5.1.2普通石油沥青的技术性质

建设工程管理专业教学资源库《建筑材料》四沥青及沥青混合料主讲人：李颖颖

时间：2020.05工程造价目录/CONTENT02标题文字03标题文字04标题文字01石油沥青04沥青混合料的技术性质0306热拌沥青混合料配合比设计实例05普通热拌沥青混合料的组成设计03其他沥青02改性沥青07沥青防水材料石油沥青PART

01沥青分类、组分及胶体结构12普通石油沥青的技术性质3普通石油沥青的技术标准标题文字2.普通石油沥青的技术性质石油沥青01物理性质02路用性质物理性质密度体积膨胀系数介电常数黏滞性黏度稠度低温性质延性脆性感温性质黏附性耐久性其他性质粘弹性技术性质

一、物理性质

密度：规定温度下单位体积所具有的质量，以。（15℃、25℃）

相对密度：在同一温度下，沥青质量与同体积的水质量之比值，无量纲。

用途：计量（计价）、沥青混合料组成设计。沥青品种新疆克拉玛依90号欢喜岭90号新加坡壳牌伊朗相对密度0.97311.0041.0341.03二、路用性质（1）粘滞性定义：沥青在外力作用下抵抗变形的能力，反映沥青内部材料阻碍其相对流动的特性，一般采用剪切变形模型描述影响因素：粘滞性的大小与组分、温度有关。沥青质高，含适量树脂、少量油分时，粘滞性较大。在一定温度范围内，温度升高时，粘滞性随之降低表达方式：绝对粘度、相对粘度相对粘度（液体沥青）标准粘度试验（液体沥青）相对粘度（粘稠沥青）针入度Penetration——针入度仪，0.1mm软化点Softeningpoint——软化点仪，oC★针入度是等温粘度。★软化点是等粘温度标准粘度试验（液体沥青）适用于液体沥青、乳化沥青、煤沥青等材料在流动状态下的黏度。规定温度条件下，通过规定流孔直径，流出50mL体积，所需的时间[CT,d]，以s计。T为试样温度，通常为25℃或60℃。其中ｄ为小孔直径（mm），常用流孔直径３mm、4mm、５mm、10mm；例如：C60,5，即试验温度为60℃，试验孔径为5mm。在相同温度与相同流孔条件下，流出的时间越长，表示沥青粘度越大。例：

A：C60,5=100SB：C605=50S，表明A粘结力B粘结力。>针入度Penetration（粘稠沥青）

是指在规定温度条件下，以规定质量的标准针经过规定时间贯入沥青试样的深度（以0.1mm计)。将试样注入盛样皿中；盖上盛样皿盖，在15℃~30℃室温中冷却；置于试验温度±0.1℃恒温水浴中；小盛样皿不少于1.5h。针入度（三大指标之一）作用：划分沥青标号试验方法：JTGE20-2011表示方法：PT，m，t表示例如：P25℃，100g，5s=65(0.1mm)表示：试验温度25℃

荷载质量100g

历时5s

贯入沥青深度6.5mm

标准试验温度：T=25oC针入度大，则粘度小。针入度是我国选择沥青标号的最主要依据，

定义：沥青试样在规定尺寸的金属环内上置规定尺寸和质量的金属钢球，放于水或甘油中，以规定的速度加热，至钢球下沉达规定距离时的温度，以℃表示。

软化点（三大指标之二）达到规定条件黏度的温度自动软化点仪试样环钢球将试样注入盛样皿中测试方法：JTGE20-2011

将沥青试样装入规定尺寸的铜环内，试样上放置标准钢球（重3.5g）

在水或甘油中，以5℃/min加热沥青软化下垂至25.4mm时的温度表示方法：TR&B影响因素：沥青质含量：含量多，温度敏感性↓蜡含量：含量多，温度敏感性↑3.5g25.4mm意义：软化点越高，表明沥青的耐热性越好，即温度稳定性越好。

