1、第一章 緒 論 一、瀝青一、瀝青 1.1.定義：瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非定義：瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復(fù)雜的混合物，是高金屬衍生物組成的黑褐色復(fù)雜的混合物，是高黏度有機液體的一種，呈液態(tài)，表面呈黑色。黏度有機液體的一種，呈液態(tài)，表面呈黑色。2.2.性質(zhì)：瀝青屬于憎水性材料，它不透水，也幾乎性質(zhì)：瀝青屬于憎水性材料，它不透水，也幾乎不溶于水、丙酮、乙醚、稀乙醇，溶于二硫化不溶于水、丙酮、乙醚、稀乙醇，溶于二硫化碳、四氯化碳、氫氧化鈉。碳、四氯化碳、氫氧化鈉。 在公元前在公元前38003800年到公元前年到公元前25002500年間人類就年間人類就開始

2、使用瀝青。第一條用瀝青鋪裝的路面大約開始使用瀝青。第一條用瀝青鋪裝的路面大約在公元前在公元前600600年在巴比侖出現(xiàn)，技術(shù)不久失傳。年在巴比侖出現(xiàn)，技術(shù)不久失傳。直到直到1919世紀人們才又用瀝青來鋪路。世紀人們才又用瀝青來鋪路。 第一節(jié)第一節(jié) 瀝青相關(guān)知識瀝青相關(guān)知識第一章第一章 緒緒 論論 一、瀝青一、瀝青 瀝青路面比一般砂石（水泥）路面具有以下優(yōu)點：1.可以提高車速；提高運輸效率；2.降低油耗；節(jié)省燃料油20%；3.降低運輸成本20%-35%；4.延長輪胎使用壽命；由平均5萬公里延長到17萬公里；5.延長汽車大修里程；由平均6萬公里延長到24萬公里；6.節(jié)省養(yǎng)路費及材料費20%-25%

3、；7.提高行車的平穩(wěn)性與舒適性，降低噪音；8.提高行車的安全性，降低事故發(fā)生率。 地瀝青地瀝青天然瀝青天然瀝青石油瀝青石油瀝青煤瀝青煤瀝青按其在按其在自然界自然界獲得的獲得的方式可方式可分為兩分為兩大類大類焦油瀝青焦油瀝青頁巖瀝青頁巖瀝青石油在天然條件下，長時間地球物理作用下所形成的產(chǎn)物由頁巖煉油所得的工業(yè)副產(chǎn)品石油經(jīng)煉制加工后所得的產(chǎn)物由煤干餾所得到的煤焦油在加工所得的產(chǎn)物 分類 第一章第一章 緒緒 論論 1.1.煤焦瀝青煤焦瀝青 煤焦瀝青是煉焦的副產(chǎn)品，即焦油蒸餾后殘留在蒸煤焦瀝青是煉焦的副產(chǎn)品，即焦油蒸餾后殘留在蒸餾釜內(nèi)的黑色物質(zhì)。它與精制焦油只是物理性質(zhì)有分別，餾釜內(nèi)的黑色物質(zhì)。它與精

4、制焦油只是物理性質(zhì)有分別，沒有明顯的界限，一般的劃分方法是規(guī)定軟化點在沒有明顯的界限，一般的劃分方法是規(guī)定軟化點在2626.7.7（立方塊法）以下的為焦油，（立方塊法）以下的為焦油，2626.7.7以上的為瀝青。煤焦以上的為瀝青。煤焦瀝青中主要含有難揮發(fā)的蒽、菲、芘等。這些物質(zhì)具有毒瀝青中主要含有難揮發(fā)的蒽、菲、芘等。這些物質(zhì)具有毒性，由于這些成分的含量不同，煤焦瀝青的性質(zhì)也因而不性，由于這些成分的含量不同，煤焦瀝青的性質(zhì)也因而不同。溫度的變化對煤焦瀝青的影響很大，冬季容易脆裂，同。溫度的變化對煤焦瀝青的影響很大，冬季容易脆裂，夏季容易軟化。加熱時有特殊氣味；加熱到夏季容易軟化。加熱時有特殊氣

5、味；加熱到260260在在5 5小時小時以后，其所含的蒽、菲、芘等成分就會揮發(fā)出來。以后，其所含的蒽、菲、芘等成分就會揮發(fā)出來。 第一章第一章 緒緒 論論 2.2.天然瀝青天然瀝青 天然瀝青儲藏在地下，有的形成礦層或在地殼表面堆天然瀝青儲藏在地下，有的形成礦層或在地殼表面堆積。這種瀝青大都經(jīng)過天然蒸發(fā)、氧化，一般已不含有任積。這種瀝青大都經(jīng)過天然蒸發(fā)、氧化，一般已不含有任何毒素。何毒素。 瀝青材料分為地瀝青和焦油瀝青兩大類。地瀝青又分瀝青材料分為地瀝青和焦油瀝青兩大類。地瀝青又分為天然瀝青和石油瀝青；天然瀝青是石油滲出地表經(jīng)長期為天然瀝青和石油瀝青；天然瀝青是石油滲出地表經(jīng)長期暴露和蒸發(fā)后的殘

6、留物；石油瀝青是將精制加工石油所殘暴露和蒸發(fā)后的殘留物；石油瀝青是將精制加工石油所殘余的渣油，經(jīng)適當(dāng)?shù)墓に囂幚砗蟮玫降漠a(chǎn)品。焦油瀝青是余的渣油，經(jīng)適當(dāng)?shù)墓に囂幚砗蟮玫降漠a(chǎn)品。焦油瀝青是煤、木材等有機物干餾加工所得的焦油經(jīng)再加工后的產(chǎn)品。煤、木材等有機物干餾加工所得的焦油經(jīng)再加工后的產(chǎn)品。工程中采用的瀝青絕大多數(shù)是石油瀝青，石油瀝青是復(fù)雜工程中采用的瀝青絕大多數(shù)是石油瀝青，石油瀝青是復(fù)雜的碳氫化合物與其非金屬衍生物組成的混合物。通常瀝青的碳氫化合物與其非金屬衍生物組成的混合物。通常瀝青閃點在閃點在240330240330之間，燃點比閃點約高之間，燃點比閃點約高3636，因此，因此施工溫度應(yīng)控制在

