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建筑材料讲稿沥青第1页，本讲稿共59页|第一节第一节 沥青沥青|1.1.石油沥青石油沥青|石油沥青是由石油原油经蒸馏提炼出各种石油沥青是由石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残轻质油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残留物，再经过加工而得的产品。留物，再经过加工而得的产品。|1.1 1.1 石油沥青的组分石油沥青的组分|石油沥青是由许多高分子碳氢化合物及其石油沥青是由许多高分子碳氢化合物及其非金属（主要为氧、硫、氮等）衍生物组成的非金属（主要为氧、硫、氮等）衍生物组成的复杂混合物。将沥青中化学成分及性质极为接复杂混合物。将沥青中化学成分及性质极为接近，并且与物理力学性质有一定关系的成分，近，并且与物理力学性质有一定关系的成分，划分为若干个组，这些组就称为划分为若干个组，这些组就称为“组分组分”。第2页，本讲稿共59页|沥青中各组分的主要特性简述如下：沥青中各组分的主要特性简述如下：|（）油分。油分为淡黄色至红褐色的（）油分。油分为淡黄色至红褐色的油状液体，是沥青中分子量最小和密度最油状液体，是沥青中分子量最小和密度最小的组分，密度介于小的组分，密度介于0.70.71.01.0cmcm3 3之间。之间。在在170170较长时间加热，油分可以挥发。较长时间加热，油分可以挥发。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氧化碳和丙酮等有机溶剂中，但不苯、四氧化碳和丙酮等有机溶剂中，但不溶于酒精。油分赋予沥青以流动性。溶于酒精。油分赋予沥青以流动性。第3页，本讲稿共59页|()树脂（沥青脂胶）。沥青脂胶为黄色至黑褐树脂（沥青脂胶）。沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质（半固体），分子量比油分大色粘稠状物质（半固体），分子量比油分大（60060010001000），密度为），密度为1.01.01.1g1.1gcmcm3 3。沥青。沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂能溶于脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂能溶于三氯甲烷、汽油和苯等有机溶剂，但在酒精和丙三氯甲烷、汽油和苯等有机溶剂，但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低，它赋予沥青以良好的酮中难溶解或溶解度很低，它赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性。中性树脂含量增加，粘结性、塑性和可流动性。中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。另外，沥石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。另外，沥青树脂中还含有少量的酸性树脂，即地沥青酸和青树脂中还含有少量的酸性树脂，即地沥青酸和地沥青酸酐，是沥青中的表面活性物质。它改善地沥青酸酐，是沥青中的表面活性物质。它改善了石油沥青对矿物材料的浸润性，特别是提高了了石油沥青对矿物材料的浸润性，特别是提高了对碳酸盐类岩石的粘附性，并有利于石油沥青的对碳酸盐类岩石的粘附性，并有利于石油沥青的可乳化性。沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性可乳化性。沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。和粘结性。第4页，本讲稿共59页|（）地沥青质（沥青质）。地沥青质为深褐色（）地沥青质（沥青质）。地沥青质为深褐色至黑色固态无定形物质（固体粉末），分子量比至黑色固态无定形物质（固体粉末），分子量比树脂更大（树脂更大（10001000以上），密度大于以上），密度大于1 g1 gcmcm3 3，不，不溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、粘性的重地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、粘性的重要组成部分，其含量愈多，则软化点愈高，粘性要组成部分，其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆。愈大，即愈硬脆。