第三章有機(jī)結(jié)合料

長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院主講人：汪海年長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院8/ec/C24/index.asp

第三章有機(jī)結(jié)合料2內(nèi)容簡(jiǎn)介與學(xué)習(xí)要求內(nèi)容簡(jiǎn)介瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)（了解）普通石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)及評(píng)價(jià)指標(biāo)（掌握）普通石油瀝青常規(guī)試驗(yàn)方法（掌握）我國(guó)道路石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（熟悉）改性瀝青、其他瀝青的技術(shù)性質(zhì)美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（了解）學(xué)習(xí)難點(diǎn)針入度、軟化點(diǎn)、延度及其測(cè)試方法參考資料《瀝青與瀝青混合料》，黃曉明主編，人民交通出版社公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程(JTGE20-2011)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTGF40—2004)本章主要內(nèi)容普通石油瀝青3.1改性瀝青3.2其它瀝青3.334 3.1.1瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)

3.1.2普通石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)

3.1.3普通石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3.1.4美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)第一節(jié)普通石油瀝青第一節(jié)普通石油瀝青3.1.1瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)石油瀝青的工藝概述石油瀝青的化學(xué)組分石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu)（1）瀝青的分類瀝青材料(Bituminousmaterial)：

極其復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘伲ㄑ?、硫、氮）的衍生物組成的混合物。3.1.1瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)油氣在地下分布油氣在地下的生成空間-----生油層油氣在地下的存貯與流動(dòng)空間－儲(chǔ)集層油氣在地下的保護(hù)層----蓋層3.1.1瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)天然瀝青天然瀝青是石油在自然界長(zhǎng)期受地殼擠壓并與空氣、水接觸逐漸變化而形成的，以天然形態(tài)存在的石油瀝青，其中常混有一定比例的礦物質(zhì)。按形成的環(huán)境可分為湖瀝青、巖瀝青、海底瀝青等湖瀝青湖瀝青的形成是石油不斷從地殼中冒出，存在于天然湖中，經(jīng)長(zhǎng)年沉降、變化、硬化而形成的天然瀝青，代表性產(chǎn)品有位于西印度群島的特立尼達(dá)島的特立尼達(dá)湖瀝青，TrinidaLakeAsphalt(簡(jiǎn)寫為TLA)

/question/31750414.html巖瀝青巖瀝青是石油不斷地從地殼中冒出，存在于山體、巖石裂隙中長(zhǎng)期蒸發(fā)凝固而形成的天然瀝青。代表性產(chǎn)品：布敦巖瀝青(BRA)和北美巖瀝青。我國(guó)新疆、青海及四川一帶也有儲(chǔ)量豐富的天然巖瀝青/view/2418885.htm11（2）石油瀝青的生產(chǎn)原油開采石油煉制成品瀝青3.1.1瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)12（3）石油瀝青的元素組成多種碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘伲ㄑ?、硫、氮）衍生物組成的混合物分子式：CnH2n+aObScNd元素組成：碳（80%～87%），氫（10%～15%），非烴元素（氧、硫、氮等，＜３％），此外還含有一些微量的金屬元素

部分石油瀝青渣油的元素組成渣油名稱C（%）H（%）H/CS（%）N（%）大慶渣油86.4312.271.700.170.29勝利渣油85.5011.601.621.260.85沙中渣油84.009.951.425.300.58科威特渣油83.9710.121.455.050.31伊朗重質(zhì)渣油85.0410.241.443.600.703.1.1瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)13（4）石油瀝青的化學(xué)組分三組分：油分、樹脂和瀝青質(zhì)四組分：飽和分、芳香分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)3.1.1瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)瀝青飽和分正庚烷沉淀瀝青質(zhì)不可溶解軟瀝青質(zhì)可溶解膠質(zhì)正庚烷沖洗甲苯?jīng)_洗甲苯/乙醇沖洗芳香分膠質(zhì)第一芳香分飽和分第二芳香分瀝青質(zhì)3.1.1瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)蠟的影響？？石蠟對(duì)瀝青性能的影響：

高溫穩(wěn)定性

低溫抗裂性

水穩(wěn)定性（集料與瀝青的粘附性）

3.1.1瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)嚴(yán)格控制含蠟量＜3%16溶凝膠型凝膠型1444331221-飽和分；2-芳香分；3-膠質(zhì)；4-瀝青質(zhì)溶膠型膠體結(jié)構(gòu)類型如何判斷??（5）膠體結(jié)構(gòu)：溶膠型、凝膠型、溶凝膠型3.1.1瀝青分類、組分及膠體結(jié)構(gòu)瀝青質(zhì)含量<10%15%～25%＞30%3.1.2道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)物理性質(zhì)路用性質(zhì)第一節(jié)普通石油瀝青18物理性質(zhì)密度體積膨脹系數(shù)介電常數(shù)黏滯性黏度稠度低溫性質(zhì)延性脆性感溫性質(zhì)黏附性耐久性

其他性質(zhì)粘彈性3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)技術(shù)性質(zhì)