7、閃點以下。施工溫度應(yīng)控制在閃點以下。 第一章第一章 緒緒 論論 3.3.石油瀝青石油瀝青 石油瀝青是原油蒸餾后的殘渣。根據(jù)提煉程度石油瀝青是原油蒸餾后的殘渣。根據(jù)提煉程度的不同，在常溫下成液體、半固體或固體。石油瀝的不同，在常溫下成液體、半固體或固體。石油瀝青色黑而有光澤，具有較高的感溫性。由于它在生青色黑而有光澤，具有較高的感溫性。由于它在生產(chǎn)過程中曾經(jīng)蒸餾至產(chǎn)過程中曾經(jīng)蒸餾至400400以上，因而所含揮發(fā)成分以上，因而所含揮發(fā)成分甚少，但仍可能有高分子的碳氫化合物未經(jīng)揮發(fā)出甚少，但仍可能有高分子的碳氫化合物未經(jīng)揮發(fā)出來，這些物質(zhì)或多或少對人體健康是有害的。來，這些物質(zhì)或多或少對人體健康是有

8、害的。 目前工程中常用的主要有石油瀝青和少量的煤目前工程中常用的主要有石油瀝青和少量的煤瀝青。瀝青。 第一章第一章 緒緒 論論 3.3.石油瀝青石油瀝青 （1 1）組成）組成 石油瀝青的組成元素主要是碳（石油瀝青的組成元素主要是碳（8288%）、氫）、氫（811%），其次是硫（），其次是硫（6%）、氧（）、氧（1.5%）、氮）、氮（）等和微量的金屬元素。（）等和微量的金屬元素。 但瀝青的化學(xué)成分極為復(fù)雜，將其分離為純粹的化合但瀝青的化學(xué)成分極為復(fù)雜，將其分離為純粹的化合物單體，目前還有一定困難，而且瀝青的元素組成與其物物單體，目前還有一定困難，而且瀝青的元素組成與其物理性質(zhì)的關(guān)系不甚密切，因此

9、通常采用組分分離法將瀝青理性質(zhì)的關(guān)系不甚密切，因此通常采用組分分離法將瀝青分離為化學(xué)性質(zhì)相近而且與技術(shù)性質(zhì)有一定聯(lián)系的幾個組，分離為化學(xué)性質(zhì)相近而且與技術(shù)性質(zhì)有一定聯(lián)系的幾個組，即瀝青的化學(xué)組分，我國現(xiàn)行標準即瀝青的化學(xué)組分，我國現(xiàn)行標準JTJ052-2000公路工公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程規(guī)定有程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程規(guī)定有三組分和四組分兩三組分和四組分兩種分析方法。各組分的含量多少會直接影響瀝青的性能。種分析方法。各組分的含量多少會直接影響瀝青的性能。 第一章第一章 緒緒 論論 3.3.石油瀝青石油瀝青 （1 1）組成）組成 三組分法為三組分法為將石油瀝青分離為油分將石油瀝青分離為

10、油分( (含蠟含蠟) )、 膠質(zhì)膠質(zhì)( (樹脂樹脂) )、地瀝青質(zhì)（地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）。瀝青質(zhì)）。 油分油分( (含蠟含蠟) )：為淡黃色至紅褐色的油狀液體，分子：為淡黃色至紅褐色的油狀液體，分子量為量為100-500100-500。 膠質(zhì)膠質(zhì)( (樹脂樹脂) )：為黃色至黑褐色半固體粘稠物質(zhì)，分：為黃色至黑褐色半固體粘稠物質(zhì)，分子量子量600-1000600-1000。大部分屬于中性樹脂，其化學(xué)穩(wěn)定性差，。大部分屬于中性樹脂，其化學(xué)穩(wěn)定性差，容易氧化縮合。容易氧化縮合。 地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）為深褐色至黑色固態(tài)無定形物地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）為深褐色至黑色固態(tài)無定形物質(zhì)（固體粉末），分子量比樹脂更大（

11、質(zhì)（固體粉末），分子量比樹脂更大（1000以上）。染色以上）。染色力強，對光的敏感性強，感光后就不能溶解。力強，對光的敏感性強，感光后就不能溶解。 第一章第一章 緒緒 論論 3.3.石油瀝青石油瀝青 （1 1）組成）組成 表表1-1 1-1 石油瀝青各組分的特性石油瀝青各組分的特性 第一章第一章 緒緒 論論 3.3.石油瀝青石油瀝青（1 1）組成）組成 四組分法為：四組分法為：將石油瀝青分離為飽和分、芳香分、將石油瀝青分離為飽和分、芳香分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，此外，還有一定的石蠟固體。膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，此外，還有一定的石蠟固體。 蠟會降低石油瀝青的粘性和塑性，同時對瀝青的溫蠟會降低石油瀝青的粘性和塑性，

12、同時對瀝青的溫度敏感性（及溫度穩(wěn)定性差）有較大的影響，高溫時使度敏感性（及溫度穩(wěn)定性差）有較大的影響，高溫時使瀝青容易瀝青容易發(fā)軟，低溫時會使瀝青變得脆硬易裂。此外，發(fā)軟，低溫時會使瀝青變得脆硬易裂。此外，還會使瀝青與集料（又稱骨料。分為粗骨料和細骨料，還會使瀝青與集料（又稱骨料。分為粗骨料和細骨料，混凝土的主要組成材料之一。主要起骨架作用和減小由混凝土的主要組成材料之一。主要起骨架作用和減小由于膠凝材料在凝結(jié)硬化過程中干縮濕脹所引起的體積變于膠凝材料在凝結(jié)硬化過程中干縮濕脹所引起的體積變化，同時還作為膠凝材料的廉價填充料）的粘附性降低，化，同時還作為膠凝材料的廉價填充料）的粘附性降低，是石油

