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沥青材料是什么

文章出处:未知 人气: 发表时间:2018-06-07 14:44:48
    沥青材料是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属(氧、硫、氮)衍生物所组成的黑色或黑褐色的固体、半固体或液体的混合物,憎水性材料,结构致密,几乎完全不溶于水、不吸水,具有良好的防水性,因此广泛用于土木工程的防水、防潮和防渗;沥青属于有机胶凝材料,与砂、石等矿质混合料具有非常好的粘结能力,所制得的沥青混凝土是现代道路工程最重要的路面材料。

石油沥青的组成与结构
1.元素组成
石油沥青是由多种碳氢化合物及非金属(氧、硫、氮)衍生物组成的混合物,其元素组成主要是碳(80%~87%)、氢(10%~15%);其余是非烃元素,如氧、硫、氮等(<3%);此外,还含有一些微量的金属元素。
2.组分组成
通常将沥青分离为化学性质相近、与其工程性能有一定联系的几个化学成分组,这些组就称为“组分”。我国现行规程中有三组分分析法和四组分两种分析法两种。
 
石油沥青的三组分分析法将石油沥青分离为油分、树脂和沥青质三个组分。
1)油分  为淡黄色透明液体,赋予沥青流动性,油分含量的多少直接影响着沥青的柔软性、抗裂性及施工难度。我国国产沥青在油分中往往含有蜡,在分析时还应将油、蜡分离。蜡的存在会使沥青材料在高温时变软,产生流淌现象;在低温时会使沥青变得脆硬,从而造成开裂。由于蜡是有害成分,故常采用脱蜡的方法以改善沥青的性能。
2)树脂  为红褐色粘稠半固体,温度敏感性高,熔点低于100℃,包括中性树脂和酸性树脂。中性树脂使沥青具有一定塑性、可流动性和粘结性,其含量增加,沥青的粘结力和延伸性增加;酸性树脂含量不多,但活性大,可以改善沥青与其它材料的浸润性、提高沥青的可乳化性。
3)沥青质  为深褐色固体微粒,加热不熔化,它决定着沥青的粘结力、粘度和温度稳定性,以及沥青的硬度、软化点等。沥青质含量增加时,沥青的粘度和粘结力增加,硬度和温度稳定性提高。

石油沥青的技术性质

粘滞性
粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。各种石油沥青粘滞性的变化范围很大,与沥青组分和温度有关。粘度是反映沥青粘滞性的指标,是沥青最重要的技术性质指标之—,是沥青等级(标号)划分的主要依据。测定沥青相对粘度的主要方法有标准粘度计法和针入度法。 1)标准粘度计法
该法适用于液体石油沥青、较稀的石油沥青、煤沥青、乳化沥青等的粘度测定。标准粘度是在规定温度(20℃、25℃、30℃或60℃)条件下,规定直径(3mm、4mm、5mm或
10mm)的孔口流出50cm3沥青所需的时间秒数,常用符号“TCt
d”表示,其中t为试样温度、d为流孔直径、T为流出50cm3沥青所需的时间。按上述方法,在相同温度和相同流孔的条件下,流出时间越长,表示沥青粘度越大。 2)针入度法
该法适用于粘稠(固体、半固体)石油沥青的粘度测定。在规定温度25℃下,以规定重量100g的标准针、经历规定时间5s贯入试样中的深度(以l/10mm为单位)来表示,符号为P(25℃,100g,5s)。针入度值反映了沥青抵抗剪切变形的能力,其值越大,表示沥青越软、粘度越小。 2、感温性
感温性是指沥青的粘滞性和塑性随着温度升降而变化的性能。当温度升高时,沥青由固态或半固态逐渐软化,发生象液体一样的粘性流动,称为粘滞流动状态;与此相反,当温度降低时,沥青又逐渐由粘流态凝固为固态、甚至变硬变脆。工程要求沥青随着温度变化而产生的粘滞性及塑性变化的幅度应较小,即感温性应较小。建筑工程中宜选用温度敏感性较小的沥青。评价沥青感温性的指标很多,常用的是软化点和针入度指数。
(1)软化点
我国现行试验法是采用环与球法软化点。将沥青试样注于内径为18.9mm的铜环中,环上置一重3.5g的钢球,在规定的加热速度(5℃/min)下进行加热,沥青试样逐渐软化,直至在钢球自重作用下,使沥青下坠25.4mm时的温度称为软化点,符号为TR&B。软化点越低,表明沥青在高温下的体积稳定性和承受荷载的能力越差。
(2)针入度指数
仅凭软化点来反应沥青性能随温度变化的规律并不全面,目前用来反映沥青感温性的常用指标是针入度指数(PI),按下式计算确定。

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