|另外，石油沥青中还含的沥青碳和另外，石油沥青中还含的沥青碳和似碳物，是石油沥青中分子量最大的。它降低石似碳物，是石油沥青中分子量最大的。它降低石油沥青的粘结力。油沥青的粘结力。|石油沥青中还含有蜡，它会降低石油沥青的石油沥青中还含有蜡，它会降低石油沥青的粘结性和塑性，同时对温度特别敏感（即温度稳粘结性和塑性，同时对温度特别敏感（即温度稳定性差）。所以蜡是石油沥青的有害成分。定性差）。所以蜡是石油沥青的有害成分。第5页，本讲稿共59页|1.2 1.2 石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构|油分、树脂和地沥青质是石油沥青的油分、树脂和地沥青质是石油沥青的三大组分，其中油分和树脂可以互相溶解，三大组分，其中油分和树脂可以互相溶解，树脂能浸润地沥青质，并在地沥青质的超树脂能浸润地沥青质，并在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。所以石油沥青细颗粒表面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以地沥青质为核心，周围吸附部的结构是以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分的互溶物而构成胶团，无数分树脂和油分的互溶物而构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。根据胶团分散在油分中而形成胶体结构。根据沥青中各组分的相对比例不同，胶体结构沥青中各组分的相对比例不同，胶体结构可分为溶胶型、凝胶型和溶凝胶型三种类可分为溶胶型、凝胶型和溶凝胶型三种类型。型。第6页，本讲稿共59页|（1 1）溶胶结构。地沥青质含量较少，胶团间完全没有引力）溶胶结构。地沥青质含量较少，胶团间完全没有引力或引力很小，在外力作用下随时间发展的变形特性与粘性或引力很小，在外力作用下随时间发展的变形特性与粘性液体一样。直馏沥青的结构多为溶胶结构。液体一样。直馏沥青的结构多为溶胶结构。|（2 2）凝胶结构。凝胶结构地沥青质含量很多，胶团间有凝胶结构。凝胶结构地沥青质含量很多，胶团间有引力形成立体网状，地沥青质分散在网格之间，在外力引力形成立体网状，地沥青质分散在网格之间，在外力作用下弹性效应明显。氧化沥青多属于凝胶结构。作用下弹性效应明显。氧化沥青多属于凝胶结构。|（3 3）溶一凝胶结构介于溶胶与凝胶之间，并有较多的）溶一凝胶结构介于溶胶与凝胶之间，并有较多的树脂，胶团间有一定吸引力，在常温下受力变形的最树脂，胶团间有一定吸引力，在常温下受力变形的最初阶段呈现出明显的弹性效应，当变形增加到一定数初阶段呈现出明显的弹性效应，当变形增加到一定数值后，则变为有阻尼的粘性流动。值后，则变为有阻尼的粘性流动。|大部分优质道路沥青均配成溶凝胶型结构，具大部分优质道路沥青均配成溶凝胶型结构，具有粘弹性和触变性，故亦称弹性溶胶。有粘弹性和触变性，故亦称弹性溶胶。第7页，本讲稿共59页|1.3 1.3 石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质|（1 1）粘滞性）粘滞性|石油沥青的粘滞性又称粘性。石油沥青的粘滞性又称粘性。|粘滞性应以绝对粘度表示，但因其测定方法粘滞性应以绝对粘度表示，但因其测定方法较复杂，故工程中常用相对粘度（条件粘度）较复杂，故工程中常用相对粘度（条件粘度）来表示粘滞性，对使用粘稠（半固体或固体）来表示粘滞性，对使用粘稠（半固体或固体）的石油沥青用针入度表示，对液体石油沥青的石油沥青用针入度表示，对液体石油沥青则用粘滞度表示。则用粘滞度表示。第8页，本讲稿共59页|粘稠石油沥青的针入度是在规定温度粘稠石油沥青的针入度是在规定温度（2525）条件下，以规定质量（）条件下，以规定质量（100100）的）的标准针，在规定时间（标准针，在规定时间（s s）内贯入试样中）内贯入试样中的深度来表示，单位以的深度来表示，单位以1/10mm1/10mm计。针入度反计。针入度反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。针入度映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。针入度值越小，表明粘度越大。（值越小，表明粘度越大。（P317 P317 附图附图6-16-1）|粘滞度是将一定量的液体沥青，在某温粘滞度是将一定量的液体沥青，在某温度下经一定直径的小孔流出度下经一定直径的小孔流出50cm50cm3 3所需的时间，所需的时间，以秒表示。常用符号以秒表示。常用符号“C Cd dt tT”T”表示粘滞度，表示粘滞度，其中为小孔直径（其中为小孔直径（mmmm），为试样温度，），为试样温度，为流出为流出50 cm50 cm3 3沥青的时间。