13、瀝青中的有害成分。是石油瀝青中的有害成分。 第一章第一章 緒緒 論論 3.3.石油瀝青石油瀝青（2 2）石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu)）石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu) 瀝青中的油分和樹脂能浸潤地瀝青質(zhì)。瀝青瀝青中的油分和樹脂能浸潤地瀝青質(zhì)。瀝青的結(jié)構(gòu)是以地瀝青質(zhì)為核心，周圍吸附部分樹脂的結(jié)構(gòu)是以地瀝青質(zhì)為核心，周圍吸附部分樹脂和油分，構(gòu)成膠團，無數(shù)膠團分散在有分鐘形成和油分，構(gòu)成膠團，無數(shù)膠團分散在有分鐘形成膠體結(jié)構(gòu)。膠體結(jié)構(gòu)。 根據(jù)石油瀝青中各組分的化學(xué)組成和相對含根據(jù)石油瀝青中各組分的化學(xué)組成和相對含量的不同可以形成溶膠型、溶膠量的不同可以形成溶膠型、溶膠凝膠型、凝膠凝膠型、凝膠型三種不同的膠體結(jié)構(gòu)。型三種不同的

14、膠體結(jié)構(gòu)。 第一章第一章 緒緒 論論 3.3.石油瀝青石油瀝青（2 2）石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu)）石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu) 三種膠體結(jié)構(gòu)的特點：三種膠體結(jié)構(gòu)的特點： 1. 1.溶膠型結(jié)構(gòu)溶膠型結(jié)構(gòu)-地瀝青質(zhì)含量較少，具有較好的自愈地瀝青質(zhì)含量較少，具有較好的自愈性和低溫變形能力，但是高溫穩(wěn)定性差（黏度很小）。性和低溫變形能力，但是高溫穩(wěn)定性差（黏度很?。?。 2. 2.溶溶-凝膠型凝膠型-瀝青質(zhì)、油分、樹脂介于溶膠與凝瀝青質(zhì)、油分、樹脂介于溶膠與凝膠之間，具有粘彈性和觸變性（膠之間，具有粘彈性和觸變性（在機械力作用下被破壞后恢復(fù)最初結(jié)構(gòu)的能力即觸變性），故亦稱彈性溶膠，故亦稱彈性溶膠，大多數(shù)優(yōu)質(zhì)瀝青屬于這種

15、結(jié)構(gòu)狀態(tài)。大多數(shù)優(yōu)質(zhì)瀝青屬于這種結(jié)構(gòu)狀態(tài)。 3. 3.凝膠型凝膠型-地瀝青質(zhì)含量很多，常溫下具有較好的地瀝青質(zhì)含量很多，常溫下具有較好的溫度穩(wěn)定性，但低溫變形能力較差；膜層較薄，塑性、溫度穩(wěn)定性，但低溫變形能力較差；膜層較薄，塑性、溫度敏感性小，粘性大，開裂后自愈能力差。溫度敏感性小，粘性大，開裂后自愈能力差。 第一章第一章 緒緒 論論 二、技術(shù)指標二、技術(shù)指標 1. 1.密度密度 瀝青試樣在規(guī)定溫度下單位體積所具有的質(zhì)量，瀝青試樣在規(guī)定溫度下單位體積所具有的質(zhì)量，以以t/t/或或g/cg/c計。未經(jīng)注明，規(guī)定溫度為計。未經(jīng)注明，規(guī)定溫度為1515。 2. 2.相對密度相對密度 在規(guī)定溫度下，

16、瀝青質(zhì)量與同體積的水質(zhì)量之在規(guī)定溫度下，瀝青質(zhì)量與同體積的水質(zhì)量之比值。比值。 3. 3.針入度針入度 在規(guī)定溫度和時間內(nèi)，附加一定質(zhì)量的標準針在規(guī)定溫度和時間內(nèi)，附加一定質(zhì)量的標準針垂直貫入瀝青試樣的深度，以垂直貫入瀝青試樣的深度，以0.1mm0.1mm表示。表示。 第一章第一章 緒緒 論論 二、技術(shù)指標二、技術(shù)指標 4. 4.針入度指數(shù)針入度指數(shù) 一種瀝青結(jié)合料的溫度感應(yīng)性指標，反映一種瀝青結(jié)合料的溫度感應(yīng)性指標，反映針入度隨溫度而變化的程度，有不同溫度的針針入度隨溫度而變化的程度，有不同溫度的針入度按規(guī)定方法計算得到。入度按規(guī)定方法計算得到。 5. 5.延度延度 規(guī)定形態(tài)的瀝青試樣，在規(guī)

17、定溫度下以一規(guī)定形態(tài)的瀝青試樣，在規(guī)定溫度下以一定速度受拉伸至斷開時的長度，以定速度受拉伸至斷開時的長度，以cmcm表示。表示。 第一章第一章 緒緒 論論 二、技術(shù)指標二、技術(shù)指標 6.6.軟化點軟化點 瀝青試樣在規(guī)定尺寸的金屬環(huán)內(nèi)，上置規(guī)定瀝青試樣在規(guī)定尺寸的金屬環(huán)內(nèi)，上置規(guī)定尺寸和質(zhì)量的金屬鋼球，放于水或甘油中，以規(guī)尺寸和質(zhì)量的金屬鋼球，放于水或甘油中，以規(guī)定的速度加熱，至鋼球下沉達規(guī)定距離時的溫度，定的速度加熱，至鋼球下沉達規(guī)定距離時的溫度，以以表示。表示。 7. 7.溶解度溶解度 瀝青試樣在規(guī)定溶劑中可溶物的含量，以質(zhì)瀝青試樣在規(guī)定溶劑中可溶物的含量，以質(zhì)量百分率表示。量百分率表示。

