第6章沥青材料

1、2006.11 第七章 沥青及沥青混合料 教学要求：教学要求： 1.掌握沥青的组成、技术性质和技术标准；掌握沥青的组成、技术性质和技术标准； 2.掌握矿质混合料配合比设计；掌握矿质混合料配合比设计； 3.熟悉热拌沥青混合料的配合比设计方法。熟悉热拌沥青混合料的配合比设计方法。 重点及难点：重点及难点： 矿质混合料配合比设计矿质混合料配合比设计 6.1 沥青材料沥青材料 一、沥青的分类及基本组成结构一、沥青的分类及基本组成结构 1.沥青分类沥青分类 天然沥青天然沥青: 石油浸入岩石或流出地表后，经石油浸入岩石或流出地表后，经 地球物理因素的长期作地球物理因素的长期作 用，轻质组分挥发和缩用，轻质

2、组分挥发和缩 聚而成的沥青类物质。聚而成的沥青类物质。 石油沥青石油沥青: 用石油炼制其它油品后的残渣加用石油炼制其它油品后的残渣加 工而得到的产品工而得到的产品 。 焦油沥青焦油沥青 ： 将各种有机物（煤、泥炭、木材将各种有机物（煤、泥炭、木材 等）干馏加工得到的焦等）干馏加工得到的焦 油，经再加工而得到的油，经再加工而得到的 产品。产品。 2. 沥青的基本组成结构沥青的基本组成结构 1）石油沥青的化学组分）石油沥青的化学组分 三组分分析法：三组分分析法： 油份油份 树脂树脂 地沥青质地沥青质 四组分分析法：四组分分析法： 沥青质沥青质 胶质胶质 饱和分饱和分 芳香分芳香分 石油沥青的胶体结

3、构石油沥青的胶体结构 溶胶型结构溶胶型结构 沥青质的含量小于沥青质的含量小于10，这类沥青分散度很高，近似，这类沥青分散度很高，近似 真溶液，称之为溶胶型沥青。真溶液，称之为溶胶型沥青。 特点：对温度变化敏感特点：对温度变化敏感 凝胶型结构凝胶型结构 沥青质的含量达到或超过沥青质的含量达到或超过2030时，此时就形成了时，此时就形成了 凝胶型沥青。凝胶型沥青。 特点：具有粘弹性和较好的温度稳定性特点：具有粘弹性和较好的温度稳定性。 溶溶凝胶型结构凝胶型结构 沥青质含量适当，并有较多的树脂作为保护膜层。沥青质含量适当，并有较多的树脂作为保护膜层。 特点：高温时具有较低的感温性，低温时又具有较好特

4、点：高温时具有较低的感温性，低温时又具有较好 的形变能力。的形变能力。 2）煤油沥青的基本组分）煤油沥青的基本组分 游离碳游离碳 油分油分 软树脂软树脂 硬树脂硬树脂 二、石油沥青的技术性质 1 1粘滞性粘滞性 粘滞性是沥青材料抵抗外力作用下发生粘性变形的能力。粘滞性是沥青材料抵抗外力作用下发生粘性变形的能力。 （1 1）针入度）针入度P P（针入度试验）（针入度试验） （2 2）标准粘度（标准粘度试验）标准粘度（标准粘度试验） 2 2塑性塑性 塑性是指沥青材料在外力作用下，产生变形而不破坏，塑性是指沥青材料在外力作用下，产生变形而不破坏， 除去外力后，仍能保持变形后形状的性质。除去外力后，仍

5、能保持变形后形状的性质。 用延度表示（延度试验）用延度表示（延度试验） 3 3温度敏感性温度敏感性 温度敏感性是指沥青的粘滞性和塑性随温度敏感性是指沥青的粘滞性和塑性随 温度升降而变化的性质。温度升降而变化的性质。 评价沥青感温性的指标评价沥青感温性的指标: : 软化点（软化点试软化点（软化点试 验）、针入度指数验）、针入度指数PIPI 4 4大气稳定性大气稳定性 指石油沥青在大气综合因素（空气、阳光、气温指石油沥青在大气综合因素（空气、阳光、气温 和风雨冰冻等）长期作用下抵抗和风雨冰冻等）长期作用下抵抗老化老化的性能。的性能。 评价指标：蒸发损失和蒸发后针入度比评价指标：蒸发损失和蒸发后针入

6、度比 5.5.其它性质其它性质 溶解度、闪点、燃点溶解度、闪点、燃点 以上所论的针入度、软化点和延度是评价粘稠石以上所论的针入度、软化点和延度是评价粘稠石 油沥青的路用性能最常用的指标，所以通称石油油沥青的路用性能最常用的指标，所以通称石油 沥青的三大指标。沥青的三大指标。 三、石油沥青的技术标准三、石油沥青的技术标准 1建筑石油沥青建筑石油沥青 建筑石油沥青按针入度分为建筑石油沥青按针入度分为40号、号、30号和号和10号三号三 个标号。其针入度较小（粘性较大），软化点较高个标号。其针入度较小（粘性较大），软化点较高 （耐热性较好），但延度较小（塑性较小）。（耐热性较好），但延度较小（塑性较

