第6章瀝青材料

1、2006.11 第七章 瀝青及瀝青混合料 教學(xué)要求：教學(xué)要求： 1.掌握瀝青的組成、技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；掌握瀝青的組成、技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)； 2.掌握礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計(jì)；掌握礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計(jì)； 3.熟悉熱拌瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)方法。熟悉熱拌瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)方法。 重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)及難點(diǎn)： 礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計(jì)礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計(jì) 6.1 瀝青材料瀝青材料 一、瀝青的分類及基本組成結(jié)構(gòu)一、瀝青的分類及基本組成結(jié)構(gòu) 1.瀝青分類瀝青分類 天然瀝青天然瀝青: 石油浸入巖石或流出地表后，經(jīng)石油浸入巖石或流出地表后，經(jīng) 地球物理因素的長(zhǎng)期作地球物理因素的長(zhǎng)期作 用，輕質(zhì)組分揮發(fā)和縮用，輕質(zhì)

2、組分揮發(fā)和縮 聚而成的瀝青類物質(zhì)。聚而成的瀝青類物質(zhì)。 石油瀝青石油瀝青: 用石油煉制其它油品后的殘?jiān)佑檬蜔捴破渌推泛蟮臍堅(jiān)?工而得到的產(chǎn)品工而得到的產(chǎn)品 。 焦油瀝青焦油瀝青 ： 將各種有機(jī)物（煤、泥炭、木材將各種有機(jī)物（煤、泥炭、木材 等）干餾加工得到的焦等）干餾加工得到的焦 油，經(jīng)再加工而得到的油，經(jīng)再加工而得到的 產(chǎn)品。產(chǎn)品。 2. 瀝青的基本組成結(jié)構(gòu)瀝青的基本組成結(jié)構(gòu) 1）石油瀝青的化學(xué)組分）石油瀝青的化學(xué)組分 三組分分析法：三組分分析法： 油份油份 樹脂樹脂 地瀝青質(zhì)地瀝青質(zhì) 四組分分析法：四組分分析法： 瀝青質(zhì)瀝青質(zhì) 膠質(zhì)膠質(zhì) 飽和分飽和分 芳香分芳香分 石油瀝青的膠體結(jié)

3、構(gòu)石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu) 溶膠型結(jié)構(gòu)溶膠型結(jié)構(gòu) 瀝青質(zhì)的含量小于瀝青質(zhì)的含量小于10，這類瀝青分散度很高，近似，這類瀝青分散度很高，近似 真溶液，稱之為溶膠型瀝青。真溶液，稱之為溶膠型瀝青。 特點(diǎn)：對(duì)溫度變化敏感特點(diǎn)：對(duì)溫度變化敏感 凝膠型結(jié)構(gòu)凝膠型結(jié)構(gòu) 瀝青質(zhì)的含量達(dá)到或超過瀝青質(zhì)的含量達(dá)到或超過2030時(shí)，此時(shí)就形成了時(shí)，此時(shí)就形成了 凝膠型瀝青。凝膠型瀝青。 特點(diǎn)：具有粘彈性和較好的溫度穩(wěn)定性特點(diǎn)：具有粘彈性和較好的溫度穩(wěn)定性。 溶溶凝膠型結(jié)構(gòu)凝膠型結(jié)構(gòu) 瀝青質(zhì)含量適當(dāng)，并有較多的樹脂作為保護(hù)膜層。瀝青質(zhì)含量適當(dāng)，并有較多的樹脂作為保護(hù)膜層。 特點(diǎn)：高溫時(shí)具有較低的感溫性，低溫時(shí)又具有較好特

4、點(diǎn)：高溫時(shí)具有較低的感溫性，低溫時(shí)又具有較好 的形變能力。的形變能力。 2）煤油瀝青的基本組分）煤油瀝青的基本組分 游離碳游離碳 油分油分 軟樹脂軟樹脂 硬樹脂硬樹脂 二、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì) 1 1粘滯性粘滯性 粘滯性是瀝青材料抵抗外力作用下發(fā)生粘性變形的能力。粘滯性是瀝青材料抵抗外力作用下發(fā)生粘性變形的能力。 （1 1）針入度）針入度P P（針入度試驗(yàn)）（針入度試驗(yàn)） （2 2）標(biāo)準(zhǔn)粘度（標(biāo)準(zhǔn)粘度試驗(yàn)）標(biāo)準(zhǔn)粘度（標(biāo)準(zhǔn)粘度試驗(yàn)） 2 2塑性塑性 塑性是指瀝青材料在外力作用下，產(chǎn)生變形而不破壞，塑性是指瀝青材料在外力作用下，產(chǎn)生變形而不破壞， 除去外力后，仍能保持變形后形狀的性質(zhì)。除去外力后，仍

