公路路用瀝青知識(shí)學(xué)習(xí)課件

◆瀝青相關(guān)知識(shí)

1.瀝青是由不同分子量的碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘傺苌锝M成的黑褐色復(fù)雜混合物，是高黏度有機(jī)液體的一種，呈液態(tài)，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。具有憎水性，不溶于水。從獲得途徑，瀝青材料分為地瀝青和焦油瀝青兩大類。地瀝青有石油瀝青和天然(tiānrán)瀝青。煤焦瀝青是煉焦的副產(chǎn)品。石油瀝青是原油蒸餾后的殘?jiān)Ｌ烊粸r青則是儲(chǔ)藏在地下，有的形成礦層或在地殼表面堆積，比如湖瀝青和巖瀝青。瀝青主要用于涂料、塑料、橡膠等工業(yè)以及鋪筑路面等。固態(tài)(gùtài)瀝青液態(tài)瀝青共二十頁

印尼布墩巖瀝青：主要是礦物質(zhì)和瀝青組成，含天然瀝青比例約20%以上。主要特性(tèxìng)是用在瀝青路面抗車轍、抗剝落、抗老化、抗高溫、耐候性。采掘(cǎijué)成品共二十頁

南非特立尼達(dá)島湖瀝青：針入度、延度非常(fēicháng)小，軟化點(diǎn)高達(dá)93℃～99℃，瀝青成分中瀝青質(zhì)和芳香芬含量高，一般石油瀝青無法比擬的。具有良好的高溫穩(wěn)定性、耐久性、抗老化性和抗剝落性。共二十頁

2.瀝青成分：2.1瀝青可分離為飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等四個(gè)組分。做瀝青和瀝青路面老化深層次研究分析時(shí)關(guān)注這些指標(biāo)。2.2瀝青毒性：瀝青及其煙氣對(duì)皮膚粘膜具有刺激性，有光毒作用和致癌作用。毒性程度：煤焦瀝青>頁巖瀝青>石油瀝青，前二者有致癌性。長時(shí)間吸收瀝青高溫產(chǎn)生的煙氣會(huì)有：頭昏、頭脹，頭痛、胸悶、乏力、惡心、食欲不振等全身癥狀和眼、鼻咽部的刺激癥狀。所以我們公司的生產(chǎn)線將煙氣回收，做的非?？茖W(xué)環(huán)保，注重(zhùzhòng)大氣環(huán)境污染控制，保護(hù)我們的身體健康。攤鋪(tānpù)現(xiàn)場防護(hù)口罩共二十頁◆公路路用瀝青分類、使用范圍(fànwéi)1.《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)公路路用瀝青分類《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》根據(jù)瀝青的性能、用途和施工要求對(duì)瀝青及瀝青相關(guān)產(chǎn)品作了詳細(xì)分類，包含：重交基質(zhì)瀝青，改性瀝青，乳化瀝青，液體瀝青等。2.不同類別、型號(hào)瀝青用途

液體瀝青指：用汽油、煤油、柴油等溶劑將石油瀝青稀釋而成的瀝青產(chǎn)品，也稱輕制瀝青或稀釋瀝青。目前主要用于公路橋梁放滲水、水穩(wěn)層上灑布防滲。

乳化瀝青石油瀝青與水在乳化劑、穩(wěn)定劑等的作用下經(jīng)乳化加工制得的均勻的瀝青產(chǎn)品，也稱瀝青乳液。用于砼路面改造，公路橋梁放滲水，水穩(wěn)層上灑布防滲，以及做瀝青路面不同結(jié)構(gòu)之間粘結(jié)層起粘接作用。

改性乳化瀝青在制作乳化瀝青的過程中同時(shí)加入聚合物膠乳，或?qū)⒕酆衔锬z乳與乳化瀝青成品混合，或?qū)酆衔锔男詾r青進(jìn)行乳化加工得到的乳化瀝青產(chǎn)品。用途普通乳化瀝青一樣，性能更好些，常見有SBS改性乳化瀝青。共二十頁

改性瀝青指：摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、天然瀝青、磨細(xì)的橡膠粉或者其他材料(cáiliào)等外摻劑（改性劑），使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善而制成的瀝青結(jié)合料。一般作為公路鋪筑用瀝青混合料的膠結(jié)材料(cáiliào)，還用于碎石封層施工工藝的灑布。

