土木工程材料－ 沥青及沥青混合料.pptx

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1、会计学1土木工程材料土木工程材料 沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料6.1 概概 述述 1.1.1.1.定义定义定义定义 沥沥沥沥青青青青材材材材料料料料是是是是由由由由一一一一些些些些极极极极其其其其复复复复杂杂杂杂的的的的高高高高分分分分子子子子的的的的碳碳碳碳氢氢氢氢化化化化合合合合物物物物和和和和这这这这些些些些碳碳碳碳氢氢氢氢化化化化合合合合物物物物的的的的非非非非金金金金属属属属（氧氧氧氧、硫硫硫硫、氮氮氮氮）的的的的衍衍衍衍生生生生物物物物所所所所组组组组成成成成的混合物。的混合物。的混合物。的混合物。在常温下，沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或液态。在常温下，沥青呈黑色或黑褐色的

2、固态、半固态或液态。在常温下，沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或液态。在常温下，沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或液态。第1页/共53页2.2.2.2.分类分类分类分类:沥青沥青地沥青地沥青 焦油沥青焦油沥青天然沥青：石油在自然条件下，长时天然沥青：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间经受地球物理因素作用形成的产物 石油沥青石油沥青：石油经各种炼制工艺加工而：石油经各种炼制工艺加工而得的沥青产品得的沥青产品 煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经再加工后得到煤沥青再加工后得到煤沥青 页岩沥青：页岩炼油工业的副产品页岩沥青：页岩炼油工业的副产品 3.

3、3.应用应用:广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。土木工程建筑土木工程建筑主要应用石油沥青主要应用石油沥青。第2页/共53页6.2 6.2 6.2 6.2 石油沥青石油沥青石油沥青石油沥青 6.2.1 6.2.1 6.2.1 6.2.1 石油沥青的生产工艺概述石油沥青的生产工艺概述石油沥青的生产工艺概述石油沥青的生产工艺概述第3页/共53页 6.2.2 6.2.2 6.2.2 6.2.2 石油沥青的组成和结构石油沥青的组成和结构石油沥青的组成和结构石油沥青的组成和结构 1.1.1.1.化学组分化学组分化学组分化学组分 化化化化学学学学组组组组

4、分分分分分分分分析析析析方方方方法法法法:将将将将沥沥沥沥青青青青分分分分离离离离为为为为化化化化学学学学性性性性质质质质相相相相近近近近，而而而而且且且且与与与与其工程性质有一定联系的几个组，这些组就称为组分。其工程性质有一定联系的几个组，这些组就称为组分。其工程性质有一定联系的几个组，这些组就称为组分。其工程性质有一定联系的几个组，这些组就称为组分。我我我我国国国国现现现现行行行行公公公公路路路路工工工工程程程程沥沥沥沥青青青青及及及及沥沥沥沥青青青青混混混混合合合合料料料料试试试试验验验验规规规规程程程程（JTJ052-2000JTJ052-2000JTJ052-2000JTJ052-2

5、000）规定有）规定有）规定有）规定有三组分三组分三组分三组分和和和和四组分四组分四组分四组分两种分析法。两种分析法。两种分析法。两种分析法。（1 1 1 1）三组分分析法）三组分分析法）三组分分析法）三组分分析法 按三组分分析法所得各组分的性状列如下表。按三组分分析法所得各组分的性状列如下表。按三组分分析法所得各组分的性状列如下表。按三组分分析法所得各组分的性状列如下表。第4页/共53页石油沥青三组分分析法的各组分性状石油沥青三组分分析法的各组分性状石油沥青三组分分析法的各组分性状石油沥青三组分分析法的各组分性状 性状性状 组分组分外观特征外观特征平均平均分子量分子量碳氢比碳氢比/原子比原子

6、比含量含量/%/%物化特征物化特征油分油分淡黄透明液体淡黄透明液体2002007007000.50.50.70.745456060几几乎乎可可溶溶于于大大部部分分有有机机溶溶剂剂，具具有有光光学学活活性性，常常发发现现有有荧荧光光，相相 对对 密密 度度 约约 0.9100.9100.9250.925树脂树脂红褐色粘稠红褐色粘稠半固体半固体800800300030000.70.70.80.815153030温温度度敏敏感感性性高高，溶溶点点低低于于100100，相对密度大于，相对密度大于1.0001.000沥青沥青质质深褐色固体深褐色固体微粒微粒10001000500050000.80.81.