18、第一章第一章 緒緒 論論 二、技術(shù)指標二、技術(shù)指標 6.6.軟化點軟化點 瀝青試樣在規(guī)定尺寸的金屬環(huán)內(nèi)，上置規(guī)定瀝青試樣在規(guī)定尺寸的金屬環(huán)內(nèi)，上置規(guī)定尺寸和質(zhì)量的金屬鋼球，放于水或甘油中，以規(guī)尺寸和質(zhì)量的金屬鋼球，放于水或甘油中，以規(guī)定的速度加熱，至鋼球下沉達規(guī)定距離時的溫度，定的速度加熱，至鋼球下沉達規(guī)定距離時的溫度，以以表示。表示。 7. 7.溶解度溶解度 瀝青試樣在規(guī)定溶劑中可溶物的含量，以質(zhì)瀝青試樣在規(guī)定溶劑中可溶物的含量，以質(zhì)量百分率表示。量百分率表示。 第一章第一章 緒緒 論論 二、技術(shù)指標二、技術(shù)指標 8.8.蒸發(fā)損失蒸發(fā)損失 瀝青試樣在內(nèi)徑瀝青試樣在內(nèi)徑55mm55mm、深、深

19、35mm35mm的盛樣皿中，的盛樣皿中，在在163163溫度條件下加熱并保持溫度條件下加熱并保持5h5h后質(zhì)量的損失，后質(zhì)量的損失，以百分率表示。以百分率表示。 9.9.閃點閃點 瀝青試樣在規(guī)定的盛樣器內(nèi)按規(guī)定的升溫速瀝青試樣在規(guī)定的盛樣器內(nèi)按規(guī)定的升溫速度受熱時所蒸發(fā)的氣體以規(guī)定的方法與試焰接觸，度受熱時所蒸發(fā)的氣體以規(guī)定的方法與試焰接觸，初次發(fā)生一瞬即燃時的試樣溫度，以初次發(fā)生一瞬即燃時的試樣溫度，以表示。盛表示。盛樣器對粘稠瀝青是克利夫蘭開口杯（簡稱樣器對粘稠瀝青是克利夫蘭開口杯（簡稱COCCOC），），對液體瀝青是泰格開口杯（簡稱對液體瀝青是泰格開口杯（簡稱TOCTOC）。）。 第一章

20、第一章 緒緒 論論 二、技術(shù)指標二、技術(shù)指標 10. 10.弗拉斯脆點弗拉斯脆點 涂于金屬片上的瀝青試樣薄膜在規(guī)定條件下，涂于金屬片上的瀝青試樣薄膜在規(guī)定條件下，因被冷卻和彎曲而出現(xiàn)裂紋時的溫度，以因被冷卻和彎曲而出現(xiàn)裂紋時的溫度，以表示。表示。 11. 11.粘度粘度 瀝青試樣在規(guī)定條件下流動時形成的抵抗力瀝青試樣在規(guī)定條件下流動時形成的抵抗力或內(nèi)部阻力的度量，也稱粘滯度。或內(nèi)部阻力的度量，也稱粘滯度。 第一章第一章 緒緒 論論 三、主要技術(shù)性質(zhì)三、主要技術(shù)性質(zhì) 1. 1.粘滯性（粘性）粘滯性（粘性） 是反映材料內(nèi)部阻礙其相對運動流動的一種是反映材料內(nèi)部阻礙其相對運動流動的一種特性，表示瀝青

21、的軟硬、稀稠程度，是劃分瀝青特性，表示瀝青的軟硬、稀稠程度，是劃分瀝青牌號的主要性能指標。固體或半固體瀝青的粘滯牌號的主要性能指標。固體或半固體瀝青的粘滯性用性用“針入度針入度”表示，液體瀝青的粘滯性用表示，液體瀝青的粘滯性用“粘粘滯度滯度”表示。表示。 第一章第一章 緒緒 論論 三、三、主要技術(shù)性質(zhì)主要技術(shù)性質(zhì) (1) (1)粘滯性（粘性）粘滯性（粘性） 針入度的檢測是在針入度的檢測是在2525的溫度下和在的溫度下和在5s5s的時的時間內(nèi)，用荷重間內(nèi)，用荷重100100土土0.1g0.1g的標準針垂直穿入瀝青的的標準針垂直穿入瀝青的深度，稱為石油瀝青的深度，稱為石油瀝青的“針入度針入度”，單

22、位以，單位以1/10mm1/10mm表示。它在某種程度上反映瀝青的硬度。表示。它在某種程度上反映瀝青的硬度。 針入度數(shù)值越小，表明粘度越大，瀝青越硬，針入度數(shù)值越小，表明粘度越大，瀝青越硬，延伸度小，軟化點高。延伸度小，軟化點高。 石油瀝青的牌號是以針入度的平均值來表示的。石油瀝青的牌號是以針入度的平均值來表示的。 如如3030號建筑石油瀝青就是用針入度為號建筑石油瀝青就是用針入度為25254040的平均的平均值。值。 第一章第一章 緒緒 論論 三、三、主要技術(shù)性質(zhì)主要技術(shù)性質(zhì) (1) (1)粘滯性（粘性）粘滯性（粘性） 針入度測定示意圖 石油瀝青針入度測試儀 第一章第一章 緒緒 論論 三、主

23、要技術(shù)性質(zhì)三、主要技術(shù)性質(zhì) (1)(1)粘滯性（粘性）粘滯性（粘性） 道路石油瀝青、建筑石油瀝青和防水防潮石油道路石油瀝青、建筑石油瀝青和防水防潮石油瀝青都是按針入度指標來劃分牌號的。在同一品種瀝青都是按針入度指標來劃分牌號的。在同一品種石油瀝青材料中，牌號愈小，瀝青愈硬；牌號愈大，石油瀝青材料中，牌號愈小，瀝青愈硬；牌號愈大，瀝青愈軟，同時隨著牌號增加，瀝青的粘性減小瀝青愈軟，同時隨著牌號增加，瀝青的粘性減?。ㄡ樔攵仍黾樱?，塑性增加（延度增大），而溫度（針入度增加），塑性增加（延度增大），而溫度敏感性增大（軟化點降低）。敏感性增大（軟化點降低）。 第一章第一章 緒緒 論論 三、三、主要技術(shù)性

