第四章瀝青材料

二、分類瀝青焦油瀝青地瀝青石油瀝青天然瀝青煤瀝青頁巖瀝青等一、概念:瀝青材料是一種有機膠凝材料，其內(nèi)部組成是一些十分復雜的碳氫化合物及其非金屬衍生物的混合物。

第二節(jié)石油瀝青

Petroleumasphalt

一、生產(chǎn)工藝溶劑膜溶劑瀝青原油

常壓塔減壓塔瀝青直餾瀝青氧化塔氧化瀝青二、分類

1.按原油成分：石蠟基瀝青（含蠟量>5%）；瀝青基瀝青或環(huán)烷基瀝青（含蠟量<2%）；混合基瀝青或中間基瀝青（含蠟量2%~5%）

2.按加工方法：直餾瀝青：常壓蒸餾或減壓蒸餾或深拔裝置

氧化瀝青：在250℃—300℃的高溫下吹入空氣，經(jīng)數(shù)小時氧化反應溶劑瀝青：用溶劑提取一部分石蠟3.按瀝青在常溫下的稠度分類：針入度>300，液體瀝青針入度<=300，黏稠瀝青：又分為固體瀝青（<40）和半固體瀝青(40-300)三、石油瀝青的組成瀝青分子通式是：，通常在石油瀝青中碳含量為80%-87%，氫為10%-15%，氧、硫、和氮的含量少于3%。由于石油瀝青化學組成結構的復雜性，工程上常將瀝青所含烴類化合物中化學性質(zhì)相近的成分歸類分析，從而劃分為若干組，即用組分進行分析。油分：使瀝青具有流動性樹脂：提高瀝青的塑性和粘附性酸性樹脂：是一種表面活性物質(zhì)，能增強瀝青與砂質(zhì)材料表面的粘附性。瀝青質(zhì)：提高瀝青的粘性、耐熱性，但能降低瀝青的塑性1.三組分分析法

油分、樹脂、瀝青質(zhì)2.四組分分析法

瀝青質(zhì)、飽和分、芳香分、膠質(zhì)3.瀝青的含蠟量（對路面性能的影響）

高溫時，石蠟變軟，導致瀝青路面的高溫穩(wěn)定性降低，出現(xiàn)車轍，另一方面，低溫會使瀝青變脆硬，導致路面低溫抗裂性降低，出現(xiàn)裂縫，且蠟會使石料與瀝青之間的粘附性降低，使路面石子與瀝青產(chǎn)生剝落，石蠟的存在還會降低瀝青路面的抗滑性能。四、石油瀝青的結構1.膠體理論瀝青的膠體結構是以瀝青質(zhì)為膠核，膠質(zhì)被吸附其表面，并逐漸向外擴散形成膠團，膠團再分散于芳香分和飽和分中。2.膠體結構類型（三種）

a、溶膠型結構b、溶－凝膠型結構c、凝膠型結構溶膠結構：瀝青質(zhì)含量少，飽和分和芳香分、膠質(zhì)多。凝膠結構：瀝青質(zhì)含量較多，并有相應數(shù)量的膠質(zhì)形成膠團，使得膠團的相互移動較困難。溶-凝膠結構：適中（理想結構）。3.膠體結構的評價方法——針入度指數(shù)（PI）瀝青的針入度指數(shù)瀝青膠體結構類型＜－2溶膠－2～＋2溶凝膠＞＋2凝膠瀝青的針入度指數(shù)和膠體結構類型五、石油瀝青的技術性質(zhì)1.黏滯性：指瀝青在外力作用下抵抗變形的能力，其大小取決于瀝青的化學組分及溫度。用黏度表示。

1）瀝青的絕對黏度

（動力黏度）

2）瀝青的相對黏度（條件黏度）技術指標：針入度、黏度瀝青絕對黏度概念圖針入度penetration

針入度試驗適用于測定黏稠石油瀝青稠度，針入度劃分瀝青技術等級的重要指標。

1）定義：在規(guī)定的溫度和時間內(nèi)，附加一定質(zhì)量的標準針垂直貫入試樣的深度，以0.1mm表示。

2）表示方法：瀝青針入度試驗示意圖粘度viscosity1）定義：液態(tài)瀝青在規(guī)定溫度條件下，通過規(guī)定的流孔直徑，流出50ml體積所需要的時間。（適用于測定液體石油瀝青、煤瀝青和乳化瀝青等的粘度）2）試驗方法：標準粘度計法3）表示方法：eg：4）結論：

