论石油沥青的组成、结构、性能、应用的关系

1、论石油沥青的组成论石油沥青的组成 结构结构 性能性能 应用应用的关系的关系土木（外）土木（外）141 张敬川张敬川20140116037概述概述v沥青是高分子碳氢化合物及非金属（氧、氮、硫等）衍生物组成的极其复杂的混合物。v沥青是一种憎水性胶凝材料，在常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或液体状态。能与砂石砖混凝土木材金属等材料牢固的粘结在一起，具有良好的腐蚀性，在建筑工程中主要用于道路工程及屋面、地面、地下结构的防水，木材、钢材的防腐等。高速公路应用较为广泛。 石油沥青的基本组成石油沥青的三大组分石油沥青的三大组分组分组分状态状态作用作用 油分油分粘性液态粘性液态使沥青具有流动性使沥青具有流动

2、性 树脂树脂粘稠状半固态粘稠状半固态使沥青具有塑性和粘结性使沥青具有塑性和粘结性 地沥青质地沥青质固态固态使沥青具有粘滞性和温度稳定性使沥青具有粘滞性和温度稳定性 石油沥青的结构胶体理论 a. 溶胶结构b. 溶凝胶结构c. 凝胶结构高分子溶液理论v沥青是以高分子量的地沥青质为溶质，以低分子量的软沥青质为溶剂的高分子溶液。沥青质的含量以及沥青质与软沥青质之间溶解度参数的差异，很大程度上决定高分子溶液的稳定性。v沥青质含量较低，沥青质与软沥青质之间的溶解参数差值很小，就能形成稳定溶胶。v沥青质含量的增加，沥青质与软沥青质之间的溶解参数之间差值较小，溶胶逐渐转化为稳定的凝胶。v沥青质含量很高，且沥青

3、质与软沥青质之间溶解参数差值又较大，则可形成沉淀型凝胶。石油沥青的主要性质v一、黏滞性v二、塑性v三、温度敏感型v四、大气稳定性v五、安全性黏滞性v指石油沥青内部阻碍其相对流动的一种特性，它反映石油沥青在外力作用下抵抗变形的能力v黏滞性的大小与其组分有关，石油沥青中沥青质含量越多，同时有适量树脂，而油分含量较少时，黏滞性大。在一定的温度范围内，温度升高，黏性降低。v针入度越大，沥青越软，黏度越小固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为25的条的条件下，以质量件下，以质量100g的标准针，经的标准针，经5s沉入沥青中的深度（每深沉入沥青中的深度（每深入

4、入0.1mm为为1）。）。塑性v指石油沥青受到外力作用时，产生不可恢复的变形而不破坏的性质v当石油沥青中油分和沥青质适量，树脂含量较多，沥青质表面的沥青膜层越厚，塑性越好。温度升高，沥青的塑性增大v用延伸度表示，简称为延度。延伸度是将石油沥青标准试件在规定温度（25）和规定速度（5cm/s）的条件下在延度仪上进行拉伸，以试件拉断时的伸长值（cm）表示。延伸度值越大，塑性越好。温度敏感性 指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能。变化程度小，则沥青温度敏感性小，反之温度敏感性大。 沥青是多组分的非晶体高分子物质，没有固定的熔点，随着温度的升高，沥青的状态发生连续的变化，其塑性增大，黏性减小

5、，逐渐软化，此时的沥青如液体一样发生黏性流动。 不同的沥青，其塑性和黏性变化程度也不同。衡量指标v用软化点表示，指沥青受热由固态转变为具有一定流动性用软化点表示，指沥青受热由固态转变为具有一定流动性v膏体时的温度（膏体时的温度（）。）。大气稳定性v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的性质。v老化：石油沥青在热、阳光、氧气和水分等因素的长期作用下，石油沥青中低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，黏度提高，逐渐变得硬脆，直至开裂，失去使用功能。石油沥青的应用v道路石油沥青：主要用于道路路面或车间地面等工程v建筑石油沥青黏性较大，耐热性较好，但塑性较小，主要应用制造油毡、油纸、防水涂料和沥青胶。它们绝大部分用于屋面及地下防水、沟槽防水、防腐蚀及管道腐蚀等工程。沥青屋面达到的表面温度比当地最高气温高2530,为避免夏季流淌,屋面用沥青材料的软化点应比当地最高气温高20以上。v防水防潮石油沥青的温度稳定性最好,特别适合做油毡的涂覆材料及建筑物面和地下防水的粘接材料。其中3号沥青温度敏感性一般,质地较软,用于一般温度下的室内及地下结构部分的防水。4号沥青温度敏感型较小,用于一般地