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(jié)構(gòu)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。油分干：使干瀝青干具有干流動干性樹脂干：提干高瀝干青的干塑性干和粘干附性酸性干樹脂干：是干一種干表面干活性干物質(zhì)干，能干增強干瀝青干與砂干質(zhì)材干料表面的干粘附干性干。瀝青干質(zhì)：干提高干瀝青干的粘干性、干耐熱干性，干但能干降低干瀝青干的塑干性1.干三組干分分干析法油分干、樹干脂、干瀝青干質(zhì)2.干四組干分分干析法瀝青干質(zhì)、干飽和干分、干芳香干分、干膠質(zhì)3.干瀝青干的含干蠟量（對干路面干性能干的影干響）高溫干時，干石蠟干變軟干，導干致瀝干青路干面的干高溫干穩(wěn)定干性降干低，干出現(xiàn)干車轍干，另干一方干面，干低溫干會使干瀝青干變脆干硬，干導致干路面干低溫干抗裂干性降干低，干出現(xiàn)干裂縫干，且干蠟會干使石干料與干瀝青干之間干的粘干附性干降低干，使干路面干石子干與瀝干青產(chǎn)干生剝干落，干石蠟干的存干在還干會降干低瀝干青路干面的干抗滑干性能干。四、干石油干瀝青干的結(jié)干構(gòu)1.干膠體干理論瀝青干的膠干體結(jié)干構(gòu)是干以瀝青干質(zhì)為膠干核，膠質(zhì)被吸干附其干表面干，并干逐漸干向外干擴散干形成干膠團干，膠干團再干分散干于芳香干分和飽和干分中。2.干膠體干結(jié)構(gòu)干類型干（三干種）a、干溶膠干型結(jié)干構(gòu)干b、干溶－干凝膠干型結(jié)干構(gòu)干c、干凝膠干型結(jié)干構(gòu)溶膠干結(jié)構(gòu)干：瀝干青質(zhì)干含量干少，干飽和干分和干芳香干分、干膠質(zhì)干多。凝膠干結(jié)構(gòu)干：瀝干青質(zhì)干含量干較多干，并干有相干應數(shù)干量的干膠質(zhì)干形成膠團干，使干得膠干團的干相互干移動干較困干難。溶-凝膠干結(jié)構(gòu)干：適干中（干理想干結(jié)構(gòu)干）。3.干膠體干結(jié)構(gòu)干的評干價方干法—干—針干入度干指數(shù)干（P干I）瀝青的針入度指數(shù)瀝青膠體結(jié)構(gòu)類型＜－2溶膠－2～＋2溶凝膠＞＋2凝膠瀝青干的針干入度干指數(shù)干和膠干體結(jié)干構(gòu)類干型五、干石油干瀝青干的技干術(shù)性干質(zhì)1.干黏滯干性：干指瀝干青在干外力干作用干下抵干抗變干形的干能力干，其干大小干取決于瀝干青的干化學干組分干及溫干度。干用黏干度表干示。1）干瀝青干的絕干對黏干度（動干力黏干度）2）干瀝青干的相干對黏干度（條干件黏干度）技術(shù)干指標干：針入干度干、黏干度瀝青干絕對干黏度干概念干圖針入干度干p干en干et干ra干ti干on針入干度試干驗適干用于干測定干黏稠干石油干瀝青干稠度干，針干入度干劃分干瀝青干技術(shù)干等級干的重干要指干標。1）干定義干：在干規(guī)定干的溫干度和干時間干內(nèi)，干附加干一定干質(zhì)量干的標干準針干垂直干貫入干試樣干的深干度，干以0干.1干mm干表示干。2）干表示干方法干：瀝青干針入干度試干驗示干意圖粘度干vi干sc干os干it干y1）干定義干：液態(tài)干瀝青干在規(guī)干定溫干度條干件下干，通干過規(guī)干定的干流孔干直徑干，流干出5干0m干l體干積所干需要干的時干間。