24、質(zhì)主要技術(shù)性質(zhì) (1)(1)粘滯性（粘性）粘滯性（粘性） 粘滯性表示液態(tài)瀝青在一定溫度（粘滯性表示液態(tài)瀝青在一定溫度（2525或或6060）條件下，經(jīng)規(guī)定直徑（）條件下，經(jīng)規(guī)定直徑（3.5mm3.5mm或或10mm10mm）的）的孔，漏下孔，漏下50mL50mL所需的秒數(shù)。粘度常所需的秒數(shù)。粘度常 以符號以符號 表示，其中表示，其中d d為孔徑（為孔徑（mmmm），），t t為試驗時瀝青的溫為試驗時瀝青的溫度（度（）。數(shù)值越大瀝青材料的粘滯性就越好）。數(shù)值越大瀝青材料的粘滯性就越好 。 dtC 粘度測定示意圖 第一章第一章 緒緒 論論 三、主要技術(shù)性質(zhì)三、主要技術(shù)性質(zhì) (1)(1)粘滯性（粘性

25、）粘滯性（粘性） 粘性的大小與組分及溫度有關(guān)。瀝青質(zhì)含粘性的大小與組分及溫度有關(guān)。瀝青質(zhì)含量較高，當(dāng)樹脂適量、油質(zhì)含量較少時，則粘量較高，當(dāng)樹脂適量、油質(zhì)含量較少時，則粘性較大；溫度升高時，則粘性隨之降低，反之性較大；溫度升高時，則粘性隨之降低，反之則隨之增大。當(dāng)針入度大于則隨之增大。當(dāng)針入度大于200200以上的道路石以上的道路石油瀝青，已無法標出延伸度值。油瀝青，已無法標出延伸度值。 影響因素：影響因素： 組成：地瀝青含量越大，瀝青材料的粘滯組成：地瀝青含量越大，瀝青材料的粘滯 性越好；性越好； 溫度：溫度越高粘滯性越差。溫度：溫度越高粘滯性越差。 第一章第一章 緒緒 論論 三、主要技術(shù)性

26、質(zhì)三、主要技術(shù)性質(zhì) (2) (2)溫度敏感性溫度敏感性（石油瀝青軟化點石油瀝青軟化點） 溫度敏感性溫度敏感性指石油瀝青的粘滯性和塑性隨指石油瀝青的粘滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。由于瀝青是一種高分溫度升降而變化的性能。由于瀝青是一種高分子非晶態(tài)熱塑性物質(zhì)，故沒有固定的熔點。溫子非晶態(tài)熱塑性物質(zhì)，故沒有固定的熔點。溫度敏感性用軟化點表示度敏感性用軟化點表示。當(dāng)溫度升高，瀝青由當(dāng)溫度升高，瀝青由固態(tài)或半固態(tài)逐漸軟化而呈為液被態(tài)，隨溫度固態(tài)或半固態(tài)逐漸軟化而呈為液被態(tài)，隨溫度下降，又由液態(tài)凝固變硬變脆。下降，又由液態(tài)凝固變硬變脆。 第一章第一章 緒緒 論論 三、主要技術(shù)性質(zhì)三、主要技術(shù)性質(zhì) (2

27、) (2)溫度敏感性（溫度敏感性（石油瀝青軟化點石油瀝青軟化點） 在相同的溫度變化間隔里，各種瀝青粘性在相同的溫度變化間隔里，各種瀝青粘性變化幅度不同，隨溫度變化而產(chǎn)生的粘性變化變化幅度不同，隨溫度變化而產(chǎn)生的粘性變化幅度較小的瀝青，其溫度穩(wěn)定性就好。軟化點幅度較小的瀝青，其溫度穩(wěn)定性就好。軟化點越高，瀝青的耐熱性越好，即溫度敏感性越小，越高，瀝青的耐熱性越好，即溫度敏感性越小，溫度穩(wěn)定性好。溫度穩(wěn)定性好。 建筑工程要求瀝青的粘性和塑性在溫度變建筑工程要求瀝青的粘性和塑性在溫度變化時，其變化幅度較小，即溫度敏感性小化時，其變化幅度較小，即溫度敏感性小 。工程中常通過加入滑石粉、石灰石粉等礦物質(zhì)

28、工程中常通過加入滑石粉、石灰石粉等礦物質(zhì)來減小其溫度敏感性。來減小其溫度敏感性。 第一章第一章 緒緒 論論 三、主要技術(shù)性質(zhì)三、主要技術(shù)性質(zhì) (3) (3)塑性塑性（石油瀝青延伸度）（石油瀝青延伸度） 塑性是指石油瀝青在外力作用時產(chǎn)生變形而塑性是指石油瀝青在外力作用時產(chǎn)生變形而不破壞的能力。用延伸度表示，簡稱為延度。不破壞的能力。用延伸度表示，簡稱為延度。 按標準試驗方法，制成按標準試驗方法，制成“8”“8”形標準試件，形標準試件，試件中間最狹處斷面積為試件中間最狹處斷面積為1cm1cm2 2 ，在規(guī)定溫度，在規(guī)定溫度（一般為（一般為2525）和規(guī)定速度（）和規(guī)定速度（5cm/min5cm/m

29、in）的條件）的條件下在延伸儀上進行拉伸，延伸度以試件拉細而斷下在延伸儀上進行拉伸，延伸度以試件拉細而斷裂時的長度（裂時的長度（cmcm）表示。）表示。 瀝青的延伸度越大，瀝青的塑性越好。瀝青的延伸度越大，瀝青的塑性越好。 第一章第一章 緒緒 論論 三、主要技術(shù)性質(zhì)三、主要技術(shù)性質(zhì) (3) (3)塑性塑性（石油瀝青延伸度）（石油瀝青延伸度） 石油瀝青的塑性與其組分有關(guān)，其中樹脂含石油瀝青的塑性與其組分有關(guān)，其中樹脂含量增加，則塑性隨之增高。溫度及瀝青膜層厚度量增加，則塑性隨之增高。溫度及瀝青膜層厚度也影響塑性，溫度升高，塑性增大；瀝青的膜層也影響塑性，溫度升高，塑性增大；瀝青的膜層愈厚，塑性愈

