第四章沥青材料课件.ppt

1、第四章第四章 沥青材料沥青材料沥青沥青地沥地沥青青 煤沥青煤沥青 天然沥青天然沥青页岩沥青页岩沥青 石油沥青石油沥青 焦油沥焦油沥青青 木沥青木沥青 泥炭沥泥炭沥青青 F第三节第三节 乳化沥青乳化沥青F第二节第二节 煤沥青煤沥青F第四节第四节 改性沥青改性沥青F第一节第一节 石油沥青石油沥青F练习与作业练习与作业第一节第一节 石油沥青石油沥青F一、石油沥青的生产和分类一、石油沥青的生产和分类F二、石油沥青的组成和结构二、石油沥青的组成和结构F三、石油沥青的技术性质三、石油沥青的技术性质F四、石油沥青的技术标准四、石油沥青的技术标准返回返回本章目录本章目录一、石油沥青的生产和分类一、石油沥青的生

2、产和分类 （一）石油沥青生产工艺概述（一）石油沥青生产工艺概述（二）石油沥青的分类（二）石油沥青的分类石油石油沥青沥青 原油成分原油成分“关键馏分特关键馏分特性性”和和“含硫含硫量量”混合沥青混合沥青 环烷基沥青环烷基沥青 氧化沥青氧化沥青 中间基沥青中间基沥青 加工方法加工方法 溶剂沥青溶剂沥青 粘稠沥青粘稠沥青 稠度稠度石蜡基沥青石蜡基沥青 液体沥青液体沥青 2%5%2%5%含蜡量含蜡量 直馏沥青直馏沥青 返回返回本节目录本节目录二、石油沥青的组成和结构二、石油沥青的组成和结构v 沥青的组成和结构对沥青的技术性质影响很大沥青的组成和结构对沥青的技术性质影响很大 v（一）元素组成（一）元素组

3、成v 主要是碳、氢主要是碳、氢，v 其次是非烃元素，如氧、硫、氮等混合物。其次是非烃元素，如氧、硫、氮等混合物。v 通式分子表达式为通式分子表达式为CnH2n+aObScNd v（二）石油沥青的化学组分（二）石油沥青的化学组分v 为了研究石油沥青化学组成与使用性能之间的联系，常将沥青中化学性质相为了研究石油沥青化学组成与使用性能之间的联系，常将沥青中化学性质相近的成分归类分析，划分为若干近的成分归类分析，划分为若干“组组”，称为，称为“沥青化学组分沥青化学组分”，简称，简称“组组分分”。v 早年分为：沥青酸、沥青酸酐、早年分为：沥青酸、沥青酸酐、油分、树脂、沥青质油分、树脂、沥青质、沥青碳和似

4、碳物等组沥青碳和似碳物等组分分 v 现在分为：现在分为：三组分分析法和四组分分析法。三组分分析法和四组分分析法。（二）石油沥青的化学组分与路用性能的关系（二）石油沥青的化学组分与路用性能的关系 v 石油沥青的化学组分石油沥青的化学组分三组分分析法：油分、树脂、沥青质。三组分分析法：油分、树脂、沥青质。四组分分析法：饱和分、芳香分、胶质、沥青质。四组分分析法：饱和分、芳香分、胶质、沥青质。沥青的含蜡量沥青的含蜡量流动性流动性塑性塑性粘结性、粘结性、热稳定性热稳定性1、高温稳定性降低（车辙）、高温稳定性降低（车辙）2、低温抗裂性降低（裂缝）、低温抗裂性降低（裂缝）3、粘附性降低（剥落）、粘附性降低

5、（剥落）4、抗滑性降低、抗滑性降低（三）石油沥青的结构（三）石油沥青的结构v 1胶体理论胶体理论v 沥青质是分散相，饱和分和芳香分是分散介质，但沥青质不沥青质是分散相，饱和分和芳香分是分散介质，但沥青质不能直接分散在饱和分和芳香分中能直接分散在饱和分和芳香分中,而胶质作为一种而胶质作为一种“胶溶胶溶剂剂”。v 以沥青质为胶核，胶质被吸附其表面形成胶团，分散在饱和以沥青质为胶核，胶质被吸附其表面形成胶团，分散在饱和分和芳香分中。分和芳香分中。2沥青的胶体结构类型沥青的胶体结构类型v 采用针入度指数（采用针入度指数（PI）来划分其胶体结构类型。）来划分其胶体结构类型。v 按各组分的相对含量不同分类

