建筑材料課件：瀝青材料

2023/9/13瀝青材料建筑材料

2023/7/28瀝青材料建筑材料12023/9/13目錄瀝青分類(lèi)石油瀝青煤瀝青1其他瀝青制品2023/7/28目錄瀝青分類(lèi)石油瀝青煤瀝青1其他瀝青2

瀝青是土木工程中不可缺少的材料之一，廣泛應(yīng)用于房屋建筑、道路橋梁、水利工程以及其他防水防潮工程中。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，瀝青材料在道路和水利工程中也得到了大量應(yīng)用。瀝青瓦屋面瀝青水壩瀝青路面瀝青材料2瀝青是土木工程中不可缺少的材料之一，廣泛3瀝青分類(lèi)瀝青材料屬于有機(jī)膠凝材料，是由高分子碳?xì)浠衔锛胺墙饘傺苌锝M成的復(fù)雜的混合物。常溫下瀝青為呈褐色或是黑褐色的固體、半固體或是粘稠性液體狀態(tài)。

瀝青分類(lèi)3瀝青分類(lèi)34瀝青分類(lèi)焦油瀝青地瀝青天然瀝青石油在天然條件下經(jīng)長(zhǎng)期自然環(huán)境因素作用所形成的產(chǎn)物石油瀝青石油經(jīng)過(guò)蒸餾工藝提煉出各種輕質(zhì)油及潤(rùn)滑油以后得到的殘留物，或再經(jīng)加工得到的殘?jiān)簽r青是煤干餾所得的煤焦油木瀝青木材經(jīng)干餾后生成的木焦油頁(yè)巖瀝青瀝青分類(lèi)4瀝青分類(lèi)焦油瀝青地瀝青天然瀝青石油在天然條件下經(jīng)長(zhǎng)期自然環(huán)境5石油瀝青石油瀝青是石油經(jīng)過(guò)蒸餾等工藝提煉出各種輕質(zhì)油及潤(rùn)滑油以后得到的殘留物，或者再經(jīng)加工得到的殘?jiān)?/p>

常減壓蒸餾工藝

石油瀝青5石油瀝青石油瀝青是石油經(jīng)過(guò)蒸餾等工藝提61、石油瀝青的組分油分樹(shù)脂瀝青質(zhì)飽和分芳香分樹(shù)脂瀝青質(zhì)三組分分析法

四組分分析法

石油瀝青61、石油瀝青的組分油分樹(shù)脂瀝青質(zhì)飽和分芳香分樹(shù)脂瀝青質(zhì)三組分72、石油瀝青的結(jié)構(gòu)石油瀝青中各組分的含量變化時(shí)會(huì)形成不同類(lèi)型的膠體結(jié)構(gòu)石油瀝青72、石油瀝青的結(jié)構(gòu)石油瀝青78溶膠型結(jié)構(gòu)當(dāng)瀝青質(zhì)含量少，油分和樹(shù)脂含量較高時(shí)，膠團(tuán)外膜較厚，膠團(tuán)之間完全沒(méi)有引力或引力很小，膠團(tuán)間相互移動(dòng)自由，這種膠體結(jié)構(gòu)稱(chēng)為溶劑型石油瀝青。溶-凝膠型結(jié)構(gòu)當(dāng)瀝青質(zhì)含量適當(dāng)并有較多的樹(shù)脂作為保護(hù)層時(shí)，膠團(tuán)間有一定的吸引力，形成一種介于溶膠型和凝膠型兩者之間的結(jié)構(gòu)凝膠型結(jié)構(gòu)

當(dāng)瀝青質(zhì)含量相對(duì)較多，油分和樹(shù)脂含量較少時(shí)，膠團(tuán)外膜較薄，膠團(tuán)靠近聚集，引力增大，膠團(tuán)間相互移動(dòng)困難，這種膠體結(jié)構(gòu)稱(chēng)為凝膠型石油瀝青石油瀝青8溶膠型結(jié)構(gòu)當(dāng)瀝青質(zhì)含量少，油分和樹(shù)脂含量較高時(shí)，膠團(tuán)外膜較厚93、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)黏性塑性溫度敏感性大氣穩(wěn)定性閃點(diǎn)熔點(diǎn)石油瀝青93、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)黏性塑性溫度敏感性大氣閃點(diǎn)石油瀝青9101）黏性指在外力作用下，瀝青粒子相互位移時(shí)抵抗變形的能力，反映瀝青材料內(nèi)部阻礙相對(duì)流動(dòng)的一種特性。瀝青的黏滯性以絕對(duì)黏度表示，是瀝青性質(zhì)的重要指標(biāo)之一。石油瀝青101）黏性石油瀝青10112)塑性指石油瀝青在外力作用時(shí)產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后仍保持變形后的形狀的性質(zhì)，也可反映瀝青開(kāi)裂后的自愈能力。石油瀝青的塑性用延度儀測(cè)定的延度表示。