30、大，當(dāng)膜層薄至愈厚，塑性愈大，當(dāng)膜層薄至1m1m時，塑性近于消時，塑性近于消失。在失。在2525的常溫下，瀝青的塑性很好。的常溫下，瀝青的塑性很好。 瀝青對振動沖擊荷載有一定承受能力，塑性瀝青對振動沖擊荷載有一定承受能力，塑性較好的瀝青在產(chǎn)生裂縫時，也會自行愈合。石油較好的瀝青在產(chǎn)生裂縫時，也會自行愈合。石油瀝青的延伸度愈大，塑性愈好，柔性和抗斷裂性瀝青的延伸度愈大，塑性愈好，柔性和抗斷裂性能越好。能越好。 第一章第一章 緒緒 論論 三、主要技術(shù)性質(zhì)三、主要技術(shù)性質(zhì) (4) (4)大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性 石油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等大氣因石油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等大氣因素的長期作用下抵

31、抗老化的性能，稱為大氣穩(wěn)定素的長期作用下抵抗老化的性能，稱為大氣穩(wěn)定性，也是瀝青的耐久性。在大氣因素的綜合作用性，也是瀝青的耐久性。在大氣因素的綜合作用下，瀝青中的各組分會發(fā)生不斷遞變，低分子化下，瀝青中的各組分會發(fā)生不斷遞變，低分子化合物將逐步轉(zhuǎn)變成高分子物質(zhì)，即油分和樹脂逐合物將逐步轉(zhuǎn)變成高分子物質(zhì)，即油分和樹脂逐漸減少，而地質(zhì)瀝青逐漸增多，隨著時間的進展，漸減少，而地質(zhì)瀝青逐漸增多，隨著時間的進展，流動性和塑性將逐漸減少，硬脆性逐漸增大，流動性和塑性將逐漸減少，硬脆性逐漸增大，直至脆裂，這個過程稱為老化。所以大氣穩(wěn)定性直至脆裂，這個過程稱為老化。所以大氣穩(wěn)定性即為瀝青抵抗老化的性能。即為

32、瀝青抵抗老化的性能。 第一章第一章 緒緒 論論 三、主要技術(shù)性質(zhì)三、主要技術(shù)性質(zhì) (4) (4)大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性 大氣穩(wěn)定性可以用瀝青試樣在加熱蒸發(fā)前后大氣穩(wěn)定性可以用瀝青試樣在加熱蒸發(fā)前后的的“蒸發(fā)損失百分率蒸發(fā)損失百分率”和和“蒸發(fā)針入度比蒸發(fā)針入度比”來表來表示。示。蒸發(fā)損失百分率越小，蒸發(fā)后針入度越大，蒸發(fā)損失百分率越小，蒸發(fā)后針入度越大，則表示瀝青的大氣穩(wěn)定性好。則表示瀝青的大氣穩(wěn)定性好。 以上四種性質(zhì)是石油瀝青材料的主要性質(zhì)，以上四種性質(zhì)是石油瀝青材料的主要性質(zhì)，此外，為評定瀝青的品質(zhì)和保證施工安全，還應(yīng)此外，為評定瀝青的品質(zhì)和保證施工安全，還應(yīng)該了解石油瀝青的溶解度、閃點、燃

33、點等。該了解石油瀝青的溶解度、閃點、燃點等。 我國石油瀝青是根據(jù)瀝青的針入度（粘性）、我國石油瀝青是根據(jù)瀝青的針入度（粘性）、延伸度（塑性）、軟化點（溫度穩(wěn)定性）三項主延伸度（塑性）、軟化點（溫度穩(wěn)定性）三項主要指標來評定的，所以石油瀝青的三項指標必須要指標來評定的，所以石油瀝青的三項指標必須全部符合規(guī)定，才能明確石油瀝青的牌號。全部符合規(guī)定，才能明確石油瀝青的牌號。 第一章第一章 緒緒 論論 四、石油瀝青的分類及選用標準四、石油瀝青的分類及選用標準 根據(jù)我國現(xiàn)行石油瀝青標準，在工程建設(shè)中根據(jù)我國現(xiàn)行石油瀝青標準，在工程建設(shè)中常用的石油瀝青分為道路石油瀝青、建筑石油瀝常用的石油瀝青分為道路石油

34、瀝青、建筑石油瀝青和普通石油瀝青等、各品種按技術(shù)性質(zhì)劃分為青和普通石油瀝青等、各品種按技術(shù)性質(zhì)劃分為不同牌號。見表不同牌號。見表1-21-2。 第一章第一章 緒緒 論論 四、石油瀝青的分類及選用標準四、石油瀝青的分類及選用標準 表表1-2 1-2 道路石油瀝青、建筑石油瀝青和普通石油瀝青的技術(shù)標準道路石油瀝青、建筑石油瀝青和普通石油瀝青的技術(shù)標準 從上表可看出，道路石油瀝青。建筑石油瀝青和普通石油瀝青都是按針入度指標劃分牌號的，在同一品種的石油瀝青中，牌號越小，瀝青越硬；牌號越大，瀝青越軟。同時隨著牌號的增加，瀝青的粘性減?。ㄡ樔攵仍黾樱苄栽黾樱ㄑ佣仍龃螅?，而溫度敏感性增大（軟化點降低）。

