沥青材料的分类培训讲义

2023/2/3沥青材料建筑材料

2023/2/3目录沥青分类石油沥青煤沥青其他沥青制品沥青是土木工程中不可缺少的材料之一，广泛应用于房屋建筑、道路桥梁、水利工程以及其他防水防潮工程中。随着石油工业的发展，沥青材料在道路和水利工程中也得到了大量应用。沥青瓦屋面沥青水坝沥青路面沥青材料沥青分类沥青材料属于有机胶凝材料，是由高分子碳氢化合物及非金属衍生物组成的复杂的混合物。常温下沥青为呈褐色或是黑褐色的固体、半固体或是粘稠性液体状态。

沥青分类焦油沥青地沥青天然沥青石油在天然条件下经长期自然环境因素作用所形成的产物石油沥青石油经过蒸馏工艺提炼出各种轻质油及润滑油以后得到的残留物，或再经加工得到的残渣煤沥青是煤干馏所得的煤焦油木沥青木材经干馏后生成的木焦油页岩沥青焦油沥青中经干馏加工得到的焦油再加工后获得的产品。石油沥青石油沥青是石油经过蒸馏等工艺提炼出各种轻质油及润滑油以后得到的残留物，或者再经加工得到的残渣。常减压蒸馏工艺

1、石油沥青的组分油分树脂沥青质饱和分芳香分树脂沥青质三组分分析法

四组分分析法

2、石油沥青的结构石油沥青中各组分的含量变化时会形成不同类型的胶体结构溶胶型结构当沥青质含量少，油分和树脂含量较高时，胶团外膜较厚，胶团之间完全没有引力或引力很小，胶团间相互移动自由，这种胶体结构称为溶剂型石油沥青。溶-凝胶型结构当沥青质含量适当并有较多的树脂作为保护层时，胶团间有一定的吸引力，形成一种介于溶胶型和凝胶型两者之间的结构凝胶型结构

当沥青质含量相对较多，油分和树脂含量较少时，胶团外膜较薄，胶团靠近聚集，引力增大，胶团间相互移动困难，这种胶体结构称为凝胶型石油沥青3、石油沥青的技术性质黏性塑性温度敏感性大气稳定性闪点燃点1）黏性指在外力作用下，沥青粒子相互位移时抵抗变形的能力，反映沥青材料内部阻碍相对流动的一种特性。沥青的黏滞性以绝对黏度表示，是沥青性质的重要指标之一。2)塑性指石油沥青在外力作用时产生变形而不破坏，除去外力后仍保持变形后的形状的性质，也可反映沥青开裂后的自愈能力。石油沥青的塑性用延度仪测定的延度表示。

3)温度敏感性指石油沥青的黏性和塑性随温度升降而变化的性能，由于沥青是一种高分子非晶体塑性物质，故没有一定的熔点。温度敏感性以“软化点”表示。4）大气稳定性指石油沥青在大气综合因素长期作用下抵抗老化的性能，它反映沥青的耐老化性。以沥青试样在160℃下加热蒸发5小时后质量蒸发损失百分率和蒸发后的针入度比表示。沥青老化龟裂

在热、阳光、氧气和水等因素长期作用下，石油沥青中组分发生变化，油分和树脂相对含量减少，沥青质逐渐增多，从而使石油沥青的塑性降低，黏度提高，逐渐变得脆硬直至脆裂，此过程称为沥青的“老化”

5）闪点和燃点沥青在使用时均需加热，在加热过程中沥青中挥发出的油分蒸汽与周围空气组成油气混合物，此混合气体与火焰接触，初次发生有蓝色闪光时的沥青温度即为闪点。若继续加热，油气混合物浓度增大，与火焰接触能持续燃烧5s以上时的沥青温度即为燃点。通常燃点比闪点高约10℃。闪点和燃点的高低表明沥青引起火灾或发生爆炸的危险性大小，关系到运输、储存和加热使用方面的安全。4、石油沥青的技术标准与选用、掺配