5、能保持變形后形狀的性質(zhì)。 用延度表示（延度試驗(yàn)）用延度表示（延度試驗(yàn)） 3 3溫度敏感性溫度敏感性 溫度敏感性是指瀝青的粘滯性和塑性隨溫度敏感性是指瀝青的粘滯性和塑性隨 溫度升降而變化的性質(zhì)。溫度升降而變化的性質(zhì)。 評(píng)價(jià)瀝青感溫性的指標(biāo)評(píng)價(jià)瀝青感溫性的指標(biāo): : 軟化點(diǎn)（軟化點(diǎn)試軟化點(diǎn)（軟化點(diǎn)試 驗(yàn)）、針入度指數(shù)驗(yàn)）、針入度指數(shù)PIPI 4 4大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性 指石油瀝青在大氣綜合因素（空氣、陽光、氣溫指石油瀝青在大氣綜合因素（空氣、陽光、氣溫 和風(fēng)雨冰凍等）長(zhǎng)期作用下抵抗和風(fēng)雨冰凍等）長(zhǎng)期作用下抵抗老化老化的性能。的性能。 評(píng)價(jià)指標(biāo)：蒸發(fā)損失和蒸發(fā)后針入度比評(píng)價(jià)指標(biāo)：蒸發(fā)損失和蒸發(fā)后針入

6、度比 5.5.其它性質(zhì)其它性質(zhì) 溶解度、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)溶解度、閃點(diǎn)、燃點(diǎn) 以上所論的針入度、軟化點(diǎn)和延度是評(píng)價(jià)粘稠石以上所論的針入度、軟化點(diǎn)和延度是評(píng)價(jià)粘稠石 油瀝青的路用性能最常用的指標(biāo)，所以通稱石油油瀝青的路用性能最常用的指標(biāo)，所以通稱石油 瀝青的三大指標(biāo)。瀝青的三大指標(biāo)。 三、石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)三、石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1建筑石油瀝青建筑石油瀝青 建筑石油瀝青按針入度分為建筑石油瀝青按針入度分為40號(hào)、號(hào)、30號(hào)和號(hào)和10號(hào)三號(hào)三 個(gè)標(biāo)號(hào)。其針入度較?。ㄕ承暂^大），軟化點(diǎn)較高個(gè)標(biāo)號(hào)。其針入度較?。ㄕ承暂^大），軟化點(diǎn)較高 （耐熱性較好），但延度較?。ㄋ苄暂^小）。（耐熱性較好），但延度較小（塑性較

7、?。?技術(shù)性能應(yīng)符合表技術(shù)性能應(yīng)符合表6-4規(guī)定。規(guī)定。 2道路石油瀝青道路石油瀝青 道路石油瀝青有粘稠道路石油瀝青和液體道路石油瀝青。道路石油瀝青有粘稠道路石油瀝青和液體道路石油瀝青。 1）粘稠道路石油瀝青）粘稠道路石油瀝青 表表6-5 牌號(hào)越高，則粘性越?。瘁樔攵仍酱螅苄栽胶茫磁铺?hào)越高，則粘性越?。瘁樔攵仍酱螅苄栽胶茫?延度越大），溫度敏感性越大（即軟化點(diǎn)越低）。延度越大），溫度敏感性越大（即軟化點(diǎn)越低）。 2）液體道路石油瀝青）液體道路石油瀝青 按凝結(jié)速度分為：快凝按凝結(jié)速度分為：快凝AL(R)、中凝、中凝AL(M)和慢凝和慢凝AL(S) 三個(gè)等級(jí)。三個(gè)等級(jí)。 四、煤瀝

8、青 煤瀝青又稱焦油瀝青，在煙煤煉焦或制煤氣時(shí)，煤瀝青又稱焦油瀝青，在煙煤煉焦或制煤氣時(shí)， 從干餾所揮發(fā)的物質(zhì)中冷凝出煤焦油，再將煤焦從干餾所揮發(fā)的物質(zhì)中冷凝出煤焦油，再將煤焦 油繼續(xù)蒸餾得輕油、中油、重油和蒽油所剩的殘油繼續(xù)蒸餾得輕油、中油、重油和蒽油所剩的殘 渣即為煤瀝青。渣即為煤瀝青。 根據(jù)煤焦油蒸餾深度的不同，又分為低溫瀝青、根據(jù)煤焦油蒸餾深度的不同，又分為低溫瀝青、 中溫瀝青和高溫瀝青。中溫瀝青和高溫瀝青。 1.煤瀝青的性質(zhì)特點(diǎn)煤瀝青的性質(zhì)特點(diǎn) 煤瀝青與石油瀝青相比，性質(zhì)上表現(xiàn)出以煤瀝青與石油瀝青相比，性質(zhì)上表現(xiàn)出以 下特點(diǎn)：下特點(diǎn)： （1）溫度穩(wěn)定性較差。）溫度穩(wěn)定性較差。 （2）塑

