沥青的介绍分类标准用途及检验指标

1、精品文档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 得的沥青混凝土是现代道路工程最重要的路面材料。沥青地沥青天然沥青石油沥青1焦油沥青煤沥青j木沥青1页岩沥青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

2、是非烃元素，如氧、硫、氮等（V3% ; 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

3、性能。2、 树脂 为红褐色粘稠半固体，温度敏感性高，熔点低于100C，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1欢迎下载精品文档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。粘度是反

4、映沥青粘滞性的指标，是沥青最重要的技术 性质指标之一，是沥青等级（标号）划分的主要依据。测定沥青相对粘度的主要方法有标 准粘度计法和针入度法。1）标准粘度计法该法适用于液体石油沥青、较稀的石油沥青、煤沥青、乳化沥青等的粘度测定。标准 粘度是在规定温度（20C、25C、30C或 60C）条件下，规定直径（3mm 4mm 5mn 或 10mm 的孔口流出 50 亦沥青所需的时间秒数，常用符号“CdT”表示，其中 t 为试样温度、d 为 流孔直径、T 为流出 50 棉沥青所需的时间。按上述方法，在相同温度和相同流孔的条件下， 流出时间越长，表示沥青粘度越大。2）针入度法该法适用于粘稠（固体、半固体）

5、石油沥青的粘度测定。在规定温度25C下，以规定重量 100g 的标准针、经历规定时间 5s 贯入试样中的深度（以 I / 10mm 为单位）来表示， 符号为 P（25C，100g，5s）。针入度值反映了沥青抵抗剪切变形的能力，其值越大，表示沥青越软、粘度越小。2、感温性感温性是指沥青的粘滞性和塑性随着温度升降而变化的性能。当温度升高时，沥青由 固态或半固态逐渐软化，发生象液体一样的粘性流动，称为粘滞流动状态；与此相反，当 温度降低时，沥青又逐渐由粘流态凝固为固态、甚至变硬变脆。工程要求沥青随着温度变 化而产生的粘滞性及塑性变化的幅度应较小，即感温性应较小。建筑工程中宜选用温度敏 感性较小的沥青

6、。评价沥青感温性的指标很多，常用的是软化点和针入度指数。（1）软化点我国现行试验法是采用环与球法软化点。将沥青试样注于内径为18.9m m 的铜环中，环上置一重 3.5g 的钢球，在规定的加热速度（5C/min ）下进行加热，沥青试样逐渐软化， 直至在钢球自重作用下，使沥青下坠25.4m m 时的温度称为软化点，符号为 TR&。软化点越低，表明沥青在高温下的体积稳定性和承受荷载的能力越差。（2）针入度指数仅凭软化点来反应沥青性能随温度变化的规律并不全面， 目前用来反映沥青感温性的 常用指标是针入度指数（PI），按下式计算确定。式中P（25C，100g，5s）一一在 25C、100g 5S 条件

7、下测定的针入度值（1/10 口口；TR&B环球法测定的软化点（C）沥青针入度指数的范围是-1020。针入度指数不仅可以用来评价沥青的感温性，同时 也可以来判断沥青的胶体结构：当 PIV 2 时，沥青属于溶胶型结构；当 PI 2 时，沥青 属于凝胶型结构；介于其间的属于溶-凝胶型结构。不同的工程也对沥青的针入度指数有2欢迎下载PI301 50lg800 lgF(25 C,100g,5s)10TR&B25精品文档着不同的要求：如用作胶粘剂，要求 PI 介于22 之间；用作涂料时，要求 PI 介于25; 用作灌缝材料，要求 PI 介于31 之间；路用沥青一般要求 PI 2。3、 延展性延展性是指沥青

8、在受到外力的拉伸作用时，产生变形而不破坏（出现裂缝或断开）、除去外力后仍能保持变形后形状不变的性质，它反映沥青受力时所能承受的塑性变形的能力。沥青之所以能制造出性能良好的柔性防水材料，很大程度上决定于沥青的延展性。通常用延度作为延展性指标。其试验方法是：将沥青试样制成最小断面面积为1cm2的8 字形标准试件，在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度（以 cm 计）称为延度，如图 67 所示。沥青的延度采用延度仪来测度，常用的试验温度有 25C和 15C。沥青的针入度、软化点和延度，被称为沥青的三大技术指标。4、 大气稳定性大气稳定性是指石油沥青在大气综合因素（热、阳光、氧气和潮湿等）长期作用下抵