6、按各组分的相对含量不同分类溶胶结构溶胶结构凝胶结构凝胶结构溶凝胶结构溶凝胶结构粘滞性小，流粘滞性小，流动性好，塑性动性好，塑性好，但温度稳好，但温度稳定性差定性差弹性和粘性较弹性和粘性较高，高，温度敏感温度敏感性小，但流动性小，但流动性塑性差性塑性差最好。最好。高温时的感高温时的感温性、低温时的形温性、低温时的形变能力都较好。变能力都较好。沥青质少沥青质少沥青质多沥青质多沥青的胶体结构类型沥青的胶体结构类型溶胶溶胶溶凝胶溶凝胶凝胶凝胶沥青的针入度指数（沥青的针入度指数（PI）2222返回返回本节目录本节目录三、石油沥青的技术性质三、石油沥青的技术性质F（一）粘滞性（粘性）（一）粘滞性（粘性）F

7、（二）塑性（二）塑性F（三）温度稳定性（三）温度稳定性(感温性感温性)F（四）加热稳定性（四）加热稳定性F（五）安全性（五）安全性F（六）溶解度（六）溶解度F（七）含水量（七）含水量F（八）非常规的其它性能（八）非常规的其它性能返回返回本节目录本节目录（一）粘滞性（粘性）（一）粘滞性（粘性）v 粘滞性（粘性）：是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力，粘滞性（粘性）：是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力，与与组分组分及及温度温度有关有关沥青质多、树脂适量、油分少时，粘滞性较大沥青质多、树脂适量、油分少时，粘滞性较大温度升高，粘滞性降低温度升高，粘滞性降低v 粘滞性的表示方法粘滞性的表示方法1沥青的绝对

8、粘度（亦称动力粘度）（测定复杂）沥青的绝对粘度（亦称动力粘度）（测定复杂）2沥青的相对粘度（条件粘度）（实际应用沥青的相对粘度（条件粘度）（实际应用）F（1 1）针入度（用于道路石油沥青）针入度（用于道路石油沥青）F（2 2）粘度（用于液体沥青）粘度（用于液体沥青）返回返回三三（1）针入度（道路石油沥青的粘滞性）针入度（道路石油沥青的粘滞性）v 以以P PT,m,tT,m,t（0.1mm0.1mm）表示，）表示，P P为针入度为针入度,T,T为试验温度（为试验温度（），），m m为针为针重（重（g g），t t为贯入时间（为贯入时间（S S）。如）。如P P（2525，100g100g，5S5

9、S）=65=65（0.1mm0.1mm）图图4-5 4-5 针入度法测定粘稠沥青针入度针入度法测定粘稠沥青针入度l是划分道路石油沥青等级的是划分道路石油沥青等级的主要指标主要指标,针入度值越大，针入度值越大，表示沥青愈软（稠度愈小），表示沥青愈软（稠度愈小），粘度越小。粘度越小。n试图试图4-1 针入度标准针（单位：针入度标准针（单位：mm）针入度试验针入度试验1530 室温冷却室温冷却11.5h0.6mm筛过滤筛过滤装模装模移入移入20 0.1恒温水槽恒温水槽11.5h加热脱水加热脱水至无气泡至无气泡针入度试验针入度试验试样表面试样表面水深不小水深不小于于10mm10mm，使针尖与使针尖与试

10、样表面试样表面接触，放接触，放入传感器入传感器设定时间设定时间为为5s5s，温，温度为度为2525按下启动键，记录按下启动键，记录2525的针入度（准的针入度（准确至确至0.5 0.5），移动），移动试样与针尖接触位试样与针尖接触位置，按复位键及启置，按复位键及启动键，同一试样要动键，同一试样要测出三个针入度测出三个针入度 试验结果试验结果v 同一试样同一试样3次平行试验结果的最大值和最小值之差在下列次平行试验结果的最大值和最小值之差在下列允许偏差范围内时，计算允许偏差范围内时，计算3次试验结果的平均值，取整数次试验结果的平均值，取整数作为针入度试验结果，以作为针入度试验结果，以0.1mm为单