（干適用干于測干定液干體石干油瀝干青、干煤瀝青干和乳干化瀝干青等干的粘干度）2）干試驗干方法干：標準干粘度干計法3）干表示干方法干：eg干：4）干結(jié)論：相同干的溫干度和干流孔干條件干下，干流出干時間越長干，表干示瀝干青黏干度越干大。道路干標準干黏度干計2.干塑性1）干定義干:瀝干青在干外力干作用干下發(fā)干生變干形而干不破干壞的干能力干。2）干影響干因素干：瀝干青的干組分干及溫干度3）干衡量干指標干：延度4）干試驗干：延干度儀干測定延度干試件結(jié)論干：瀝青干延度干越大干，塑干性越干好，干柔性干和抗干斷裂干性能干越好干。3.干溫度干穩(wěn)定干性1）干高溫干敏感干性（干用軟化干點表示干，單干位：干℃）測定干方法干：環(huán)干球法干軟化干點儀干；以瀝干青由干固化干點到干滴落干點的干溫度干間隔干的8干7.干21干%為干軟化干點。環(huán)球干法的干軟化干點儀定義干：指干瀝青干的黏干結(jié)性干和塑干性隨干溫度干升降干而變干化的干性能干。2）干低溫干抗裂干性（干用脆點表示干）脆點干的表干示：干瀝青干材料干由黏干塑狀干態(tài)轉(zhuǎn)干變?yōu)楦晒腆w干狀態(tài)干達到干條件干脆裂干時的干溫度干。測定干方法干：弗干拉斯干脆點干儀軟化干點越干高，干表明干瀝青干的耐干熱性干越好干，即干溫度干穩(wěn)定干性愈干好。瀝青干的三干大指干標：干針入干度、干延度干、軟干化點要求干瀝青干具有干較高干的軟干化點干和較干低的干脆點干。4.干加熱干穩(wěn)定干性1）干定義干：瀝青干在過干熱或干長時干間加干熱過干程中干，會干發(fā)生干輕質(zhì)干餾分干揮發(fā)干、氧干化、干裂化干、聚干合等干一系干列物干理及干化學干變化干，使干瀝青干的化干學組干成及干性質(zhì)干相應干地發(fā)干生變干化，干稱為干瀝青干加熱干穩(wěn)定干性。2）干試驗干：按規(guī)干定要干進行干對瀝干青的干加熱干質(zhì)量干損失干和加干熱后干殘渣干性質(zhì)干的試干驗對于干道路干石油干瀝青干（黏干稠瀝干青）干：瀝干青的干薄膜干加熱干試驗對于干液體干石油干瀝青干：液干體石干油瀝干青蒸干餾試干驗測定干：1.干質(zhì)量干損失干百分干率2.干針入干度3.干延度干（2干5℃干）(干cm干)4.干延度干（1干5℃干）(干cm干)5.干安全干性2）干閃點干測定干方法干：克利干夫蘭干開口干杯式干閃點干測定干儀1）干指標干:主要干是閃干點和干燃點干。閃點干：指加干熱瀝干青揮干發(fā)出干可燃干氣體干與空干氣組干成的干混合干氣體干在規(guī)干定條干件下干與火干接觸干，產(chǎn)干生閃干光時干的瀝干青溫干度。燃點：指瀝干青加干熱產(chǎn)干生的干混合干氣體干與火干接觸干，持干續(xù)燃干燒干5s干以干上時干的瀝干青溫干度，干一般干與閃干點相干差1干0℃干。6.干溶解干度定義干：石干油瀝干青在干三氯干乙烯干中溶干解的干百分干率。干（用以干確定干瀝青干含有對筑干路有干利的干有效干成分干的百干分含干量）7.干含水干量含水干危害干：1.干影響干施工干速度2.干加熱干時“干溢鍋干”易干引起干火災3.干造成干材料干損失解決干措施干：在熔干化瀝干青時干，加干快攪干拌速干度，干促進干水分干蒸發(fā)干，控干制加熱干溫度干。粘稠干瀝青干用水干分測干定儀干測定干，液干體瀝干青可干直接干抽提干。8.干其干他性干能指干標（1干）針干入度干指數(shù)干：是表干征瀝干青感干溫性干和膠干體結(jié)干構(gòu)的干指標干，也干可采用針干入度干指數(shù)干（P干I）干值判干別瀝干青的干膠體干結(jié)構(gòu)干狀態(tài)干。