7、O1.O5 53030加加热热不不熔熔化化，分分解解为为硬硬焦焦炭炭，使使沥沥青青呈呈黑黑色色，相相对对密密度度1.1001.1001.5001.500第5页/共53页（2 2 2 2）四组分分析法）四组分分析法）四组分分析法）四组分分析法 石石石石油油油油沥沥沥沥青青青青的的的的四四四四组组组组分分分分分分分分析析析析法法法法是是是是将将将将石石石石油油油油沥沥沥沥青青青青分分分分离离离离为为为为：饱饱饱饱和和和和分分分分、芳芳芳芳香香香香分分分分、胶胶胶胶质和沥青质。石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表：质和沥青质。石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表：质和沥青质。石油沥青

8、按四组分分析法所得各组分的性状如下表：质和沥青质。石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表：性状性状 组分组分外观特征外观特征平均相对密度平均相对密度平均分子量平均分子量主要化学结构主要化学结构饱和分饱和分无色液体无色液体0.890.89625625烷烃、环烷烃烷烃、环烷烃芳香分芳香分黄色至红色液体黄色至红色液体O.99O.99730730芳香烃、含芳香烃、含S S衍生物衍生物胶质胶质棕色粘稠液体棕色粘稠液体1.091.09970970多环结构，含多环结构，含S S、O O、N N衍生物衍生物沥青质沥青质深棕色至黑色固态深棕色至黑色固态1.151.1534003400缩合环结构，含缩合环结

9、构，含S S、O O、N N衍生物衍生物第6页/共53页2 2石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构（1）溶胶型结构溶胶型结构（2）凝胶型结构凝胶型结构（3）溶溶凝胶型结构凝胶型结构第7页/共53页 油分、树脂和地沥青质是石油沥青的三大组油分、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，树脂能浸分，其中油分和树脂可以互相溶解，树脂能浸润地沥青质，并在地沥青质的超细颗粒表面形润地沥青质，并在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以地沥青成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分的互溶物质为核心，

10、周围吸附部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而构成胶团，无数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，体结构。根据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胶体结构可分为溶胶型、凝胶型和溶凝胶型三种类型。种类型。2 2石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构第8页/共53页（1 1）溶胶结构。地沥青质含量较少，胶团间完全没有）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液体一样。直馏沥青的结构多

11、为溶胶结特性与粘性液体一样。直馏沥青的结构多为溶胶结构。构。（2 2）凝胶结构。凝胶结构地沥青质含量很多，胶团凝胶结构。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，间有引力形成立体网状，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在外力作用下弹性效应明显。氧化沥青多属于凝胶结构。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，当变形增加到一最初阶段呈现出明显的弹性效应，

12、当变形增加到一定数值后，则变为有阻尼的粘性流动。定数值后，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9页/共53页石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构胶体结构类型（三种）胶体结构类型（三种）a、溶胶型结构、溶胶型结构 b、溶凝胶型结构、溶凝胶型结构 c、凝胶型结构、凝胶型结构第10页/共53页 6.2.3 6.2.3 6.2.3 6.2.3 石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质 1.1.1.1.物理常数物理常数物理常数物理常数

13、2.2.2.2.粘滞性粘滞性粘滞性粘滞性 3.3.3.3.延性延性延性延性 4.4.4.4.温度敏感性温度敏感性温度敏感性温度敏感性5.5.耐久性耐久性6.6.安全性安全性7.7.其他性质其他性质第11页/共53页 1.1.1.1.物理常数物理常数物理常数物理常数 （1 1 1 1）密度）密度）密度）密度在规定温度条件下，单位体积的质量。在规定温度条件下，单位体积的质量。在规定温度条件下，单位体积的质量。在规定温度条件下，单位体积的质量。单位：单位：单位：单位：kg/mkg/mkg/mkg/m3 3 3 3或或或或 g/cmg/cmg/cmg/cm3 3 3 3。我国现行试验方法规定测定我国现

14、行试验方法规定测定我国现行试验方法规定测定我国现行试验方法规定测定15151515下沥青密度。下沥青密度。下沥青密度。下沥青密度。（2 2 2 2）相对密度）相对密度）相对密度）相对密度在规定温度下，沥青质量与同体积水质量在规定温度下，沥青质量与同体积水质量在规定温度下，沥青质量与同体积水质量在规定温度下，沥青质量与同体积水质量 之比。之比。之比。之比。我国现行方法规定测定我国现行方法规定测定我国现行方法规定测定我国现行方法规定测定25252525下下下下的相对密度。的相对密度。的相对密度。的相对密度。第12页/共53页 2.2.2.2.粘滞性粘滞性粘滞性粘滞性 反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产