相同的溫度和流孔條件下，流出時間越長，表示瀝青黏度越大。道路標準黏度計2.塑性1）定義:瀝青在外力作用下發(fā)生變形而不破壞的能力。2）影響因素：瀝青的組分及溫度3）衡量指標：延度4）試驗：延度儀測定

延度試件結論：瀝青延度越大，塑性越好，柔性和抗斷裂性能越好。3.溫度穩(wěn)定性1）高溫敏感性（用軟化點表示，單位：℃

）

測定方法：環(huán)球法軟化點儀；以瀝青由固化點到滴落點的溫度間隔的87.21%為軟化點。環(huán)球法的軟化點儀定義：指瀝青的黏結性和塑性隨溫度升降而變化的性能。

2）低溫抗裂性（用脆點表示）脆點的表示：瀝青材料由黏塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)達到條件脆裂時的溫度。測定方法：弗拉斯脆點儀軟化點越高，表明瀝青的耐熱性越好，即溫度穩(wěn)定性愈好。瀝青的三大指標：針入度、延度、軟化點要求瀝青具有較高的軟化點和較低的脆點。4.加熱穩(wěn)定性1）定義：瀝青在過熱或長時間加熱過程中，會發(fā)生輕質(zhì)餾分揮發(fā)、氧化、裂化、聚合等一系列物理及化學變化，使瀝青的化學組成及性質(zhì)相應地發(fā)生變化，稱為瀝青加熱穩(wěn)定性。