改性瀝青還用于公路(gōnglù)的裂縫處理。

重交基質(zhì)瀝青用途相對(duì)用途較為廣泛，即可以單獨(dú)使用，也可以作為其它瀝青衍生產(chǎn)品的原材料。乳化瀝青，改性瀝青，瀝青混合料都得用它。同時(shí)它可以做碎石封層和霧封層等灑布施工工藝的材料。拌合站拌合現(xiàn)場灑布共二十頁◆瀝青性能指標(biāo)基質(zhì)(jīzhì)瀝青檢測指標(biāo)包括：針入度、軟化點(diǎn)、延度、運(yùn)動(dòng)粘度、溶解度、閃點(diǎn)（開口杯）、密度等。

道路石油(shíyóu)瀝青技術(shù)要求指標(biāo)單位等級(jí)瀝青標(biāo)號(hào)試驗(yàn)方法[1]160號(hào)[4]130號(hào)[4]110號(hào)90號(hào)70號(hào)[3]50號(hào)30號(hào)[4]針入度(25℃,5s,100g)dmm

140～200120～140100～12080～10060～8040～6020～40T0604適用的氣候分區(qū)[6]

注[4]注[4]2-12-23-21-11-21-32-22-31-31-42-22-32-41-4注[4]附錄A[5]針入度指數(shù)PI[2]

A-1.5～＋1.0T0604B-1.8～＋1.0軟化點(diǎn)(R&B)不小于℃A384043454446454955T0606B363942434244434653C3537414243455060℃動(dòng)力粘度[2]

不小于Pa.sA-60120160140180160200260T062010℃延度[2]

不小于cmA505040453020302020152520151510T0605B3030303020152015151020151010815℃延度不小于cmA、B1008050C80806050403020蠟含量(蒸餾法)不大于％A2.2T0615B3.0C4.5閃點(diǎn)不小于℃

230245260T0611溶解度不小于％

99.5T0607密度(15℃)g/cm3

實(shí)測記錄T0603TFOT(或RTFOT)后[5]T0610或T0609

質(zhì)量變化不大于％

±0.8

殘留針入度比不小于%A48545557616365T0604B45505254586062C40454850545860

殘留延度(10℃)不小于cmA121210864－T0605B10108642－

殘留延度(15℃)不小于cmC403530201510－T0605共二十頁注：[1]試驗(yàn)方法按照現(xiàn)行《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ052)規(guī)定的方法執(zhí)行。用于仲裁試驗(yàn)求取PI時(shí)的5個(gè)溫度的針入度關(guān)系的相關(guān)系數(shù)不得小于0.997。[2]經(jīng)建設(shè)單位同意，表中PI值、60℃動(dòng)力粘度、10℃延度可作為選擇性指標(biāo)，也可不作為施工質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)。[3]70號(hào)瀝青可根據(jù)(gēnjù)需要要求供應(yīng)商提供針入度范圍為60～70或70～80的瀝青，50號(hào)瀝青可要求提供針入度范圍為40～50或50～60的瀝青。[4]30號(hào)瀝青僅適用于瀝青穩(wěn)定基層。130號(hào)和160號(hào)瀝青除寒冷地區(qū)可直接在中低級(jí)公路上直接應(yīng)用外，通常用作乳化瀝青、稀釋瀝青、改性瀝青的基質(zhì)瀝青。[5]老化試驗(yàn)以TFOT為準(zhǔn)，也可以RTFOT代替。[6]氣候分區(qū)見附錄A。共二十頁

針入度：1.是表示瀝青軟硬程度和稠度、抵抗剪切破壞的能力，反映在一定條件下瀝青的相對(duì)黏度的指標(biāo)。2.針入度越大，說明瀝青粘稠度越小，瀝青就越軟。瀝青針入度的控制是路面設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)使用地區(qū)的氣候特點(diǎn)而選擇的。一般，越冷的地方要去針入度要高，熱帶地區(qū)就用針入度較低的瀝青。3.在25℃和5秒時(shí)間內(nèi)，在100克的荷重下，標(biāo)準(zhǔn)會(huì)垂直穿入瀝青試樣(shìyànɡ)的深度為針入度，以0.1mm表示。

針入度指數(shù)：一種瀝青結(jié)合(jiéhé)料的溫度感應(yīng)性指標(biāo)，反應(yīng)針入度隨溫度而變化的程度，有不同溫度的針入度按規(guī)定方法計(jì)算得到。針入度指數(shù)PI越大，瀝青的溫度敏感性越小。針入度儀示意圖共二十頁