9、抗 老化的性能。大气稳定性好的石油沥青可以在长期使用中保持其原有性质。石油沥青在热、阳光、氧气和水分等因素的长期作用下，石油沥青中代分子组分向高分 子组分转化，即沥青中油分和树脂相对含量减少，地沥青质逐渐增多，从而使石油沥青的 塑性降低，粘度提高，逐渐变得脆硬，直至脆裂，失去使用功能，这个过程称为老化。石油沥青的大气稳定性常以蒸发损失和蒸发后针入度比来评定。其测定方法是：先测定沥青试样的质量及其针人度，然后将试样置于加热损失试验专用烘箱中， 在 160C下加热蒸发5h，比：待冷却后再测定其质量和针人度，再按下式计算其蒸发损失百分率和蒸发后针入度裁颂失百分率=慕师矍二鷲后质量xlOO%（公式6-

10、1）蒸发后针入度比-xioo%（公式6-2）蒸发损失百分率愈小，蒸发后针人度比愈大，则表示沥青大气稳定性越好，沥青耐久性 越高。5、安全性闪点（也称闪火点）是指沥青加热挥发出可燃气体，与火焰接触闪火时的最低温度。燃点（也称着火点）是指沥青加热挥发出的可燃气体和空气混合，与火焰接触能持续燃烧时的最低温度。闪点和燃点的高低表明沥青引起火灾或爆炸的可能性的大小， 它关系到运输、储存和加 热使用等方面的安全。例如，建筑石油沥青闪点约 230r在熬制时一般温度为 185200C,为安全起见，沥青还应与火焰隔离。3欢迎下载精品文档石油沥青的技术标准石油沥青的技术标准将沥青划分成不同的种类和标号（等级），以

11、便选用。目前石油沥 青主要划分为三大类：道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青。在对沥青划分等级时，是依据沥青的针入度、延度、软化点等指标。针入度是划分沥 青标号的主要指标。对于同一品种的石油沥青，牌号越大，相应的粘性越小（针入度值越 大）、延展性越好（塑性越大）、感温性越大（软化点越低）。表 6 石油沥青技术标准质量指标道路石油沥青建筑石油沥青普通石油沥青200180140100甲100乙60甲60乙3010756555针入度(25C ,100g,5s )(0.1mm)20130016120012116091120811205180418025401025756555延度(25C ,5cm

12、/min )(cm)，1001009060704031.521.51软化点（环球法）（C）3045354538484252425245554555 70956080100溶解度（三氯乙烯或苯），（% 99 99.5 1 1针入度比（% 50 60 60 65 65 70 70 65闪点（C）180 200 230230 230 230 99 99 99石油沥青牌号的简易判断方法见表。石油沥青牌号的简易判断方法牌号简易鉴别方法牌号简易鉴别方法140100质软60用铁锤敲，不碎，只变形4欢迎下载精品文档30用铁锤敲，变成较大的碎块10用铁锤敲，变成较小的碎 块石油沥青的选用选用石油沥青时应根据工程

13、性质（房屋、道路、防腐）、当地气候条件、所处工程部位 （层面、地下）等因素来综合考虑。由于高牌号沥青比低牌号沥青含油分多、抗老化能力 强，故在满足要求的前提下，应尽量选用牌号高的石油沥青，以保证有较长的使用年限。1） 道路石油沥青 道路石油沥青又分为重交通石油沥青、中轻交通石油沥青、乳化石 油沥青、液体石油沥青和改性沥青等。道路工程中选用沥青材料应考虑交通量和气候特点。南方高温地区宜选用高粘度的石油沥青，以保证夏季沥青路面具有足够的稳定性，不出现 车辙等；而北方寒冷地区宜选用低粘度的石油沥青，以保证沥青路面在低温下仍具有一定 的变形能力，避免出现开裂。2） 建筑石油沥青 建筑石油沥青针入度较小

14、（粘性较大）、软化点较高（耐热性较好），但延伸度较小（塑性较小），主要用作制造油纸、油毡、防水涂料和沥青嵌缝膏等。它们 绝大部分用于建筑屋面工程、地下防水工程、沟槽防水、防腐蚀工程及管道防腐工程等。 使用时制成的沥青胶膜较厚，增大了对温度的敏感性；同时黑色沥青表面又是好的吸热体，一般同一地区沥青屋面的表面温度比其他材料的都高；沥青屋面达到的表面温度比当地最高气温高 25C30C。为避免夏季流淌，一般屋面用沥青材料的软化点还应比本地区屋面最 高温度高20C25C,可选用 10 号或 30 号石油沥青。例如武汉、长沙地区沥青屋面温度约 达 68C，选用沥青的软化点应在 90C左右，低了夏季易流淌；