11、位。为单位。F沥青针入度试验沥青针入度试验返回返回v 以以C T、d（s）表示，表示，C为粘度，为粘度，T为试验温度，为试验温度，d为流孔为流孔直径直径（mm）。如。如C60、5=100s。用来测定液体沥青。用来测定液体沥青。是划分液体沥青是划分液体沥青等级的，时间愈等级的，时间愈长，表示沥青愈长，表示沥青愈稠，粘度愈大。稠，粘度愈大。（2）粘度（粘滞度）粘度（粘滞度）F沥青粘度试验沥青粘度试验返回返回 标准粘度计测定液体沥青示意图标准粘度计测定液体沥青示意图1沥青试样，沥青试样，2活动球杆，活动球杆，3流孔，流孔，4水水（二）塑性（二）塑性v 塑性（用延度表示）：是指沥青在外力作用下发生变形

12、而不塑性（用延度表示）：是指沥青在外力作用下发生变形而不破坏的能力。与组分及温度有关：破坏的能力。与组分及温度有关：树脂多，油分及沥青质适量，塑性较大；树脂多，油分及沥青质适量，塑性较大；当温度升高，塑性增大；当温度升高，塑性增大；沥青膜层愈厚则塑性愈高。沥青膜层愈厚则塑性愈高。v 延度延度(cm)：用：用延度仪延度仪测定，将试样制成测定，将试样制成字形，在规定速度字形，在规定速度5cm/min和规定温度和规定温度15（或（或10）下拉断时的长度。延度）下拉断时的长度。延度越大，塑性越好，柔性和抗断裂性越好。越大，塑性越好，柔性和抗断裂性越好。返回返回三三延度仪与试模延度仪与试模F沥青延度试验

13、沥青延度试验返回返回（三）温度稳定性（三）温度稳定性(感温性感温性)v 温度稳定性：指沥青的粘结性和塑性随温度升降而变化的性能。温度稳定性：指沥青的粘结性和塑性随温度升降而变化的性能。温度升高温度升高,沥青由固态沥青由固态流态：流态：软化点软化点。温度降低温度降低,由流态由流态固态至变脆：固态至变脆：脆点脆点。高温敏感性：高温敏感性：软化点软化点（）T T软软（或（或T TR&BR&B ）（沥青材料由固态变）（沥青材料由固态变为流态时的温度间隔的为流态时的温度间隔的87.21%87.21%）测定：用测定：用环球法软化点仪环球法软化点仪测定。测定。软化点愈高，温度稳定性愈好。软化点愈高，温度稳定

14、性愈好。v 针入度针入度是在规定温度条件下（如是在规定温度条件下（如25 25）的粘度，而）的粘度，而软化点软化点则是规则是规定条件粘度时（软化定条件粘度时（软化P P（2525，100g100g，5S5S）=800=800（0.1mm0.1mm）的温度。）的温度。v“三大指标三大指标”：针入度、延度、软化点：针入度、延度、软化点 低温抗裂性：低温抗裂性：脆点脆点（）要求沥青有较高的软化点和较低的脆点，否则沥青会夏季流淌要求沥青有较高的软化点和较低的脆点，否则沥青会夏季流淌或冬季变脆开裂。或冬季变脆开裂。感温性和胶体结构的指标：感温性和胶体结构的指标：针入度指数针入度指数返回返回三三环球法软化

15、点仪环球法软化点仪将沥青试样装入铜环内，试样上放置钢将沥青试样装入铜环内，试样上放置钢球浸入水或甘油中，以规定的升温速度球浸入水或甘油中，以规定的升温速度（5/min）加热，使沥青软化下垂至）加热，使沥青软化下垂至规定距离时的温度以规定距离时的温度以表示。表示。n试图试图4-6 钢球定位环钢球定位环(单位单位:mm)F沥青软化点试验沥青软化点试验返回返回 脆点（脆点（）v 是指沥青由塑态变为固态达到条件脆裂时的温度。是指沥青由塑态变为固态达到条件脆裂时的温度。v 测定：弗拉斯法测定：弗拉斯法返回返回针入度指数（针入度指数（PI）v 由针入度和软化点的试验结果求得。由针入度和软化点的试验结果求得

16、。v 应用：表征沥青的感温性和胶体结构的指标。应用：表征沥青的感温性和胶体结构的指标。v 1 1）针入度温度感应性系数）针入度温度感应性系数A A沥青达到软化点时的针入度约等于沥青达到软化点时的针入度约等于800800（1/10mm1/10mm）v 2 2）针入度指数（）针入度指数（P.I.P.I.）的确定）的确定v（1）实用公式）实用公式v（2）针入度指数诺模图）针入度指数诺模图v（3）按）按（P.I.P.I.）划分其胶体结构类型。划分其胶体结构类型。25)5,100,25(lg800lg软TSgCPA沥青的胶体结构类型沥青的胶体结构类型溶胶溶胶溶凝胶溶凝胶凝胶凝胶沥青针入度指数（沥青针入度

