道路建筑材料之瀝青材料

第四章瀝瀝青青材料第一節(jié)瀝瀝青材材料概述述一、概念念二、分類類瀝青焦油瀝青地瀝青石油瀝青天然瀝青煤瀝青等粘稠石油瀝青液體石油瀝青第二節(jié)石石油瀝瀝青Petroleumasphalt油庫（瀝瀝青罐））一、生產(chǎn)產(chǎn)工藝溶劑膜溶溶劑劑瀝青原油常壓塔減減壓壓塔瀝青直餾瀝青青氧化塔氧氧化化瀝青二、分類類1、按原原油成分分2、按加加工方法法：直餾瀝瀝青、氧氧化瀝青青、溶劑劑瀝青和和裂化瀝瀝青3、按瀝瀝青在常常溫下的的稠度4、按用用途分類類三、石油油瀝青的的組成1、三組組分分析析法油分、樹樹脂、瀝瀝青質(zhì)2、四組組分分析析法飽和分、、芳香分分、膠質(zhì)質(zhì)、瀝青青質(zhì)3、四組組分的特特性4、蠟含含量(對路面面性能的的影響））四、石油油瀝青的的膠體結(jié)結(jié)構(gòu)1、膠體體結(jié)構(gòu)類類型（三三種）a、溶膠膠型結(jié)構(gòu)構(gòu)b、溶溶－凝膠膠型結(jié)構(gòu)構(gòu)c、、凝膠型型結(jié)構(gòu)２、膠體體結(jié)構(gòu)的的評價方方法——針入度指指數(shù)（PI）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凝膠瀝青的針針入度指指數(shù)和膠膠體結(jié)構(gòu)構(gòu)類型五、石油油瀝青的的技術(shù)性性質(zhì)1、粘滯滯性1）瀝青青的絕對對粘度（動力粘粘度）2）瀝青青的相對對粘度（條件粘粘度）技術(shù)指標(biāo)標(biāo)：針入度penetration粘度viscosity瀝青絕對對粘度概概念圖針入度penetration針入度試試驗適用用于測定定粘稠石石油瀝青稠度度，針入入度劃分分瀝青標(biāo)標(biāo)號1）定義義2）表示示方法：：PT，m，，tP為針入入度，T為試驗驗溫度m為荷載載重，t為貫入入時間3）標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試驗條條件：T=5℃、15℃、25℃、或35℃m=100gt=5sP單位為為0.1mm瀝青針入入度試驗驗示意圖圖4）試驗驗儀器：：針入度儀儀電腦針入入度儀手動針入入度儀試試驗步驟驟：1、檢察察試驗儀儀器2、調(diào)整整水溫調(diào)整水溫溫至25℃3、調(diào)整整活動桿桿位置4、“三個個歸零””（一）（二）（三）5、針入入試驗：：平行試驗驗做三次次，取平平均值作為瀝青青針入度度6、針入入度表示示：P（25℃、、100g、5S)=讀讀數(shù)(0.1mm)粘度viscosity1）定義義2）試驗驗方法：：道路標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)粘度計計法（適用于于測定液液體石油油瀝青、、煤瀝青和乳乳化瀝青青等的粘粘度）3）表示示方法：：以Cr，d表示4）結(jié)論：相同的溫溫度和流流孔條件件下，流流出時間越長長，表示瀝瀝青粘度越越大道路標(biāo)準(zhǔn)粘粘度計◆課堂訓(xùn)練及及課后習(xí)題題2、塑性1）定義2）影響因因素3）技術(shù)指指標(biāo)：延度ductility4）試驗：：延度儀測測定延度儀延度試件結(jié)論：瀝青延度越越大，塑性性越好，柔柔性和抗斷裂性性能越好3、溫度穩(wěn)穩(wěn)定性1）高溫敏敏感性（軟化點softeningpoint表示）測定方法：：環(huán)球法軟軟化點儀環(huán)球法的軟軟化點儀2）低溫抗抗裂性（脆點fraassbreakingpoint表示）測定方法：：弗拉斯脆脆點儀4、加熱穩(wěn)穩(wěn)定性1）定義2）實驗方方法：瀝青青的蒸發(fā)損損失試驗瀝青的薄膜膜加熱試驗驗液體石油瀝瀝青蒸餾試試驗5、安全性性1）定義2）指標(biāo)：：閃點flashpoint3）閃點測測定方法：：克利夫蘭蘭開口杯法法（簡稱COC）6、溶解度度solubility定義：瀝青青在三氯乙乙烯、四氯氯化碳或苯苯中溶解的的百分率（（即有效物質(zhì)含量））7、含水量量試驗方法：：含水量測測定儀測定定8、針入度度指數(shù)penetrationindes1）定義2）計算方方法3）針入度度指數(shù)能表表征瀝青的感溫性和和膠體結(jié)構(gòu)構(gòu)類型針入度溫度度關(guān)系圖9、勁度10、粘附附性1）定義2）影響因因素3）試驗方方法：水煮煮法和水浸浸法11、耐老老化性1）“老化化”的定義義2）影響因因素3）瀝青老老化的危害害4）耐老化化性的評價價方法：薄膜烘箱加加熱試驗（（TFOT）旋轉(zhuǎn)薄膜加加熱試驗（（RTFOT）壓力老化試試驗（PAV）六、石油瀝瀝青的技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、道路石石油瀝青的的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)2、道路液液體石油瀝瀝青的技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)瀝青灑布車車熱管—熱熱灑瀝青灑灑布車瀝青灑布現(xiàn)現(xiàn)場◆課堂訓(xùn)練練及課后習(xí)習(xí)題第二節(jié)其其他瀝青青其他瀝青煤瀝青乳化瀝青改性瀝青再生瀝青一、煤瀝青CoalPitch1、煤瀝青青的化學(xué)組組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)特點1）化學(xué)組組成①游離碳碳（自由碳碳）：增加加瀝青的粘粘滯性、提提高熱穩(wěn)定定性②樹脂：：硬樹脂：：粘滯性軟樹脂：塑塑性③油分：：流動性2）煤瀝青青的結(jié)構(gòu)———膠體分分散系2、煤瀝青青的技術(shù)性性質(zhì)和技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1）煤瀝青青的技術(shù)性性質(zhì)2）煤瀝青青的技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)3）煤瀝青青在技術(shù)性性質(zhì)上與石石油瀝青的的區(qū)別3、煤瀝青青與石油瀝瀝青的鑒別別（見后頁頁表）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，有松香味，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，不易碎韌性差，較脆大氣穩(wěn)定性較高較低康腐蝕性差強石油瀝青和和煤瀝青的的簡易鑒別別方法二、乳化瀝瀝青Emulsifiedbitumen1、概述1）定義2）優(yōu)點：：①冷態(tài)施工，，節(jié)余能源源②可在潮濕地地基上施工工③無毒、無臭臭、施工安安全，環(huán)保、污染染少3）缺點：①穩(wěn)定性差，，貯存期不不超過半年年，（貯存存期長易產(chǎn)產(chǎn)生分層））②修筑路面成成型期長2、組成材材料乳化瀝青=瀝瀝青+乳乳化劑+穩(wěn)定定劑+水水1）瀝青（（主要組成材材料，占55-70﹪）2）乳化劑劑（關