有沥青的时间。有1010、mmmm三种，通常为三种，通常为2525或或6060。第9页，本讲稿共59页|（）塑性）塑性|塑性指石油沥青在外力作用下产生变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，仍能保持变形形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。沥青的塑性对冲击振动后的形状的性质。沥青的塑性对冲击振动荷载有一定吸收能力，并能减少摩擦时的荷载有一定吸收能力，并能减少摩擦时的噪声，故沥青是一种优良的道路路面材料。噪声，故沥青是一种优良的道路路面材料。|石油沥青的塑性用延度表示。延度愈石油沥青的塑性用延度表示。延度愈大，塑性愈好。延度测定是把沥青制成大，塑性愈好。延度测定是把沥青制成“”字形标准试件，置于延度仪内字形标准试件，置于延度仪内2525水水中，以中，以 5cm5cmminmin的速度拉伸，用拉断时的的速度拉伸，用拉断时的伸长度来表示，单位用伸长度来表示，单位用cmcm计。（计。（P319 P319 附图附图6-26-2）第10页，本讲稿共59页|（）温度敏感性（）温度敏感性|温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。由于沥青塑性随温度升降而变化的性能。由于沥青是一种高分子非晶态热塑性物质，故没有是一种高分子非晶态热塑性物质，故没有一定的熔点。一定的熔点。|沥青的粘滞性和塑性随温度变化而变化。沥青的粘滞性和塑性随温度变化而变化。石油沥青中地沥青质含量较多时，其温度石油沥青中地沥青质含量较多时，其温度敏感性较小。在工程中使用时往往加入滑敏感性较小。在工程中使用时往往加入滑石粉、石灰石粉等矿物填料，以减小其温石粉、石灰石粉等矿物填料，以减小其温度敏感性。沥青中含蜡量较多时，则会产度敏感性。沥青中含蜡量较多时，则会产生温度较高（生温度较高（6060左右）时就发生流淌，左右）时就发生流淌，在温度较低时又易变硬开裂。在温度较低时又易变硬开裂。第11页，本讲稿共59页|温度敏感性以软化点指标表示。由于沥青温度敏感性以软化点指标表示。由于沥青材料从固态至液态有一定的变态间隔，故材料从固态至液态有一定的变态间隔，故规定以其中某一状态作为从固态转变到粘规定以其中某一状态作为从固态转变到粘流态的起点，相应的温度则称为沥青的软流态的起点，相应的温度则称为沥青的软化点。沥青软化点一般采用化点。沥青软化点一般采用环与球法环与球法测定。它是把沥青试样装入规定尺寸（直测定。它是把沥青试样装入规定尺寸（直径径15.88mm15.88mm，高，高mmmm）的铜环内，试样上放）的铜环内，试样上放置一标准钢球（直径置一标准钢球（直径9.53mm9.53mm，质量，质量3.53.5），），浸入水或甘油中，以规定的速度升温（浸入水或甘油中，以规定的速度升温（minmin），当沥青软化下垂至规定距离），当沥青软化下垂至规定距离（25.4mm25.4mm）时的温度即为其软化点，以摄）时的温度即为其软化点，以摄氏度（氏度（）计。（）计。（P321 P321 附图附图6-36-3）第12页，本讲稿共59页|另外，沥青的脆点是反映温度敏感性的另另外，沥青的脆点是反映温度敏感性的另一个指标，它是指沥青从高弹态转到玻璃一个指标，它是指沥青从高弹态转到玻璃态过程中的某一规定状态的相应温度，该态过程中的某一规定状态的相应温度，该指标主要反映沥青的低温变形能力。寒冷指标主要反映沥青的低温变形能力。寒冷地区应用的沥青应考虑沥青的脆点。沥青地区应用的沥青应考虑沥青的脆点。沥青的软化点愈高，脆点愈低，则沥青的温度的软化点愈高，脆点愈低，则沥青的温度敏感性越小。敏感性越小。第13页，本讲稿共59页|（）大气稳定性（）大气稳定性|石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能，称为大气稳定性。也是沥青材料的耐能，称为大气稳定性。也是沥青材料的耐久性。在大气因素的综合作用下，沥青中久性。在大气因素的综合作用下，沥青中各组分会发生不断递变，低分子化合物将各组分会发生不断递变，低分子化合物将逐步转变成高分子物质，即油分和树脂逐逐步转变成高分子物质，即油分和树脂逐渐减少，而地沥青质逐渐增多。石油沥青渐减少，而地沥青质逐渐增多。石油沥青随着时间的进展，流动性和塑性将逐渐减随着时间的进展，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂。这个过小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂。这个过程称为石油沥青的程称为石油沥青的“老化老化”。所以大气稳。所以大气稳定性即为沥青抵抗老化的性能。定性即为沥青抵抗老化的性能。