17、指数（PI）2222返回返回（四）加热稳定性（四）加热稳定性加热稳定性：沥青在过热或过长时间加热过程中，会发生轻质馏分加热稳定性：沥青在过热或过长时间加热过程中，会发生轻质馏分挥发、氧化、裂化、聚合等物理化学变化，使沥青的化学组成及挥发、氧化、裂化、聚合等物理化学变化，使沥青的化学组成及性质相应发生变化（性质相应发生变化（热致老化热致老化）。沥青在路面）。沥青在路面施工及使用过程的施工及使用过程的耐久性耐久性，要进行，要进行加热质量损失和加热后残渣性质的试验加热质量损失和加热后残渣性质的试验。1、道路石油沥青采用道路石油沥青采用沥青薄膜加热试验沥青薄膜加热试验（TFOT）或）或沥青旋沥青旋转薄

18、膜加热试验转薄膜加热试验（RTFOT）测定其质量损失、残留物针入度、延度等。测定其质量损失、残留物针入度、延度等。2、液体石油沥青采用沥青的蒸馏试验、液体石油沥青采用沥青的蒸馏试验 测定其残留物针入度、延度等。测定其残留物针入度、延度等。返回返回三三沥青薄膜加热试验沥青薄膜加热试验烘箱外部烘箱外部旋转架盘子温度计6mm返回返回（五）安全性（五）安全性v 闪点闪点：指沥青加热挥发出可燃气：指沥青加热挥发出可燃气体与空气组成的混合气体，在规体与空气组成的混合气体，在规定条件下与火接触，产生闪光时定条件下与火接触，产生闪光时的沥青温度（的沥青温度（）。）。v 燃点燃点：指沥青加热产生的混合气：指沥青

19、加热产生的混合气体与火接触能持续燃烧体与火接触能持续燃烧5s以上时以上时的沥青温度（的沥青温度（）。v 闪点与燃点温度相差闪点与燃点温度相差10 左右。左右。v 用用克利夫兰开口杯闪点仪克利夫兰开口杯闪点仪测定。测定。n图图4-11 4-11 克利夫兰开口杯式闪点仪（单位：克利夫兰开口杯式闪点仪（单位：mmmm）n1 1温度计；温度计；2 2温度计支架；温度计支架；3 3金属试验杯；金属试验杯；4 4加热器具；加热器具；5 5试验标准球；试验标准球；6 6加热板；加热板；7 7试验火焰喷嘴；试验火焰喷嘴；8 8试验火试验火焰调节开关；焰调节开关；9 9加热板支架；加热板支架；1010加热器调节

20、钮加热器调节钮F沥青闪点燃点试验沥青闪点燃点试验返回返回三三（六）溶解度（六）溶解度v 溶解度：指石油沥青在三氯乙烯中溶解的百分率（即有溶解度：指石油沥青在三氯乙烯中溶解的百分率（即有效物质含量）。那些不溶解的物质为有害物质（沥青碳、效物质含量）。那些不溶解的物质为有害物质（沥青碳、似碳物），会降低沥青的性能，应加以限制。似碳物），会降低沥青的性能，应加以限制。返回返回三三（七）含水量（七）含水量v 沥青中含有水分，施工中挥发太慢，影响施工速度，所沥青中含有水分，施工中挥发太慢，影响施工速度，所以要求沥青中含水量不宜过多。以要求沥青中含水量不宜过多。v 在加热过程中，如水分过多，易产生在加热过

21、程中，如水分过多，易产生“溢锅溢锅”现象，引现象，引起火灾，使材料受到损失。起火灾，使材料受到损失。v 在溶化沥青时应加快搅拌速度，促进水分蒸发，控制加在溶化沥青时应加快搅拌速度，促进水分蒸发，控制加热温度。热温度。返回返回三三（八）非常规的其它性能（八）非常规的其它性能F1 1、劲度模量、劲度模量F2 2、粘附性、粘附性F3 3、老化、老化返回返回三三v1 1、劲度模量、劲度模量 S Sb b （MpaMpa ）：是表示沥青的粘性（高温）和弹性）：是表示沥青的粘性（高温）和弹性（低温）联合效应的指标。（低温）联合效应的指标。T T欲求劲度时的路面温度与沥青软化点之差值（欲求劲度时的路面温度与

