7-沥青材料

城市建设与环境系第七章沥青材料1本章教学目标掌握：石油沥青的主要技术性质。了解：沥青及沥青混合料的应用。城市建设与环境系第七章沥青材料2第二节沥青混合料第一节沥青城市建设与环境系第七章沥青材料3第一节沥青1.概述2.沥青的主要技术性质3.工程实例分析城市建设与环境系第七章沥青材料4概述定义分类应用城市建设与环境系第七章沥青材料5沥青——是由一些极其复杂的高分子的碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属（氧、硫、氮）衍生物所组成的混合物。定义城市建设与环境系第七章沥青材料6沥青地沥青焦油沥青天然沥青：石油在自然条件下，长时间经受地球物理因素作用形成的产物石油沥青：石油经各种炼制工艺加工而得的沥青产品煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经再加工后得到煤沥青页岩沥青：页岩炼油工业的副产品分类柏油城市建设与环境系第七章沥青材料7广泛用于建筑、公路、桥梁等工程中，主要用于生产防水材料和铺筑沥青路面、机场道面等。土木工程建筑主要应用石油沥青。应用城市建设与环境系第七章沥青材料8状态颜色褐色或黑褐色常温下呈固态、半固态或粘性液态由许多高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物成分组分石油沥青的三大组分组分状态作用油分粘性液态使沥青具有流动性树脂粘稠状半固态使沥青具有塑性和粘结性地沥青质固态使沥青具有粘滞性和温度稳定性石油沥青的主要技术性质基本性质城市建设与环境系第七章沥青材料9化学组分分析方法将沥青分离为化学性质相近，而且与其工程性质有一定联系的几个组，这些组就称为组分。城市建设与环境系第七章沥青材料10石油沥青的技术性质粘滞性塑性温度敏感性大气稳定性城市建设与环境系第七章沥青材料11衡量指标定义影响因素粘滞性城市建设与环境系第七章沥青材料12定义粘滞性——又称粘性，反映石油沥青在外力作用下，抵抗变形的能力。城市建设与环境系第七章沥青材料13衡量指标液态沥青：用粘滞度表示，指液态沥青在一定温度下，经规定直径的孔洞漏下50mL所需要的时间，用符号Ctd表示。请观看粘滞度试验固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为25℃的条件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度（每深入0.1mm为1°）。粘滞度Ctd↑，粘滞性↑请观看针入度试验针入度↑，粘滞性↓城市建设与环境系第七章沥青材料14城市建设与环境系第七章沥青材料15城市建设与环境系第七章沥青材料16影响因素组分：地沥青质含量↑，粘滞性↑温度：温度↑，粘滞性↓城市建设与环境系第七章沥青材料17衡量指标定义影响因素塑性城市建设与环境系第七章沥青材料18定义塑性——指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。城市建设与环境系第七章沥青材料19衡量指标用延伸度表示，简称为延度。延伸度是将石油沥青标准试件在规定温度（25℃）和规定速度（5cm/s）的条件下在延度仪上进行拉伸，以试件拉断时的伸长值（cm）表示。请观看延伸度试验延伸度↑，塑性↑城市建设与环境系第七章沥青材料20城市建设与环境系第七章沥青材料21影响因素组分：树脂含量↑，塑性↑温度：温度↑，塑性↓拉伸速度：拉伸速度↑，塑性↑城市建设与环境系第七章沥青材料22衡量指标定义影响因素工程实际温度敏感性城市建设与环境系第七章沥青材料23定义温度敏感性——指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。温度敏感性小：粘滞性和塑性随温度的变化大粘滞性和塑性随温度的变化小温度敏感性大：城市建设与环境系第七章沥青材料24衡量指标用软化点表示，指沥青受热由固态转变为具有一定流动性膏体时的温度（℃）。请观看软化点试验软化点↑，温度敏感性↓城市建设与环境系第七章沥青材料25城市建设与环境系第七章沥青材料26影响因素组分：地沥青质含量↑，温度敏感性↓石蜡含量：石蜡含量↑，温度敏感性↑城市建设与环境系第七章沥青材料27工程实际工程中应用的沥青软化点不能太低，否则夏季易产生变形，甚至流淌；但也不能太高，否则太硬，不易施工，冬季易发生脆裂现象。城市建设与环境系第七章沥青材料28定义大气稳定性－－指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素长期综合作用下，抵抗老化的性能。