市政道路工程沥青材料讲义

第四章沥青材料

二、分类沥青焦油沥青地沥青石油沥青天然沥青煤沥青页岩沥青等一、概念:沥青材料是一种有机胶凝材料，其内部组成是一些十分复杂的碳氢化合物及其非金属衍生物的混合物。

第二节石油沥青

Petroleumasphalt

一、生产工艺

溶剂膜溶剂沥青原油

常压塔减压塔沥青直馏沥青氧化塔氧化沥青二、分类

1.按原油成分：石蜡基沥青（含蜡量>5%）；沥青基沥青或环烷基沥青（含蜡量<2%）；混合基沥青或中间基沥青（含蜡量2%~5%）

2.按加工方法：直馏沥青：常压蒸馏或减压蒸馏或深拔装置

氧化沥青：在250℃—300℃的高温下吹入空气，经数小时氧化反应溶剂沥青：用溶剂提取一部分石蜡3.按沥青在常温下的稠度分类：针入度>300，液体沥青针入度<=300，黏稠沥青：又分为固体沥青（<40）和半固体沥青(40-300)三、石油沥青的组成

沥青分子通式是：，通常在石油沥青中碳含量为80%-87%，氢为10%-15%，氧、硫、和氮的含量少于3%。由于石油沥青化学组成结构的复杂性，工程上常将沥青所含烃类化合物中化学性质相近的成分归类分析，从而划分为若干组，即用组分进行分析。油分：使沥青具有流动性树脂：提高沥青的塑性和粘附性酸性树脂：是一种表面活性物质，能增强沥青与砂质材料表面的粘附性。沥青质：提高沥青的粘性、耐热性，但能降低沥青的塑性1.三组分分析法

油分、树脂、沥青质2.四组惕分分仁析法沥青南质、歪饱和冠分、威芳香摘分、尚胶质3.沥青淡的含虹蜡量（对铅路面终性能研的影滋响）高温贼时，呀石蜡任变软刊，导陡致沥站青路押面的已高温恋稳定尝性降滔低，励出现鸣车辙武，另柳一方昨面，欣低温剧会使钞沥青接变脆么硬，具导致筑路面疾低温惭抗裂毯性降掌低，滤出现荷裂缝小，且额蜡会领使石行料与仓沥青号之间陡的粘屿附性若降低鸭，使患路面任石子犯与沥婚青产访生剥荡落，化石蜡眼的存凑在还坐会降制低沥纱青路摩面的坟抗滑氧性能葛。四、修石油祥沥青哀的结反构1.胶体打理论沥青叔的胶犯体结捉构是画以沥青蜡质为胶爪核，胶质被吸尿附其沃表面帜，并殃逐渐虚向外渡扩散运形成姑胶团洽，胶冲团再晶分散嘴于芳香械分和饱和箱分中。2.胶体减结构慨类型悬（三寸种）a、溶均胶型渣结构b、溶喝－凝务胶型蔬结构c、凝朴胶型笋结构溶胶略结构爸：沥瓦青质胀含量汽少，逗饱和挺分和忆芳香蛮分、肯胶质迈多。凝胶果结构炉：沥览青质料含量蔬较多梁，并积有相卵应数稳量的笋胶质陷形成胶团膀，使辞得胶氏团的棵相互湾移动读较困曾难。溶-凝胶丈结构添：适宝中（抛理想野结构辱）。3.胶体洲结构驳的评紫价方妨法——针入榜度指甲数（PI）沥青的针入度指数沥青胶体结构类型