15、生相对流动的能力，反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力，反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力，反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力，简称为粘性，以绝对粘度表示。简称为粘性，以绝对粘度表示。简称为粘性，以绝对粘度表示。简称为粘性，以绝对粘度表示。沥青的粘度是沥青首要考虑的技术指标之一。沥青的粘度是沥青首要考虑的技术指标之一。沥青的粘度是沥青首要考虑的技术指标之一。沥青的粘度是沥青首要考虑的技术指标之一。沥青绝对粘度的测定方法精密度要求高，操作复杂，不沥青绝对粘度的测定方法精密度要求高，操作复杂，不沥青绝对粘度的测定方法精密度要求高，操作复杂，不沥青绝对粘度的测定方法

16、精密度要求高，操作复杂，不适于作为工程试验，因此，工程中通常采用适于作为工程试验，因此，工程中通常采用适于作为工程试验，因此，工程中通常采用适于作为工程试验，因此，工程中通常采用条件粘度条件粘度条件粘度条件粘度反映反映反映反映沥青的粘性。沥青的粘性。沥青的粘性。沥青的粘性。条件粘度条件粘度 针入度针入度（适应粘稠石油沥青）（适应粘稠石油沥青）液体沥青的粘度液体沥青的粘度（适应液体石油沥青）（适应液体石油沥青）第13页/共53页（1 1）针入度）针入度n n1 1 1 1）针入度的定义）针入度的定义）针入度的定义）针入度的定义n n针入度针入度针入度针入度在规定温度在规定温度在规定温度在规定温度

17、条件下，以规定质量的条件下，以规定质量的条件下，以规定质量的条件下，以规定质量的标准针经过规定的时间标准针经过规定的时间标准针经过规定的时间标准针经过规定的时间贯入沥青试样的深度，贯入沥青试样的深度，贯入沥青试样的深度，贯入沥青试样的深度，n n单位：单位：单位：单位：0.1mm0.1mm0.1mm0.1mm。n n常用试验条件：常用试验条件：常用试验条件：常用试验条件：规定温度：规定温度：2525 标准针质量：标准针质量：100g100g 贯入时间：贯入时间：5s5s第14页/共53页n n2 2 2 2）表示方法）表示方法）表示方法）表示方法：P P P P（25252525，100g10

18、0g100g100g，5s5s5s5s）。n n3 3 3 3）表征意义）表征意义）表征意义）表征意义 沥青的针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小。针沥青的针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小。针沥青的针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小。针沥青的针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小。针入度是目前我国粘稠石油沥青的入度是目前我国粘稠石油沥青的入度是目前我国粘稠石油沥青的入度是目前我国粘稠石油沥青的分级指标分级指标分级指标分级指标。标号：一般取针入度的平均值。标号：一般取针入度的平均值。标号：一般取针入度的平均值。标号：一般取针入度的平均值。例如：例如：例如：例如：90909090号沥青，针入度范围为号沥青，针

19、入度范围为号沥青，针入度范围为号沥青，针入度范围为80808080（.mmmmmmmm）第15页/共53页 3.3.3.3.延性延性延性延性 是沥青材料当受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变是沥青材料当受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变是沥青材料当受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变是沥青材料当受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，以形的总能力，以形的总能力，以形的总能力，以延度延度延度延度作为条件延性的表征指标。作为条件延性的表征指标。作为条件延性的表征指标。作为条件延性的表征指标。n n（1 1 1 1）延度的）延度的）延度的）延度的定义定义定义定义 延度延度延度延度将沥青试样

20、制成将沥青试样制成将沥青试样制成将沥青试样制成8 8 8 8字形标准试件，采用延度仪，在规字形标准试件，采用延度仪，在规字形标准试件，采用延度仪，在规字形标准试件，采用延度仪，在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，单位：定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，单位：定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，单位：定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，单位：cmcmcmcm。规定条件为：试验温度有规定条件为：试验温度有规定条件为：试验温度有规定条件为：试验温度有0000、15151515、25252525三种；三种；三种；三种；拉伸速度有拉伸速度有拉伸速度有拉伸速度有1 cm/min1 cm/min1 c

