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1、12.瀝青材料瀝青材料瀝青的分類瀝青的分類主要內(nèi)容主要內(nèi)容q 22.0 前言瀝青是最古老的石油產(chǎn)品。瀝青一般是指有高分子的烴類和非烴類組成的黑色到褐色固態(tài)或者半固態(tài)粘稠物質(zhì)，主要由石油煉制而得或天然形成。瀝青可用于道路建設(shè)、水力工程、防水防腐、油漆涂料、絕緣材料等，其中主要用于道路工程。目前全世界石油瀝青的生產(chǎn)能力約12億噸/年，年生產(chǎn)能力超過200萬噸的國(guó)家有11個(gè)。美國(guó)3400萬噸/年。3我國(guó)道路瀝青消費(fèi)量瀝青消費(fèi)量（Mt）隨著我國(guó)公路建設(shè)快速發(fā)展，道路瀝青消費(fèi)量逐漸增加，2004年突破1000萬噸。4我國(guó)道路瀝青生產(chǎn)能力瀝青（Mt）國(guó)產(chǎn)瀝青明顯增加，進(jìn)口瀝青總量基本穩(wěn)定，占市場(chǎng)份額的25

2、30。5瀝青的定義瀝青的定義：在高度縮合的環(huán)烷環(huán)、芳香環(huán)上帶有長(zhǎng)短不同在高度縮合的環(huán)烷環(huán)、芳香環(huán)上帶有長(zhǎng)短不同的烷基側(cè)鏈的碳?xì)浠衔?，及其非金屬（的烷基?cè)鏈的碳?xì)浠衔?，及其非金屬（O、S、N）衍生物組成的混合物，并含有微量元）衍生物組成的混合物，并含有微量元素素顏色：暗褐色或黑色顏色：暗褐色或黑色形態(tài)：常溫下為固體或半固體形態(tài)：常溫下為固體或半固體瀝青是黑色或暗黑色固體、半固體或粘稠狀物瀝青是黑色或暗黑色固體、半固體或粘稠狀物體，由天然或人工制造而得，主要為高分子烴體，由天然或人工制造而得，主要為高分子烴類組成，可溶于苯或二硫化炭。類組成，可溶于苯或二硫化炭。6瀝青的分類：瀝青的分類：地瀝青

3、地瀝青天然瀝青：湖瀝青、巖瀝青、海天然瀝青：湖瀝青、巖瀝青、海底瀝青底瀝青石油瀝青：用石油經(jīng)開采、精練石油瀝青：用石油經(jīng)開采、精練加工而得到的加工而得到的按來源分類：按來源分類：按用途分類：按用途分類：道路瀝青（道路瀝青（paving asphalt）：主要用于道路建筑）：主要用于道路建筑水工瀝青（水工瀝青（hydraulic asphalt）：水力工程中修筑水壩、蓄水池等）：水力工程中修筑水壩、蓄水池等管道防腐瀝青（管道防腐瀝青（asphalt used as a protecting coating for piping)建筑瀝青（建筑瀝青（asphalt for roofing and

4、waterroofing）焦油瀝青焦油瀝青w煤瀝青煤瀝青w木瀝青木瀝青w頁(yè)巖瀝青頁(yè)巖瀝青7 2.1 石油瀝青石油瀝青插圖插圖2.1.1.1石油的基屬分類石油的基屬分類 分類指標(biāo)：分類指標(biāo)：“關(guān)鍵餾分特性關(guān)鍵餾分特性”和和“含硫量含硫量”。1)關(guān)鍵餾分特性分類關(guān)鍵餾分特性分類關(guān)鍵餾分關(guān)鍵餾分：“第一關(guān)鍵餾分第一關(guān)鍵餾分”：常壓下，：常壓下，250275 C的餾分的餾分“第二關(guān)鍵餾分第二關(guān)鍵餾分”：減壓下（：減壓下（5.33kPa），275300 C的餾的餾分分特征參數(shù)：特征參數(shù)：相對(duì)密度相對(duì)密度 特性因素特性因素K8瀝青是石油工業(yè)的副產(chǎn)品瀝青是石油工業(yè)的副產(chǎn)品9關(guān)鍵餾分石蠟基中間基環(huán)烷基第一關(guān)鍵