(guān)鍵材料料）⑴作用⑵分類按離子的類類型分類：：①陽離離子乳化劑劑②②陰陰離子乳乳化劑③兩性離離子乳化劑劑④④非離子子乳化劑按破乳速度度分類：快快裂型、中中裂型、慢慢裂型3）穩(wěn)定劑劑⑴作用⑵分為兩兩類：有機機穩(wěn)定劑和和無機穩(wěn)定定劑⑶用量：：為瀝青青乳液的0.1-0.15﹪﹪4）水⑴作用⑵用量：：30-70﹪5）其他材材料：酸堿助劑、、聚合物改改性劑（SBR、SBS、CR等）3、乳化瀝瀝青的形成成機理1）乳化劑劑降低界面面能的作用用2）增強界界面膜的保保護(hù)作用3）界面電電荷穩(wěn)定作作用乳化劑在瀝瀝青微滴表表面形成界界面膜4、乳化瀝瀝青技術(shù)性性質(zhì)和技術(shù)術(shù)要求5、乳化瀝瀝青的制備備乳化劑水水制備乳化瀝瀝青工藝流流程圖存儲罐罐成品泵泵啟動程序：：成品泵乳乳化機機乳乳液液泵瀝瀝青泵停止程序：：瀝青泵乳乳液泵泵乳乳化化機成成品泵生產(chǎn)產(chǎn)量：：每小時十十多噸⑴乳化劑劑水溶液的的調(diào)制水溫控制在在60––80℃℃⑵瀝青加加熱加熱溫度根根據(jù)瀝青的的品種、牌牌號、施工工季節(jié)和地地區(qū)而定，，一般溫度為為120––150℃⑶瀝青與與水比例控控制⑷乳化常常用設(shè)備：：膠體磨⑸瀝青乳乳液存放（（防止破乳乳）1）乳化工工藝的主要要工序2）乳化瀝瀝青的生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)備乳液泵瀝青泵6、乳化瀝瀝青的分裂裂機理1）分裂（（破乳）2）乳液分分裂的外觀觀特征：瀝瀝青由棕褐褐色變成黑黑色3）分裂影影響因素①蒸發(fā)作作用②乳液與與集料表面面的吸附作作用7、乳化瀝瀝青的應(yīng)用用1）灑布法法：如透層、粘粘層、表面面處治或貫貫入式瀝青青碎石路面面2）拌和法法：如瀝青碎石石或瀝青混混合料路面面同步瀝青碎碎石封層車車稀漿封層車車三、改性瀝青青Modifiedbitumen1、定義改性瀝青主主要用于高高速公路，，（油水比比：60：：40）2、改性劑劑的種類1）聚合合物類（（橡膠類、、熱塑性橡橡膠類、樹樹脂類）2）纖維類類3）固體顆顆粒類4）硫磷類類5）粘附性性改性劑6）耐老化化改性劑（（常用的是是碳黑）3、改性瀝瀝青的生產(chǎn)產(chǎn)方法1）機械攪攪拌法2）溶劑法法3）膠磨粉粉法4）膠體磨磨法改性瀝青生生產(chǎn)廠固體式改性性瀝青設(shè)備備移動式改性性瀝青設(shè)備備固體式改性性乳化瀝青青設(shè)備新型改性瀝瀝青加溫儲儲存設(shè)備4、SBS與SBR改性瀝青青1）SBS改性瀝青青SBS（苯苯乙烯-丁丁二烯嵌段段共聚物））是一種熱熱塑性橡膠膠共聚物，，軟化點高，SBS瀝青青提高路面面的耐久性性和高溫穩(wěn)穩(wěn)定性，適用于成成都、重慶等等炎熱地區(qū)區(qū)2）SBR改性瀝青青SBR（丁丁苯膠）是是橡膠類聚聚合物，SBR瀝青青抗低溫性能能好，軟化點低，適用于寒寒冷地區(qū)5、改性瀝瀝青的應(yīng)用用四、再生瀝青青1、定義2、瀝青材材料的老化化3、瀝青的的再生實例：京福高速大大修工程山山東段第三三合同段，，瀝青路面面熱再生工程，引進(jìn)進(jìn)加拿大DynaireModel8M現(xiàn)現(xiàn)場熱再生生列車，同同時根據(jù)國內(nèi)路面面狀況，增增加一臺國國產(chǎn)加熱車車，共有加加熱車兩臺臺，銑刨收料車兩臺臺，拌和攤攤鋪車一臺臺。采用兩兩次加熱，，兩次銑刨刨回收，回收料與20％新拌拌混合料和和0.2％％進(jìn)口瀝青青再生劑利利用拌和攤攤鋪車實施現(xiàn)場場攤鋪并碾碾壓成型。。