第14页，本讲稿共59页|石油沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分石油沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分率和加热前后针入度比来评定。其测定方法率和加热前后针入度比来评定。其测定方法是：先测定沥青试样的质量及其针入度，然是：先测定沥青试样的质量及其针入度，然后将试样置于烘箱中，在后将试样置于烘箱中，在160160下加热蒸发下加热蒸发h,h,，待冷却后再测定其质量及针入度。计，待冷却后再测定其质量及针入度。计算出蒸发损失质量占原质量的百分数，称为算出蒸发损失质量占原质量的百分数，称为蒸发损失百分率；测得蒸发后针入度占原针蒸发损失百分率；测得蒸发后针入度占原针入度的百分数，称为蒸发后针入度比。蒸发入度的百分数，称为蒸发后针入度比。蒸发损失百分数愈小和蒸发后针入度比愈大，则损失百分数愈小和蒸发后针入度比愈大，则表示沥青的大气稳定性愈好，即表示沥青的大气稳定性愈好，即老化老化”愈愈慢。慢。|以上四种性质是石油沥青材料的主要性质，以上四种性质是石油沥青材料的主要性质，前三项是划分石油沥青牌号的依据。此外，前三项是划分石油沥青牌号的依据。此外，为评定沥青的品质和保证施工安全，还应了为评定沥青的品质和保证施工安全，还应了解石油沥青的溶解度、闪点和燃点等性质。解石油沥青的溶解度、闪点和燃点等性质。第15页，本讲稿共59页|1.4 1.4 石油沥青的技术标准及应用石油沥青的技术标准及应用|（）石油沥青的技术标准（）石油沥青的技术标准|根据我国现行石油沥青标准，在工程建设中根据我国现行石油沥青标准，在工程建设中常用的石油沥青分道路石油沥青、建筑石油常用的石油沥青分道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青等，各品种按技术性质沥青和普通石油沥青等，各品种按技术性质划分牌号。不同石油沥青的技术指标要求见划分牌号。不同石油沥青的技术指标要求见表表10-110-1、10-210-2、10-310-3。|从表从表10-110-1、10-210-2、10-310-3可以看出，道路石油可以看出，道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青都是按沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青都是按针入度指标来划分牌号的。在同一品种石油针入度指标来划分牌号的。在同一品种石油沥青材料中，牌号愈小，沥青愈硬；牌号愈沥青材料中，牌号愈小，沥青愈硬；牌号愈大，沥青愈软。同时随着牌号增加，沥青的大，沥青愈软。同时随着牌号增加，沥青的粘性减小（针入度增加），塑性增加（延度粘性减小（针入度增加），塑性增加（延度增大），而温度敏感性增大（软化点降低）增大），而温度敏感性增大（软化点降低）第16页，本讲稿共59页第17页，本讲稿共59页第18页，本讲稿共59页第19页，本讲稿共59页|（2 2）石油沥青的应用）石油沥青的应用|在选用沥青材料时，应根据工程性质（房屋、在选用沥青材料时，应根据工程性质（房屋、道路、防腐）及当地气候条件、所处工程部位道路、防腐）及当地气候条件、所处工程部位（屋面、地下）来选用不同品种和牌号的沥青。（屋面、地下）来选用不同品种和牌号的沥青。|道路石油沥青牌号较多，主要用于道路路面道路石油沥青牌号较多，主要用于道路路面或车间地面等工程，一般拌制成沥青混凝土、沥或车间地面等工程，一般拌制成沥青混凝土、沥青拌合料或沥青砂浆等使用。青拌合料或沥青砂浆等使用。|建筑石油沥青粘性较大，耐热性较好，但塑建筑石油沥青粘性较大，耐热性较好，但塑性较小，主要用作制造油毡、油纸、防水涂料和性较小，主要用作制造油毡、油纸、防水涂料和沥青胶。它们绝大部分用于屋面及地下防水沟槽沥青胶。它们绝大部分用于屋面及地下防水沟槽防水、防腐蚀及管道防腐等工程。对于屋面防水防水、防腐蚀及管道防腐等工程。对于屋面防水工程，应注意防止过分软化。工程，应注意防止过分软化。第20页，本讲稿共59页|为避免夏季流淌，屋面用沥青材料的软化为避免夏季流淌，屋面用沥青材料的软化点还应比当地气温下屋面可能达到的最高点还应比当地气温下屋面可能达到的最高温度高温度高2020以上。但软化点也不宜选择过以上。但软化点也不宜选择过高，否则冬季低温易发生硬脆甚至开裂。高，否则冬季低温易发生硬脆甚至开裂。对一些不易受温度影响的部位，可选用牌对一些不易受温度影响的部位，可选用牌号较大的沥青。号较大的沥青。|普通石油沥青含蜡较多，其一般含量普通石油沥青含蜡较多，其一般含量大于大于5 5，有的高达，有的高达2020以上（称多蜡石油以上（称多蜡石油沥青），因而温度敏感性大，故在工程中沥青），因而温度敏感性大，故在工程中不直单独使用，只能与其他种类石油沥青不直单独使用，只能与其他种类石油沥青掺配使用。