21、m/min1 cm/min、5cm/min5cm/min5cm/min5cm/min两种。两种。两种。两种。第16页/共53页沥青延度测定示意图沥青延度测定示意图沥青延度测定示意图沥青延度测定示意图第17页/共53页第18页/共53页n n（2 2 2 2）延度的表示方法：）延度的表示方法：）延度的表示方法：）延度的表示方法：D D D D（T T T T，v v v v）其中，其中，其中，其中，T T T T为试验温度，为试验温度，为试验温度，为试验温度，v v v v为拉伸速度。为拉伸速度。为拉伸速度。为拉伸速度。n n（3 3 3 3）测定延度的意义）测定延度的意义）测定延度的意义）测定

22、延度的意义 沥青延度与其流变特性、胶体结构和化学组分等有着密切沥青延度与其流变特性、胶体结构和化学组分等有着密切沥青延度与其流变特性、胶体结构和化学组分等有着密切沥青延度与其流变特性、胶体结构和化学组分等有着密切的关系。的关系。的关系。的关系。研究表明：研究表明：研究表明：研究表明：随着沥青胶体结构发育成熟度的提高，含蜡量的增加，随着沥青胶体结构发育成熟度的提高，含蜡量的增加，随着沥青胶体结构发育成熟度的提高，含蜡量的增加，随着沥青胶体结构发育成熟度的提高，含蜡量的增加，以及饱和蜡和芳香蜡的比例增大等，都会使沥青的延度值相以及饱和蜡和芳香蜡的比例增大等，都会使沥青的延度值相以及饱和蜡和芳香蜡的

23、比例增大等，都会使沥青的延度值相以及饱和蜡和芳香蜡的比例增大等，都会使沥青的延度值相对降低。对降低。对降低。对降低。沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。第19页/共53页 4.4.4.4.温度敏感性温度敏感性温度敏感性温度敏感性 （1 1 1 1）软化点）软化点）软化点）软化点 （2 2 2 2）针入度指数）针入度指数）针入度指数）针入度指数 （3 3 3 3）脆点）脆点）脆点）脆点 高温性能指标高温性能指标低温性能指标低温性能指标第20页/共53

24、页（1 1）软化点）软化点 沥青材料是一种非晶质高分沥青材料是一种非晶质高分子的混合材料，没有固定的熔点。子的混合材料，没有固定的熔点。沥青材料在由固态转变为液态的沥青材料在由固态转变为液态的温度阶段是一种粘滞流动状态，温度阶段是一种粘滞流动状态，在工程施工和使用中为保证沥青在工程施工和使用中为保证沥青不致由于温度升高而产生流动的不致由于温度升高而产生流动的状态，常常采用软化点来表示沥状态，常常采用软化点来表示沥青的温度敏感性。青的温度敏感性。第21页/共53页由于沥青材料从固态至液态有一定的变态间隔，故规定其中某一状态作为从固态转到粘流态(或某一规定状态)的起点，相应的温度称为沥青软化点。我

25、国现行试验法（JTJ052-2000 T0606）是采用环球法软化点。软化点符号为TR&B。1）定义）定义第22页/共53页n n2 2 2 2）测定方法）测定方法）测定方法）测定方法 我国现行试验方法要求我国现行试验方法要求我国现行试验方法要求我国现行试验方法要求采用环球法软化点。采用环球法软化点。采用环球法软化点。采用环球法软化点。如图，该法是将沥青试如图，该法是将沥青试如图，该法是将沥青试如图，该法是将沥青试样注于规定内径的铜环中，样注于规定内径的铜环中，样注于规定内径的铜环中，样注于规定内径的铜环中，环上置一钢球，在规定的环上置一钢球，在规定的环上置一钢球，在规定的环上置一钢球，在规定

26、的加热速度下，沥青试样逐加热速度下，沥青试样逐加热速度下，沥青试样逐加热速度下，沥青试样逐渐软化，直至在钢球荷重渐软化，直至在钢球荷重渐软化，直至在钢球荷重渐软化，直至在钢球荷重作用下滴落到下层金属板作用下滴落到下层金属板作用下滴落到下层金属板作用下滴落到下层金属板时的温度，称为软化点，时的温度，称为软化点，时的温度，称为软化点，时的温度，称为软化点，单位：单位：单位：单位：。注意：初始温度注意：初始温度55 加热速度为加热速度为5/min5/min第23页/共53页n n 3 3 3 3）软化点的意义）软化点的意义）软化点的意义）软化点的意义 沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。沥青软化点