則：A-干針入干度溫干度感干應性干系數(shù)針入干度指干數(shù)當P干I<干-2干溶膠干型結(jié)干構(gòu)PI干>+干2干凝干膠型干結(jié)構(gòu)PI干=-干2～干+2干溶干凝膠干型結(jié)干構(gòu)（2干）勁干度模干量定義干：表干示瀝干青的干黏性干和彈干性聯(lián)干合效干應的干指標干。根據(jù)干瀝青干材料干的針干入度干指數(shù)干(P干I)干、軟干化點干、路干面溫干度及干荷載干作用干時間干等因干素，干可通干過勁干度模干量諾干模圖干獲得干瀝青干的勁干度模干量。對于干某一干給定干瀝青干材料干而言干，彈干性變干形部干分和干永久干變形干部分干的比干例，干取決干于應干力、干荷載干作用干時間干和溫干度。瀝青干的勁干度與干溫度干、荷干載作干用時干間和干瀝青干的流干變類干型等干參數(shù)干有關(guān)干，故干：試驗干方法干：水干煮法干和水干浸法（3干）黏干附性與瀝干青及干集料干性質(zhì)干有關(guān)干，一干般應干優(yōu)先干使用干堿性干集料（4干）老干化瀝青干在自干然因干素作干用下干，產(chǎn)干生不干可逆干的化干學變干化，干導致干路用干性能干劣化干，稱干之為干老化干。其組干分變干化規(guī)干律為干：油分樹脂干瀝青干質(zhì)飽和干分干芳香干分干膠質(zhì)干

干瀝青干質(zhì)瀝青干老化干后針干入度干減少干，延干度降干低，干軟化干點升干高，干絕對干黏度干提高干，脆干點降干低等干。1.干道路干石油干瀝青干的技干術(shù)標干準六、干石油干瀝青干的技干術(shù)標干準2.干道路干液體干石油干瀝青干的技干術(shù)標干準（1干）分干級：干A、干B、干C三干級（2干）標干號：干根據(jù)干針入干度劃干分七干個標干號。隨著干牌號干增加干，瀝干青的干稠度干減小干（針干入度干增加干），干塑性干增加干（延干度增干大）干，而干溫度干敏感干性增干大（干軟化干點降干低）干。按其干凝結(jié)干速度干分快干凝、干中凝干、慢干凝三干個等干級第二干節(jié)干其干他瀝干青其他瀝青改性瀝青乳化瀝青煤瀝青一、干煤瀝干青煤瀝干青是干煙煤干煉焦干或制干煤氣干時，干從干干餾所干揮發(fā)干的物干質(zhì)中干冷凝干出煤干焦油干，將干焦油干再繼干續(xù)蒸干餾得干輕油干、中干油及干重油干后所干剩的干殘渣干，即干是煤干瀝青干。根據(jù)干干餾干溫度干的不干同，干分為干：高干溫煤干焦油干——干路用干煤焦干油，干及低干溫煤干焦油干兩類干。1.干煤瀝干青的干化學干組成干和結(jié)干構(gòu)特干點1）干化學干組成①干游離干碳（干自由干碳）干：增干加瀝干青的干黏滯干性、干提高干熱穩(wěn)干定性②干樹脂干：硬干樹脂干：黏干滯性軟樹干脂：干塑性③干油分干：流干動性2）干煤瀝干青的干結(jié)構(gòu)干——干膠體干分散干系此外干，煤干瀝青干中還干含有干少量干堿性干物質(zhì)干（吡干啶、干喹啉干等）干和酸干性物干質(zhì)（干酚）干，酚干有毒干且能干溶于干水。煤瀝干青中干的酸干性物干質(zhì)都干屬表干面活干性物干質(zhì)，干其含干量高干于石干油瀝干青。干所以干煤瀝干青表干面活干性比干石油干瀝青干高，干與石干料黏干結(jié)力干好。2.干煤瀝干青的干技術(shù)干性質(zhì)干和技干術(shù)標干準1）干煤瀝干青的干技術(shù)干性質(zhì)與石干油瀝干青的干差異干：①煤干瀝青干含有干較多干不飽干和的干碳氫干化合干物，干化學干穩(wěn)定干性差干，所干以大干氣穩(wěn)干定性干差。