掺配使用。第21页，本讲稿共59页|1.5 1.5 石油沥青的掺配与稀释石油沥青的掺配与稀释|当不能获得合适牌号的沥青时，可采用两种牌号的石油当不能获得合适牌号的沥青时，可采用两种牌号的石油沥青掺配使用，但不能与煤沥青相掺。两种石油沥青的掺配沥青掺配使用，但不能与煤沥青相掺。两种石油沥青的掺配比例可用下式估算：比例可用下式估算：|式中式中1 1较软石油沥青用量（）；较软石油沥青用量（）；|2 2较硬石油沥青用量（）；较硬石油沥青用量（）；|掺配后的石油沥青软化点（掺配后的石油沥青软化点（）；）；|1 1较软石油沥青软化点（较软石油沥青软化点（）；）；|2 2较硬石油沥青软化点（较硬石油沥青软化点（）。）。|以估算的掺配比例和其邻近的比例（以估算的掺配比例和其邻近的比例（1010）进行试配）进行试配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的软化点，然后绘制（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的软化点，然后绘制“掺配掺配比一软化点比一软化点”关系曲线，即可从曲线上确定出所要求的掺配比例。关系曲线，即可从曲线上确定出所要求的掺配比例。第22页，本讲稿共59页|2.2.煤沥青煤沥青|煤沥青是炼焦厂或煤气厂的副产品。烟煤在干馏煤沥青是炼焦厂或煤气厂的副产品。烟煤在干馏过程中的挥发物质，经冷凝而成黑色粘性液体称过程中的挥发物质，经冷凝而成黑色粘性液体称为煤焦油，煤焦油经分馏加工提取轻油、中油、为煤焦油，煤焦油经分馏加工提取轻油、中油、重油、蒽油以后，所得残渣即为煤沥青。重油、蒽油以后，所得残渣即为煤沥青。|2.12.1煤沥青的特性煤沥青的特性|煤沥青的主要组分为油分、脂胶、游离碳等，煤沥青的主要组分为油分、脂胶、游离碳等，常含有少量酸、碱物质。由于煤沥青的组分和石常含有少量酸、碱物质。由于煤沥青的组分和石油沥青不同，故其性能也不同，主要表现在温度油沥青不同，故其性能也不同，主要表现在温度敏感性大，大气稳定性较差，塑性较差。煤沥青敏感性大，大气稳定性较差，塑性较差。煤沥青中的酸、碱物质都是表面活性物质，由于含表面中的酸、碱物质都是表面活性物质，由于含表面活性物质较多，故与矿料表面的粘附力较好；防活性物质较多，故与矿料表面的粘附力较好；防腐性好。因含酚、蒽等有毒物质，防腐蚀能力较腐性好。因含酚、蒽等有毒物质，防腐蚀能力较强，故适用于木材的防腐处理。强，故适用于木材的防腐处理。第23页，本讲稿共59页|2.2 2.2 煤沥青与石油沥青的鉴别方法煤沥青与石油沥青的鉴别方法|2.3 2.3 煤沥青的应用煤沥青的应用|煤沥青具有很好的防腐能力、良好的粘结能力。因煤沥青具有很好的防腐能力、良好的粘结能力。因此可用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料，油膏以及此可用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料，油膏以及制作油毡等。制作油毡等。第24页，本讲稿共59页|3.3.改性石油沥青改性石油沥青|3.1 3.1 矿物填料改性沥青矿物填料改性沥青|在沥青中加入一定数量的矿物填充料，在沥青中加入一定数量的矿物填充料，可以提高沥青的粘性和耐热性，减小沥青可以提高沥青的粘性和耐热性，减小沥青的温度敏感性，同时也减少了沥青的耗用的温度敏感性，同时也减少了沥青的耗用量，主要适用于生产沥青胶。量，主要适用于生产沥青胶。|（）常用矿物填料（）常用矿物填料|矿物填料有粉状和纤维状两种，常用矿物填料有粉状和纤维状两种，常用的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒和云母粉等。和云母粉等。第25页，本讲稿共59页|（）矿物填充料改性机理（）矿物填充料改性机理|由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥青可以单分子状态排列在矿物颗粒（或沥青可以单分子状态排列在矿物颗粒（或纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，称之为称之为“结构沥青结构沥青”。结构沥青具有较高。结构沥青具有较高的粘性和耐热性等，但是矿物填充料的掺的粘性和耐热性等，但是矿物填充料的掺入量要适当，一般掺量为入量要适当，一般掺量为时，可以形成恰当的结构沥青膜层。时，可以形成恰当的结构沥青膜层。|3.2 3.2 树脂改性沥青树脂改性沥青|用树脂改性石油沥青，可以改善沥青的耐用树脂改性石油沥青，可以改善沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。