191、物理性質(zhì)（1）密度、相對(duì)密度密度：規(guī)定溫度下單位體積所具有的質(zhì)量

公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程(JTGE20-2011)規(guī)定的溫度為15℃相對(duì)密度：在規(guī)定溫度下，瀝青質(zhì)量與同體積的水質(zhì)量之比值用途：計(jì)量（計(jì)價(jià)）、瀝青混合料組成設(shè)計(jì)3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)20試驗(yàn)方法：

采用密度瓶，測(cè)試m瓶、m瓶+滿水、m瓶+瀝青、m瓶+瀝青+水密度瓶規(guī)范中唯一沒有測(cè)試結(jié)果范圍的指標(biāo)3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)221、物理性質(zhì)（2）體膨脹系數(shù)（3）介電常數(shù)

測(cè)試不同溫度下的密度，依據(jù)下式計(jì)算：

式中：A——瀝青的體膨脹系數(shù)；

T1，T2——測(cè)試溫度（℃）；

Dr1，Dr2——分別為溫度T1和T2時(shí)的密度(g/cm3)。英國(guó)道路研究所（TRRL）研究認(rèn)為：瀝青對(duì)氧、雨、紫外線等的耐氣候老化能力、瀝青路面抗滑性能與介電常數(shù)有關(guān)。3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)232、路用性質(zhì)（1）粘滯性定義：瀝青在外力作用下抵抗變形的能力，反映瀝青內(nèi)部材料阻礙其相對(duì)流動(dòng)的特性，一般采用剪切變形模型描述影響因素：粘滯性的大小與組分、溫度有關(guān)。瀝青質(zhì)高，含適量樹脂、少量油分時(shí)，粘滯性較大。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高時(shí)，粘滯性隨之降低表達(dá)方式：絕對(duì)粘度、相對(duì)粘度式中： 為反映粘滯性的系數(shù)； 為剪切應(yīng)力； 為剪切變形速率。3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)242、路用性質(zhì)（1）粘滯性絕對(duì)粘度動(dòng)力粘度Dynamicviscosity——真空減壓毛細(xì)管法,Pa·s3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)式中：

—在溫度T測(cè)定的動(dòng)力粘度（Pa·s）

k—粘度計(jì)常數(shù)(Pa·s/s）

t—流經(jīng)規(guī)定體積的時(shí)間(s）T=60oC252、路用性質(zhì)（1）粘滯性絕對(duì)粘度動(dòng)力粘度Dynamicviscosity——真空減壓毛細(xì)管法,Pa·s運(yùn)動(dòng)粘度Kinematicviscosity——毛細(xì)管法,mm2/s3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)式中：VT—在溫度T測(cè)定的運(yùn)動(dòng)粘度（mm2/s）

C——粘度計(jì)標(biāo)定常數(shù)(mm2/s2）

t——流經(jīng)規(guī)定體積的時(shí)間(s）。

T=135oC262、路用性質(zhì)（1）粘滯性絕對(duì)粘度動(dòng)力粘度Dynamicviscosity——真空減壓毛細(xì)管法,Pa·s運(yùn)動(dòng)粘度Kinematicviscosity——毛細(xì)管法,mm2/s表觀粘度Apparentviscosity——布洛克菲爾德粘度計(jì)Pa·s3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)272、路用性質(zhì)（1）粘滯性相對(duì)粘度（液體瀝青）標(biāo)準(zhǔn)粘度試驗(yàn)3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì) 規(guī)定溫度條件下，通過規(guī)定流孔直徑，流出50mL體積，所需的時(shí)間[CT,d]，以s計(jì)。 Ex.C60,5=50s

T=25、60oCd=3、4、5、10mm282、路用性質(zhì)（1）粘滯性相對(duì)粘度（粘稠瀝青）針入度Penetration——針入度儀，0.1mm軟化點(diǎn)Softeningpoint——軟化點(diǎn)儀，oC針入度儀軟化點(diǎn)儀3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)針入度（三大指標(biāo)之一）作用：分級(jí)指標(biāo)試驗(yàn)方法：JTGE20-2011在規(guī)定的溫度和時(shí)間內(nèi)，記錄一定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)針垂直貫入試樣的深度表示方法：PT，m，t表示規(guī)定溫度下的條件黏度Ex.P25℃，100g，5s=65(0.1mm)293.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)針入度儀T=5、15、25、35oC軟化點(diǎn)（三大指標(biāo)之二）定義：瀝青條件固化點(diǎn)到滴落點(diǎn)的溫度間隔的87.21%為軟化點(diǎn)。測(cè)試方法：JTGE20-2011將瀝青試樣裝入規(guī)定尺寸的銅環(huán)內(nèi)試樣上放置標(biāo)準(zhǔn)鋼球（重3.5g）

在水或甘油中，以5℃/min加熱

瀝青軟化下垂至25.4mm時(shí)的溫度表示方法：TR&B達(dá)到規(guī)定條件黏度的溫度303.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)軟化點(diǎn)儀（2）低溫性質(zhì)313.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)弗拉斯脆點(diǎn)儀勁度約為2.1×109Pa定義：瀝青在低溫下抵抗開裂的能力測(cè)試方法：JTGE20-2011將0.4g瀝青試樣均勻涂在金屬片上，置于有冷卻設(shè)備的脆點(diǎn)儀內(nèi)，使涂有瀝青的金屬片重復(fù)彎曲，降溫速率1℃/min,