②煤干瀝青干含有干較多干的游干離碳干，塑干性較干差，干使用干時易干因受干力變干形而干開裂干。③可干溶性干樹脂干含量干多，干受熱干易軟干化，干所以干溫度干穩(wěn)定干性差干。④煤干瀝青干所含干的酸干、堿干性物干質(zhì)都干是表干面活干性物干質(zhì)，干與礦干料的干粘結(jié)干力較干強。⑤煤干瀝青干含有干酚、干蒽油干等有干毒物干質(zhì)，干防腐干性能干好。⑥煤干瀝青干的密干度比干石油干瀝青干大。由于干煤瀝干青的干主要干技術(shù)干性質(zhì)干比石干油瀝干青差干，但干煤瀝干青與干礦料干的黏干結(jié)性干好，干適量干摻入干石油干瀝青干中，干可增干強石干油瀝干青的干黏結(jié)干力，干但不干應隨干意混干合，干否則干產(chǎn)生干沉渣干、變干質(zhì)等干現(xiàn)象干，黏干結(jié)性干急劇干下降干甚至干完全干失去干粘結(jié)干力。2）干煤瀝干青的干技術(shù)干指標⑴干黏度干：用標干準黏干度計干測量干。與干液體干瀝青干一樣干。⑵干蒸餾干試驗干餾分干含量干及殘干渣性干質(zhì)：測定干試樣干受熱干時，干在規(guī)干定溫干度范干圍內(nèi)干蒸出干的餾干分含干量，干及蒸干餾后干殘留干物的干含量干。餾分干含量干的限干制控干制了干煤瀝干青由干于蒸干發(fā)而干老化干的安干全性干；殘渣干性質(zhì)干試驗干保證干了煤干瀝青干殘渣干具有干適宜干的黏干結(jié)性干。⑶干煤瀝干青焦干油酸干含量干：導致干路面干強度干降低干，且干有毒干，在干瀝青干中的干含量干必須干加以干限制干。⑷干含萘干量：萘是干有害干物且干易升干華，干有毒干，能干加速干老化干，萘干易使干瀝青干失去干塑性干。含干量越干低干越好干。⑸甲干苯不干溶物干：瀝青干中不干溶于干甲苯干的物干質(zhì)。⑹水干分：過量干的水干分造干成瀝干青損干失，干易引干起火干災。3.干煤瀝干青與干石油干瀝青干的鑒干別（干見后干頁表干）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干瀝青干和煤干瀝青干的簡干易鑒干別方干法二、干乳化干瀝青1.干概述1）干定義干：石干油瀝干青與干水在干乳化干劑、干穩(wěn)定干劑等干的作干用下干，經(jīng)干乳化加工干制的干的均干勻瀝干青產(chǎn)干品，干在常干溫下干具有干較好干的流干動性干。2）干優(yōu)點干：①冷干態(tài)施干工，干操作干方便干，節(jié)干約能干源②可干在潮干濕地干基上干施工干（與干濕集干料拌干和，干具有干足夠干的黏干結(jié)力干）③干無毒干、無干臭、干施工干安全干，環(huán)干保、干污染干少3）干缺點干：①穩(wěn)干定性干差，干貯存干期不干超過干半年干（貯干存期干長易干產(chǎn)生干分層干）②修干筑路干面成干型期干長2.干組成干材料乳化干瀝青干=干瀝干青干+干乳化干劑干+干穩(wěn)定干劑干+干水1）干瀝青（主干要組干成材干料，干占5干5-干70干﹪）2）干乳化干劑（關(guān)干鍵材干料）⑴瀝青干乳化干劑是干表面干活性干劑的干一種干類型干，分干子結(jié)干構(gòu)中干的親干水基團干和親干油基干團能干使互干不相干容的干瀝青干與水干連接干起來干。⑵干分類按親干水基干在水干中是干否電干離分干：離干子型干和非干離子干型乳干化劑干；離子干型乳干化劑干又分干為：干陰離干子型干、陽干離子干型和干兩性干離子干型乳干化劑干。3）干穩(wěn)定干劑⑴作干用：為了干儲存干或施干工時干增加干瀝青干的穩(wěn)干定性⑵分干類：干有機干穩(wěn)定干劑和干無機干穩(wěn)定干劑⑶用干量：干為瀝干青乳干液的干0.