＜－2溶胶

－2～＋2溶凝胶

＞＋2凝胶沥青啊的针电入度买指数衫和胶贷体结乎构类兆型五、谢石油戚沥青肢的技善术性峡质1.黏滞基性：脚指沥敏青在旷外力妹作用扭下抵棕抗变摧形的螺能力庙，其典大小袋取决于沥各青的尘化学屠组分御及温痛度。搏用黏切度表流示。1）沥漆青的巩绝对舞黏度（动沉力黏附度）2）沥喘青的备相对翻黏度（条哭件黏戚度）技术鸟指标皂：针入仰度壤、黏砍度沥青盆绝对超黏度炼概念塔图针入悦度pe准ne窜tr盏at昂io读n针入躁度试读验适双用于逼测定优黏稠攻石油谁沥青酱稠度侧，针咽入度语划分厌沥青恐技术崇等级衫的重饼要指惹标。1）定塌义：散在规伞定的专温度妻和时伏间内施，附窃加一产定质迅量的北标准犁针垂沙直贯丝式入试江样的吴深度尖，以0.按1m许m表示摧。2）表袄示方刃法：沥青触针入救度试英验示南意图粘度vi尘sc谜os沿it食y1）定长义：液态宝沥青呢在规超定温险度条奋件下盈，通捡过规分定的滑流孔杯直径树，流鼠出50衫ml体积啄所需搅要的灰时间。（隐适用张于测拉定液落体石盾油沥领青、悲煤沥青炮和乳派化沥徐青等承的粘旦度）2）试断验方繁法：标准际粘度暑计法3）表亮示方堪法：eg：4）结拿论：相同帜的温计度和言流孔贪条件惨下，目流出梅时间越长躬，表远示沥唱青黏赛度越巾大。道路冻标准教黏度胸计2.塑性1）定原义:沥青绵在外衣力作涂用下厌发生设变形倒而不父破坏励的能弹力。2）影饼响因流素：友沥青赠的组蝇分及光温度3）衡眨量指敌标：延度4）试孔验：构延度菊仪测突定延度盏试件结论夸：沥青察延度套越大江，塑存性越伏好，仿柔性废和抗闲断裂救性能矛越好耕。3.温度殿稳定奏性1）高摇温敏岩感性玩（用软化乱点表示寄，单胡位：℃）测定朱方法安：环预球法骄软化咳点仪会；以沥灵青由距固化歪点到召滴落棕点的苗温度损间隔纤的87担.2限1%为软融化点青。环球体法的档软化悼点仪定义年：指督沥青族的黏且结性巡寿和塑捏性随打温度田升降坡而变混化的差性能缸。2）低孤温抗浇裂性初（用脆点表示踏）脆点刮的表您示：角沥青倦材料韵由黏器塑状洗态转棉变为训固体咽状态束达到杰条件否脆裂灯时的尘温度稀。测定乓方法亚：弗炭拉斯盘脆点上仪软化楼点越补高，及表明处沥青温的耐座热性欠越好决，即谋温度汗稳定坑性愈悔好。沥青丽的三饭大指糕标：吊针入匹度、烧延度生、软影化点要求品沥青场具有园较高绍的软繁化点立和较策低的扑脆点呼。4.加热幅稳定东性1）定呈义：沥青讯在过欢热或耐长时谜间加命热过步程中逼，会箭发生勾轻质很馏分衡挥发傻、氧贵化、问裂化躺、聚寇合等木一系丑列物喜理及狠化学瞎变化费，使乔沥青缠的化映学组侮成及阀性质英相应娱地发内生变铺化，拌称为霉沥青航加热痕稳定拥性。2）试饭验：按规疮定要盟进行戴对沥勿青的铅加热娘质量桨损失低和加腔热后般残渣姿性质伐的试证验对于晚道路沉石油拴沥青驶（黏盒稠沥详青）配：沥烘青的旱薄膜猴加热铲试验对于岭液体容石油介沥青隆：液攀体石软油沥泽青蒸原馏试壁验测定糟：1.质量凑损失号百分荐率2.针入善度3.延度抓（25凝℃）(c尖m)4.延度薯（15关℃）(c聋m)5.安全滩性2）闪柔点测吉定方金法：克利剪夫兰局开口摇杯式召闪点藏测定蚂仪1）指拜标:主要斑是闪伤点和什燃点星。闪点陡：指加逮热沥雷青挥糠发出品可燃旨气体助与空祖气组怎成的消混合巷气体驳在规胡定条涛件下林与火逃接触纲，产魂生闪袭光时误的沥挪青温颠度。燃点：指沥灶青加层热产笑生的基混合胁气体涂与火龄接触彩，持蔬续燃跳烧5s以上触时的蚊沥青狼温度逐，一葱般与尝闪点既相差10吩℃。6.溶解缺度定义形：石科油沥辈青在杜三氯扬乙烯智中溶饺解的漫百分源率。堤（用以倍确定蓬沥青第含有对筑虏路有出利的极有效挑成分柳的百磁分含翻量）7.含水场量含水眨危害有：1.影响煤施工雪速度2.加热户时“商溢锅垮”易蕉引起巨火灾3.造成恼材料秋损失解决鉴措施薄：在熔翼化沥轨青时嚷，加珍快搅柔拌速裳度，令促进抢水分乔蒸发耀，控枪制加热摔温度莲。粘稠北沥青托用水山分测碗定仪捷测定银，液裂体沥前青可宋直接越抽提垦。8.其他邀性能灾指标（1）针呼入度况指数裤：是表致征沥竖青感将温性妹和胶尾体结兼构的遇指标垂，也注可采用针牛入度栏指数绪（PI）值尾判别们沥青愈的胶衣体结紧构状粥态。则：A-针入俗度温督度感狭应性箩系数针入乐度指课数当PI辉<-兰2溶胶器型结染构PI寻>+渐2凝胶弊型结赶构PI浸=-甚2～+2溶凝姜胶型吊结构（2）劲嚷度模虑量定义态：表湖示沥岗青的第黏性匙和弹狭性联雄合效诉应的观指标慨。根据哈沥青苦材料丹的针梅入度技指数(P费I)、软巨化点筝、路学面温捎度及浊荷载亡作用夸时间暗等因抽素，努可通者过劲盟度模腔量诺纤模图膏获得哥沥青熊的劲沟度模往量。对于掩某一泥给定菜沥青夏材料狱而言勇，弹燃性变测形部毅分和税永久尤变形外部分府的比率例，擦取决植于应恩力、滩荷载盛作用忍时间努和温狗度。沥青只的劲准度与省温度梁、荷狼载作彩用时汤间和啦沥青恢的流侄变类钥型等鼓参数办有关贪，故薯：试验舍方法断：水菠煮法火和水吨浸法（3）黏扒附性与沥歼青及扰集料牢性质饲有关窜，一排般应两优先据使用塔碱性欢集料（4）老冰化沥青价在自珠然因简素作道用下耀，产宴生不赏可逆传的化钢学变宴化，蓬导致台路用敲性能僵劣化瞒，称锈之为探老化晨。其组精分变暗化规蚊律为走：油分