瀝青薄膜產(chǎn)生斷裂時(shí)的溫度為脆點(diǎn)。表達(dá)方式：脆性、延性延度（三大指標(biāo)之三）定義：指瀝青受到外力的拉伸作用時(shí)，所能承受的塑性變形的總能力。測(cè)試方法：JTGE20-2011

瀝青試樣制成∞字型

在規(guī)定速度和溫度下

拉伸至斷時(shí)的長(zhǎng)度

以cm表示

溫度：25℃、15℃、10℃、5℃

拉伸速率：5±0.25cm/min。表示方法：D323.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)延度儀彎曲梁流變?cè)囼?yàn)（BBR）將瀝青先RTFOT短期老化，再PAV壓力老化。彎曲試驗(yàn)在彎曲流變儀器（BBR）上進(jìn)行，測(cè)試瀝青小梁試件在在蠕變荷載作用下的勁度，用蠕變荷載模擬溫度下降時(shí)路面中可產(chǎn)生的應(yīng)力。

3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)彎曲流變?cè)囼?yàn)?zāi)Ｊ绞疽鈭D彎曲梁流變?cè)囼?yàn)（BBR）3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)S≤300MPamvalue≥0.3瀝青的低溫性能制冷裝置計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)液浴直接拉伸試驗(yàn)是SHRP為測(cè)試瀝青拉伸性能而開發(fā)的，用以測(cè)試瀝青在低溫時(shí)的極限拉伸應(yīng)變。測(cè)得的結(jié)果是試件拉斷時(shí)的荷載和伸長(zhǎng)變形，計(jì)算試件的應(yīng)力和應(yīng)變算。形狀：?jiǎn)♀徳嚰兀杭s3g總長(zhǎng)：40mm

有效標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度：27mm面積：36mm2直接拉伸實(shí)驗(yàn)（DTT）3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)

圖3-17給出了不同溫度下直接拉伸試驗(yàn)的破壞應(yīng)變及試驗(yàn)應(yīng)力關(guān)系圖，相應(yīng)于低溫狀態(tài)脆性破壞的試件的應(yīng)變通常不大于1%，因此SHRP規(guī)范要求直接拉伸試驗(yàn)的破壞應(yīng)變不得大于1%。圖3-17直接拉伸試驗(yàn)的破壞應(yīng)變與應(yīng)力關(guān)系示意圖1）針入度－溫度感應(yīng)性系數(shù)ＡlgP

T25℃P

T25℃（3）感溫性質(zhì)針入度指數(shù)（PI）383.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)2）針入度指數(shù)（PI）的確定PI＜-2溶膠型瀝青＞+2凝膠型瀝青＝-2～+2溶凝膠型瀝青普費(fèi)假定:感溫性最小PI=20、感溫性最大PI=-10由于A值很小，為使PI值在+20～-10之間，A值乘以50，（3）感溫性質(zhì)針入度指數(shù)（PI）393.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)

當(dāng)量軟化點(diǎn)T800與當(dāng)量脆點(diǎn)T1.2

與瀝青針入度800與1.2所對(duì)應(yīng)的溫度

3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)影響因素（1）熱的影響：加速分子運(yùn)動(dòng)，蒸發(fā)瀝青，加速瀝青化學(xué)反應(yīng)。尤其在氧參與下（2）氧的影響：氧在加熱作用下，脫氫作用，組分發(fā)生移行：方向分轉(zhuǎn)為膠質(zhì)，膠質(zhì)轉(zhuǎn)為瀝青質(zhì)（3）光的影響：光化學(xué)反應(yīng)，加速氧化，增加瀝青中羥基和碳氧基（4）水的影響：在光、氧、熱共同作用時(shí)，起催化劑作用3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)（3）耐久性瀝青薄膜加熱試驗(yàn)（TFOT）

盛樣皿內(nèi)徑：140mm，深9.5～10mm

試樣質(zhì)量：50g

加熱溫度：163℃±1℃

加熱時(shí)間：5h

測(cè)試指標(biāo)：質(zhì)量損失，殘留物的針入度、軟化點(diǎn)、延度。3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)（RTFOT）

瀝青試樣：35g

瓶：高140mm，直徑64mm

加熱溫度：163℃

旋轉(zhuǎn)速率：15r/min

老化時(shí)間：75min3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)壓力老化試驗(yàn)（PAV）

老化溫度：90～110℃

老化時(shí)間：20h

壓力：2.1MPa三、石油瀝青路用技術(shù)性質(zhì)測(cè)試指標(biāo)：質(zhì)量損失（如何變化？）殘留物的針入度、軟化點(diǎn)、延度（如何變化？？）（4）耐久性瀝青薄膜加熱試驗(yàn)（TFOT）旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)（RTFOT）壓力老化試驗(yàn)（PAV）短期老化長(zhǎng)期老化TFOTRTFOTPAV463.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)瀝青是一種典型的粘彈性物體，具有蠕變和應(yīng)力松弛行為，還具有瞬時(shí)彈性回復(fù)和彈性滯后現(xiàn)象（簡(jiǎn)稱彈性后效）。響瀝青性能的因素：溫度、荷載作用方式和荷載作用時(shí)間可采用勁度模量來(lái)反應(yīng)蠕變曲線應(yīng)力松弛曲線（5）粘彈性質(zhì)3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)復(fù)數(shù)剪切模量G*和相位角