15、但也不宜过高，否则冬季低 温易硬脆、甚至开裂。一些不易受温度影响的部位、或气温较低的地区，如地下防水防潮 层等，可选用牌号较高的沥青，如 60 号或100 号沥青。所以，选用石油沥青时要根据地区、 工程环境及要求而定。3） 普通石油沥青普通石油沥青的含蜡量高达 20% 30%。当沥青温度达到软化点时， 容易产生流淌现象；沥青中石蜡的渗透还会使得沥青粘结层的耐热性和粘结力降低。故在工程中一般不宜采用普通石油沥青。沥青的掺配当某一牌号的石油沥青不能满足工程技术要求时，可采用两种品牌的石油沥青进行掺 配。在掺配时，为了防止掺配后沥青胶体结构的破坏，应选用同产源的沥青，即同属石油 沥青或同属煤沥青；但

16、根据工程需要，有时也可以将建筑石油沥青与道路石油沥青掺合使 用。两种沥青掺配的比例可用下式估算。Q =若二 HxlQO%爲-首a=100%-a式中 Q较软石油沥青用量（% ；Q较硬石油沥青用量（% ；Ti较软石油沥青软化点（C）；5欢迎下载精品文档T2较硬石油沥青软化点（C）；T3掺配后的石油沥青软化点（C）。煤沥青煤沥青是由煤干馏的产品（煤焦油）经再加工而获得的。根据其在工程中应用要求的不 同，按稠度可分为软煤沥青（液体、半固体）和硬煤沥青（固体）两大类。煤沥青是由芳香族碳氢化合物及其氧、硫、碳的衍生物所组成的混合物，主要元素为 C、H、O S和 N,煤沥青元素组成的特点是“碳氢比”较石油沥

17、青大得多。 煤沥青化学组分的 分析方法与石油沥青相似，可分离为：油分、软树脂、硬树脂、游离碳Ci和游离碳 C2五个组分；其中油分中含有萘、蒽、酚等有害物质，对其含量必须加以限制。煤沥青与石油沥青相比，在技术性质上存在下列差异：温度稳定性较低；与矿质集料的 粘附性较好；气候稳定性较差，老化快；耐腐蚀性强，可用于木材等的表面防腐处理等。 煤沥青的技术指标主要包括：粘度、蒸馏试验、含水量、甲苯不溶物含量、萘含量、酚含 量等。其中，粘度表示了煤沥青的粘结性，是评价煤沥青质量最主要的指标，也是划分煤 沥青等级的依据，其测试方法与石油沥青类似。煤沥青的主要技术性质都比石油沥青差， 在建筑工程上较少使用；但

18、其抗腐性能好，故 适用于地下防水层或作防腐材料等。煤沥青与石油沥青的简便鉴别方法见表。煤沥青与石油沥青的鉴别鉴别方法石油沥青煤沥青密度1.0 xi03kg/m3左右(1.251.28 ) xi03kg/m3燃烧烟少、无色、有松香味、无毒烟多、黄色、臭味大、有毒捶击声哑、有弹性、韧性好声脆、韧性差颜色呈亮黑褐色呈浓黑色溶解易溶于煤油或汽油中，溶液呈棕黑色难溶于煤油或汽油中，溶液呈黄绿色改性沥青现代土木工程不仅要求沥青具有较好的使用性能、还要求具有较长的使用寿命，但沥青 材料受环境影响较大、易老化。通过各种技术措施，在传统沥青材料中加入其它材料，来 进一步改善沥青的性能，称为改性沥青。改性的目的在

19、于提高沥青材料的流变性能、延长 沥青的耐久性等、改善沥青与集料的粘附性；对应用与防水工程的沥青来说，最重要改性 目的主要是前两点。1）提高沥青流变性能的途径提高沥青流变性的途径很多，改性效果较好的有下列几类改性剂：（1）树脂类改性剂6欢迎下载精品文档用作沥青改性的树脂主要是热塑性树脂， 常用的有聚乙烯 （ PE、 聚丙烯 （PP） 、 无规 聚丙烯 （APP、酚醛树脂、天然松香等。它们可以提高沥青的粘度、改善高温稳定性，同 时可增大沥青的韧性；但对低温性能的改善不明显。（ 2）橡胶类改性剂橡胶是沥青的重要改性材料， 与沥青具有较好的混溶性， 并能使沥青具有橡胶的很多优 点，如高温变形小、低温柔