22、沥青软化点之差值（）。）。t t荷载作用时间（荷载作用时间（s s）P.I.P.I.针入度指数针入度指数v利用诺模图求劲度模量，需有利用诺模图求劲度模量，需有3 3个参数：个参数：加荷时间频率加荷时间频率t;t;温度差，即路面实际温度与环球法软化点之间的温差温度差，即路面实际温度与环球法软化点之间的温差T;T;针入度指数针入度指数P.I.P.I.TtbS.).(IPtTfSb1 1、劲度模量、劲度模量 例例4-14-1已知沥青已知沥青软化点软化点T T软软为为7070，针入度指数针入度指数P.IP.I为为2 2，路面温路面温度度T T为为-10-10，荷载作用时间荷载作用时间t t为为1010

23、-1-1 S S，求沥青的劲度模量求沥青的劲度模量S Sb b 。解：解：在在A A线上找到加载时间为线上找到加载时间为1010-1-1 S S的点为的点为a a。已知路面温度与软化点之间的温差为已知路面温度与软化点之间的温差为8080，在，在B B线上线上找到找到8080之点为之点为b b。在针入度指数的标尺上找到在针入度指数的标尺上找到+2+2，作水平线。，作水平线。连接连接abab两点，并延长至与针入度指数两点，并延长至与针入度指数+2+2的水平线相交的水平线相交点的劲度曲线顺至顶端，即为劲度模量点的劲度曲线顺至顶端，即为劲度模量 即即S Sb b=2=210108 8 N/m N/m2

24、 2=200Mpa.=200Mpa.返回返回2、粘附性、粘附性 v 沥青裹覆石料后的抗水性（即沥青裹覆石料后的抗水性（即抗剥性）不仅与沥青的性质抗剥性）不仅与沥青的性质（粘滞性）有关，而且亦与集（粘滞性）有关，而且亦与集料性质（酸碱性）有关。料性质（酸碱性）有关。v 应优先选择碱性石料；采用酸应优先选择碱性石料；采用酸性石料时，可掺加各种抗剥剂。性石料时，可掺加各种抗剥剂。v 测定：水煮法测定：水煮法(最大粒径大于最大粒径大于13.2mm)13.2mm)和水浸法和水浸法(最大粒径小最大粒径小于或等于于或等于13.2mm)13.2mm)a)a)b)b)c)c)试图试图4-9 4-9 水煮法试验水

25、煮法试验返回返回3、老化、老化v 老化：沥青在自然因素（热、氧化、光和水）的作用下，老化：沥青在自然因素（热、氧化、光和水）的作用下，产生产生“不可逆不可逆”的化学变化，导致路用性能劣化，称为的化学变化，导致路用性能劣化，称为“老化老化”。v 沥青老化的性质变化：沥青老化的性质变化：在物理力学性质方面，表现为针入度减少，延度降低，在物理力学性质方面，表现为针入度减少，延度降低，软化点升高，绝对粘度提高，脆点降低等。软化点升高，绝对粘度提高，脆点降低等。在化学组分含量方面在化学组分含量方面:饱和分变化少，饱和分变化少，芳香分芳香分胶质（较慢），胶质（较慢），胶质胶质沥青质（较快），沥青质（较快）

26、，表现沥青质显著增加，胶质显著减少。表现沥青质显著增加，胶质显著减少。小结：三、石油沥青的技术性质小结：三、石油沥青的技术性质v（一）粘滞性（粘性）（一）粘滞性（粘性）针入度道路石油沥青针入度道路石油沥青 粘度液体沥青粘度液体沥青v（二）塑性延度（二）塑性延度 v（三）温度稳定性（三）温度稳定性(感温性感温性)软化点高温敏感性、软化点高温敏感性、脆点低温抗裂性、脆点低温抗裂性、针入度指数感温性和胶体结构针入度指数感温性和胶体结构v（四）加热稳定性沥青薄膜加热、液体石油沥青蒸馏试验（四）加热稳定性沥青薄膜加热、液体石油沥青蒸馏试验 v（五）安全性闪点、燃点（五）安全性闪点、燃点 v（六）溶解度（

27、六）溶解度v（七）含水量（七）含水量v（八）非常规的其它性能（八）非常规的其它性能 劲度模量（粘性和弹性）劲度模量（粘性和弹性）、粘附性（抗剥性）粘附性（抗剥性）、老化（耐久性）老化（耐久性）返回返回四、石油沥青的技术标准四、石油沥青的技术标准v（一）道路石油沥青的技术标准（一）道路石油沥青的技术标准 1 1、道路石油沥青分为、道路石油沥青分为A A、B B、C C三个等级，见三个等级，见道路石油沥道路石油沥青的适用范围青的适用范围表格。表格。2 2道路石油沥青按针入度划分为道路石油沥青按针入度划分为160160号、号、130130号、号、110110号、号、9090号、号、7070号、号、5