G*是材料重復(fù)剪切變形時(shí)總阻力的度量，包括彈性（可恢復(fù)）部分和粘性（不可恢復(fù)）部分。相位角是可恢復(fù)與不可恢復(fù)變形的相對(duì)指標(biāo)。f－擺動(dòng)板頻率；△t－應(yīng)變滯后時(shí)間，s。3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)（6）黏附性評(píng)價(jià)方法：水煮法（13.2～19mm）、水浸法（9.5～13.2mm）主觀性較強(qiáng)有待進(jìn)一步改進(jìn)水煮法測(cè)試：JTGE20-2011 取13.2~19mm的規(guī)則集料5顆，洗凈、烘干 細(xì)線系牢集料中部，浸入加熱好的瀝青，充分裹覆、提起、冷卻 置入微沸的水中3分鐘，觀測(cè)瀝青膜剝落程度表示方法：

粘附等級(jí)（共5級(jí)）3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)（7）閃點(diǎn)和燃點(diǎn)

主要是反映施工安全性能。（8）溶解度

瀝青在三氯乙烯中溶解的百分率－有效物質(zhì)含量。（9）含水率

加熱過程中，瀝青如果含水量過多，易產(chǎn)生溢鍋現(xiàn)象，使材料損失，甚至引起火災(zāi)3.1.2

道路石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)2、路用性質(zhì)513.1.3普通石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)道路石油瀝青的分級(jí)方法我國(guó)粘稠道路石油瀝青的技術(shù)要求我國(guó)液體瀝青的技術(shù)要求針入度分級(jí)－P

按所測(cè)得的瀝青25℃針入度所處水平劃分瀝青牌號(hào)粘度分級(jí)－A

按真空毛細(xì)管法測(cè)得瀝青60℃粘度所處水平劃分瀝青牌號(hào)

☆按原樣瀝青60℃粘度分級(jí)(AC)；

☆按薄膜烘箱(TFOT)或旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱(RTFOT)試驗(yàn)后殘余物60℃粘度分級(jí)(AR)兩種分級(jí)體系性能分級(jí)PG

按瀝青所能夠適應(yīng)的最高和最低環(huán)境溫度來(lái)劃分瀝青牌號(hào)（1）道路石油瀝青的分級(jí)方法523.1.3

普通石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按照25oC針入度指標(biāo)進(jìn)行瀝青分級(jí)——7個(gè)標(biāo)號(hào)

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTGF30-2004）分級(jí)16013011090705030針入度范圍140~200120~140100~12080~10060~8040~6020~40按照技術(shù)性能進(jìn)行瀝青分類：A、B、C

①針入度指數(shù)PI ②軟化點(diǎn)、60℃粘度、延度（10℃、15℃） ③TFOT或RTFOT ④蠟含量、閃點(diǎn)、溶解度53（2）我國(guó)粘稠道路石油瀝青的技術(shù)要求3.1.3

普通石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)瀝青等級(jí)適用范圍A級(jí)瀝青各個(gè)等級(jí)的公路，適用于任何場(chǎng)合和層次。B級(jí)瀝青①高速公路、一級(jí)公路瀝青下面層及以下的層次，二級(jí)及二級(jí)以下公路的各個(gè)層次；②用作改性瀝青、乳化瀝青、改性乳化瀝青、稀釋瀝青的基質(zhì)瀝青。C級(jí)瀝青三級(jí)及三級(jí)以下公路的各個(gè)層次。瀝青等級(jí)、標(biāo)號(hào)一般以70#、90#居多54（2）我國(guó)粘稠道路石油瀝青的技術(shù)要求3.1.3

普通石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)55（3）我國(guó)液體瀝青的技術(shù)要求3.1.3

普通石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按凝固速度可分為快凝AL（R）、中凝AL（M）、慢凝AL（S）三個(gè)等級(jí)快凝，按粘度劃分為兩個(gè)標(biāo)號(hào)中凝和慢凝液體瀝青各劃分為六個(gè)標(biāo)號(hào)粘度測(cè)試方法：標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)測(cè)定蒸餾餾分含量及殘餾物的性質(zhì)閃點(diǎn)和含水量563.1.4美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)瀝青PG分級(jí)PG瀝青的技術(shù)性質(zhì)PG瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)PG分級(jí)PG64-22PerformanceGrade（性能等級(jí)）平均7天最高路面溫度最低路面溫度SHRP標(biāo)準(zhǔn)是唯一的一個(gè)基于道路所在地區(qū)的氣候特點(diǎn)的性能標(biāo)準(zhǔn)，其物理特性要求相同，但是其試驗(yàn)溫度隨特定條件的改變而改變。針入度分級(jí)