不同沥青有不同的软化点。工程用沥青软化点不能太低或太高，否则夏季融化，冬季脆裂且不易施工。反映沥青黏度和高温稳定性及感温性。（2）延性和脆性①延性(塑性)定义：延性是沥青在外力作用下发生拉伸变形而不破坏的能力，用延度表示。延度：表征沥青的延展能力、变形能力。延度（三大指标之二）①测试方法：JTGE20-2011

沥青试样制成∞字型，在规定速度和温度下拉伸至断时的长度以cm表示 温度：25℃、15℃、10℃、5℃ 拉伸速率：（5±0.25）cm/min。

表示方法：

D（cm）延度试模1.将准备好的试样注入模中；3.置于试验温度的水浴中保温1.5h；2.在室温冷却不少于1.5h,然后用热刮刀刮除高出试模的沥青，与试模齐平；4.取下试模底板，将两端孔套入延度仪的金属柱，取下侧模；5.试件拉断时读取读数，以厘米表示；影响因素：组分：树脂↑——→塑性↑温度：t↑塑性↑膜层厚度：厚度↑塑性↑意义：沥青的延度越大，塑性越好，柔性和抗断裂性越好，可减少摩擦时的噪声。

表征石油沥青的粘滞性、塑性和温度敏感性这三项性质的指标为：针入度、延度、软化点是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的指标，被称为石油沥青的三大指标。石油沥青的三大指标②脆性——低温抗裂性定义：沥青在低温下抵抗开裂的能力，用脆点表示。脆点：沥青材料由粘塑状态转变为固体状态达到条件脆裂时的温度。一般采用弗拉斯脆点仪测定。测试方法：JTGE20-2011将0.4g沥青试样均匀涂在金属片上，置于有冷却设备的脆点仪内，使涂有沥青的金属片重复弯曲，降温速率1℃/min,

沥青薄膜产生断裂时的温度为脆点。弗拉斯脆点仪劲度约为2.1×109Pa定义：

沥青的粘度随温度的不同而产生明显的变化的特性。感温性评价指标：针入度指数（PI）针入度粘度指数PVN

粘度温度数VTN（3）感温性质现象：沥青性质随着时间推移而发生变化→变脆变硬→老化针入度下降、粘度增加、软化点增加诱因：热、氧气、光（紫外线）、水（4）耐久性——老化（1）热的影响：加速分子运动，蒸发沥青，加速沥青化学反应。尤其在氧参与下。（2）氧的影响：氧在加热作用下，脱氢作用，组分发生移行：方向分转为胶质，胶质转为沥青质。（3）光的影响：光化学反应，加速氧化，增加沥青中羟基和碳氧基。（4）水的影响：在光、氧、热共同作用时，起催化剂作用。老化机理：轻质组分挥发氧化、组分转化老化前老化后饱和分S芳香分A胶质S沥青质At胶质→沥青质芳香分→胶质老化性能评价方法：①蒸发损失试验②薄膜加热试验TFOT③旋转薄膜烘箱试验RTFOT④PAV压力老化试验评价指标：质量损失、针入度比、延度沥青薄膜加热试验（TFOT）

盛样皿内径：140mm，深9.5～10mm

试样质量：50g加热温度：163℃±1℃

加热时间：5h测试指标：质量损失，残留物的针入度、软化点、延度。旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）

沥青试样：35g

瓶：高140mm，直径64mm加热温度：163℃

旋转速率：15r/min

老化时间：75min压力老化试验（PAV）

老化温度：90～110℃老化时间：20h

压力：2.1MPa测试指标：质量损失（如何变化？）残留物的针入度、软化点、延度（如何变化？？）沥青薄膜加热试验（TFOT）旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）压力老化试验（PAV）短期老化长期老化TFOTRTFOTPAV（5）沥青的粘附性——反映沥青与集料的粘结能力

影响因素：集料的亲水性：

SiO2:0%52%65%

碱性集料中性集料酸性集料沥青的粘度与极性沥青混合料的空隙率评价方法：水煮法（13.2～19mm）、水浸法（9.5～13.2mm）主观性较强有待进一步改进水煮法测试：JTGE20-2011

取13.2~19mm的规则集料5颗，洗净、烘干细线系牢集料中部，浸入加热好的沥青，充分裹覆、提起、冷却置入