28、050号、号、3030号七个标号，同时对各标号沥青号七个标号，同时对各标号沥青的延度、软化点、闪点、含蜡量、薄膜加热试验等技术的延度、软化点、闪点、含蜡量、薄膜加热试验等技术指标提出了相应要求，见指标提出了相应要求，见道路石油沥青技术要求道路石油沥青技术要求表格。表格。v（二）（二）道路液体石油沥青的技术标准道路液体石油沥青的技术标准返回返回本节目录本节目录道路石油沥青的适用范围道路石油沥青的适用范围返回返回返回返回（二）道路液体石油沥青的技术标准（二）道路液体石油沥青的技术标准返回返回v 一、煤沥青的化学组成和结构特点一、煤沥青的化学组成和结构特点1 1、煤沥青的化学组成、煤沥青的化学组成2

29、 2煤沥青的结构与石油沥青相类似煤沥青的结构与石油沥青相类似 v 二、煤沥青的技术性质与技术标准二、煤沥青的技术性质与技术标准第二节第二节 煤沥青煤沥青返回返回本章目录本章目录二、煤沥青的技术性质与技术标准二、煤沥青的技术性质与技术标准v 1煤沥青与石油沥青相比煤沥青与石油沥青相比 1）温度稳定性差）温度稳定性差 2）气候稳定性差）气候稳定性差 3）塑性较差）塑性较差 4）煤沥青与矿质材料表面粘附性能好）煤沥青与矿质材料表面粘附性能好 5）防腐性能好）防腐性能好 v 2、煤沥青的技术指标、煤沥青的技术指标v 3道路用煤沥青技术要求道路用煤沥青技术要求返回返回3道路用煤沥青技术要求道路用煤沥青技

30、术要求返回返回第三节第三节 乳化沥青乳化沥青F一、概述一、概述F二、乳化沥青的组成材料二、乳化沥青的组成材料F三、乳化沥青的形成机理三、乳化沥青的形成机理F四、乳化沥青的性质与技术要求四、乳化沥青的性质与技术要求F五、乳化沥青在集料表面分裂机理五、乳化沥青在集料表面分裂机理F六、乳化沥青的应用六、乳化沥青的应用返回返回本章目录本章目录一、概述一、概述v 乳化沥青：是指石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用乳化沥青：是指石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀沥青产品（沥青乳液）。下经乳化加工制得的均匀沥青产品（沥青乳液）。v 特点：特点：（1）可冷态施工）可冷态施工（2）与湿集

31、料拌和，粘结力好）与湿集料拌和，粘结力好（3）无毒、无嗅保护环境，减少污染，施工安全）无毒、无嗅保护环境，减少污染，施工安全（4）稳定性差）稳定性差（5）修筑路面的成型期间较长。）修筑路面的成型期间较长。v 应用：铺筑路面、路堤的边坡保护、层面防水、金属材料应用：铺筑路面、路堤的边坡保护、层面防水、金属材料表面防腐等表面防腐等 返回返回本节目录本节目录二、乳化沥青的组成材料二、乳化沥青的组成材料v 1沥青针入度较大沥青针入度较大、活性组分的含量多、活性组分的含量多v 2乳化剂一端亲油，吸引沥青微粒为固体核；乳化剂一端亲油，吸引沥青微粒为固体核；另一端亲水，与水分子吸引，形成水膜。另一端亲水，与

32、水分子吸引，形成水膜。v 3稳定剂贮存和施工的稳定性。稳定剂贮存和施工的稳定性。v 4水水乳乳 化化 剂剂 离离 子子 型型非离子型非离子型 阴离子型阴离子型 阳离子型阳离子型 两性离子型两性离子型返回返回本节目录本节目录三、乳化沥青的形成机理三、乳化沥青的形成机理 （1 1）乳化剂降低界面能的作用）乳化剂降低界面能的作用 （2 2）界面膜的保护作用）界面膜的保护作用 （3 3）界面电荷稳定作用）界面电荷稳定作用 图图4-16 4-16 乳化剂在沥青微滴表乳化剂在沥青微滴表面形成的界面膜面形成的界面膜图图4-17 4-17 阳离子乳化沥青的界面电荷阳离子乳化沥青的界面电荷返回返回本节目录本节目