（1）針入度

（2）軟化點(diǎn)

（3）延度我國(guó)瀝青指標(biāo)體系就是以三大指標(biāo)等經(jīng)驗(yàn)性指標(biāo)為核心的指標(biāo)體系。573.1.4

美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)性能施工流動(dòng)性高溫穩(wěn)定性抗疲勞性能低溫抗裂要求施旋轉(zhuǎn)粘度<3Pas工流動(dòng)性高溫動(dòng)態(tài)剪切G*/sinδ>2.2kPa動(dòng)態(tài)剪切G*/sinδ<5000kPa蠕變勁度S<300MPa,m>0.3直接拉伸破壞應(yīng)變>1.0%試驗(yàn)溫度135℃最高溫度中間溫度最低溫度583.1.4

美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)PG瀝青的技術(shù)性質(zhì)SHRP提出了對(duì)用于各種環(huán)境的瀝青膠結(jié)料應(yīng)采用統(tǒng)一的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，即雖然在不同的使用環(huán)境條件下，但對(duì)其高溫性能、低溫性能、疲勞等性能的要求是相同的；所不同的是此性能的檢測(cè)條件應(yīng)用其實(shí)際使用條件相同。高溫等級(jí)低溫等級(jí)PG46-34，40，46PG52-10，16，22，28，34，40，46PG58-10，22，28，34，40PG64-10，16，22，28，34，40PG70-10，16，22，28，34，40PG76-10，16，22，28，34PG82-10，16，22，28，34593.1.4

美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)PG瀝青的技術(shù)性質(zhì)動(dòng)態(tài)剪切流變儀DSR彎曲梁流變儀BBR旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)RTV直接拉伸儀DTT603.1.4

美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)PG瀝青的技術(shù)性質(zhì)

PG46 PG52PG58 PG64 PG70 PG76 PG82(RotationalViscosity)RV

90 90 100 100 100(110) 100(110) 110(110)(FlashPoint)FP

46 52 58 64 7076 82

46 52 58 64 7076 82(ROLLINGTHINFILMOVEN)RTFOMassLoss<1.00%(DirectTension)DT(BendingBeamRheometer)BBRPhysicalHardening28-34-40-46-10-16-22-28-34-40-46-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-10-16-22-28-34Avg7-dayMax,oC1-dayMin,oC

(PRESSUREAGINGVESSEL)PAVORIGINAL>1.00kPa

<5000kPa

>2.20kPa

S<300MPam>0.300ReportValue>1.00%20Hours,2.07MPa

107425221916131072522191613312825221916343128

252219373431282540373431(DynamicShearRheometer)DSRG*sin

(BendingBeamRheometer)BBR“S”Stiffness&“m”-value-24-30-360-6

-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24-24-30-360-6-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

<

3

Pa.s

@

135oC>230oCCEC613.1.4

美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)PG瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

PG46 PG52PG58 PG64 PG70 PG76 PG82(RotationalViscosity)RV

90 90 100 100 100(110) 100(110) 110(110)(FlashPoint)FP

46 52 58 64 7076 82

46 52 58 64 7076 82(ROLLINGTHINFILMOVEN)RTFOMassLoss<1.00%(DirectTension)DT(BendingBeamRheometer)BBRPhysicalHardening28-34-40-46-10-16-22-28-34-40-46-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-10-16-22-28-34Avg7-dayMax,oC1-dayMin,oC(PRESSUREAGINGVESSEL)PAVORIGINAL<5000kPa>2.20kPaS<300MPam>0.300ReportValue>1.00%20Hours,2.07MPa

107425221916131072522191613312825221916343128

252219373431282540373431(DynamicShearRheometer)DSRG*sin

(BendingBeamRheometer)BBR“S”Stiffness&“m”-value-24-30-360-6

-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24-24-30-360-6-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

<

3

Pa.s

@

135oC>230oCCEC5864TestTemperatureChangesSpecRequirementRemainsConstant>1.00kPa623.1.4

美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)PG瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.1.4

美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)PG瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

PG46 PG52PG58 PG64 PG70 PG76 PG82(RotationalViscosity)RV

90 90 100 100 100(110) 100(110) 110(110)(FlashPoint)FP

46 52 58 64 7076 82

46 52 58 64 7076 82(ROLLINGTHINFILMOVEN)RTFOMassLoss<1.00%(DirectTension)DT(BendingBeamRheometer)BBRPhysicalHardening28-34-40-46-10-16-22-28-34-40-46-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-10-16-22-28-34Avg7-dayMax,oC1-dayMin,oC(PRESSUREAGINGVESSEL)PAVORIGINAL<5000kPaS<300MPam>0.300ReportValue>1.00%20Hours,2.07MPa

107425221916131072522191613312825221916343128

252219373431282540373431(DynamicShearRheometer)DSRG*sin

(BendingBeamRheometer)BBR“S”Stiffness&“m”-value-24-30-360-6

-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24-24-30-360-6-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

<

3

Pa.s

@

135oC>230oCCEC>1.00kPa>2.20kPaUnagedRTFOAged4.2PG瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)633.1.4