在生寒性、耐热性、粘结性和不透气性。在生产卷材、密封材料和防水涂料等产品时均产卷材、密封材料和防水涂料等产品时均需应用。常用的树脂有：古马隆树脂，聚需应用。常用的树脂有：古马隆树脂，聚乙烯，聚丙烯，酚醛树脂及天然松香等。乙烯，聚丙烯，酚醛树脂及天然松香等。第26页，本讲稿共59页|3.3 3.3 橡胶改性沥青橡胶改性沥青|（）氯丁橡胶改性沥青（）氯丁橡胶改性沥青|石油沥青中掺入氯丁橡胶后，可使其气密石油沥青中掺入氯丁橡胶后，可使其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐臭氧性、耐候性和耐燃性等得到大大改善。臭氧性、耐候性和耐燃性等得到大大改善。氯丁橡胶掺入的方法有溶剂法和水乳法。氯丁橡胶掺入的方法有溶剂法和水乳法。溶剂法是先将氯丁橡胶溶于一定的溶剂溶剂法是先将氯丁橡胶溶于一定的溶剂（如甲苯）中形成溶液，然后掺入液态沥（如甲苯）中形成溶液，然后掺入液态沥青中并混合均匀即可。水乳法是将橡胶和青中并混合均匀即可。水乳法是将橡胶和石油沥青分别制成乳液，然后混合均匀即石油沥青分别制成乳液，然后混合均匀即可使用。可使用。第27页，本讲稿共59页|（2 2）丁基橡胶改性沥青）丁基橡胶改性沥青|丁基橡胶沥青的配制方法与氯丁橡胶沥青类似。丁基橡胶沥青的配制方法与氯丁橡胶沥青类似。|（）热塑性丁苯橡胶（）热塑性丁苯橡胶（SBSSBS）改性沥青）改性沥青|SBSSBS热塑性橡胶兼有橡胶和塑料的特性，常温热塑性橡胶兼有橡胶和塑料的特性，常温下具有橡胶的弹性，在高温下又能像塑料那样下具有橡胶的弹性，在高温下又能像塑料那样熔融流动，成为可塑的材料。所以采用熔融流动，成为可塑的材料。所以采用橡胶改性沥青，其耐高、低温性能均有较明显橡胶改性沥青，其耐高、低温性能均有较明显提高。提高。|（）再生橡胶改性沥青（）再生橡胶改性沥青|再生橡胶掺入石油沥青中，同样可大大提高石再生橡胶掺入石油沥青中，同样可大大提高石油沥青的气密性，低温柔性，耐光、热和臭氧油沥青的气密性，低温柔性，耐光、热和臭氧性，以及耐候性，且价格低廉。性，以及耐候性，且价格低廉。第28页，本讲稿共59页|第二节第二节 沥青基防水材料沥青基防水材料|1.1.沥青防水卷材沥青防水卷材|凡用原纸或玻璃布、石棉布、棉麻织品等胎料浸凡用原纸或玻璃布、石棉布、棉麻织品等胎料浸渍石油沥青（或焦油沥青）制成的卷状材料，称渍石油沥青（或焦油沥青）制成的卷状材料，称为浸渍卷材（有胎卷材）。将石棉、橡胶粉等掺为浸渍卷材（有胎卷材）。将石棉、橡胶粉等掺入沥青材料中，经碾压制成的卷状材料称为辊压入沥青材料中，经碾压制成的卷状材料称为辊压卷材（无胎卷材）。这两种卷材通称沥青防水卷卷材（无胎卷材）。这两种卷材通称沥青防水卷材。材。|1.1 1.1 普通原纸胎基油毡和油纸普通原纸胎基油毡和油纸|采用低软化点沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的采用低软化点沥青浸渍原纸所制成的无涂盖层的纸胎防水卷材叫油纸，当再用高软化点沥青涂盖纸胎防水卷材叫油纸，当再用高软化点沥青涂盖油纸的两面，并撒布隔离材料后，则称为油毡。油纸的两面，并撒布隔离材料后，则称为油毡。按原纸按原纸1m1m2 2的质量克数，油毡分为的质量克数，油毡分为200200、350350和和500500三种标号，油纸分为三种标号，油纸分为200200和和350350两种标号。两种标号。第29页，本讲稿共59页|1.2 1.2 新型有胎沥青防水卷材新型有胎沥青防水卷材|新型有胎沥青防水卷材主要有麻布油毡、石棉布油毡、新型有胎沥青防水卷材主要有麻布油毡、石棉布油毡、玻璃纤维布油毡、合成纤维布油毡等。这些油毡的制法玻璃纤维布油毡、合成纤维布油毡等。这些油毡的制法与纸胎油毡相同，但抗拉强度、耐久性等都比纸胎油毡与纸胎油毡相同，但抗拉强度、耐久性等都比纸胎油毡好得多，适用于防水性、耐久性和防腐性要求较高的工好得多，适用于防水性、耐久性和防腐性要求较高的工程。程。|SBSSBS改性沥青柔性油毡是近年来生产的一种弹性体沥青防水卷改性沥青柔性油毡是近年来生产的一种弹性体沥青防水卷材，它以聚酯纤维无纺布为胎体，以橡胶改性沥青为面材，它以聚酯纤维无纺布为胎体，以橡胶改性沥青为面层，以塑料薄膜为隔离层，油毡表面带有砂粒。它的耐撕裂强层，以塑料薄膜为隔离层，油毡表面带有砂粒。它的耐撕裂强度比玻璃纤维胎油毡大度比玻璃纤维胎油毡大15151717倍，耐刺穿性大倍，耐刺穿性大15151919倍，可倍，可用氯丁粘合剂进行冷粘贴施工，也可用汽油喷灯进行热熔用氯丁粘合剂进行冷粘贴施工，也可用汽油喷灯进行热熔施工，是目前性能最佳的油毡之一。施工，是目前性能最佳的油毡之一。第30页，本讲稿共59页|2.2.沥青基防水涂料沥青基防水涂料|2.1 2.1 乳化沥青乳化沥青|乳化沥青是沥青以微粒（粒径乳化沥青是沥青以微粒（粒径mm左左右）分散在有乳化剂的水中而成的乳胶体。