7、小）。 技术性能应符合表技术性能应符合表6-4规定。规定。 2道路石油沥青道路石油沥青 道路石油沥青有粘稠道路石油沥青和液体道路石油沥青。道路石油沥青有粘稠道路石油沥青和液体道路石油沥青。 1）粘稠道路石油沥青）粘稠道路石油沥青 表表6-5 牌号越高，则粘性越小（即针入度越大），塑性越好（即牌号越高，则粘性越小（即针入度越大），塑性越好（即 延度越大），温度敏感性越大（即软化点越低）。延度越大），温度敏感性越大（即软化点越低）。 2）液体道路石油沥青）液体道路石油沥青 按凝结速度分为：快凝按凝结速度分为：快凝AL(R)、中凝、中凝AL(M)和慢凝和慢凝AL(S) 三个等级。三个等级。 四、煤沥

8、青 煤沥青又称焦油沥青，在烟煤炼焦或制煤气时，煤沥青又称焦油沥青，在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，再将煤焦从干馏所挥发的物质中冷凝出煤焦油，再将煤焦 油继续蒸馏得轻油、中油、重油和蒽油所剩的残油继续蒸馏得轻油、中油、重油和蒽油所剩的残 渣即为煤沥青。渣即为煤沥青。 根据煤焦油蒸馏深度的不同，又分为低温沥青、根据煤焦油蒸馏深度的不同，又分为低温沥青、 中温沥青和高温沥青。中温沥青和高温沥青。 1.煤沥青的性质特点煤沥青的性质特点 煤沥青与石油沥青相比，性质上表现出以煤沥青与石油沥青相比，性质上表现出以 下特点：下特点： （1）温度稳定性较差。）温度稳定性较差。 （2）塑

9、性较差。）塑性较差。 （3）大气稳定性差。）大气稳定性差。 （4）防腐性较好。）防腐性较好。 （5）粘结性较好。）粘结性较好。 2.2.煤沥青的应用煤沥青的应用 煤沥青具有很好的防腐能力、良好的粘结能力。煤沥青具有很好的防腐能力、良好的粘结能力。 可用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料、油膏可用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料、油膏 以及制作油毡等。以及制作油毡等。 将煤沥青和石油沥青按适当比例混合可形成一种将煤沥青和石油沥青按适当比例混合可形成一种 稳定胶体，称为混合沥青。稳定胶体，称为混合沥青。 混合沥青综合了两种沥青的优点，使得粘性、温混合沥青综合了两种沥青的优点，使得粘性、温 度稳定性、

10、塑性均有显著改善。度稳定性、塑性均有显著改善。 五、沥青的掺配、改性及主要沥青制品五、沥青的掺配、改性及主要沥青制品 1.1.沥青材料掺配沥青材料掺配 某一牌号的石油沥青往往不能满足工程技术要求，需某一牌号的石油沥青往往不能满足工程技术要求，需 用不同牌号沥青进行掺配。用不同牌号沥青进行掺配。 两种沥青掺配时掺配量与软化点之间呈比例关系，通两种沥青掺配时掺配量与软化点之间呈比例关系，通 常按直线规律进行两种沥青掺配计算。常按直线规律进行两种沥青掺配计算。 （石油沥青与煤沥青的掺配（混合沥青） 选择化学性质及密度均相近的石油沥青和煤沥青，按适当 的比例掺合，可能得到稳定的混合沥青，石油沥青的掺量

11、 一般应小于20%或大于70%。 2.2.其它改性沥青其它改性沥青 1）矿物填充料改性沥青）矿物填充料改性沥青 矿物填充料常用的有以下几种：矿物填充料常用的有以下几种： 滑石粉 、石灰石粉 、云母粉 、石棉粉 2）橡胶沥青）橡胶沥青 常用沥青改性的橡胶有：常用沥青改性的橡胶有： 氯丁橡胶氯丁橡胶 、丁基橡胶、丁基橡胶 、再生橡胶、再生橡胶 3）合成树脂类改性材料）合成树脂类改性材料 4）橡胶和树脂改性材料）橡胶和树脂改性材料 3. 沥青制品沥青制品 1 1）液体沥青）液体沥青冷底子油冷底子油 冷底子油是将汽油、煤油、柴油、工业苯、煤焦油等冷底子油是将汽油、煤油、柴油、工业苯、煤焦油等 有机溶剂与沥青溶合制得的一种液体沥青。有机溶剂与沥青溶合制得的一种液体沥青。 液体沥青和乳化沥青在常温下便具有流动性，不液体沥青和乳化沥青在常温下便具有流动性，不 需加热即可施工需加热即可施工。 2 2）沥青胶）沥青胶沥青玛蹄脂沥青玛蹄脂 4.沥青材料使用的注意事项沥青材料使用的注意事项 1、不同品种和牌号的沥青，应分别堆放，避免、不同品种和牌号的沥青，应分别堆放，避免 相互混杂。相互混杂。