树脂

沥青礼质饱和猎分

芳香朝分

胶质

沥青葱质沥青野老化域后针琴入度后减少发，延寄度降鸟低，童软化誓点升团高，判绝对意黏度购提高跨，脆枝点降非低等林。1.道路冲石油酸沥青杆的技泉术标念准六、济石油造沥青宗的技工术标鸽准2.道路荐液体合石油骗沥青她的技从术标廊准（1）分厌级：A、B、C三级（2）标绵号：尤根据特针入划度划峡分七梯个标鹊号。随着占牌号地增加隐，沥话青的识稠度概减小项（针嘉入度蕉增加话），稻塑性刻增加奥（延堂度增起大）捆，而艘温度践敏感柴性增解大（裹软化胳点降唤低）箭。按其晶凝结墙速度颠分快干凝、绣中凝旬、慢棋凝三淘个等挽级第二角节浇其严他沥减青其他沥青改性沥青乳化沥青煤沥青一、辟煤沥事青煤沥狡青是攻烟煤到炼焦丈或制掏煤气框时，淘从干毕馏所聪挥发筒的物眼质中样冷凝犹出煤父焦油耳，将津焦油齿再继抵续蒸返馏得寻轻油喇、中往油及圈重油壳后所巡寿剩的筹残渣溉，即臭是煤哪沥青羽。根据冒干馏稻温度畜的不立同，胜分为罢：高拾温煤经焦油——路用耐煤焦副油，阳及低蔬温煤瓶焦油王两类珍。1.煤沥底青的拦化学狠组成竟和结继构特复点1）化还学组墙成①游离玻碳（献自由颤碳）溉：增懂加沥邻青的知黏滞弯性、裙提高株热稳刃定性②树脂宿：硬权树脂灿：黏脆滞性软树利脂：粗塑性③油分斜：流喘动性2）煤驱沥青辨的结鸦构——胶体也分散隙系此外射，煤莫沥青洞中还庙含有侮少量佛碱性术物质鉴（吡锄啶、秀喹啉生等）碗和酸樱性物休质（尊酚）及，酚仿有毒鹅且能迈溶于新水。煤沥妥青中期的酸毅性物摘质都牵属表犯面活杯性物燥质，拒其含松量高瞎于石趴油沥右青。掌所以鱼煤沥比青表两面活斥性比骡石油患沥青止高，茄与石向料黏良结力姨好。2.煤沥筒青的吃技术间性质磁和技避术标淡准1）煤止沥青浓的技凳术性与质与石出油沥凳青的蔽差异飞：①煤沥报青含见有较例多不河饱和狂的碳云氢化淹合物销，化酷学稳症定性宾差，索所以辩大气恭稳定揉性差橡。②煤沥既青含无有较琴多的缴游离皮碳，诱塑性捕较差斗，使誓用时闻易因喊受力终变形党而开砍裂。③可溶屈性树苗脂含朱量多泻，受雀热易杯软化祝，所梦以温映度稳理定性病差。④煤沥乖青所艳含的组酸、公碱性穴物质撒都是宰表面朽活性太物质恳，与芽矿料怖的粘疤结力碧较强普。⑤煤沥答青含裹有酚逝、蒽浴油等类有毒韵物质塔，防护腐性虚能好框。⑥煤沥妹青的榜密度昌比石扒油沥炮青大嚼。由于工煤沥灰青的馆主要弃技术恰性质皇比石农油沥烫青差写，但粥煤沥掩青与币矿料柔的黏左结性游好，声适量押掺入套石油帽沥青敌中，题可增立强石拍油沥料青的汁黏结甲力，踩但不炎应随讯意混趟合，久否则硬产生旗沉渣俱、变总质等禁现象粪，黏误结性雕急剧厚下降祖甚至华完全竿失去辛粘结芒力。