35、 四、石油瀝青的分類及選用標準四、石油瀝青的分類及選用標準34 在選用瀝青材料時，應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)（房屋、道路、防腐）及當(dāng)?shù)鼐蜌夂驐l件、所處的工程部位（屋面、地下）來選用不同品種和牌號的瀝青。 道路瀝青牌號較多，主要用于道路路面或車間地面工程；建筑石油瀝青粘性較大，耐熱性好，但塑性較小，主要用作制造油氈、油紙、防水涂料和瀝青膠。絕大部分用于屋面及地下防水溝槽防水、防腐蝕及管道防腐工程等。對于屋面防水工程，應(yīng)注意防止過于軟化。四、石油瀝青的分類及選用標準四、石油瀝青的分類及選用標準35 為避免夏季流淌，屋面用瀝青材料的軟化點還應(yīng)比為避免夏季流淌，屋面用瀝青材料的軟化點還應(yīng)比當(dāng)?shù)貧鉁叵挛菝婵赡苓_到的

36、最高溫高當(dāng)?shù)貧鉁叵挛菝婵赡苓_到的最高溫高2020以上，但軟化以上，但軟化點也不宜選擇過高，否則冬季低溫時易發(fā)生硬脆甚至開點也不宜選擇過高，否則冬季低溫時易發(fā)生硬脆甚至開裂，裂，對一些對一些不受溫度影響的部位不受溫度影響的部位，可選用牌號較大的瀝，可選用牌號較大的瀝青。青。 普通石油瀝青含蠟較多，其一般含量大于普通石油瀝青含蠟較多，其一般含量大于5%5%，有的，有的高達高達20%20%以上（稱多蠟石油瀝青），因而溫度敏感性大，以上（稱多蠟石油瀝青），因而溫度敏感性大，故在工程中不單獨使用，只能與其他種類石油瀝青摻配故在工程中不單獨使用，只能與其他種類石油瀝青摻配使用。使用。四、石油瀝青的分類及選

37、用標準四、石油瀝青的分類及選用標準361.瀝青的高溫性能；瀝青的高溫性能；2.瀝青的低溫性能；瀝青的低溫性能；3.瀝青的抗老化性能（短期和長期）；瀝青的抗老化性能（短期和長期）；4.瀝青的溫感性；瀝青的溫感性；5.瀝青的頻感性（觸變性：在機械力作用下被破壞瀝青的頻感性（觸變性：在機械力作用下被破壞后恢復(fù)最初結(jié)構(gòu)的能力即觸變性）；后恢復(fù)最初結(jié)構(gòu)的能力即觸變性）；6.剝離（石料）。剝離（石料）。理想的道路瀝青評價體系理想的道路瀝青評價體系37 第一章第一章 緒緒 論論 四、生產(chǎn)方法四、生產(chǎn)方法 1. 1.蒸餾法蒸餾法 是將原油經(jīng)常壓蒸餾分出汽油、煤油、柴油是將原油經(jīng)常壓蒸餾分出汽油、煤油、柴油等輕

38、質(zhì)餾分，再經(jīng)減壓蒸餾（殘壓等輕質(zhì)餾分，再經(jīng)減壓蒸餾（殘壓10100mmHg10100mmHg）分出減壓餾分油，余下的殘渣符合道路瀝青規(guī)格分出減壓餾分油，余下的殘渣符合道路瀝青規(guī)格時就可以直接生產(chǎn)出瀝青產(chǎn)品，所得瀝青也稱直時就可以直接生產(chǎn)出瀝青產(chǎn)品，所得瀝青也稱直餾瀝青，是生產(chǎn)道路瀝青的主要方法。餾瀝青，是生產(chǎn)道路瀝青的主要方法。 2. 2.溶劑沉淀法溶劑沉淀法 非極性的低分子烷烴溶劑對減壓渣油中的各非極性的低分子烷烴溶劑對減壓渣油中的各組分具有不同的溶解度，利用溶解度的差異可以組分具有不同的溶解度，利用溶解度的差異可以實現(xiàn)組分分離，因而可以從減壓渣油中除去對瀝實現(xiàn)組分分離，因而可以從減壓渣油中

39、除去對瀝青性質(zhì)不利的組分，生產(chǎn)出符合規(guī)格要求的瀝青青性質(zhì)不利的組分，生產(chǎn)出符合規(guī)格要求的瀝青產(chǎn)品，這就是溶劑沉淀法。產(chǎn)品，這就是溶劑沉淀法。 第一章第一章 緒緒 論論 四、生產(chǎn)方法四、生產(chǎn)方法 3. 3.氧化法氧化法 是在一定范圍的高溫下向減壓渣油或脫油瀝是在一定范圍的高溫下向減壓渣油或脫油瀝青吹入空氣，使其組成和性能發(fā)生變化，所得的青吹入空氣，使其組成和性能發(fā)生變化，所得的產(chǎn)品稱為氧化瀝青。減壓渣油在高溫和吹空氣的產(chǎn)品稱為氧化瀝青。減壓渣油在高溫和吹空氣的作用下會產(chǎn)生汽化蒸發(fā)，同時會發(fā)生脫氫、氧化、作用下會產(chǎn)生汽化蒸發(fā)，同時會發(fā)生脫氫、氧化、聚合縮合等一系列反應(yīng)。這是一個多組分相互影聚合縮合

40、等一系列反應(yīng)。這是一個多組分相互影響的十分復(fù)雜的綜合反應(yīng)過程，而不僅僅是發(fā)生響的十分復(fù)雜的綜合反應(yīng)過程，而不僅僅是發(fā)生氧化反應(yīng)，但習(xí)慣上稱為氧化法和氧化瀝青，也氧化反應(yīng)，但習(xí)慣上稱為氧化法和氧化瀝青，也有稱為空氣吹制法和空氣吹制瀝青。有稱為空氣吹制法和空氣吹制瀝青。 第一章第一章 緒緒 論論 四、生產(chǎn)方法四、生產(chǎn)方法 4. 4.調(diào)合法調(diào)合法 調(diào)合法生產(chǎn)瀝青最初指由同一原油構(gòu)成瀝青調(diào)合法生產(chǎn)瀝青最初指由同一原油構(gòu)成瀝青的四組分按質(zhì)量要求所需的比例重新調(diào)合，所得的四組分按質(zhì)量要求所需的比例重新調(diào)合，所得的產(chǎn)品稱為合成瀝青或重構(gòu)瀝青。隨著工藝技術(shù)的產(chǎn)品稱為合成瀝青或重構(gòu)瀝青。隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，調(diào)合