石油瀝青112)塑性石油瀝青11123)溫度敏感性指石油瀝青的黏性和塑性隨溫度升降而變化的性能，由于瀝青是一種高分子非晶體塑性物質(zhì)，故沒(méi)有一定的熔點(diǎn)。溫度敏感性以“軟化點(diǎn)”表示。石油瀝青123)溫度敏感性石油瀝青12134）大氣穩(wěn)定性指石油瀝青在大氣綜合因素長(zhǎng)期作用下抵抗老化的性能，它反映瀝青的耐老化性。以瀝青試樣在160℃下加熱蒸發(fā)5小時(shí)后質(zhì)量蒸發(fā)損失百分率和蒸發(fā)后的針入度比表示。瀝青老化龜裂

在熱、陽(yáng)光、氧氣和水等因素長(zhǎng)期作用下，石油瀝青中組分發(fā)生變化，油分和樹(shù)脂相對(duì)含量減少，瀝青質(zhì)逐漸增多，從而使石油瀝青的塑性降低，黏度提高，逐漸變得脆硬直至脆裂，此過(guò)程稱(chēng)為瀝青的“老化”

石油瀝青134）大氣穩(wěn)定性瀝青老化龜裂在熱、陽(yáng)光、氧氣和水等因素長(zhǎng)期作145）閃點(diǎn)和燃點(diǎn)瀝青在使用時(shí)均需加熱，在加熱過(guò)程中瀝青中揮發(fā)出的油分蒸汽與周?chē)諝饨M成油氣混合物，此混合氣體與火焰接觸，初次發(fā)生有藍(lán)色閃光時(shí)的瀝青溫度即為閃點(diǎn)。若繼續(xù)加熱，油氣混合物濃度增大，與火焰接觸能持續(xù)燃燒5s以上時(shí)的瀝青溫度即為燃點(diǎn)。通常燃點(diǎn)比閃點(diǎn)高約10℃。閃點(diǎn)和燃點(diǎn)的高低表明瀝青引起火災(zāi)或發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性大小，關(guān)系到運(yùn)輸、儲(chǔ)存和加熱使用方面的安全。石油瀝青145）閃點(diǎn)和燃點(diǎn)石油瀝青14154、石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與選用、摻配

1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)現(xiàn)行石油瀝青標(biāo)準(zhǔn)將黏稠石油瀝青分為道路石油瀝青、建筑石油瀝青和普通石油瀝青三種。我國(guó)石油瀝青采用針入度分級(jí)體系。建筑石油瀝青按針入度劃分為10號(hào)、30號(hào)和40號(hào)三個(gè)標(biāo)號(hào)，每一牌號(hào)還應(yīng)保證相應(yīng)的延度、軟化點(diǎn)、溶解度等指標(biāo)。同種石油瀝青中牌號(hào)越大，針入度就越大，黏度越小，塑性越大，軟化點(diǎn)越低，使用壽命越長(zhǎng)。建筑石油瀝青石油瀝青154、石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與選用、摻配建筑石油瀝青石油瀝青116建筑石油瀝青技術(shù)要求

石油瀝青16建筑石油瀝青技術(shù)要求石油瀝青1617建筑石油瀝青針入度較小，軟化點(diǎn)較高，延伸度較小，主要用于建筑工程及其他工程的防潮和防腐材料、膠結(jié)材料和涂料；用作制造防水卷材和絕緣材料

石油瀝青17建筑石油瀝青針入度較小，軟化點(diǎn)較高，延18根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，道路石油瀝青按技術(shù)性能分為A、B、C三個(gè)等級(jí)

道路石油瀝青道路石油瀝青的使用范圍石油瀝青18根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，道路石油瀝青按技術(shù)性能19道路石油瀝青部分技術(shù)要求石油瀝青19道路石油瀝青部分技術(shù)要求石油瀝青1920

普通石油瀝青因含有較多的蠟（一般含量大于5%，多者達(dá)20%以上），故又稱(chēng)多蠟瀝青。由于蠟的熔點(diǎn)較低，所以該瀝青達(dá)到液態(tài)時(shí)的溫度和軟化點(diǎn)相差無(wú)幾，溫度敏感性大，黏滯性低，塑性差，故在工程中不宜直接單獨(dú)使用，只能與其他種類(lèi)石油瀝青摻配使用。普通石油瀝青石油瀝青20普通石油瀝青石油瀝青20212）石油瀝青的選用