9、性較差。）塑性較差。 （3）大氣穩(wěn)定性差。）大氣穩(wěn)定性差。 （4）防腐性較好。）防腐性較好。 （5）粘結(jié)性較好。）粘結(jié)性較好。 2.2.煤瀝青的應(yīng)用煤瀝青的應(yīng)用 煤瀝青具有很好的防腐能力、良好的粘結(jié)能力。煤瀝青具有很好的防腐能力、良好的粘結(jié)能力。 可用于配制防腐涂料、膠粘劑、防水涂料、油膏可用于配制防腐涂料、膠粘劑、防水涂料、油膏 以及制作油氈等。以及制作油氈等。 將煤瀝青和石油瀝青按適當(dāng)比例混合可形成一種將煤瀝青和石油瀝青按適當(dāng)比例混合可形成一種 穩(wěn)定膠體，稱為混合瀝青。穩(wěn)定膠體，稱為混合瀝青。 混合瀝青綜合了兩種瀝青的優(yōu)點(diǎn)，使得粘性、溫混合瀝青綜合了兩種瀝青的優(yōu)點(diǎn)，使得粘性、溫 度穩(wěn)定性、

10、塑性均有顯著改善。度穩(wěn)定性、塑性均有顯著改善。 五、瀝青的摻配、改性及主要瀝青制品五、瀝青的摻配、改性及主要瀝青制品 1.1.瀝青材料摻配瀝青材料摻配 某一牌號(hào)的石油瀝青往往不能滿足工程技術(shù)要求，需某一牌號(hào)的石油瀝青往往不能滿足工程技術(shù)要求，需 用不同牌號(hào)瀝青進(jìn)行摻配。用不同牌號(hào)瀝青進(jìn)行摻配。 兩種瀝青摻配時(shí)摻配量與軟化點(diǎn)之間呈比例關(guān)系，通兩種瀝青摻配時(shí)摻配量與軟化點(diǎn)之間呈比例關(guān)系，通 常按直線規(guī)律進(jìn)行兩種瀝青摻配計(jì)算。常按直線規(guī)律進(jìn)行兩種瀝青摻配計(jì)算。 （石油瀝青與煤瀝青的摻配（混合瀝青） 選擇化學(xué)性質(zhì)及密度均相近的石油瀝青和煤瀝青，按適當(dāng) 的比例摻合，可能得到穩(wěn)定的混合瀝青，石油瀝青的摻量

11、 一般應(yīng)小于20%或大于70%。 2.2.其它改性瀝青其它改性瀝青 1）礦物填充料改性瀝青）礦物填充料改性瀝青 礦物填充料常用的有以下幾種：礦物填充料常用的有以下幾種： 滑石粉 、石灰石粉 、云母粉 、石棉粉 2）橡膠瀝青）橡膠瀝青 常用瀝青改性的橡膠有：常用瀝青改性的橡膠有： 氯丁橡膠氯丁橡膠 、丁基橡膠、丁基橡膠 、再生橡膠、再生橡膠 3）合成樹脂類改性材料）合成樹脂類改性材料 4）橡膠和樹脂改性材料）橡膠和樹脂改性材料 3. 瀝青制品瀝青制品 1 1）液體瀝青）液體瀝青冷底子油冷底子油 冷底子油是將汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯、煤焦油等冷底子油是將汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯、煤焦油等 有機(jī)溶劑與瀝青溶合制得的一種液體瀝青。有機(jī)溶劑與瀝青溶合制得的一種液體瀝青。 液體瀝青和乳化瀝青在常溫下便具有流動(dòng)性，不液體瀝青和乳化瀝青在常溫下便具有流動(dòng)性，不 需加熱即可施工需加熱即可施工。 2 2）瀝青膠）瀝青膠瀝青瑪蹄脂瀝青瑪蹄脂 4.瀝青材料使用的注意事項(xiàng)瀝青材料使用的注意事項(xiàng) 1、不同品種和牌號(hào)的瀝青，應(yīng)分別堆放，避免、不同品種和牌號(hào)的瀝青，應(yīng)分別堆放，避免 相互混雜。相互混雜。