軟化點(diǎn)：1.瀝青試件受熱軟化而下垂時(shí)的溫度，反映瀝青黏度和高溫穩(wěn)定性及感溫性。指數(shù)高低直接影響著抗車轍性能。2.不同瀝青有不同的軟化點(diǎn)，工程用瀝青軟化點(diǎn)不能太低或太高，否則夏季融化，冬季脆裂且不易施工。3.瀝青試樣在規(guī)定尺寸的金屬環(huán)內(nèi)，上置規(guī)定尺寸和質(zhì)量的金屬鋼球，放于水或甘油中，以規(guī)定的速度加熱(jiārè)，至鋼球下沉達(dá)規(guī)定距離時(shí)的溫度，以℃表示。軟化(ruǎnhuà)點(diǎn)儀器試驗(yàn)器具示意圖共二十頁

延度：1.延度是評(píng)定瀝青塑性的重要指標(biāo)，延度越大，表明瀝青的塑性越好。2.根據(jù)要求通常采用溫度為15℃、10℃、5℃。3.規(guī)定形態(tài)的瀝青試樣，在規(guī)定溫度下以一定速度受拉伸至斷開時(shí)的長度(chángdù)，以cm表示。延度儀示意圖共二十頁粘滯性：1.瀝青試樣在規(guī)定條件下流動(dòng)時(shí)形成的抵抗力或內(nèi)部阻力的度量，也稱粘度。在瀝青技術(shù)性質(zhì)中，瀝青的粘度是與瀝青路面力學(xué)行為聯(lián)系最密切的一種(yīzhǒnɡ)性質(zhì)。2.粘度是現(xiàn)代瀝青等級(jí)主要?jiǎng)澐值囊罁?jù)，比如PG76/28。3.運(yùn)動(dòng)粘度、動(dòng)力粘度和標(biāo)準(zhǔn)粘度：試驗(yàn)檢測目的是一樣的，都是檢測瀝青粘度，數(shù)據(jù)可以換算，單位帕斯卡秒（pa.s）。試驗(yàn)的方法和條件有所不同，運(yùn)動(dòng)粘度用坎芬式逆流毛細(xì)管粘度計(jì)，試驗(yàn)溫度135℃（黏稠石油瀝青）。動(dòng)力粘度用真空減壓毛細(xì)管粘度計(jì)，試驗(yàn)溫度60℃。標(biāo)準(zhǔn)粘度采用道路瀝青標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)測定瀝青材料流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的粘度。粘度跟溫度、瀝青品種有關(guān)，溫度高粘度低。

坎芬式逆流(nìliú)毛細(xì)管粘度計(jì)真空減壓毛細(xì)管粘度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)共二十頁

4.瀝青旋轉(zhuǎn)粘度：采用布洛克菲爾德粘度計(jì)（簡稱布氏粘度計(jì)）旋轉(zhuǎn)法測定道路瀝青在45℃以上溫度范圍內(nèi)表觀粘度，以帕斯卡秒（pa.s)計(jì)。原理是通過轉(zhuǎn)子與流體之間產(chǎn)生(chǎnshēng)的剪切和阻力關(guān)系，來得出瀝青旋轉(zhuǎn)粘度。比如檢測膠粉改性瀝青180℃的粘度指標(biāo)。通過試驗(yàn)測定瀝青不同溫度的旋轉(zhuǎn)曲線，主要用于確定各種瀝青混合料的拌合溫度和壓實(shí)溫度。布氏粘度計(jì)5.恩格拉粘度：主要用途是測定乳化瀝青及煤瀝青的恩格拉粘度，非經(jīng)注明(zhùmínɡ)測定溫度為25℃。共二十頁

密度：瀝青試樣在規(guī)定溫度下單位體積所具有的質(zhì)量，試驗(yàn)以g/cm3計(jì)。一般瀝青密度在0.95--1.01t/m3，瀝青的密度隨溫度變化而變化，固態(tài)時(shí)密度小，當(dāng)溫度達(dá)到沸騰時(shí)會(huì)極具膨脹，要注意的是，注意瀝青的變化規(guī)律，實(shí)際操作中防止瀝青冒罐。