20、性好等。常用的橡胶类改性沥青主要包括：氯丁橡胶改性沥青、 丁基橡胶改性沥青、再生橡胶改性沥青、丁苯橡胶改性沥青等。其中，丁苯橡胶改性沥青 性能很好，可以显著改善了沥青的弹性、延伸率、高温稳定性和低温柔韧性、耐疲劳性和 耐老化等性能，主要用于制作防水卷材或防水涂料。（3）橡胶和树脂共混类改性剂同时用橡胶和树脂来改善石油沥青的性质， 可使沥青兼具橡胶和树脂的特性， 且成本较低。配制时，采用的原材料品种、配比、制作工艺不同，可以得到许多性能各异的产品，主要有卷材、片材、密封材料等。（ 4）微填料类改性剂为了提高沥青的粘结性能和耐热性，减小沥青的温度敏感性，通常加入一定数量的矿质 微填料。常用的有粉煤

21、灰、火山灰、页岩粉、滑石粉、石灰粉、云母粉、硅藻土等。（ 5）纤维类改性剂在沥青中掺加各种纤维类物质，可显著地沥青的高温稳定性、同时增加低温抗拉强度。常用的纤维物质有：各种人工合成纤维（如聚乙烯纤维、聚酯纤维）和矿质石棉纤维等。 2）延长沥青耐久性的途径目前提高沥青耐久性方法， 主要是掺加一些较为昂贵的化学添加剂， 例如抗氧剂等； 但 使用抗氧剂前，必须通过试验对其技术上的有效性进行鉴定。当前对提高沥青耐久性最有 效的添加剂为专用炭黑，炭黑经助剂预处理后，可配制“炭黑改性沥青”。7欢迎。下载精品文档石油沥青的三大检验指标我国石油沥青是根据沥青的针入度（粘性）、延伸度（塑性）、软化点（温度稳定性

22、） 三项主要指标来评定的，所以 石油沥青的三项指标必须全部符合规定，才能明确 石油沥青 的牌号。（1）石油沥青针入度（粘性）粘稠石油沥青的粘性是用针入度值来表示的。粘性是在外力作用下抵抗变形的性能。石油沥青的牌号是以针入度的平均值来表示的。 如 30 号建筑石油沥青就是用针入度为 2540的平均值。针入度的检测是在 25C的温度下和在 5s 的时间内，用荷重 100 土 0.1g 的标准，针垂直穿入沥青的深度，称为 石油沥青的“针入度”，单位以 1/10mm 表示。它在 某种程度上反映沥青的硬度。数值越小沥青越硬，粘性愈大，则延伸度小，软化点高。粘性的大小与组分及温度有关。沥青质含量较高，当树

23、脂适量、油质含量较少时，则 粘性较大；温度升高时，贝胖占性随之降低，反之则随之增大。当针入度大于200 以上的道路石油沥青，已无法标出延伸度值。弹性体 SBS 改性沥青防水卷材_是以 SBS 苯乙烯一丁二烯一苯乙烯） 热塑性弹性体改性 沥青为浸涂材料，以优质聚酯毡、玻纤毡、玻纤增强聚酯毡为胎基，以细砂、矿物粒料、 PE 膜、铝膜等为覆面材料，采用专用机械搅拌、研磨而成的 弹性体改性沥青防水卷材。塑性体 APP 改性沥青防水卷材是以 APP（无规聚丙烯）或 APAOAPO 聚烯烃类聚合物） 改性沥青为浸涂材料，以优质聚酯毡、玻纤毡、为胎基，以细砂、矿物粒 （片）料、PE 膜为 覆面材料，采用先进

24、工艺精制而成的塑性体改性沥青防水卷材。石油沥青延伸度（塑性）塑性是指石油沥青在外力作用时产生变形而不破坏的能力。石油沥青的塑性与其组分有关，其中树脂含量增加，贝 U 塑性随之增高。温度及沥青膜层厚度也影响塑性，温度升高，塑性增大；沥青的膜层愈厚，塑性愈大，当膜层薄至1 何时，塑性近于消失。在 25E的常温下，沥青的塑性很好。沥青对振动冲击荷载有一定承受能力，塑性较好的沥青在产生裂 缝时，也会自行愈合。石油沥青的延伸度愈大，塑性愈好，柔性和抗断裂性能越好。弹性体 SBS 改性沥青防水卷材特点：1. 不透水性能强。2. 抗拉强度高，延伸率大，尺寸稳定性能好对基层收缩变形和开裂适应能力强。3.耐高低温性能好，SBS 适用于较低气温环境的