27、越高，沥青的温度稳定性越好。沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度，针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度，针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度，针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度，软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的一项指标，因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的一项指标，因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的一项指标，因此，软化点既是反映沥青材

28、料温度稳定性的一项指标，又是沥青粘度的一种量度。又是沥青粘度的一种量度。又是沥青粘度的一种量度。又是沥青粘度的一种量度。第24页/共53页 （2 2 2 2）针入度指数）针入度指数）针入度指数）针入度指数n n 1 1 1 1）定义）定义）定义）定义 沥青的针入度指数沥青的针入度指数沥青的针入度指数沥青的针入度指数评价沥青技术性质的一个重要评价沥青技术性质的一个重要评价沥青技术性质的一个重要评价沥青技术性质的一个重要指标，既可以反映沥青的感温性，又可以划分沥青的胶体指标，既可以反映沥青的感温性，又可以划分沥青的胶体指标，既可以反映沥青的感温性，又可以划分沥青的胶体指标，既可以反映沥青的感温性，

29、又可以划分沥青的胶体结构。结构。结构。结构。n n 2 2 2 2）公式）公式）公式）公式 针入度指数（针入度指数（针入度指数（针入度指数（Penetration IndexPenetration IndexPenetration IndexPenetration Index，简称，简称，简称，简称PIPIPIPI）是一种评）是一种评）是一种评）是一种评价沥青感温性的指标。价沥青感温性的指标。价沥青感温性的指标。价沥青感温性的指标。研究观点：沥青针入度值的对数（研究观点：沥青针入度值的对数（研究观点：沥青针入度值的对数（研究观点：沥青针入度值的对数（lgPlgPlgPlgP）与温度（）与温度（

30、）与温度（）与温度（T T T T）具有线性关系，表达式为：具有线性关系，表达式为：具有线性关系，表达式为：具有线性关系，表达式为：第25页/共53页 式中：式中：A A为直线斜率，称为针入度为直线斜率，称为针入度-温度感应性系数。温度感应性系数。表示沥青针入度随温度的表示沥青针入度随温度的变化率。变化率。如图，如图，A A 值越高，沥青对值越高，沥青对温度的敏感性越大温度的敏感性越大。K K为截距（常数）。为截距（常数）。针入度针入度-温度感应性关系图温度感应性关系图第26页/共53页 A A A A值的求取公式：值的求取公式：值的求取公式：值的求取公式：根据已知的针入度值根据已知的针入度值

31、根据已知的针入度值根据已知的针入度值P P P P（25252525，100g100g100g100g，5s5s5s5s）和软化点和软化点和软化点和软化点T T T TR&BR&BR&BR&B 假设软化点时的针入度值为假设软化点时的针入度值为假设软化点时的针入度值为假设软化点时的针入度值为 800 800 800 800（0.1mm0.1mm0.1mm0.1mm）（沥青达到软化点时，针入度一般为（沥青达到软化点时，针入度一般为（沥青达到软化点时，针入度一般为（沥青达到软化点时，针入度一般为6006006006001000100010001000，0.1mm0.1mm0.1mm0.1mm）建立针

32、入度建立针入度建立针入度建立针入度-温度感应性系数温度感应性系数温度感应性系数温度感应性系数A A A A的基本公式：的基本公式：的基本公式：的基本公式：存在问题：存在问题：针入度针入度-温度感应性系数温度感应性系数A A值为小数，使用不方便，值为小数，使用不方便，引入引入PIPI值的概念。值的概念。经验公式：经验公式：第27页/共53页n n 3 3 3 3）针入度指数的应用）针入度指数的应用）针入度指数的应用）针入度指数的应用 针入度指数愈大，表示沥青对温度的敏感性愈低。针入度指数愈大，表示沥青对温度的敏感性愈低。针入度指数愈大，表示沥青对温度的敏感性愈低。针入度指数愈大，表示沥青对温度的