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，以%表示。

溶解度：瀝青試樣在規(guī)定溶劑中可溶物的含量，以質(zhì)量百分率表示。

閃點(diǎn)：瀝青試樣在規(guī)定的盛樣器內(nèi)按規(guī)定的升溫速度受熱時(shí)所蒸發(fā)的氣體以規(guī)定的方法與試焰接觸，初次發(fā)生一瞬即燃時(shí)的試樣溫度，以℃表示。盛樣器對(duì)粘稠瀝青是克利夫蘭開口杯（簡稱COC），對(duì)液體瀝青是泰格開口杯（簡稱TOC）。通常瀝青閃點(diǎn)在240℃~330℃之間，燃點(diǎn)比閃點(diǎn)約高3℃~6℃，因此生產(chǎn)時(shí)應(yīng)控制在閃點(diǎn)以下

弗拉斯脆點(diǎn)：涂于金屬片上的瀝青試樣薄膜在規(guī)定條件下，因被冷卻和彎曲而出現(xiàn)裂紋時(shí)的溫度，以℃表示。

含蠟量：1.指瀝青除去瀝青質(zhì)和膠質(zhì)后，在油分中含有的、經(jīng)冷凍能結(jié)晶析出的，熔點(diǎn)在25℃以上的混合組分，主要是高熔點(diǎn)的烴類混合物。2.降低石油瀝青的粘結(jié)性和塑性，同時(shí)對(duì)溫度特別敏感（即溫度穩(wěn)定性差）。含蠟量的多少直接影響(yǐngxiǎng)了瀝青的各項(xiàng)指標(biāo)，特別是軟化點(diǎn)、延度等指標(biāo)，含蠟量高也影響(yǐngxiǎng)瀝青路面的高溫抗車轍性、低溫抗撕裂性、抗剝落性和防滑系數(shù)。共二十頁

離析軟化點(diǎn)差：該指標(biāo)反映指聚合物類改性瀝青的穩(wěn)定性,單位℃。一般可做48h以上離析軟化點(diǎn)差。

彈性恢復(fù)：評(píng)價(jià)熱塑性橡膠(xiàngjiāo)類聚合物改性瀝青的彈性恢復(fù)性能，即測定用延度試驗(yàn)儀拉長一定長度后的可恢復(fù)變形的百分率，用%表示。共二十頁

蒸發(fā)損失：蒸發(fā)損失試驗(yàn)是測定瀝青的蒸發(fā)損失。蒸發(fā)損失后的殘留物應(yīng)進(jìn)行(jìnxíng)針入度試驗(yàn)，計(jì)算殘留物針入度占原試樣針入度的百分率（%表示），并根據(jù)需要測定瀝青殘留物的延度、軟化點(diǎn)等，以評(píng)價(jià)瀝青受熱時(shí)的性質(zhì)變化。烘箱(hōngxiāng)TFOT和RTFOT試驗(yàn)：前者是用瀝青薄膜烘箱，后者使用瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱做試驗(yàn)，兩種方法都是用于測定道路石油瀝青、聚合物改性瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱加熱(簡稱RTFOT)后的質(zhì)量變化，并根據(jù)需要測定旋轉(zhuǎn)薄膜加熱后,瀝青殘留物的針入度、黏度、延度及脆點(diǎn)等性質(zhì)的變化，以評(píng)定瀝青的老化性能。瀝青薄膜烘箱瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱共二十頁◆瀝青檢測

檢測目的和重點(diǎn)檢測參數(shù)

1.確保質(zhì)量：通過標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)檢測方法，檢驗(yàn)采購原材料-基質(zhì)瀝青是否符合相關(guān)規(guī)范中對(duì)應(yīng)瀝青型號(hào)的技術(shù)指標(biāo)，檢驗(yàn)實(shí)際指標(biāo)并作為生產(chǎn)膠粉改性瀝青及其它衍生產(chǎn)品的技術(shù)參考。

2.常規(guī)重點(diǎn)檢測參數(shù)：為了縮短瀝青進(jìn)場檢驗(yàn)卸貨時(shí)間，減少瀝青溫度損耗，一般先進(jìn)行(jìnxíng)瀝青“三大指標(biāo)”，即針入度，軟化點(diǎn)和延度檢測，然后進(jìn)行(jìnxíng)TFOT(或RTFOT)后殘留物（老化后）試驗(yàn)，可批次抽檢。前期必須做到每車檢驗(yàn)，可采取留樣后檢