右）分散在有乳化剂的水中而成的乳胶体。配制时，首先在水中加入少量乳化剂，再配制时，首先在水中加入少量乳化剂，再将沥青热熔后缓缓倒入，同时高速搅拌，将沥青热熔后缓缓倒入，同时高速搅拌，使沥青分散成微小颗粒，均匀分布在溶有使沥青分散成微小颗粒，均匀分布在溶有乳化剂的水中。由于乳化剂分子一端强烈乳化剂的水中。由于乳化剂分子一端强烈吸附在沥青微小颗粒表面，另一端则与水吸附在沥青微小颗粒表面，另一端则与水分子很好地结合，产生有益的桥梁作用，分子很好地结合，产生有益的桥梁作用，使乳液获得稳定。使乳液获得稳定。第31页，本讲稿共59页|乳化剂是一种表面活性剂。工程中所用的阴离乳化剂是一种表面活性剂。工程中所用的阴离子乳化剂有钠皂或肥皂、洗衣粉等。阳离子乳子乳化剂有钠皂或肥皂、洗衣粉等。阳离子乳化剂有双甲基十八烷溴胺和三甲基十六烷溴胺化剂有双甲基十八烷溴胺和三甲基十六烷溴胺等。非离子乳化剂有聚乙烯醇，平平加（烷基等。非离子乳化剂有聚乙烯醇，平平加（烷基苯酚环氧乙烷缩合物）等。矿物胶体乳化剂有苯酚环氧乙烷缩合物）等。矿物胶体乳化剂有石灰膏及膨润土等。石灰膏及膨润土等。|乳化沥青涂刷于基材表面，或与砂、石材乳化沥青涂刷于基材表面，或与砂、石材料拌和成型后，其中水分逐渐散失，沥青微粒料拌和成型后，其中水分逐渐散失，沥青微粒靠拢而将乳化剂薄膜挤破，从而相互团聚而粘靠拢而将乳化剂薄膜挤破，从而相互团聚而粘结，这个过程称乳化沥青成膜。结，这个过程称乳化沥青成膜。|乳化沥青可涂刷或喷涂在材料表面作为防乳化沥青可涂刷或喷涂在材料表面作为防潮或防水层，也可粘贴玻璃纤维毡片（或布）潮或防水层，也可粘贴玻璃纤维毡片（或布）作屋面防水层，或用于拌制冷用沥青砂浆和沥作屋面防水层，或用于拌制冷用沥青砂浆和沥青混凝土。青混凝土。第32页，本讲稿共59页|2.22.2橡胶沥青防水涂料及水性沥青基薄质防水涂料橡胶沥青防水涂料及水性沥青基薄质防水涂料|橡胶沥青防水涂料是以沥青为基料，加入改性材橡胶沥青防水涂料是以沥青为基料，加入改性材料橡胶和稀释剂及其他助剂等而制成的粘稠液体。料橡胶和稀释剂及其他助剂等而制成的粘稠液体。|橡胶沥青防水涂料的特点是耐水性强。由于橡胶的橡胶沥青防水涂料的特点是耐水性强。由于橡胶的加入改善了沥青涂膜的性质，故在水的长期作用下，涂加入改善了沥青涂膜的性质，故在水的长期作用下，涂膜不脱落，不起皮，抗渗性好，抗裂性优异，有较好的膜不脱落，不起皮，抗渗性好，抗裂性优异，有较好的弹性和延伸性，尤其是低温下的抗裂性能更好，故适用弹性和延伸性，尤其是低温下的抗裂性能更好，故适用于基层易开裂的屋面防水层。又因其耐化学腐蚀性好，于基层易开裂的屋面防水层。又因其耐化学腐蚀性好，故也可作木材、金属管道等的防腐涂层。故也可作木材、金属管道等的防腐涂层。|以化学乳化剂配制的乳化沥青为基料，掺入氯丁以化学乳化剂配制的乳化沥青为基料，掺入氯丁胶乳或再生橡胶等形成的防水涂料，称为水性沥青胶乳或再生橡胶等形成的防水涂料，称为水性沥青基薄质防水涂料。基薄质防水涂料。第33页，本讲稿共59页|3.3.沥青胶与冷底子油沥青胶与冷底子油|3.13.1沥青胶沥青胶|沥青胶又称沥青玛瑅脂，它是在熔（溶）沥青胶又称沥青玛瑅脂，它是在熔（溶）化的沥青中加入粉状或纤维状的填充料经化的沥青中加入粉状或纤维状的填充料经均匀混合而成。填充料粉状的如滑石粉、均匀混合而成。填充料粉状的如滑石粉、石灰石粉、白云石粉等，纤维状的如石棉石灰石粉、白云石粉等，纤维状的如石棉屑、木纤维等。沥青胶的常用配合比为沥屑、木纤维等。沥青胶的常用配合比为沥青青70%70%90%90%，矿粉，矿粉10103030。如采用的。如采用的沥青粘性较低，矿粉可多掺一些。一般矿沥青粘性较低，矿粉可多掺一些。一般矿粉越多，沥青胶的耐热性越好，粘结力越粉越多，沥青胶的耐热性越好，粘结力越大，但柔韧性降低，施工流动性也变差。大，但柔韧性降低，施工流动性也变差。第34页，本讲稿共59页|沥青胶有热用和冷用的两种，一般工地施沥青胶有热用和冷用的两种，一般工地施工是热用。配制热用沥青胶时，先将矿粉工是热用。配制热用沥青胶时，先将矿粉加热到加热到100100110110，然后慢慢地加入已熔，然后慢慢地加入已熔化的沥青中，继续加热并搅拌均匀即成。化的沥青中，继续加热并搅拌均匀即成。热用沥青胶用于粘结和涂抹石油沥青油毡。热用沥青胶用于粘结和涂抹石油沥青油毡。冷用时需加入稀释剂将其稀释后于常温下冷用时需加入稀释剂将其稀释后于常温下施工应用，它可以涂刷成均匀的薄层。施工应用，它可以涂刷成均匀的薄层。第35页，本讲稿共59页z3.23.2冷底子油冷底子油|冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青涂等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青涂料。