33、敏感性愈低。划分沥青的胶体结构：划分沥青的胶体结构：划分沥青的胶体结构：划分沥青的胶体结构：PIPI-2-2者，属溶胶型沥青者，属溶胶型沥青PI=-2PI=-2+2+2之间者，属溶之间者，属溶-凝胶型沥青凝胶型沥青PIPI+2+2者，属凝胶型沥青者，属凝胶型沥青第28页/共53页 （3 3 3 3）脆点）脆点）脆点）脆点 沥沥沥沥青青青青材材材材料料料料在在在在低低低低温温温温下下下下受受受受到到到到瞬瞬瞬瞬时时时时荷荷荷荷载载载载时时时时常常常常表表表表现现现现为为为为脆脆脆脆性性性性破破破破坏坏坏坏，沥沥沥沥青脆性的测定极为复杂。青脆性的测定极为复杂。青脆性的测定极为复杂。青脆性的测定极为

34、复杂。目前测试方法：采用弗拉斯（目前测试方法：采用弗拉斯（目前测试方法：采用弗拉斯（目前测试方法：采用弗拉斯（FraassFraassFraassFraass）脆点。）脆点。）脆点。）脆点。试试试试验验验验原原原原理理理理：将将将将沥沥沥沥青青青青试试试试样样样样在在在在一一一一个个个个标标标标准准准准的的的的金金金金属属属属薄薄薄薄片片片片上上上上摊摊摊摊成成成成薄薄薄薄层层层层，将将将将其其其其置置置置于于于于脆脆脆脆点点点点仪仪仪仪内内内内并并并并使使使使其其其其稍稍稍稍稍稍稍稍弯弯弯弯曲曲曲曲。当当当当以以以以1/min1/min1/min1/min的的的的速速速速度度度度降降降降温温

35、温温时时时时，沥沥沥沥青青青青薄薄薄薄膜膜膜膜的的的的温温温温度度度度随随随随之之之之逐逐逐逐渐渐渐渐降降降降低低低低，当当当当降降降降至至至至某某某某一一一一温温温温度度度度时时时时，沥沥沥沥青青青青薄薄薄薄膜膜膜膜在在在在规规规规定定定定弯弯弯弯曲曲曲曲条条条条件件件件下下下下会会会会出出出出现现现现一一一一个个个个或或或或多多多多个个个个裂裂裂裂缝缝缝缝，此此此此时时时时的的的的温度即为沥青的温度即为沥青的温度即为沥青的温度即为沥青的脆点脆点脆点脆点。第29页/共53页 石油沥青的粘滞性、延性和温度敏感性。石油沥青的粘滞性、延性和温度敏感性。石油沥青的粘滞性、延性和温度敏感性。石油沥青的

36、粘滞性、延性和温度敏感性。表征这三项性质的表征这三项性质的表征这三项性质的表征这三项性质的三大指标三大指标三大指标三大指标为：为：为：为：针入度、延度、软化点针入度、延度、软化点针入度、延度、软化点针入度、延度、软化点 是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的经典指标是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的经典指标是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的经典指标是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的经典指标。第30页/共53页5.5.耐久性耐久性（1 1 1 1）影响因素）影响因素）影响因素）影响因素 沥沥沥沥青青青青材材材材料料料料在在在在施施施施工工工工时时时时需需需需要要要要加加加加热热热热，工工工工程程程程

37、完完完完成成成成投投投投入入入入使使使使用用用用过过过过程程程程中中中中又又又又要要要要长长长长期期期期经经经经受受受受大大大大气气气气、日日日日照照照照、降降降降水水水水、气气气气温温温温变变变变化化化化等等等等自自自自然然然然因因因因素素素素的的的的作作作作用而影响耐久性。用而影响耐久性。用而影响耐久性。用而影响耐久性。（2 2 2 2）沥青的老化）沥青的老化）沥青的老化）沥青的老化 1 1 1 1）定义：）定义：）定义：）定义：在上述因素的综合作用下会产生不可逆的化学变化，在上述因素的综合作用下会产生不可逆的化学变化，在上述因素的综合作用下会产生不可逆的化学变化，在上述因素的综合作用下会

38、产生不可逆的化学变化，而导致工程性能逐渐劣化的过程称为老化。而导致工程性能逐渐劣化的过程称为老化。而导致工程性能逐渐劣化的过程称为老化。而导致工程性能逐渐劣化的过程称为老化。2 2 2 2）评价方法：）评价方法：）评价方法：）评价方法：采用蒸发损失试验和薄膜加热试验。采用蒸发损失试验和薄膜加热试验。采用蒸发损失试验和薄膜加热试验。采用蒸发损失试验和薄膜加热试验。（沥青试样在（沥青试样在（沥青试样在（沥青试样在160160160160条件下，加热蒸发条件下，加热蒸发条件下，加热蒸发条件下，加热蒸发5h5h5h5h）第31页/共53页3 3 3 3）评价指标：）评价指标：）评价指标：）评价指标：蒸