33、录沥青微滴均匀稳定沥青微滴均匀稳定地分散在乳化剂水地分散在乳化剂水溶液中。溶液中。四、乳化沥青的性质与技术要求四、乳化沥青的性质与技术要求注：注：P为喷洒型，为喷洒型，B为拌和型为拌和型，C、A、N分别表示阳离子、阴离子、非离分别表示阳离子、阴离子、非离子乳化沥青；子乳化沥青；粘度可选用恩格拉斯粘度可选用恩格拉斯粘度计或沥青标准粘度计之一测定；粘度计或沥青标准粘度计之一测定；表中的破乳速度与集料的粘附性、表中的破乳速度与集料的粘附性、拌和试验的要求、所使用的石料品种拌和试验的要求、所使用的石料品种有关。质量检验时应采用工程上实际有关。质量检验时应采用工程上实际的石料进行试验，仅进行乳化沥青产的

34、石料进行试验，仅进行乳化沥青产品质量评定时可不要求此三项指标；品质量评定时可不要求此三项指标；贮存稳定性根据施工实际情况选用贮存稳定性根据施工实际情况选用试验时间，通常采用试验时间，通常采用5d，乳液生产后，乳液生产后能在当天使用时也可用能在当天使用时也可用1d的稳定性；的稳定性；当乳化沥青需要在低温冰冻条件下当乳化沥青需要在低温冰冻条件下贮存或使用时，尚需按贮存或使用时，尚需按T0656进行进行-5低温贮存稳定性试验，要求没有粗低温贮存稳定性试验，要求没有粗颗粒、不结块；颗粒、不结块；如果乳化沥青是将如果乳化沥青是将高浓度产品运到现场经稀释后使用时，高浓度产品运到现场经稀释后使用时，表中的蒸

35、发残留物等各项指标指稀释表中的蒸发残留物等各项指标指稀释前乳化沥青的要求。前乳化沥青的要求。返回返回本节目录本节目录五、乳化沥青在集料表面分裂机理五、乳化沥青在集料表面分裂机理v 分裂是指从乳液中分裂出来的沥青微滴在集料表面聚结成一层连续的沥青薄分裂是指从乳液中分裂出来的沥青微滴在集料表面聚结成一层连续的沥青薄膜的过程（俗称破乳）。乳液产生分裂的外观特征是它的颜色由棕褐色变成膜的过程（俗称破乳）。乳液产生分裂的外观特征是它的颜色由棕褐色变成黑色。黑色。（1）乳液与集料表面的吸附作用）乳液与集料表面的吸附作用 阴离子乳液（沥青微滴带负电）与带正电荷碱性集料阴离子乳液（沥青微滴带负电）与带正电荷碱

36、性集料（石灰岩、（石灰岩、玄武岩等）有较好的粘结性。玄武岩等）有较好的粘结性。阳离子乳液（沥青微滴带正电）与带负电荷的酸性集料（花岗岩、阳离子乳液（沥青微滴带正电）与带负电荷的酸性集料（花岗岩、石英岩等）具有较好的粘结性，同时对碱性集料也有较好的亲和力）。石英岩等）具有较好的粘结性，同时对碱性集料也有较好的亲和力）。（2）水分的蒸发作用：水分蒸发速度的快慢与温度、湿度、风速等条件）水分的蒸发作用：水分蒸发速度的快慢与温度、湿度、风速等条件有关。在温度较高，有风的环境中，水分蒸发较快，反之较慢。通常当沥有关。在温度较高，有风的环境中，水分蒸发较快，反之较慢。通常当沥青乳液中水分蒸发到沥青乳液的青

37、乳液中水分蒸发到沥青乳液的80%90%时，乳化沥青即开始凝结。时，乳化沥青即开始凝结。返回返回本节目录本节目录六、乳化沥青的应用六、乳化沥青的应用v 适用于沥青表面处治路面、沥青贯入式路面、冷拌沥青混合料路面，适用于沥青表面处治路面、沥青贯入式路面、冷拌沥青混合料路面，修补裂缝，喷洒透层、粘层与封层等修补裂缝，喷洒透层、粘层与封层等 返回返回本节目录本节目录第四节第四节 改性沥青改性沥青v 提高沥青的流变性能，改善沥青与集料的粘附性，延长沥提高沥青的流变性能，改善沥青与集料的粘附性，延长沥青的耐久性。青的耐久性。v 改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物，磨细的橡改性沥青是指掺加橡胶、树脂、

