1、 土木工程材料Civil Engineering Materials 8 瀝青與瀝青混合料學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)： 1.石油瀝青：石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)，石油瀝青的性質(zhì)與檢測(cè)方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，石油瀝青的選用。 2、煤焦油與煤瀝青：煤焦油，煤瀝青及其技術(shù)性質(zhì)。 3、高聚物改性瀝青：樹(shù)脂改性瀝青，橡膠改性瀝青。 4、瀝青防水材料：基層處理劑，瀝青膠，瀝青密封材料，瀝青防水卷材。 教學(xué)要求： 1、掌握石油瀝青的組成和結(jié)構(gòu)，技術(shù)性質(zhì)和檢測(cè)方法。了解石油瀝青的選用。 2、了解煤焦油和煤瀝青的性質(zhì)及其特點(diǎn)。 3、了解高聚物改性瀝青的品種及其特點(diǎn)。 4、掌握冷底子油、乳化瀝青的用途，了解常用瀝青膠、瀝青密封材料、瀝青防水卷

2、材的品種、特點(diǎn)及其使用方法。8 瀝青與瀝青混合料1、瀝青定義有機(jī)膠凝材料，是高分子碳?xì)浠衔锖头墙饘傺苌锏幕旌衔铩?2、瀝青特點(diǎn)熱塑性材料，加熱就軟化；憎水性材料，耐水、不溶于水；良好的粘結(jié)性和粘彈性；較強(qiáng)的耐腐蝕性。3、瀝青種類(lèi)地瀝青：天然瀝青，石油瀝青焦油瀝青：煤瀝青，頁(yè)巖瀝青8.1 石油瀝青 定義： 石油原油經(jīng)蒸餾等提煉各種輕油（如汽油、柴油等）及潤(rùn)滑油后的殘留物，或經(jīng)過(guò)加工而得的產(chǎn)品，是一種有機(jī)膠凝材料。 常溫下有固體、半固體或粘性液體三種形態(tài)。 種類(lèi)： 建筑石油瀝青 道路石油瀝青 普通石油瀝青8.1 石油瀝青 一、石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu) （一）石油瀝青的組成 1、化學(xué)組成： 80-8

3、7% 碳； 10-15% 氫； =5% 氧, 氮 和硫； 微量的釩、鎳、鋁和硅2、組分： 將石油瀝青中化學(xué)性質(zhì)和物理力學(xué)性質(zhì)相近的成分或化合物劃分成為若干組，這些組稱(chēng)為組分或組叢。 三組分： 油分 樹(shù)脂 地瀝青質(zhì) 8.1 石油瀝青 石油瀝青各組分的特征及其作用組分含量分子量碳?xì)浔让芏忍卣髦饕饔糜头?5602007000.50.70.71.0無(wú)色或淡黃色，粘性液體，可溶于大部分有機(jī)溶劑，不溶于酒精。是決定瀝青流動(dòng)性的組分。油分多，流動(dòng)性大，粘性小，溫度敏感性大。樹(shù)脂153080030000.70.81.01.1紅褐至黑褐色的粘稠半固體，多呈中性，少量酸性，熔點(diǎn)低于100。是決定瀝青塑性的組分。

4、樹(shù)脂含量增加，塑性增大，溫度敏感性增大，反之降低。地瀝青質(zhì)530100050000.81.01.11.5黑褐至黑色的硬而脆的固體微粒，加熱后不溶解，分解為堅(jiān)硬的焦炭。是決定瀝青粘性的組分。含量高，瀝青的粘性大，溫度敏感性小，塑性低，脆性增加。8.1 石油瀝青 （二）石油瀝青的結(jié)構(gòu) 膠體理論：油分和樹(shù)脂可以相互溶解，樹(shù)脂能浸潤(rùn)地瀝青質(zhì)，并在地瀝青質(zhì)的超細(xì)顆粒表面形成樹(shù)脂薄膜。所以石油瀝青的結(jié)構(gòu)是以地瀝青質(zhì)為核心，周?chē)讲糠謽?shù)脂和油分的互溶物而構(gòu)成的膠團(tuán)，無(wú)數(shù)膠團(tuán)分散在油分中形成膠體結(jié)構(gòu)。 溶膠型結(jié)構(gòu)：瀝青中油分和樹(shù)脂含量較多，其塑性、溫度敏感性較大，粘性小，開(kāi)裂后自愈能力強(qiáng)。 凝膠型結(jié)構(gòu)：瀝青