美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)PG瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

PG46 PG52PG58 PG64 PG70 PG76 PG82(RotationalViscosity)RV

90 90 100 100 100(110) 100(110) 110(110)(FlashPoint)FP

46 52 58 64 7076 82

46 52 58 64 7076 82(ROLLINGTHINFILMOVEN)RTFOMassLoss<1.00%(DirectTension)DT(BendingBeamRheometer)BBRPhysicalHardening28-34-40-46-10-16-22-28-34-40-46-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-10-16-22-28-34Avg7-dayMax,oC1-dayMin,oC(PRESSUREAGINGVESSEL)PAVORIGINAL>1.00kPa>2.20kPaS<300MPam>0.300ReportValue>1.00%20Hours,2.07MPa

107425221916131072522191613312825221916343128

252219373431282540373431(DynamicShearRheometer)DSRG*sin

(BendingBeamRheometer)BBR“S”Stiffness&“m”-value-24-30-360-6

-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24-24-30-360-6-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

<

3

Pa.s

@

135oC>230oCCEC<5000kPaPAVAged643.1.4

美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)PG瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

PG46 PG52PG58 PG64 PG70 PG76 PG82(RotationalViscosity)RV

90 90 100 100 100(110) 100(110) 110(110)(FlashPoint)FP

46 52 58 64 7076 82

46 52 58 64 7076 82(ROLLINGTHINFILMOVEN)RTFOMassLoss<1.00%(DirectTension)DT(BendingBeamRheometer)BBRPhysicalHardening28-34-40-46-10-16-22-28-34-40-46-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-10-16-22-28-34Avg7-dayMax,oC1-dayMin,oC(PRESSUREAGINGVESSEL)PAVORIGINAL>1.00kPa<5000kPa>2.20kPa20Hours,2.07MPa

107425221916131072522191613312825221916343128

252219373431282540373431(DynamicShearRheometer)DSRG*sin

(BendingBeamRheometer)BBR“S”Stiffness&“m”-value-24-30-360-6

-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24-24-30-360-6-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

<

3

Pa.s

@

135oC>230oCCECS<300MPam>0.300ReportValue>1.00%PAVAged653.1.4

美國(guó)SHRP瀝青PG分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)PG瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

PG46 PG52PG58 PG64 PG70 PG76 PG82(RotationalViscosity)RV

90 90 100 100 100(110) 100(110) 110(110)(FlashPoint)FP

46 52 58 64 7076 82

46 52 58 64 7076 82(ROLLINGTHINFILMOVEN)RTFOMassLoss<1.00%(DirectTension)DT(BendingBeamRheometer)BBRPhysicalHardening28-34-40-46-10-16-22-28-34-40-46-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-10-16-22-28-34Avg7-dayMax,oC1-dayMin,oC(PRESSUREAGINGVESSEL)PAVORIGINAL>1.00kPa<5000kPa>2.20kPa20Hours,2.07MPa

107425221916131072522191613312825221916343128

252219373431282540373431(DynamicShearRheometer)DSRG*sin

(BendingBeamRheometer)BBR“S”Stiffness&“m”-value-24-30-360-6

-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24-24-30-360-6-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

(DynamicShearRheometer)DSRG*/sin

<

3

Pa.s

@

135oC>230oCCECS<300MPam>0.300ReportValue>1.00%PAVAged6667 3.2.1概況 3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青 3.2.3改性瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

第二節(jié)改性瀝青渣油硫化改性廢橡膠粉和SBR為主引進(jìn)PE改性瀝青20世紀(jì)60年代20世紀(jì)80年代20世紀(jì)90年代以SBS改性瀝青為主近年來(lái)化學(xué)網(wǎng)構(gòu)改性瀝青SBS改性瀝青硅藻土此外，高聚物復(fù)合改性瀝青硅藻土改性瀝青化學(xué)改性瀝青3.2.1改性瀝青概況表面層表面層、中面層高速公路高速公路、一級(jí)、二級(jí)路改性瀝青使用量持續(xù)攀升改性瀝青應(yīng)用范圍越來(lái)越廣公路等級(jí)：結(jié)構(gòu)層：3.2.1改性瀝青概況由“瀝青的改性”發(fā)展為“混合料的改性”，改性方式由“內(nèi)摻式”轉(zhuǎn)變?yōu)椤巴鈸绞健薄?.2.1改性瀝青概況改性技術(shù)瀝青的改性（內(nèi)摻式）混合料的改性（外摻式）工藝類別物理改性化學(xué)改性單一改性復(fù)合改性常用改性劑SBS、SBR、PE、炭黑等，以膠體磨工藝為主。以SBS、EVA、EMA等為主，加化學(xué)穩(wěn)定劑。各類纖維、廢舊橡膠粉和塑料粉、硅藻土等。國(guó)外PRI和Duroflex等添加劑，國(guó)產(chǎn)ExM外摻改性劑等。3.2.1改性瀝青概況（1）瀝青改性技術(shù)橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑，或使瀝青輕度氧化3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青改性瀝青品種的選擇①提高抗永久變形能力 熱塑性橡膠類、熱塑性樹脂類②提高抗低溫開裂能力 熱塑性橡膠類、橡膠類③提高抗疲勞開裂能力 熱塑性橡膠類、橡膠類、熱塑性樹脂類④提高抗水損害能力 各類抗剝落劑外摻劑（1）瀝青改性技術(shù)3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青（2）常用聚合物改性瀝青3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青1.丁苯橡膠（SBR）改性瀝青－CH2－CH＝CH－CH2－CH2－CH－SBR摻量％0123466726℃針入度101908377787670706℃延度cm0.26117126>16060℃粘度Pas88.2122.7128.6168.4192.6246.4302.1429.2136℃粘度mm2/s420.6604.7669.4669.4777.9878.010491429SBR對(duì)瀝青的常溫性能影響不大，高溫性能有一定的提高，較為突出的是瀝青的低溫變形能力大幅度提高（2）常用聚合物改性瀝青3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青1.丁苯橡膠（SBR）改性瀝青SBR對(duì)瀝青的常溫性能影響不大，高溫性能有一定的提高，較為突出的是瀝青的低溫變形能力大幅度提高（2）常用聚合物改性瀝青3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青－CH2－CH＝CH－CH2－CH2－CH－2.PE改性瀝青包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、乙烯一乙酸乙烯酯共聚物(EVA)