5、餾分相對(duì)密度11.9相對(duì)密度0.82070.8506;特性因素11.511.9 相對(duì)密度0.8506;特性因素11.5第二關(guān)鍵餾分相對(duì)密度12.2相對(duì)密度0.8721 0.9302;特性因素11.512.1 相對(duì)密度0.9302;特性因素11.5關(guān)鍵餾分基屬分類指標(biāo)10基屬分類基屬分類：由兩個(gè)關(guān)鍵餾分的特征參數(shù)和由兩個(gè)關(guān)鍵餾分的特征參數(shù)和K確定確定112)2)含硫量的分類含硫量的分類 低硫：含硫量低硫：含硫量0.5%0.5%；含硫：含硫：0.50.52.0%2.0%；高硫：含硫量高硫：含硫量2.0%2.0%。3 3）石油基屬與瀝青路用性能的關(guān)系）石油基屬與瀝青路用性能的關(guān)系按照路用性能優(yōu)排隊(duì)：

6、環(huán)烷基中間基石蠟基按照路用性能優(yōu)排隊(duì)：環(huán)烷基中間基石蠟基大慶低硫石蠟基；勝利含硫中間基；渤海SZ36-1含硫環(huán)烷基；伊朗含硫中間基；沙特重質(zhì)油高硫中間基；阿拉斯加含硫環(huán)烷中間基；12世界各地生產(chǎn)近世界各地生產(chǎn)近1500種不同的原油，其中種不同的原油，其中只有只有260種適于制造道路瀝青。在調(diào)合和氧種適于制造道路瀝青。在調(diào)合和氧化工藝的配合下可以擴(kuò)大到化工藝的配合下可以擴(kuò)大到600種原油，這種原油，這些原油的產(chǎn)地主要集中在美國(guó)、中東、加些原油的產(chǎn)地主要集中在美國(guó)、中東、加勒比海周圍諸國(guó)和俄羅斯聯(lián)邦。勒比海周圍諸國(guó)和俄羅斯聯(lián)邦。132.1.1.2 石油瀝青生產(chǎn)工藝概述石油瀝青生產(chǎn)工藝概述142.1

7、.1.2 石油瀝青生產(chǎn)工藝概述石油瀝青生產(chǎn)工藝概述15 常壓爐常壓爐 常壓塔常壓塔 減壓爐減壓爐 減壓塔減壓塔 瀝青瀝青 常減壓蒸餾工藝常減壓蒸餾工藝原油原油汽油、柴油汽油、柴油 餾分油餾分油16 常壓爐常壓爐 常壓塔常壓塔 減壓爐減壓爐 減壓塔減壓塔 氧化塔氧化塔 原油原油汽油、柴油汽油、柴油 餾分油餾分油瀝青常減壓蒸餾常減壓蒸餾-氧化工藝氧化工藝17 原油原油常壓渣油常壓渣油減壓渣油減壓渣油粘稠瀝青粘稠瀝青直餾瀝青（直餾瀝青（Straight asphalt）：原油蒸餾后所得到的復(fù)合：原油蒸餾后所得到的復(fù)合一定規(guī)格的石一定規(guī)格的石 油瀝青。較好的變形能力，溫度敏感性較大。油瀝青。較好的變形

8、能力，溫度敏感性較大。氧化瀝青氧化瀝青（oxidized asphalt）將空氣通入熱瀝青中制得的一將空氣通入熱瀝青中制得的一種石油瀝青較好的溫度穩(wěn)定性種石油瀝青較好的溫度穩(wěn)定性.液體瀝青（液體瀝青（liquid asphalt）：在粘稠瀝青中摻加煤油、汽油、：在粘稠瀝青中摻加煤油、汽油、柴油柴油乳化瀝青（乳化瀝青（Emulsifed asphalt）：水乳化劑瀝青：水乳化劑瀝青182.1.2 石油瀝青的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)石油瀝青的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)2.1.2.1 石油瀝青的化學(xué)元素組成石油瀝青的化學(xué)元素組成 碳碳C 氫氫 H 硫硫S 氧氧O 氮氮N 8288%；811%；06%；01.5%；01%釩