它的粘度小，能渗入到混凝土、砂浆、料。它的粘度小，能渗入到混凝土、砂浆、木材等材料的毛细孔隙中，待溶剂挥发后，木材等材料的毛细孔隙中，待溶剂挥发后，便与基材牢固结合，使基面具有一定的憎便与基材牢固结合，使基面具有一定的憎水性，为粘结同类防水材料创造了有利条水性，为粘结同类防水材料创造了有利条件。因它多在常温下用作防水工程的打底件。因它多在常温下用作防水工程的打底材料，故名冷底子油。冷底子油常随配随材料，故名冷底子油。冷底子油常随配随用，通常是采用用，通常是采用30304040的的3030号或号或1010号号石油沥青，与石油沥青，与60%60%70%70%的有机溶剂（多用的有机溶剂（多用汽油）配制而成。汽油）配制而成。第36页，本讲稿共59页|4.4.建筑防水沥青嵌缝油膏建筑防水沥青嵌缝油膏|建筑防水沥青嵌缝油膏是以石油沥青为基建筑防水沥青嵌缝油膏是以石油沥青为基料，再加入改性材料废橡胶粉和硫化鱼油、料，再加入改性材料废橡胶粉和硫化鱼油、稀释剂（松焦油、松节重油和机油）及填稀释剂（松焦油、松节重油和机油）及填充料（石棉纺和滑石粉）等，经混拌制成充料（石棉纺和滑石粉）等，经混拌制成膏状物，为最早使用的冷用嵌缝材料。沥膏状物，为最早使用的冷用嵌缝材料。沥青嵌缝油膏的主要特点是炎夏不易流淌，青嵌缝油膏的主要特点是炎夏不易流淌，寒冬不易脆裂，粘结力较强，延伸性、塑寒冬不易脆裂，粘结力较强，延伸性、塑性和耐候性均较好，因此广泛用于一般屋性和耐候性均较好，因此广泛用于一般屋面板和墙板的接缝处，也可用作各种构筑面板和墙板的接缝处，也可用作各种构筑物的伸缩缝、沉降缝等的嵌填密封材料。物的伸缩缝、沉降缝等的嵌填密封材料。第37页，本讲稿共59页|第三节第三节 沥青混合料沥青混合料|1.1.沥青混合料的定义沥青混合料的定义|沥青混合料是将石子、砂（沥青混合料是将石子、砂（0.15mm0.15mm）和矿粉（和矿粉（0.15mm0.15mm）经人工合理选择级配）经人工合理选择级配组成的矿质混合料与适量的沥青材料经拌组成的矿质混合料与适量的沥青材料经拌和所组成的混合物。将沥青混合料经摊铺和所组成的混合物。将沥青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合料路面。料路面。|沥青混合料主要包括沥青混凝土混合料和沥青混合料主要包括沥青混凝土混合料和沥青碎（砾）石混合料两类，一般经碾压沥青碎（砾）石混合料两类，一般经碾压密实后前者的剩余空隙率不大于密实后前者的剩余空隙率不大于1010称为称为沥青混凝土，后者的剩余空隙率大于沥青混凝土，后者的剩余空隙率大于1010的称为沥青碎（砾）石混合料。的称为沥青碎（砾）石混合料。第38页，本讲稿共59页|2.2.沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构|沥青混合料是由沥青、粗细集料和矿粉按沥青混合料是由沥青、粗细集料和矿粉按照一定的比例拌和而成的多组分材料。由照一定的比例拌和而成的多组分材料。由沥青混合料修筑的路面，有两种不同的强沥青混合料修筑的路面，有两种不同的强度理论。度理论。|表面理论认为，沥青混合料是由粗、细集表面理论认为，沥青混合料是由粗、细集料和矿粉，大小不同粒径组成密实矿质混料和矿粉，大小不同粒径组成密实矿质混合料的骨架，利用沥青胶结料的粘聚力，合料的骨架，利用沥青胶结料的粘聚力，在加热状态下施工，使沥青包裹在矿料的在加热状态下施工，使沥青包裹在矿料的表面，经过压实固结后，将松散的矿质颗表面，经过压实固结后，将松散的矿质颗粒胶结成具有一定强度的整体。粒胶结成具有一定强度的整体。第39页，本讲稿共59页|胶浆理论认为，沥青混合料是一种具有空间胶浆理论认为，沥青混合料是一种具有空间网络状结构的多级分散体系。它是以粗集料网络状结构的多级分散体系。它是以粗集料为分散相，沥青砂浆为分散介质的粗分散系；为分散相，沥青砂浆为分散介质的粗分散系；沥青砂浆又以细浆料为分散相，沥青胶结物沥青砂浆又以细浆料为分散相，沥青胶结物为分散介质的细分散系；而沥青胶结物又以为分散介质的细分散系；而沥青胶结物又以矿粉为分散相，沥青为分散介质的微分散系。矿粉为分散相，沥青为分散介质的微分散系。|两种理论的主要区别是，表面理论重点突出两种理论的主要区别是，表面理论重点突出矿质骨料的骨架作用，强度的关键首先是矿矿质骨料的骨架作用，强度的关键首先是矿质骨料的强度和密实度；而胶浆理论则突出质骨料的强度和密实度；而胶浆理论则突出沥青胶结构在混合料中的作用，以及沥青与沥青胶结构在混合料中的作用，以及沥青与填充料之间的关系，这对沥青混合料的高温填充料之间的关系，这对沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性的