提高瀝青結(jié)合料的常溫粘度，改善高溫穩(wěn)定性，有利于提高瀝青的強(qiáng)度和勁度低溫性能改善效果不顯著易離析（2）常用聚合物改性瀝青3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青3.苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物（SBS）改性瀝青－[CH2－CH＝CH－CH2]n1－[CH－CH2]m－[CH2－CH＝CH－CH2]n2－

SBS的加入可以非常明顯的改善瀝青的高溫和低溫性能SBS摻量％02346678PI-1.19-0.60-0.410.040.991.381.902.30TR&B℃46.6496670769397996℃延度cm9.618.826.338.140.239.842.348.626℃彈性恢復(fù)％1964.664.38690.798.399.310060℃粘度Pas143.7/417.31787460012700//（2）常用聚合物改性瀝青3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青4.環(huán)氧樹脂改性瀝青從嚴(yán)格意義上講，環(huán)氧瀝青不屬于一般的改性瀝青南京長(zhǎng)江二橋的橋面鋪裝在國(guó)內(nèi)首次采用這項(xiàng)技術(shù)。（2）常用聚合物改性瀝青3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青CH2-CH-CH2-[-O-C6H6-C(C2H6)-C6H6-O-CH2-CHOH-CH2-]n-O-C6H6-C(C2H6)-C6H6-O-CH2-CH-CH2OO蕪湖長(zhǎng)江大橋武漢長(zhǎng)江二橋南京長(zhǎng)江二橋宜昌大橋抗車轍改性劑抗車轍劑專門用于提高瀝青混合料抗車轍性能，它大幅提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，并對(duì)混合料的水穩(wěn)定性也有改善。70℃動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果（3）外摻式改性劑3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青高模量改性劑1、模量高、減薄路面厚度約1/42、具有良好的抗高溫變形能力和抗疲勞能力，既可作為長(zhǎng)壽命路面的抗車轍層，也可作為抗疲勞層，延長(zhǎng)路面的使用壽命，綜合效益更好。（3）外摻式改性劑3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青高模量改性劑2、具有良好的抗高溫變形能力和抗疲勞能力，既可作為長(zhǎng)壽命路面的抗車轍層，也可作為抗疲勞層，延長(zhǎng)路面的使用壽命?？管囖H能力抗疲勞性能（3）外摻式改性劑3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青橡膠瀝青改性技術(shù)瀝青、回收輪胎橡膠和某些添加劑混合而成的膠結(jié)料，橡膠成分最少占到總量的16%，并且與熱瀝青、橡膠顆粒產(chǎn)生融脹，具有高的彈性性能和低的彈性模量。瀝青儲(chǔ)存罐快速升溫?zé)峤粨Q器廢舊輪胎橡膠粉快速預(yù)拌攪拌反應(yīng)

橡膠瀝青生產(chǎn)基本工藝流程（3）外摻式改性劑3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青抗老化性能抗裂能力強(qiáng)利于環(huán)境保護(hù)，節(jié)約資源可用于路面結(jié)構(gòu)層結(jié)合料、罩面層、應(yīng)力吸收層、橋面防水粘接層等纖維增強(qiáng)技術(shù)1、摻加纖維后，瀝青混合料具有良好的抗疲勞性能，疲勞壽命顯著增加。2、摻加纖維后，瀝青混合料具有良好的沖擊韌性，特別適合在舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層使用。3、摻加纖維后，瀝青混合料耐磨性能提高，特別適用于橋面、坡道、彎道等防滑路面、履帶車通行路面等對(duì)路面性能要求較高的特殊場(chǎng)所。（3）外摻式改性劑3.2.2瀝青改性技術(shù)與常用改性瀝青1、改性瀝青的評(píng)價(jià)指標(biāo)