5、中地瀝青質(zhì)含量高，膠團(tuán)外圍膜層較薄，分子間吸引力較大，塑性、溫度敏感性較小，粘性大，開(kāi)裂后自愈能力差。 溶凝膠型結(jié)構(gòu)：瀝青中地瀝青質(zhì)含量適中，性質(zhì)介于溶膠型和凝膠型之間。8.1 石油瀝青二、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)1、粘滯性（粘性）概念：瀝青在外力作用下，抵抗變形的能力，反映瀝青軟硬、稀稠的程度。評(píng)價(jià)指標(biāo)：針入度和相對(duì)粘度。測(cè)定方法：標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)和針入度儀法。 對(duì)于在常溫下呈固體或半固體的石油瀝青是用針入度表示粘性的大小。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法為：在25條件下，以重量100g的標(biāo)準(zhǔn)試針，經(jīng)歷5s貫入試樣中的深度，以1/10mm為單位表示。針入度愈大，粘性愈小。 對(duì)于液體瀝青，用標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)測(cè)定粘度。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法為

6、：在規(guī)定溫度（20、25、30或60）、規(guī)定直徑（3、5或10mm）的孔流出50ml瀝青所需時(shí)間的秒數(shù)。8.1 石油瀝青 2、塑性： 概念：塑性指石油瀝青在外力作用時(shí)產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，則仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。 評(píng)價(jià)指標(biāo)：延度（伸長(zhǎng)度），單位cm。延度越大，塑性越好。 測(cè)定方法：把瀝青試樣制成8字型標(biāo)準(zhǔn)試模（中間最小截面積1cm2），在規(guī)定拉伸速度（5cm/min）和規(guī)定溫度（25C）下拉斷時(shí)的長(zhǎng)度，即為延度，用cm為單位表示。 影響因素： 樹(shù)脂含量較多，其他組分含量適當(dāng)時(shí)，則塑性較大；溫度升高，塑性增大；瀝青膜層厚度越厚，則塑性愈大。 延度瀝青延度試驗(yàn)8.1 石油瀝青8.1 石

7、油瀝青 3、溫度敏感性： 概念：石油瀝青的粘性和塑性隨溫度升降而改變的程度。 評(píng)價(jià)指標(biāo)：軟化點(diǎn)，它是瀝青材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)時(shí)的溫度。 測(cè)定方法：環(huán)球法 影響因素： 地瀝青質(zhì)含量高，軟化點(diǎn)高，溫度敏感性減??； 瀝青中蠟含量高，增大其溫度敏感性； 加入礦物粉末填料（滑石粉、石灰石粉等）可減小其溫度敏感性。 8.1 石油瀝青 4、大氣穩(wěn)定性： 概念：指石油瀝青在熱、光、氧和潮濕等因素長(zhǎng)期作用下，抵抗老化使性能穩(wěn)定的程度。 老化現(xiàn)象：上述因素作用下的變化 瀝青各組分發(fā)生遞變，油分和樹(shù)脂含量逐漸減小，而地瀝青質(zhì)含量逐漸增多，流動(dòng)性和塑性降低，硬脆性增大的過(guò)程。 評(píng)價(jià)指標(biāo)：蒸發(fā)損失百分率、蒸發(fā)后針入度