1）技术标准我国现行石油沥青标准将黏稠石油沥青分为道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青三种。我国石油沥青采用针入度分级体系。建筑石油沥青按针入度划分为10号、30号和40号三个标号，每一牌号还应保证相应的延度、软化点、溶解度等指标。同种石油沥青中牌号越大，针入度就越大，黏度越小，塑性越大，软化点越低，使用寿命越长。建筑石油沥青建筑石油沥青技术要求

建筑石油沥青针入度较小，软化点较高，延伸度较小，主要用于建筑工程及其他工程的防潮和防腐材料、胶结材料和涂料；用作制造防水卷材和绝缘材料根据《公路沥青路面施工技术规范》规定，道路石油沥青按技术性能分为A、B、C三个等级道路石油沥青道路石油沥青的使用范围道路石油沥青部分技术要求

普通石油沥青因含有较多的蜡（一般含量大于5%，多者达20%以上），故又称多蜡沥青。由于蜡的熔点较低，所以该沥青达到液态时的温度和软化点相差无几，温度敏感性大，黏滞性低，塑性差，故在工程中不宜直接单独使用，只能与其他种类石油沥青掺配使用。普通石油沥青2）石油沥青的选用

选用石油沥青材料时，应根据工程性质（房屋、道路、防腐）及当地气候条件、所处工程部位来选用不同品种和牌号的沥青。在满足上述要求的前提下，尽量选用牌号高的石油沥青，以保证有较长的使用年限。牌号高的沥青比牌号低的沥青含油分多，其挥发、变质所需的时间长，不宜变硬，所以抗老化能力强，耐久性好。3）石油沥青的掺配

在工程中，往往一种牌号的沥青不能满足工程要求，因此常常需要用不同牌号的沥青进行掺配。在进行掺配时，为了不使掺配后的沥青胶体结构破坏，应选用化学性质相似的沥青。试验证明同产源的沥青容易保证掺配后的沥青胶体结构的均匀性。

两种沥青的掺配比例可用下式估算：式中Q1——较软沥青用量（牌号大），%Q2——较硬沥青用量（牌号小），%T——掺配后沥青软化点，℃T1——较软沥青软化点，℃T2——较硬沥青软化点，℃【例题】某工程需要软化点为80℃的石油沥青，现有10号和40号两种石油沥青，应如何掺配才能满足工程需要？煤沥青

根据蒸馏程度不同，煤沥青分为低温沥青、中温沥青和高温沥青三种，建筑工程中采用的煤沥青多为黏稠或半固体的低温沥青。煤沥青和石油沥青同是复杂的高分子碳氢化合物，与石油沥青相比在技术性质上有如下差异：差异温度稳定性较差塑性较差黏结性较好防腐性较好大气稳定性较差煤沥青组分中所含可溶性树脂多，由固态或黏稠态转变为液体的温度范围较窄，受热易软化，受冷易脆裂。煤沥青中含有较多的游离碳，使用时易变形、开裂，塑性差。煤沥青中含挥发性成分和化学稳定性差的成分较多，易老化变质。煤沥青中含有表面活性物质，所以能与矿物表面很好的黏结。煤沥青中含有酚等有毒物质，故有毒性和臭味，防腐能力较好。煤沥青和石油沥青的外观和颜色大体相同，但两种沥青混掺时将发生沉渣变质现象而失去胶凝性，故一般不宜混掺使用，使用时必须通过简易的鉴别方法加以区别，防止混淆用错。

石油沥青与煤沥青简易鉴别方法其他沥青制品用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂与沥青溶合制得的沥青溶液，在常温下用于防水工程的底部，故称冷底子油。它具有良好的流动性，便于喷涂或涂刷。将其涂刷在混凝土、砂浆或是木材等基底后，能很快渗透到基面内，待溶剂挥发后，便于基面牢固结合，并使基面具有憎水性，为粘贴其他防水材料创造了条件。冷底子油

由沥青（70%～90%）和适量粉状或纤维状矿质填充料（30%～10%）均