863計劃劃國產(chǎn)加熱熱車銑刨收收料車車拌和攤攤鋪車車施工工加熱收收料機機施工工碾壓完完畢的的路面面施工完完畢即即可開開放交交通一、填填空題題1、道道路粘粘稠石石油瀝瀝青的的“三三大指指標(biāo)””指的的是、和，其表表征的技術(shù)術(shù)性質(zhì)質(zhì)分別別為、和，其單單位分分別為為、和。2、瀝瀝青青的粘粘滯性性對于于粘稠稠瀝青青用表示，，液體體瀝青青用表示。。3、石石油瀝瀝青的的結(jié)構(gòu)構(gòu)有、和三種類類型，，判定定其結(jié)結(jié)構(gòu)類類型的的依據(jù)是是，路用用優(yōu)質(zhì)質(zhì)瀝青青屬于于結(jié)構(gòu)。。4、石石油瀝瀝青的的溫度度穩(wěn)定定性用用和表示。。課堂訓(xùn)訓(xùn)練5、我我國液液體石石油瀝瀝青的的等級級是按按劃分的的，起起表示示方式式C（（t，，d））中，，t表示示，d表表示，測試試儀器器名稱稱為。6、我我國粘粘稠瀝瀝青的的牌號號是按按劃分的的，測測試儀儀器名名稱為為，測試試條件為：：的溫度度、的荷重重、的下沉沉?xí)r間間。7、乳乳化瀝瀝青的的組成成材料料有、、和。8、表表征石石油瀝瀝青安安全性性的指指標(biāo)有有和。9、延延度試試驗的的試驗驗溫度度為或，拉伸伸速度度為，試驗驗過中中，若瀝青青絲沉沉入槽槽底，，則應(yīng)應(yīng)在水水中加加入，若浮浮出水水面，，則加加入。二、選選擇題題1、以以下哪哪項對對瀝青青的描描述有有誤（（））A、是是有機機膠凝凝材B、常常溫下下是固固體或或半固固體C、可可溶于于三氯氯乙烯烯等有有機溶溶劑D、顏顏色通通常為為黑褐褐色或或褐色色2、以以下屬屬于地地瀝青青的是是（））A、石石油瀝瀝青B、、煤瀝瀝C、、頁巖巖瀝青青D、木木瀝青青；3、以以下（（））不不是瀝瀝青所所具有有的特特點。。A、具具有良良好的的憎水水性B、、具有有良好好的粘粘結(jié)性性C、具具有較較大的的塑性性變形形D、具具有較較高的的抗壓壓強度度4、以以下（（））不不是按按原油油加工工方法法分類類得到到的瀝瀝青。。A、直直餾瀝瀝青B、、氧化化瀝青青C、乳乳化瀝瀝青D、、溶劑劑瀝青青5、石蠟的含含量（））的瀝青青稱為石蠟基基瀝青A、大于10%B、、大于5%C、大大于2%D、、大于0.5%6、三組分分分析法將瀝青青分成的組分分中不包括（（））。A、油分B、樹脂脂C、、瀝青質(zhì)D、石蠟7、瀝青中的的油分使瀝青青具有（））。A、流動性B、塑性C、粘附性性D、熱熱穩(wěn)定性8、若瀝青中中石蠟含量過過高，可能出出現(xiàn)的結(jié)果是是（））。A、瀝青粘結(jié)結(jié)性強B、瀝青溫溫度穩(wěn)定性好好C、瀝青不易易老化D、路面抗抗滑性較差9、煤瀝青的的組中不包括括（））A、樹脂B、游游離碳C、瀝青青質(zhì)D、油分分10、瀝青能能夠均勻穩(wěn)定定地分散在乳乳化劑水溶液液中的原因不不包括：（））A、乳化劑降降低界面能的的作用B、界面膜的的保護(hù)作用C、界面電荷荷穩(wěn)定作用D、瀝瀝青自身在水水中的分散作作用三、判斷題1、（））90號瀝青比70號瀝青軟軟。2、（））石油油瀝青中，石石蠟含量越越豐富，瀝青青路用性能越越好。3、（））瀝青青針入度試驗驗的標(biāo)準(zhǔn)溫度度是15℃，，延度試驗的的標(biāo)準(zhǔn)溫度25℃。4、（））瀝青青老化后，其其針入度、延延度減小，而而軟化點升高高。5、（））粘度度為80s比比粘度為70s的瀝青粘粘結(jié)力好。6、（））PI大于2的瀝瀝青為溶膠結(jié)結(jié)構(gòu)，小于-2的瀝青的的為凝