2）試驗：按規(guī)定要進行對瀝青的加熱質(zhì)量損失和加熱后殘渣性質(zhì)的試驗對于道路石油瀝青（黏稠瀝青）：瀝青的薄膜加熱試驗對于液體石油瀝青：液體石油瀝青蒸餾試驗測定：1.質(zhì)量損失百分率2.針入度3.延度（25℃）(cm)4.延度（15℃）(cm)5.耐安全甘性2）僵閃點鈴測定嘆方法燒：克利天夫蘭攜開口晚杯式鴉閃點殲測定冠儀1）提指標晨:主要逐是閃裙點和隱燃點袖。閃點框：指加身熱瀝財青揮網(wǎng)發(fā)出耕可燃欄氣體系與空也氣組量成的兆混合擋氣體旅在規(guī)乏定條足件下脹與火熔接觸傻，產(chǎn)轟生閃攜光時接的瀝衫青溫黎度。燃點：指瀝把青加作熱產(chǎn)壁生的櫻混合錢氣體灰與火批接觸現(xiàn)，持市續(xù)燃臺燒務5s頃以罷上時蛛的瀝膝青溫侮度，改一般勁與閃寇點相缺差1耀0℃均。6.約溶解命度定義括：石鉛油瀝令青在姥三氯婚乙烯搞中溶梨解的品百分告率。侵（用以燈確定柱瀝青益含有對筑究路有唉利的蕉有效蜂成分廉的百禍分含吵量）7.桌含水駁量含水朵危害伴：1.樓影響呀施工罪速度2.回加熱截時“夠溢鍋范”易擁引起基火災3.虹造成茂材料予損失解決接措施粉：在熔詳化瀝森青時夏，加存快攪漢拌速片度，屋促進遲水分胸蒸發(fā)灶，控屑制加熱桃溫度劣。粘稠怒瀝青路用水刃分測第定儀柱測定吸，液淹體瀝鼻青可濾直接尚抽提德。8.匪其丑他性完能指遠標（1捆）針慶入度夾指數(shù)旦：是表懂征瀝粒青感榆溫性揪和膠廢體結混構的挺指標倡，也壘可采用針縫入度粗指數(shù)墻（P汽I）麻值判屆別瀝墳青的毫膠體求結構儲狀態(tài)飛。則：A-咱針入深度溫危度感株應性留系數(shù)針入豬度指溉數(shù)當P曠I<壁-2捏溶膠吸型結帽構PI帝>+雞2緞凝蠢膠型友結構PI西=-奸2～薄+2符溶辦凝膠費型結早構（2鄰）勁伶度模啄量定義裂：表革示瀝稠青的廟黏性翠和彈斑性聯(lián)盤合效遵應的碗指標族。根據(jù)柱瀝青夕材料奸的針詞入度撥指數(shù)唉(P濟I)燙、軟慰化點論、路戴面溫襖度及窮荷載惰作用苗時間放等因惠素，堅可通息過勁旨度模霞量諾幟模圖冒獲得姥瀝青屬的勁頁度模持量。對于戲某一弊給定掃瀝青印材料狂而言參，彈啊性變獸形部民分和敢永久雅變形鐮部分躁的比以例，冤取決代于應探力、潮荷載蜘作用傲時間俊和溫膜度。瀝青惕的勁傷度與免溫度失、荷竊載作漁用時拒間和邊瀝青學的流餡變類稠型等背參數(shù)芒有關命，故誼：試驗揀方法掩：水劈燕煮法在和水女浸法（3膊）黏荒附性與瀝鞭青及聰集料勁性質(zhì)享有關雷，一邁般應庸優(yōu)先典使用撒堿性臉集料（4蕉）老仙化瀝青留在自搏然因脂素作饑用下骨，產(chǎn)絹生不此可逆混的化制學變朽化，恩導致復路用就性能湊劣化市，稱蹲之為歉老化劃。其組杰分變舞化規(guī)跌律為盯：油分樹脂袖瀝青灰質(zhì)飽和笨分飲芳香亭分妖膠質(zhì)毒犧瀝青冒質(zhì)瀝青靜老化陳后針賓入度成減少嚴，延律度降低低，場軟化偷點升耐高，舅絕對關黏度針提高壞，脆究點降旬低等梁。1.漲道路樣石油駐瀝青概的技晴術標鳥準六、斑石油怪瀝青覺的技唉術標阿準2.茄道路吐液體鉛石油姨瀝青偏的技易術標如準（1蜜）分遍級：愚A、菜B、娛C三走級（2悶）標泄號：掏根據(jù)脈針入換度劃脾分七左個標雞號。隨著解牌號康增加驢，瀝平青的門稠度肥減小總（針冰入度違增加害），掛塑性守增加關（延包度增昏大）度，而蠢溫度繭敏感顏性增憑大（頑軟化繁點降怎低）帆。按其偽凝結匯速度組分快鋤凝、它中凝索、慢貼凝三警個等筋級第二叨節(jié)皇其帽他瀝驕青其他瀝青改性瀝青乳化瀝青煤瀝青一、悟煤瀝千青煤瀝苦青是酒煙煤西煉焦屑或制閘煤氣秋時，廣從干設餾所介揮發(fā)資的物柄質(zhì)中仿冷凝衰出煤現(xiàn)焦油崖，將允焦油密再繼章續(xù)蒸盼餾得衫輕油法、中拾油及嗎重油猴后所魔剩的抄殘渣土，即居是煤嫂瀝青耗。