41、組分的來源得到擴大。例如可以從的發(fā)展，調(diào)合組分的來源得到擴大。例如可以從同一原油或不同原油的一、二次加工的殘渣或組同一原油或不同原油的一、二次加工的殘渣或組分以及各種工業(yè)廢油等作為調(diào)合組分，這就降低分以及各種工業(yè)廢油等作為調(diào)合組分，這就降低了瀝青生產(chǎn)中對油源選擇的依賴性。隨著適宜制了瀝青生產(chǎn)中對油源選擇的依賴性。隨著適宜制造瀝青的原油日益短缺，調(diào)合法顯示出的靈活性造瀝青的原油日益短缺，調(diào)合法顯示出的靈活性和經(jīng)濟性正在日益受到重視和普遍應(yīng)用。和經(jīng)濟性正在日益受到重視和普遍應(yīng)用。 第一章第一章 緒緒 論論 四、生產(chǎn)方法四、生產(chǎn)方法 5.5.乳化法乳化法 瀝青和水的表面張力差別很大，在常溫或高瀝青和

42、水的表面張力差別很大，在常溫或高溫下都不會互相混溶。但是當(dāng)瀝青經(jīng)高速離心、溫下都不會互相混溶。但是當(dāng)瀝青經(jīng)高速離心、剪切、重擊等機械作用，使其成為粒徑剪切、重擊等機械作用，使其成為粒徑0.150.15微米微米的微粒，并分散到含有表面活性劑（乳化劑的微粒，并分散到含有表面活性劑（乳化劑穩(wěn)定劑）的水介質(zhì)中，由于乳化劑能定向吸附在穩(wěn)定劑）的水介質(zhì)中，由于乳化劑能定向吸附在瀝青微粒表面，因而降低了水與瀝青的界面張力，瀝青微粒表面，因而降低了水與瀝青的界面張力，使瀝青微粒能在水中形成穩(wěn)定的分散體系，這就使瀝青微粒能在水中形成穩(wěn)定的分散體系，這就是水包油的乳狀液。這種分散體系呈茶褐色，瀝是水包油的乳狀液。

43、這種分散體系呈茶褐色，瀝青為分散相，水為連續(xù)相，常溫下具有良好流動青為分散相，水為連續(xù)相，常溫下具有良好流動性。從某種意義上說乳化瀝青是用水來性。從某種意義上說乳化瀝青是用水來“稀釋稀釋”瀝青，因而改善了瀝青的流動性。瀝青，因而改善了瀝青的流動性。 第一章第一章 緒緒 論論 四、生產(chǎn)方法四、生產(chǎn)方法 6 6. .改性瀝青改性瀝青 就是在基質(zhì)瀝青中添加就是在基質(zhì)瀝青中添加適當(dāng)適當(dāng)和和適量適量的改性劑的改性劑（一種或多種），如（一種或多種），如摻加橡膠、樹脂、高分子聚摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、天然瀝青、磨細的橡膠粉或者其他材料等合物、天然瀝青、磨細的橡膠粉或者其他材料等外摻劑（改性劑），外摻劑

44、（改性劑），以提高或改善瀝青以提高或改善瀝青或瀝青混或瀝青混合料的合料的某些性能，達到路用要求的過程或手段。某些性能，達到路用要求的過程或手段。 瀝青的質(zhì)量可以通過瀝青的質(zhì)量可以通過資源優(yōu)化、工藝優(yōu)化得資源優(yōu)化、工藝優(yōu)化得到改善。到改善。 五、常用瀝青生產(chǎn)工藝五、常用瀝青生產(chǎn)工藝常減壓蒸餾工藝常減壓蒸餾工藝原油原油汽油、柴油汽油、柴油 餾分油餾分油瀝青瀝青常壓塔常壓塔常壓爐常壓爐減壓爐減壓爐減壓塔減壓塔43五五、常用瀝青生產(chǎn)工藝、常用瀝青生產(chǎn)工藝常壓爐常壓爐常減壓蒸餾常減壓蒸餾-氧化工藝氧化工藝 原油原油汽油、柴油汽油、柴油 餾分油餾分油瀝青常壓塔常壓塔減壓爐減壓爐減壓塔減壓塔氧化塔氧化塔44

45、五五、常用瀝青生產(chǎn)工藝、常用瀝青生產(chǎn)工藝常減壓塔常減壓塔常減壓蒸餾常減壓蒸餾溶劑脫瀝青溶劑脫瀝青調(diào)和工藝調(diào)和工藝汽油、柴油、餾分油汽油、柴油、餾分油 脫瀝青油脫瀝青油瀝青瀝青渣油渣油或重芳烴油或重芳烴油溶溶 劑劑 脫脫 瀝瀝 青青調(diào)和調(diào)和45六、瀝青的儲運六、瀝青的儲運 瀝青在生產(chǎn)和使用過程中需要在貯罐內(nèi)保溫貯存，如果處理適當(dāng)，瀝青可以重復(fù)加熱，即可在較高溫度保持相當(dāng)長的時間而不會使其性能受到嚴重損害。但是如果接觸氧、光和過熱就會引起瀝青的硬化，最顯著的標志是瀝青的軟化點上升，針入度下降，延度變差，使瀝青的使用性能受到損失。主要包括：1.不同品牌的瀝青最好單儲單運；2.相同工藝生產(chǎn)的瀝青可直接混儲；3.不同工藝生產(chǎn)的瀝青要在等粘溫度下混合儲運；4.道路瀝青盡量避免在水的沸點附近儲存；5.瀝青的加溫，在避免局部過熱的情況下，盡量高溫快速升溫。 46七、主要用途七、主要