39、发后沥青延度蒸发后沥青延度 第32页/共53页 6.6.6.6.安全性安全性安全性安全性 沥沥沥沥青青青青使使使使用用用用时时时时必必必必须须须须加加加加热热热热，由由由由于于于于沥沥沥沥青青青青在在在在加加加加热热热热过过过过程程程程中中中中挥挥挥挥发发发发出出出出的的的的油油油油会会会会与与与与周周周周围围围围的的的的空空空空气气气气组组组组成成成成混混混混合合合合气气气气体体体体，当当当当遇遇遇遇到到到到火火火火焰焰焰焰会会会会发发发发生生生生闪闪闪闪火火火火，此时的温度称为此时的温度称为此时的温度称为此时的温度称为闪点闪点闪点闪点。若若若若继继继继续续续续加加加加热热热热，挥挥挥挥发发

40、发发的的的的油油油油分分分分饱饱饱饱和和和和度度度度增增增增加加加加，与与与与空空空空气气气气组组组组成成成成的的的的混混混混合气体遇火极易燃烧，燃烧时的温度称为合气体遇火极易燃烧，燃烧时的温度称为合气体遇火极易燃烧，燃烧时的温度称为合气体遇火极易燃烧，燃烧时的温度称为燃点燃点燃点燃点。评价指标：评价指标：评价指标：评价指标：闪点闪点闪点闪点。闪点和燃点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。闪点和燃点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。闪点和燃点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。闪点和燃点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。通常采用克利夫兰开口杯法测定（简称通常采用克利夫兰开口

41、杯法测定（简称通常采用克利夫兰开口杯法测定（简称通常采用克利夫兰开口杯法测定（简称COCCOCCOCCOC法）。法）。法）。法）。第33页/共53页 7.7.7.7.其他性质其他性质其他性质其他性质 为综合评价沥青的技术性能，还应全面地了解沥青的其他性为综合评价沥青的技术性能，还应全面地了解沥青的其他性为综合评价沥青的技术性能，还应全面地了解沥青的其他性为综合评价沥青的技术性能，还应全面地了解沥青的其他性质，如溶解度、含蜡量、粘附性等。质，如溶解度、含蜡量、粘附性等。质，如溶解度、含蜡量、粘附性等。质，如溶解度、含蜡量、粘附性等。（1 1 1 1）溶溶溶溶解解解解度度度度：指指指指沥沥沥沥青青

42、青青在在在在有有有有机机机机溶溶溶溶剂剂剂剂（三三三三氯氯氯氯乙乙乙乙烯烯烯烯、四四四四氯氯氯氯化化化化碳碳碳碳、苯苯苯苯等等等等）中中中中可可可可溶溶溶溶物物物物的的的的百百百百分分分分含含含含量量量量。可可可可以以以以反反反反映映映映沥沥沥沥青青青青中中中中起起起起粘粘粘粘结结结结作作作作用用用用的的的的有有有有效效效效成成成成分分分分的含量。的含量。的含量。的含量。（2 2 2 2）蜡蜡蜡蜡：性性性性脆脆脆脆，易易易易裂裂裂裂缝缝缝缝，对对对对沥沥沥沥青青青青的的的的生生生生产产产产和和和和使使使使用用用用都都都都有有有有重重重重要要要要的的的的影影影影响响响响。对对对对我我我我国国国国

43、采采采采用用用用石石石石蜡蜡蜡蜡基基基基原原原原油油油油炼炼炼炼制制制制的的的的沥沥沥沥青青青青尤尤尤尤为为为为重重重重要要要要，含含含含蜡蜡蜡蜡量量量量将将将将直直直直接接接接影影影影响沥青产品的质量。响沥青产品的质量。响沥青产品的质量。响沥青产品的质量。（3 3 3 3）粘粘粘粘附附附附性性性性：评评评评价价价价沥沥沥沥青青青青的的的的化化化化学学学学等等等等级级级级，等等等等级级级级越越越越高高高高，沥沥沥沥青青青青与与与与石石石石料料料料的的的的粘粘粘粘附性越强。附性越强。附性越强。附性越强。第34页/共53页 6.2.4 6.2.4 6.2.4 6.2.4 石油沥青的技术标准石油沥青