選用石油瀝青材料時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)（房屋、道路、防腐）及當(dāng)?shù)貧夂驐l件、所處工程部位來(lái)選用不同品種和牌號(hào)的瀝青。在滿(mǎn)足上述要求的前提下，盡量選用牌號(hào)高的石油瀝青，以保證有較長(zhǎng)的使用年限。牌號(hào)高的瀝青比牌號(hào)低的瀝青含油分多，其揮發(fā)、變質(zhì)所需的時(shí)間長(zhǎng)，不宜變硬，所以抗老化能力強(qiáng)，耐久性好。石油瀝青212）石油瀝青的選用牌號(hào)高的瀝青比牌號(hào)低的瀝青含油分多，其揮發(fā)223）石油瀝青的摻配在工程中，往往一種牌號(hào)的瀝青不能滿(mǎn)足工程要求，因此常常需要用不同牌號(hào)的瀝青進(jìn)行摻配。在進(jìn)行摻配時(shí)，為了不使摻配后的瀝青膠體結(jié)構(gòu)破壞，應(yīng)選用化學(xué)性質(zhì)相似的瀝青。試驗(yàn)證明同產(chǎn)源的瀝青容易保證摻配后的瀝青膠體結(jié)構(gòu)的均勻性。

兩種瀝青的摻配比例可用下式估算：式中Q1——較軟瀝青用量（牌號(hào)大），%Q2——較硬瀝青用量（牌號(hào)?。?，%T——摻配后瀝青軟化點(diǎn)，℃T1——較軟瀝青軟化點(diǎn)，℃T2——較硬瀝青軟化點(diǎn)，℃石油瀝青223）石油瀝青的摻配式中Q1——較軟瀝青用量（牌號(hào)大），%23【例題】某工程需要軟化點(diǎn)為80℃的石油瀝青，現(xiàn)有10號(hào)和40號(hào)兩種石油瀝青，應(yīng)如何摻配才能滿(mǎn)足工程需要？解：查表可得，10號(hào)石油瀝青的軟化點(diǎn)為95℃，40號(hào)石油瀝青的軟化點(diǎn)為60℃。估算摻配量：

40號(hào)石油瀝青的摻量（%）=10號(hào)石油瀝青的摻量（%）=

石油瀝青23【例題】某工程需要軟化點(diǎn)為80℃的石油瀝青，現(xiàn)有10號(hào)和4024煤瀝青

根據(jù)蒸餾程度不同，煤瀝青分為低溫瀝青、中溫瀝青和高溫瀝青三種，建筑工程中采用的煤瀝青多為黏稠或半固體的低溫瀝青。煤瀝青和石油瀝青同是復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔?，與石油瀝青相比在技術(shù)性質(zhì)上有如下差異：差異溫度穩(wěn)定性較差塑性較差黏結(jié)性較好防腐性較好大氣穩(wěn)定性較差煤瀝青組分中所含可溶性樹(shù)脂多，由固態(tài)或黏稠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的溫度范圍較窄，受熱易軟化，受冷易脆裂煤瀝青中含有較多的游離碳，使用時(shí)易變形、開(kāi)裂，塑性差。煤瀝青中含揮發(fā)性成分和化學(xué)穩(wěn)定性差的成分較多，易老化變質(zhì)煤瀝青中含有表面活性物質(zhì)，所以能與礦物表面很好的黏結(jié)。煤瀝青中含有酚等有毒物質(zhì)，故有毒性和臭味，防腐能力較好煤瀝青24煤瀝青溫度穩(wěn)定性較差塑性較差黏結(jié)性較好防腐性較好大氣穩(wěn)定性較25煤瀝青和石油瀝青的外觀和顏色大體相同，但兩種瀝青混摻時(shí)將發(fā)生沉渣變質(zhì)現(xiàn)象而失去膠凝性，故一般不宜混摻使用，使用時(shí)必須通過(guò)簡(jiǎn)易的鑒別方法加以區(qū)別，防止混淆用錯(cuò)。

石油瀝青與煤瀝青簡(jiǎn)易鑒別方法煤瀝青25煤瀝青和石油瀝青的外觀和顏色大體相同，26其他瀝青制品

用汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯等有機(jī)溶劑與瀝青溶合制得的瀝青溶液，在常溫下用于防水工程的底部，故稱(chēng)冷底子油。它具有良好的流動(dòng)性，便于噴涂或涂刷。將其涂刷在混凝土、砂漿或是木材等基底后，能很快滲透到基面內(nèi)，待溶劑揮發(fā)后，便于基面牢固結(jié)合，并使基面具有憎水性，為粘貼其他防水材料創(chuàng)造了條件冷底子油其他瀝青制品26其他瀝青制品冷底子油其他瀝青制品2627

由瀝青（70%～90%）和適量粉狀或纖維狀礦質(zhì)填充料（30%～10%）均勻混合而成的膠粘劑為瀝青膠，俗稱(chēng)瑪蹄脂。它具有良好的黏結(jié)性、耐熱性、柔韌性和大氣穩(wěn)定性。主要用于粘貼卷材、嵌縫、補(bǔ)漏及其他防水、防腐材料的底層等瀝