8、比以及老化后的延度。蒸發(fā)損失愈小或蒸發(fā)后針入度比愈大，則大氣穩(wěn)定性愈好，“老化”愈慢。 測(cè)定方法：測(cè)量在160C下蒸發(fā)5小時(shí)后，瀝青的針入度與蒸發(fā)前針入度比值的百分?jǐn)?shù)，即為蒸發(fā)后針入度比。 影響因素： 石油瀝青中油分含量高，則大氣穩(wěn)定性差。8.1 石油瀝青 5、溶解度： 石油瀝青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率，以表示瀝青中有效物質(zhì)含量，即純凈程度。不溶解的物質(zhì)會(huì)降低瀝青的性能，應(yīng)加以限制。6、閃點(diǎn) 加熱瀝青至初次閃火（有藍(lán)色閃光）時(shí)的瀝青溫度。7、燃點(diǎn)或著火點(diǎn) 加熱瀝青，并與火接觸能持續(xù)燃燒5秒以上時(shí)的溫度。8.1 石油瀝青三、石油瀝青的標(biāo)準(zhǔn)、選用1、石油瀝青的牌號(hào) 石油瀝青的牌號(hào)是根

9、據(jù)針入度、延度、軟化點(diǎn)等劃分的，并以針 入度值表示。2、建筑石油瀝青 牌號(hào)越小，粘性越大（針入度越小）；牌號(hào)越大，塑性越差（延度越小）；牌號(hào)越大，溫度敏感性越?。ㄜ浕c(diǎn)越高）。3、道路石油瀝青牌號(hào)越大，粘性越?。ㄡ樔攵仍酱螅慌铺?hào)越大，塑性越好（延度越大）；牌號(hào)越大，溫度敏感性越大（軟化點(diǎn)越低）。8.1 石油瀝青4、普通石油瀝青由于含蠟較多，溫度敏感性大，粘性較小，塑性較差。5、石油瀝青的選用 原則：在滿(mǎn)足使用條件的前提下，盡量選用牌號(hào)較大的瀝青。 屋面工程用的防水瀝青軟化點(diǎn)應(yīng)高于環(huán)境氣溫50。 道路瀝青 拌制瀝青混凝土、瀝青拌和料或?yàn)r青砂漿； 密封材料、粘結(jié)劑以及瀝青涂料。 建筑石油瀝青 制

10、造油紙，油氈、防水涂料和瀝青膠，絕大部分用于屋面、地下防水、溝槽防水防腐蝕及管道防腐等工程。8.2 煤焦油與煤瀝青一、煤焦油 煤焦油是生產(chǎn)焦炭的副產(chǎn)物。分為高溫煤焦油、中溫煤焦油、低溫煤焦油，一般改性后用于屋面防水。二、煤瀝青 煤瀝青是由煤干餾得到的煤焦油再經(jīng)蒸餾加工制成的瀝青。煤瀝青與石油瀝青相比，在技術(shù)性質(zhì)上有下列差異：溫度穩(wěn)定性較低，與礦質(zhì)集料的粘附性較好，氣候穩(wěn)定性較差，以及含對(duì)人體有害成分較多、臭味較重。8.3 改性石油瀝青 改性瀝青是摻加橡膠、樹(shù)脂、高分子聚合物、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑)，或采取對(duì)瀝青輕度氧化加工等措施，使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善而制成的瀝青混

11、合料。一、樹(shù)脂改性瀝青 苯乙烯丁二烯苯乙烯改性瀝青（SBS)： 無(wú)規(guī)聚丙稀改性瀝青（APP）。二、橡膠改性瀝青 再生橡膠改性瀝青8.4 瀝青防水材料 基層處理劑： 1、冷底子油 冷底子油是用稀釋劑（汽油、柴油、煤油、苯等）對(duì)瀝青進(jìn)行稀釋的產(chǎn)物。它多在常溫下用于防水工程的底層，故稱(chēng)冷底子油。冷底子油粘度小，具有良好的流動(dòng)性。涂刷在混凝土、砂漿或木材等基面上，能很快滲入基層孔隙中，待溶劑揮發(fā)后，便與基面牢固結(jié)合。冷底子油形成的涂膜較薄，一般不單獨(dú)作防水材料基層上先涂使用，只作某些防水材料的配套材料。施工時(shí)在刷一道冷底子油，再刷瀝青防水涂料或鋪油氈。冷底子油可封閉基層毛細(xì)孔隙，使用基層形成防水能力；使基層表面變?yōu)樵魉裕?/p>