2）煤争沥青诞的技扰术指缴标⑴黏度沫：用标怀准黏锋度计风测量坏。与携液体刮沥青或一样嘴。⑵蒸馏驻试验弯馏分不含量次及残冻渣性颜质：测定耐试样程受热滴时，杏在规阶定温壶度范杯围内锁蒸出贱的馏讲分含策量，叛及蒸俩馏后慨残留拌物的蒜含量榴。馏分散含量泉的限颤制控补制了践煤沥族青由街于蒸瓦发而胶老化牵的安库全性络；残渣矛性质隔试验画保证娘了煤尤沥青合残渣匠具有宏适宜循的黏卷结性鱼。⑶煤沥颈青焦简油酸疏含量垫：导致峰路面堡强度岸降低涝，且肿有毒分，在瞎沥青芦中的景含量汉必须叛加以吓限制疮。⑷含萘骨量：萘是乱有害驼物且返易升调华，挂有毒奇，能弄加速终老化怀，萘端易使隙沥青博失去贴塑性斯。含贿量越购低痛越好西。⑸甲苯而不溶浩物：沥青院中不焰溶于爹甲苯碑的物腐质。⑹水分堡：过量豆的水系分造爽成沥避青损继失，磁易引抚起火纺灾。3.煤沥老青与哀石油穴沥青命的鉴药别（适见后就页表造）鉴别方法石油沥青煤沥青相对密度接近1.01.25–1.28燃烧烟少，无色，无毒烟多，黄色，臭味大，有毒气味常温下无刺激性气味常温下有刺激性臭味颜色呈辉亮褐色浓黑色溶解试验可溶于汽油或煤油难溶于汽油或煤油捶击韧性较好，有弹性感，不易碎韧性差，较脆大气稳定性较高较低抗腐蚀性弱强石油造沥青迅和煤鸟沥青养的简或易鉴覆别方价法二、虾乳化绵沥青1.概述1）定求义：捏石油撤沥青皇与水柿在乳窗化剂荡、稳秩定剂铃等的腿作用农下，仓经乳岩化加工鸣制的笋的均黎匀沥弟青产春品，纷在常殖温下惜具有遣较好伏的流暂动性挨。2）优喜点：①冷态盆施工症，操橡作方肆便，冠节约交能源②可在昼潮湿宝地基组上施巧工（俗与湿姜集料闪拌和霸，具香有足而够的惯黏结笋力）③无毒航、无广臭、育施工普安全颤，环叉保、胸污染乓少3）缺务点：①稳定姑性差亡，贮携存期毛不超讽过半发年（吹贮存雄期长碗易产餐生分衫层）②修筑题路面耻成型柜期长2.组成脆材料乳化泄沥青=沥青+乳化背剂+稳定欠剂+水1）沥牢青（主渡要组元成材粱料，伏占55为-7森0﹪）2）乳华化剂（关酸键材央料）⑴沥青治乳化截剂是歪表面仙活性派剂的度一种夸类型贿，分挂子结顶构中体的亲隶水基团纷和亲恳油基僵团能批使互坊不相餐容的援沥青怎与水锡连接休起来传。⑵分类按亲摘水基名在水柳中是宗否电度离分茧：离棒子型介和非校离子哀型乳蹦化剂笔；离子轻型乳盯化剂戏又分骗为：广阴离纠子型示、阳端离子桂型和以两性赵离子每型乳增化剂票。3）稳女定剂⑴作用哗：为了不储存肿或施椅工时腐增加睡沥青群的稳沸定性⑵分类炒：有祖机稳魂定剂吩和无帮机稳怜定剂⑶用量坦：为县沥青切乳液子的0.酸1﹪-0道.1堆5﹪4）水⑴作用达：起伙润湿挖、溶串解及膀化学脾反应压的作趴用。(2格)要求