44、的技术标准石油沥青的技术标准石油沥青的技术标准 1.1.1.1.建筑石油沥青技术标准建筑石油沥青技术标准建筑石油沥青技术标准建筑石油沥青技术标准 标号：标号：标号：标号：建筑石油沥青按针入度值划分为建筑石油沥青按针入度值划分为建筑石油沥青按针入度值划分为建筑石油沥青按针入度值划分为40404040号、号、号、号、30303030号和号和号和号和10101010号号号号 三个标号。三个标号。三个标号。三个标号。特点：特点：特点：特点：与道路石油沥青相比，针入度较小，延度较小，软化与道路石油沥青相比，针入度较小，延度较小，软化与道路石油沥青相比，针入度较小，延度较小，软化与道路石油沥青相比，针入度

45、较小，延度较小，软化 点较高。点较高。点较高。点较高。技术标准：技术标准：技术标准：技术标准：建筑石油沥青建筑石油沥青建筑石油沥青建筑石油沥青GB/T494-98GB/T494-98GB/T494-98GB/T494-98的规定，见的规定，见的规定，见的规定，见下下下下表表表表：第35页/共53页建筑石油沥青技术标准建筑石油沥青技术标准建筑石油沥青技术标准建筑石油沥青技术标准 试验项目试验项目1010号号3030号号4040号号针入度（针入度（2525，100g,5s100g,5s）/0.1mm/0.1mm101025252626353536365050延度（延度（2525，5cm/min5c

46、m/min）不小于不小于 /cm/cm1.51.52.52.53.53.5软化点（环球法）软化点（环球法）不小于不小于 /959575756060溶解度（三氯乙烯、四氯化碳、苯）不小于溶解度（三氯乙烯、四氯化碳、苯）不小于 /%/%99.599.5蒸发损失蒸发损失试验试验（163163、5h5h）质量损失质量损失不大于不大于 /%/%1 1针入度比针入度比不小于不小于 /%/%6565闪点（闪点（COCCOC）不小于不小于 /230230第36页/共53页 2.2.2.2.道路石油沥青技术标准道路石油沥青技术标准道路石油沥青技术标准道路石油沥青技术标准 道路石油沥青的质量应符合道路石油沥青技术

47、标准。道路石油沥青的质量应符合道路石油沥青技术标准。道路石油沥青的质量应符合道路石油沥青技术标准。道路石油沥青的质量应符合道路石油沥青技术标准。沥青各个等级的适用范围、适宜的气候分区应如沥青各个等级的适用范围、适宜的气候分区应如沥青各个等级的适用范围、适宜的气候分区应如沥青各个等级的适用范围、适宜的气候分区应如下下下下表。表。表。表。沥沥青青等等级级A A级沥青级沥青各个等级的公路，适用于任何场合和层次各个等级的公路，适用于任何场合和层次B B级沥青级沥青1.1.高高速速公公路路、一一级级公公路路沥沥青青下下面面层层及及以以下下的的层层次次，二级及二级以下公路的各个层次二级及二级以下公路的各个

48、层次2.2.用用做做改改性性沥沥青青、乳乳化化沥沥青青、改改性性乳乳化化沥沥青青、稀稀释释沥青的基质沥青沥青的基质沥青C C级沥青级沥青三级及三级以下公路的各个层次三级及三级以下公路的各个层次第37页/共53页第38页/共53页第39页/共53页6.2.56.2.56.2.56.2.5 石油沥青的掺配与稀释石油沥青的掺配与稀释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沥青掺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

49、与煤沥青相掺。两种石油沥青的掺配比例可用配使用，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：下式估算：下式估算：下式估算：式中式中式中式中 1 1 1 1较软石油沥青用量（）；较软石油沥青用量（）；较软石油沥青用量（）；较软石油沥青用量（）；2 2 2 2较硬石油沥青用量（）；较硬石油沥青用量（）；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（掺配后的石油沥青软化点（掺配后的石油沥青软化点（）；）；）；）；1 1 1 1较软石油沥

50、青软化点（较软石油沥青软化点（较软石油沥青软化点（较软石油沥青软化点（）；）；）；）；2 2 2 2较硬石油沥青软化点（较硬石油沥青软化点（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（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（10101010）进行试）进行试）进行试）进行试配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的软化点，然后绘制配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的软化点，然后绘制配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的软化点，然后绘制配（混合熬制均匀），测定掺配后沥青的软化点，然后绘制“掺配比一软化点掺配