根據(jù)疾干餾嘆溫度篩的不告同，櫻分為?。焊咛}溫煤闊焦油葵——頁路用曠煤焦邀油，焦及低惕溫煤奸焦油漢兩類寨。1.肌煤瀝線青的違化學展組成愧和結蟲構特迫點1）?；瘜W舞組成①代游離易碳（已自由芹碳）敢：增小加瀝粗青的咳黏滯慮性、著提高稼熱穩(wěn)帆定性②銅樹脂礙：硬蠶樹脂立：黏甩滯性軟樹菌脂：光塑性③族油分杏：流乳動性2）怒煤瀝私青的甲結構考——媽膠體到分散濁系此外導，煤舊瀝青唉中還忌含有犯少量勤堿性前物質(zhì)湯（吡方啶、洞喹啉基等）判和酸湯性物恢質(zhì)（罰酚）驢，酚拍有毒弄且能柳溶于錄水。煤瀝透青中陰的酸稀性物晴質(zhì)都綁屬表紋面活際性物哨質(zhì)，常其含激量高俯于石車油瀝綁青。采所以么煤瀝興青表慕面活啄性比替石油浩瀝青赴高，笨與石條料黏喜結力穿好。2.捐煤瀝晝青的紋技術蛙性質(zhì)種和技品術標卡準1）徑煤瀝煙青的酬技術宏性質(zhì)與石售油瀝善青的游差異詳：①煤吼瀝青后含有拒較多足不飽句和的踐碳氫咐化合屈物，息化學抓穩(wěn)定舅性差殊，所盡以大所氣穩(wěn)骨定性眠差。②煤消瀝青叢含有碌較多距的游督離碳嘴，塑普性較蠢差，柏使用孕時易猴因受億力變稻形而接開裂勿。③可衫溶性杠樹脂伍含量籌多，乳受熱搶易軟啟化，巴所以黨溫度隸穩(wěn)定慎性差語。④煤伐瀝青溝所含胞的酸兇、堿那性物清質(zhì)都暴是表究面活亮性物紛質(zhì)，鑰與礦模料的練粘結騰力較混強。⑤煤報瀝青粘含有普酚、葡蒽油謀等有貫毒物傭質(zhì)，火防腐刷性能航好。⑥煤蟲瀝青拘的密伴度比厲石油鉛瀝青榴大。由于券煤瀝鉤青的播主要漲技術配性質(zhì)既比石腦油瀝催青差嗽，但榨煤瀝始青與專礦料脈的黏庫結性陳好，角適量灑摻入逆石油錯瀝青汽中，微可增青強石杰油瀝攔青的斬黏結政力，巨但不像應隨機意混景合，俘否則抱產(chǎn)生嫩沉渣飛、變添質(zhì)等濕現(xiàn)象責，黏學結性鄉(xiāng)豐急劇乖下降戰(zhàn)甚至獲完全司失去球粘結按力。2）礦煤瀝筍青的肯技術曾指標⑴堤黏度色：用標希準黏丸度計座測量諸。與他液體看瀝青墳一樣郊。⑵影蒸餾瓶試驗百餾分洗含量嬸及殘哄渣性堅質(zhì)：測定遲試樣五受熱噸時，名在規(guī)燥定溫喪度范頃圍內(nèi)放蒸出引的餾寧分含轎量，拍及蒸艷餾后表殘留展物的灰含量裙。餾分登含量甘的限籍制控湖制了非煤瀝槽青由篇于蒸攀發(fā)而挽老化杏的安貫全性隊；殘渣然性質(zhì)犬試驗賞保證授了煤臟瀝青依殘渣家具有堆適宜抖的黏洽結性想。⑶統(tǒng)煤瀝右青焦載油酸面含量托：導致醒路面絞強度鍵降低犯，且狗有毒苦，在丘瀝青堆中的兆含量鈔必須雜加以劫限制龜。⑷香含萘購量：萘是鞋有害販物且濟易升鳴華，榴有毒窄，能蠟加速夫老化架，萘柜易使勻瀝青聯(lián)失去識塑性州。含忠量越折低鉛越好渠。⑸甲態(tài)苯不收溶物決：瀝青布中不放溶于騾甲苯仙的物秘質(zhì)。⑹水世分：過量倘的水昆分造嫌成瀝甩青損洞失，雞易引目起火捆災。3.危煤瀝溪青與劣石油呆瀝青所的鑒態(tài)別（歇見后欄頁表液）鑒別方法石油瀝青煤瀝青相對密度接近1.01.25–1.28燃燒煙少，無色，無毒煙多，黃色，臭味大，有毒氣味常溫下無刺激性氣味常溫下有刺激性臭味顏色呈輝亮褐色濃黑色溶解試驗可溶于汽油或煤油難溶于汽油或煤油捶擊韌性較好，有彈性感，不易碎韌性差，較脆大氣穩(wěn)定性較高較低抗腐蝕性弱強石油晚瀝青撓和煤擴瀝青疤的簡蔑易鑒砌別方排法二、錫乳化宗瀝青1.徒概述1）證定義寫：石桿油瀝顛青與卵水在麥乳化膀劑、澡穩(wěn)定鄉(xiāng)豐劑等慶的作時用下寧，經(jīng)稅乳化加工勢制的在的均荒勻瀝屢青產(chǎn)翼品，謝在常關溫下嶼具有竄較好采的流膨動性撈。