
请同学们将此表内容补充在课本上
7.3、改性沥青
100
100
100
100
80
40~50
41~51
42~52
44~54
45~55
230
3
99.0
道路石油沥青的技术指标要求
项目 A-200 针入度（25℃，100ｇ） 0.1mm 延度（25℃），cm，不小 于 软化点（环球法）℃，不 小于 溶解度 （三氯乙烯）%不 小于 蒸发损失（163℃，5ｈ） %，不大于 蒸发后针入度比，%，不 小于 闪点（开口） ℃，不低于 201~ 300 — 30~45 99.0 A-180 161~ 200 100 35~45 99.0 A-140 121~ 160 100 38~48 99.0 标号 A-100甲 81~ 120 80 42~52 99.0 A-100乙 81~ 120 60 42~52 99.0 A-60甲 41~80 60 45~55 99.0 A-60乙 41~80 40 45~55 99.0
质软
60
用铁锤敲，不碎，只变形
30
用铁锤敲，成为大的碎块
10
用铁锤敲，成为较小的碎块，表面黑色有光
请同学们将此表内容补充在课本上

（2） 石油沥青的选用

石油沥青应根据工程性质与要求（房屋、防腐、道路）、 使用部位、环境条件选用。道路石油沥青多用于配制沥 青砂浆、沥青混凝土，用于道路路面、车间地面等。道
–
–
介于溶胶与凝胶之间，并有较多的树脂，胶团间有一定 吸引力，在常温下受力变形的最初阶段呈现出明显的弹 性效应，当变形增加到一定数值后，则变为有阻尼的粘 性流动。 大部分优质道路沥青均配成溶～凝胶型结构，具有粘弹 性和触变性，故亦称弹性溶胶。

2．石油沥青的技术性质 （1பைடு நூலகம் 粘滞性（粘性）
– 粘滞性是反映沥青材料在外力作用下，材料内部阻碍其相
–

溶胶结构
–
地沥青质含量较少，胶团间完全没有引力或引力很小， 在外力作用下随时间发展的变形特性与粘性液体一样。 直馏沥青的结构多为溶胶结构。 凝胶结构地沥青质含量很多，胶团间有引力形成立体网 状，地沥青质分散在网格之间，在外力作用下弹性效应 明显。氧化沥青多属于凝胶结构。

凝胶结构
–

溶一凝胶结构
CdtT
t 温度 d 直径 T 时间秒数
粘滞度测定示意图
秒数
标准粘度计测定液体沥青
1－沥青试样 2－活动球杆 3—流孔 4—水
粘滞度测定
– –
针入度是在温度25℃条件下，以规定质量100g的标准针， 在规定时间5s内贯入试样中的深度，以0.1mm为1度表示。 针入度越大，表示沥青流动性大，粘滞性差。其数值范围 在5~200度之间。针入度测定示意图见图8.2。
针入度
针入度0.1mm为1度表示
沥 青 材 料 (25 ℃ )
开始时
5s 后
针入度示意动画

（2） 塑性
– 塑性是指石油沥青在外力作用时发生变形而不破坏，除
去外力后仍保持变形后的形状不变的性质。
– 塑性表示沥青开裂后自愈能力及受机械应力作用后变形
而不破坏的能力，它是石油沥青的主要性能之一。
– 沥青的塑性用延度（延伸度或延伸率）表示。延度以cm