38、高分子聚合物，磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂（改性剂）的沥青结合料。胶粉或其它填料等外掺剂（改性剂）的沥青结合料。v 改性沥青分类：改性沥青分类：1、热塑性橡胶类改性沥青、热塑性橡胶类改性沥青（SBS、SIS、SE/BS）2、橡胶类改性沥青、橡胶类改性沥青（SBR、CR）3、热塑性树脂类改性沥青、热塑性树脂类改性沥青（EVA）4、掺加天然沥青的改性沥青、掺加天然沥青的改性沥青5、其它改性沥青：、其它改性沥青：掺多价金属皂化物掺多价金属皂化物；掺碳黑；掺碳黑；加玻纤格栅。加玻纤格栅。v 改性沥青技术要求改性沥青技术要求返回返回本章目录本章目录 练习题练习题1.1.石油沥青的三组分分析法是将石油沥

39、青分离为石油沥青的三组分分析法是将石油沥青分离为_，_，_三个组分。三个组分。2.2.粘稠石油沥青的三大指标是粘稠石油沥青的三大指标是_，_，_。3.3.沥青胶体结构类型可分为沥青胶体结构类型可分为 结构、结构、结构和溶凝胶结构。结构和溶凝胶结构。4.4.提高沥青粘结力的主要组分是提高沥青粘结力的主要组分是 和和 。5.5.在应用中，总希望沥青有较在应用中，总希望沥青有较 的软化点和较的软化点和较 的脆点。的脆点。6.6.液体沥青的粘滞性用液体沥青的粘滞性用 表示，粘稠沥青的粘滞性用表示，粘稠沥青的粘滞性用 表示。表示。7.7.水温的增温速度过快，测得沥青软化点则偏水温的增温速度过快，测得沥青

40、软化点则偏 。水温过高，测得沥青针入度。水温过高，测得沥青针入度则偏则偏 。8.8.反映沥青温度敏感性的技术指标有反映沥青温度敏感性的技术指标有 和和 。9.9.乳化沥青的组成材料由沥青、乳化沥青的组成材料由沥青、和稳定剂组成。和稳定剂组成。10.10.煤沥青比石油沥青性能较好的是煤沥青比石油沥青性能较好的是（）（A A）大气稳定性（）大气稳定性（B B）温度稳定性（）温度稳定性（C C）塑性、（）塑性、（D D）与矿质材料表面粘附性能。）与矿质材料表面粘附性能。11.11.沥青施工加热不超过沥青施工加热不超过（）。）。（A A）软化点、（）软化点、（B B）脆点、（）脆点、（C C）闪点、（

41、）闪点、（D D）燃点。）燃点。12.12.石油沥青的胶体结构中，其粘结性和感温性都较好的是石油沥青的胶体结构中，其粘结性和感温性都较好的是（）A.A.溶胶型、（溶胶型、（B B）凝胶型、（）凝胶型、（C C）溶凝胶型、（）溶凝胶型、（D D）密实骨架型。）密实骨架型。13.13.在乳化沥青中，乳化剂极性的一端吸附于沥青微滴。在乳化沥青中，乳化剂极性的一端吸附于沥青微滴。()()14.14.按规定条件测得沥青甲的针入度为按规定条件测得沥青甲的针入度为100100（0.1mm0.1mm），沥青乙的针入度为），沥青乙的针入度为8080（0.1mm0.1mm），则甲的粘结力大于乙。），则甲的粘结力大

42、于乙。()()15.15.沥青沥青“老化老化”的组分转化为：树脂的组分转化为：树脂油分油分沥青质。沥青质。()()16.16.沥青的延度愈大，反映沥青的塑性愈好。沥青的延度愈大，反映沥青的塑性愈好。()()17.17.沥青随暴露在大气中的时间延长而产生沥青随暴露在大气中的时间延长而产生“老化老化”，使其粘结力增加，软化点，使其粘结力增加，软化点升高，脆性增大。升高，脆性增大。()()18.18.粘稠石油沥青针入度越大，延度也越大，软化点越高。粘稠石油沥青针入度越大，延度也越大，软化点越高。()()作业题作业题v 某沥青测定的针入度（某沥青测定的针入度（25、100g、5s）为）为58（0.1mm），），软化点为软化点为50，求其针入度指数，求其针入度指数PI，并判定其胶体结构类型。，并判定其胶体结构类型。本章结束本章结束返回返回本章首页本章首页