测定方法沥青的大气稳定性通过测定加热损失、加热前后针入度、软化点等性质的改变值来表示。沥青的老化－－指沥青在大气因素的长期综合作用下，逐渐失去粘滞性、塑性而变硬变脆的现象。大气稳定性城市建设与环境系第七章沥青材料29初步判断是因沥青材料老化及低温所致：从裂缝的形状来看，沥青老化、低温引起的裂缝大多为横向，且裂缝几乎为等距离间距。这与该图展示的路面破损情况吻合。该路已修筑多年，沥青老化后变硬、变脆，延伸性下降，低温稳定性变差，容易产生裂缝、松散。在冬天，气温下降，沥青混合料受基层的约束而不能收缩，产生了应力，应力超过沥青混合料的极限抗拉强度，路面便产生开裂。每到冬天，一些沥青路面总会出现一些裂缝，裂缝大多是横向的，且几乎为等距离间距的，在冬天裂缝尤其明显。工程实例分析城市建设与环境系第七章沥青材料30第二节沥青混合料11.基本概念2.沥青混合料的技术性质城市建设与环境系第七章沥青材料31基本概念定义分类3应用城市建设与环境系第七章沥青材料32通常定义:矿质混合料+粘结材料沥青混合料(粗集料+细集料+填料）（沥青）（适当比例拌和）沥青混合料为沥青混凝土混合料AC和沥青碎石混合料AM的总称。城市建设与环境系第七章沥青材料33（1）按结合料分类：石油沥青混合料煤沥青混合料（2）按沥青混合料施工的拌制和摊铺温度分类：热拌热铺沥青混合料常温沥青混合料（3）按矿质集料级配类型分类：连续级配沥青混合料间断级配沥青混合料分类城市建设与环境系第七章沥青材料34(4)按混合料密实度分类：开级配沥青混合料：连续型级配混合料，粒径递减系数较大，空隙率大于15%密级配沥青混合料：连续型密级配沥青混合料，粒径递减系数较小，空隙率小于10%半开级配沥青混合料：空隙率介于密级配和开级配之间，为10%～15%。城市建设与环境系第七章沥青材料35（5）按最大粒径分类粗粒式沥青混合料：集料最大粒径等于或大于26.5mm中粒式沥青混合料：集料最大粒径为16mm或19mm细粒式沥青混合料：集料最大粒径为9.5mm或13.2mm砂粒式沥青混合料（沥青石屑或沥青砂）：集料最大粒径等于或小于4.75mm特粗式沥青碎石混合料：集料最大粒径37.5mm以上。城市建设与环境系第七章沥青材料36广泛用于道路路面和车间地面。如乳化沥青碎石混合料适用于一般道路的沥青路面面层、修补旧路坑槽以及作一般道路旧路改建的加铺层用。高速公路、一级公路、城市快速路和主干路等，常温沥青碎石混合料一般只适用于沥青路面的联结层或平整层。应用城市建设与环境系第七章沥青材料37沥青混合料的技术性质（1）高温稳定性1）定义：是指沥青混合料在夏季高温（通常为60℃）条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能。2）评价方法：马歇尔稳定度、动稳定度等（2）低温抗裂性沥青混合料要具有低温抗裂性，以保证路面在冬季低温时不产生裂缝。（3）疲劳特性城市建设与环境系第七章沥青材料38（4）耐久性1）影响沥青混合料耐久性的因素①材料的影响：沥青的化学性质、沥青用量、矿料的矿物成分等。②沥青混合料的组成结构：主要以其空隙率和饱和度表征。沥青混合料水稳定性与空隙率有关。2）耐久性评价指标：采用空隙率、矿料间隙率、饱和度和残留稳定度等指标。（5）抗滑性（6）施工和易性沥青混合料的技术性质城市建设与环境系第七章沥青材料39沥青的应用混凝土表面涂覆沥青防水材料城市建设与环境系第七章沥青材料40温馨的校园一角城市建设与环境系第七章沥青材料41国产普通沥青瓦城市建设与环境系第七章沥青材料42多彩沥青城市建设与环境系第七章沥青材料43高架桥面铺设沥青城市建设与环境系第七章沥青材料44沥青路面摊铺城市建设与环境系第七章沥青材料45油毡城市建设与环境系第七章沥青材料46SBS改性沥青防水卷材城市建设与环境系第七章沥青材料47防腐沥青漆城市建设与环境系第七章沥青材料48思考题1.试述石油沥青的三大组分及其特性。石油沥青的组分与其性质有何关系？2.石油沥青的主要技术性质是什么？各用什么指标表示？3.沥青牌号用何表示？牌号与其主要性能间的一般规律如何？——沥青的牌号主要是根据针入度指标来划分的，随着号牌的增加，粘性越小（针入度越大），塑性越好（延度越大），温度敏感性越大（软化点越低）4.今有软化点分别为95℃和25℃的两种石油沥青，某工程的屋面防水要求使用软化点为75℃的石油沥青，问应如何配制？——Qg=(t-t2)/(t1-t2)×100％=（75-25）/（95-25）=71.4(%)Qd=100-Qg=28.6%城市建设与环境系第七章沥青材料49THANKS!THEENDOFTHISPART!