2）劈燕優(yōu)點塵：①冷郊態(tài)施北工，蒜操作滔方便寨，節(jié)化約能塌源②可戚在潮寫濕地穴基上限施工總（與洋濕集眨料拌賭和，縮慧具有學足夠宅的黏達結力鼓）③最無毒渡、無筆臭、坡施工說安全軋，環(huán)頁保、客污染召少3）殿缺點估：①穩(wěn)傭定性坑差，娛貯存助期不盒超過炸半年魂（貯穴存期難長易萍產(chǎn)生神分層錢）②修恥筑路寒面成店型期混長2.愛組成袋材料乳化兵瀝青鋼=映瀝志青測+弱乳化揀劑爸+母穩(wěn)定父劑柔+挨水1）踢瀝青（主白要組泊成材獨料，陶占5救5-鎖70混﹪）2）紀乳化鐵劑（關輪鍵材泄料）⑴瀝青曾乳化狼劑是培表面努活性撲劑的弓一種毅類型早，分淚子結貍構中棗的親銹水基團引和親捆油基傾團能醬使互默不相深容的漢瀝青劫與水肺連接互起來尺。⑵蠟分類按親態(tài)水基壤在水鏟中是槍否電熔離分魄：離膨子型盲和非共離子殃型乳打化劑酒；離子撒型乳折化劑銳又分嶼為：選陰離戲子型刑、陽且離子野型和中兩性倒離子鵲型乳沫化劑糟。3）鐵穩(wěn)定哲劑⑴作毯用：為了渡儲存嫌或施蜂工時溜增加喂瀝青霸的穩(wěn)蕉定性⑵分變類：歉有機渾穩(wěn)定飼劑和部無機坡穩(wěn)定并劑⑶用襖量：紙為瀝飾青乳燥液的肌0.仆1﹪-0那.1互5﹪4）優(yōu)水⑴作我用：測起潤強濕、杜溶解邊及化財學反銅應的杯作用籍。(2贏)要印求：不含紋雜質(zhì)誤，對尤硬度稿也有期要求格，不勻能含抬鈣離瞧子過吐多(3嬸)用礦量：愉30﹪-7戚0﹪3.壟乳化場瀝青鴨的形芹成機蜓理1）痛乳化儲劑降趁低界勇面能友的作輸用2）俱增強鋤界面艙膜的善保護克作用3）窄界面掘電荷輔穩(wěn)定垂作用乳化光劑在領瀝青跌微滴銀表面博形成碼界面娃膜4.鳳乳化粉瀝青頌技術涼性質(zhì)旬和技朵術要關求瀝青罩能均努勻穩(wěn)是定地片分散鑼在乳啞化劑沒水溶牢液中捏，主戴要原聰因有梁：5.餅乳化液瀝青析的分盛裂機壓理1）播分裂墨：從乳叼液中帝分裂雅出來奔的瀝插青微揀滴在院集料廟表面制凝結堵成一層美連續(xù)莖的瀝厭青薄塵膜您。2）辨乳液吩分裂塔的外乒觀特懶征：瀝青竄由棕輪褐色島變成拘黑色3）啊分裂耕原因回：①乳監(jiān)液與牽集料玻表面族的吸按附作艘用②水迎分的留蒸發(fā)另作用6.謝乳化衣瀝青卸的應席用1）競灑布蓮法：如透搞層、奶粘層襲、表神面處娃治或塊貫入明式瀝擋青碎閘石路錄面2）秋拌和秤法：如瀝絨青碎針石或鼠瀝青公混合昌料路序面三、授改性尚瀝青1.俘定義為了吉提高局瀝青頭混合竿料的化路用舟性能辰，摻皮加某席些高頂分子愚化合源物或盜其他扔填料薦等外是摻劑低，或芹采取鼓對瀝雪青輕管度氧良化加寶工等億措施凍，使繩瀝青蠟的性陵能得勞以改敏善而丟制成主的瀝黎青結懼合料蓬。2.蔥改性垮劑的網(wǎng)種類1）天聚合籃物類跟（復橡膠懷類、魂熱塑勇性橡述膠類素、樹執(zhí)脂類擊）2）喬纖維征類3）杯固體迎顆粒晚類4）較粘附革性改鼠性劑5）貢耐老竟化改敘性劑鄰（常網(wǎng)用的寄是碳蹈黑）雜等一、降填空內(nèi)題1.盯道路甜粘稠鉆石油床瀝青鎮(zhèn)的“腥三大駁指標懇”指海的是、和，其豬表征訊的技禽術性辭質(zhì)分具別為、和，其弱單位垮分別蔽為、和。2.違瀝青改的粘脖滯性尿?qū)τ跔拚吵砦铻r青揭用表示慮，液故體瀝斧青用表示挪。3.定石油慘瀝青甲的結語構有、和三種鄰類型死，判泄定其蒸結構剖類型駕的依協(xié)據(jù)是，路典用優(yōu)乳質(zhì)瀝嗚青屬勸于結構障。課堂使訓練4.征石油淚瀝青存的溫雀度穩(wěn)戀定性固用和表示多。5.肥我國蠻道路快石油承瀝青臭的標謀號是比按劃分卵的。黏度雞表示名方式糕C（宋t，壟d）駐中輔，t關表示，d槳表示。6.乳乳化粘瀝青螺的組泥成材陵料有、、和。7.釘表征渠石油倍瀝青慰安全皆性的帽指標泊有和。8.匙石油上瀝青騙按四藥組分紫分析憶法可像分離蓬為、、和。二、阻選擇設題1.撿以下押哪項往對瀝痛青的蠢描述遍有誤應（湖）A.蔑是有桂機膠魚凝材醒B.膽常溫始下是遠固體指或半講固體C.忙可溶坐于三圾氯乙累烯等郊有機柴溶劑拍D.由顏色傭通常躲為黑蓬褐色毯或褐訴色2.亦以下去屬