除：針入度、軟化點(diǎn)、延度、粘度等指標(biāo)外專門針對(duì)改性瀝青的試驗(yàn)指標(biāo)有：①聚合物改性瀝青的離析試驗(yàn)②瀝青彈性恢復(fù)試驗(yàn)③瀝青粘韌性試驗(yàn)④測(cè)力延度試驗(yàn)3.2.3改性瀝青的技術(shù)要求2、改性瀝青的技術(shù)要求3.2.3改性瀝青的技術(shù)要求根據(jù)聚合物類型分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類按照軟化點(diǎn)，Ⅰ、Ⅲ類分為A、B、C和D四級(jí)按照軟化點(diǎn)，Ⅱ類分A、B和C三級(jí)A、B、C、D反映基質(zhì)瀝青標(biāo)號(hào)及改性劑含量的不同由A至D：針入度減小，粘度增加，即高溫性能提高，但低溫性能下降。87 3.3.1煤瀝青 3.3.2天然瀝青 3.3.3乳化瀝青

3.3.4泡沫瀝青第三節(jié)其他瀝青

煤瀝青（俗稱柏油）是用煤在隔絕空氣的條件下干餾，制取焦炭和煤氣的副產(chǎn)品煤焦油煉制而成。3.3.1煤瀝青煤瀝青②煤瀝青的結(jié)構(gòu)與石油瀝青相類似，也是復(fù)雜的膠體分散系。 分散相：游離碳和硬樹脂組成的膠體微粒 分散介質(zhì)：油分 穩(wěn)定介質(zhì)：軟樹脂，吸附于固態(tài)分散膠粒，逐漸向外擴(kuò)散，并溶解于油分中，穩(wěn)定分散系3.3.1煤瀝青（1）煤瀝青的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①煤瀝青的化學(xué)組成

主要是芳香族碳?xì)浠衔锛捌溲?、硫和氮衍生物，元素組成為C、H、O、S和N?？煞蛛x為：油分、軟樹脂、硬樹脂和游離碳⑵煤瀝青的技術(shù)性質(zhì)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.3.1煤瀝青a、煤瀝青的溫度穩(wěn)定性差b、煤瀝青的大氣穩(wěn)定性差c、煤瀝青塑性較差d、煤瀝青與礦質(zhì)材料表面粘附性能好e、煤瀝青防腐性能好f、煤瀝青含有對(duì)人體有害成分較多，臭味較重

3.3.1煤瀝青（3）煤瀝青與石油瀝青的差異道路用煤瀝青適用：各種等級(jí)公路的透層，宜采用T-1或T-2級(jí)；三級(jí)及以下的公路表處或貫入式路面，宜采用T-5、T-6或T-7級(jí)；與道路石油瀝青、乳化瀝青混合使用，以改善滲透性。嚴(yán)禁用于熱拌熱鋪的瀝青混合料，作其他用途時(shí)的貯存溫度宜為70～90℃，且不得長(zhǎng)時(shí)間貯存。

天然瀝青是石油經(jīng)過歷史上沉積、變化，在熱、壓力、氧化、融煤、細(xì)菌的綜合作用下衍變成瀝青類物質(zhì)。天然瀝青瀝青粘度大，抗氧化性強(qiáng)，特別是與集料有很好的粘附性及抗剝落性按照形成的環(huán)境可分為：湖瀝青、巖瀝青和海底瀝青等通過將天然瀝青于石油瀝青混融，可以調(diào)和出具有良好高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性及耐久性的瀝青膠結(jié)料（江陰長(zhǎng)江大橋橋面鋪裝、澆筑式瀝青混凝土）3.3.2天然瀝青⑴湖瀝青湖瀝青的形成是石油不斷從地殼中冒出，存在于天然湖中，經(jīng)長(zhǎng)年沉降、變化、硬化而形成的天然瀝青，代表性產(chǎn)品有位于南美洲特立尼達(dá)島的特立尼達(dá)湖瀝青，TrinidaLakeAsphalt(簡(jiǎn)寫為TLA)。3.3.2天然瀝青布滿瀝青的地面特立尼達(dá)多巴哥克拉瑪依黑油泉口1與瀝青有良好的相容性2生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸和使用簡(jiǎn)便。3路用性能優(yōu)良湖瀝青改性瀝青的優(yōu)點(diǎn)湖瀝青改性瀝青的應(yīng)用狀況湖瀝青改性瀝青在國(guó)外應(yīng)用已有悠久歷史。早在1880年，美國(guó)華盛頓特區(qū)在幾個(gè)城市街道的路面工程中已應(yīng)用了TLA。后來(lái)應(yīng)用在重交通路段，包括飛機(jī)場(chǎng)、橋面鋪裝、高速公路等地方。TLA在我國(guó)的使用源于江陰長(zhǎng)江大橋在橋面鋪裝時(shí)使用了TLA。此后，重慶嘉陵江大橋、浙江錢塘江大橋等橋面鋪裝也采用了TLA改性瀝青。隨著改性技術(shù)的成熟，國(guó)內(nèi)近年來(lái)應(yīng)用TLA改性瀝青鋪路的工程日益增多。例如北京的二環(huán)和三環(huán)、首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)、上海虹橋機(jī)