干1﹪-0干.1干5﹪4）干水⑴作干用：干起潤干濕、干溶解干及化干學反干應的干作用干。(2干)要干求：不含干雜質(zhì)干，對干硬度干也有干要求干，不干能含干鈣離干子過干多(3干)用干量：干30﹪-7干0﹪3.干乳化干瀝青干的形干成機干理1）干乳化干劑降干低界干面能干的作干用2）干增強干界面干膜的干保護干作用3）干界面干電荷干穩(wěn)定干作用乳化干劑在干瀝青干微滴干表面干形成干界面干膜4.干乳化干瀝青干技術(shù)干性質(zhì)干和技干術(shù)要干求瀝青干能均干勻穩(wěn)干定地干分散干在乳干化劑干水溶干液中干，主干要原干因有干：5.干乳化干瀝青干的分干裂機干理1）干分裂干：從乳干液中干分裂干出來干的瀝干青微干滴在干集料干表面干凝結(jié)干成一層干連續(xù)干的瀝干青薄干膜干。2）干乳液干分裂干的外干觀特干征：瀝青干由棕干褐色干變成干黑色3）干分裂干原因干：①乳干液與干集料干表面干的吸干附作干用②水干分的干蒸發(fā)干作用6.干乳化干瀝青干的應干用1）干灑布干法：如透干層、干粘層干、表干面處干治或干貫入干式瀝干青碎干石路干面2）干拌和干法：如瀝干青碎干石或干瀝青干混合干料路干面三、干改性干瀝青1.干定義為了干提高干瀝青干混合干料的干路用干性能干，摻干加某干些高干分子干化合干物或干其他干填料干等外干摻劑干，或干采取干對瀝干青輕干度氧干化加干工等干措施干，使干瀝青干的性干能得干以改干善而干制成干的瀝干青結(jié)干合料干。2.干改性干劑的干種類1）干聚合干物類干（干橡膠干類、干熱塑干性橡干膠類干、樹干脂類干）2）干纖維干類3）干固體干顆粒干類4）干粘附干性改干性劑5）干耐老干化改干性劑干（常干用的干是碳干黑）干等一、干填空干題1.干道路干粘稠干石油干瀝青干的“干三大干指標干”指干的是、和，其干表征干的技干術(shù)性干質(zhì)分干別為、和，其干單位干分別干為、和。2.干瀝青干的粘干滯性干對于干粘稠干瀝青干用表示干，液干體瀝干青用表示干。3.干石油干瀝青干的結(jié)干構(gòu)有、和三種干類型干，判干定其干結(jié)構(gòu)干類型干的依干據(jù)是，路干用優(yōu)干質(zhì)瀝干青屬干于結(jié)構(gòu)干。課堂干訓練4.干石油干瀝青干的溫干度穩(wěn)干定性干用和表示干。5.干我國干道路干石油干瀝青干的標干號是干按劃分干的。黏度干表示干方式干C（干t，干d）干中干，t干表示，d干表示。6.干乳化干瀝青干的組干成材干料有、、和。7.干表征干石油干瀝青干安全干性的干指標干有和。8.干石油干瀝青干按四干組分干分析干法可干分離干為、、和。二、干選擇干題1.干以下干哪項干對瀝干青的干描述干有誤干（干）A.干是有干機膠干凝材干B.干常溫干下是干固體干或半干固體C.干可溶干于三干氯乙干烯等干有機干溶劑干D.干顏色干通常干為黑干褐色干或褐干色2.干以下干屬于干地瀝干青的干是（干）A.干石油干瀝青干B干.煤干瀝干C干.頁干巖瀝干青干D.干木瀝干青；3.干以下干（干）干不是干瀝青干所具干有的干特點干。A.干具有干良好干的憎干水性干B干.具干有良干好的干粘結(jié)干性C.干具有干較大干的塑干性變干形干D.干具有干較高干的抗干壓強干度4.干以下干（干）干不是干按原干油加干工方干法分干類得干到的干瀝青干。A.干直餾干瀝青干B干.氧干化瀝干青干C.干乳化干瀝青干D干.溶干劑瀝干青5.干石蠟干的含干量（干）的干瀝青干稱為干石蠟干基瀝干青A.干大于干10干%干B.干大于干5%干C.干大于干2