9、、鎳、鐵、鎂和鈣釩、鎳、鐵、鎂和鈣H/C 大慶：大慶：H/C=1.70勝利：勝利：H/C=1.62沙中：沙中：H/C=1.42192.1.2.2 石油瀝青的化學(xué)組分石油瀝青的化學(xué)組分化學(xué)組分：化學(xué)組分：化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、路用性能化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、路用性能三組分三組分多組分多組分四組分四組分：飽和分飽和分S芳香分芳香分A膠質(zhì)膠質(zhì)R瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)At20直鏈和支鏈脂肪烴及環(huán)烷烴、芳香烴組成，非極性，含量520飽和分芳香分膠質(zhì)瀝青質(zhì)瀝青中最低分子量的環(huán)烷芳香烴組成，平均分子量3002000，含量4065主要由C、H組成，并含有S、N、O等雜原子，是瀝青質(zhì)的溶劑和擴(kuò)散劑。一定程度上決定膠體類型（溶膠

10、、凝膠）最重的組分，平均分子量1000100000，含量12021表表2-1 瀝青四組分對(duì)瀝青性能的影響瀝青四組分對(duì)瀝青性能的影響 組分組分分子量分子量高溫粘度高溫粘度 低溫變形能力低溫變形能力化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性飽和分飽和分S500700芳香分芳香分A800900膠質(zhì)膠質(zhì)R12001300瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)At10002000蠟蠟（正構(gòu)烷烴）：高溫軟化、低溫結(jié)晶析出。主要存在（正構(gòu)烷烴）：高溫軟化、低溫結(jié)晶析出。主要存在于飽和分中，分為結(jié)晶和非結(jié)晶蠟。于飽和分中，分為結(jié)晶和非結(jié)晶蠟。222.1.2.3 瀝青的膠體結(jié)構(gòu)瀝青的膠體結(jié)構(gòu)膠體結(jié)構(gòu)模型膠體結(jié)構(gòu)模型：分散相分散相瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)At吸附膠體吸附膠

11、體R膠團(tuán)，膠團(tuán)，分散介質(zhì)分散介質(zhì)飽和分飽和分S、芳香分、芳香分A 瀝青質(zhì)是核心，一些瀝青質(zhì)聚集在一起，膠質(zhì)吸附在表面，逐漸向?yàn)r青質(zhì)是核心，一些瀝青質(zhì)聚集在一起，膠質(zhì)吸附在表面，逐漸向外擴(kuò)散，而使瀝青質(zhì)的膠核溶于油分（飽和分芳香分）中。外擴(kuò)散，而使瀝青質(zhì)的膠核溶于油分（飽和分芳香分）中。231)溶膠型結(jié)構(gòu)溶膠型結(jié)構(gòu)At的分子量低、數(shù)量少的分子量低、數(shù)量少直餾瀝青、液體瀝青直餾瀝青、液體瀝青特點(diǎn)：高溫粘度較低特點(diǎn)：高溫粘度較低 冷卻時(shí)為脆性固體冷卻時(shí)為脆性固體 具有牛頓流動(dòng)特性具有牛頓流動(dòng)特性 （剪應(yīng)力與剪變率呈線性）（剪應(yīng)力與剪變率呈線性）溶膠型結(jié)構(gòu)示意圖溶膠型結(jié)構(gòu)示意圖242)凝膠型結(jié)構(gòu)凝膠型

12、結(jié)構(gòu) At分子量大、數(shù)量多分子量大、數(shù)量多氧化瀝青、老化瀝青氧化瀝青、老化瀝青 特點(diǎn)：變形能力差，脆性；溫度敏感性低特點(diǎn)：變形能力差，脆性；溫度敏感性低3)溶凝膠型結(jié)構(gòu)溶凝膠型結(jié)構(gòu)瀝青質(zhì)含量適當(dāng)，并有較多膠質(zhì)作為保護(hù)，膠團(tuán)之間具有一定瀝青質(zhì)含量適當(dāng)，并有較多膠質(zhì)作為保護(hù)，膠團(tuán)之間具有一定吸引力。大多優(yōu)質(zhì)道路瀝青屬于這種類型。吸引力。大多優(yōu)質(zhì)道路瀝青屬于這種類型。25第二節(jié)第二節(jié) 石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)一、物理性質(zhì)一、物理性質(zhì)1）密度：）密度：d25或或d15 d瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)d膠質(zhì)膠質(zhì)d芳香分芳香分d飽和分飽和分2）體膨脹系數(shù)）體膨脹系數(shù)a：Vt=V0+at3）介電常數(shù)：與瀝青耐老

13、化性有關(guān)；英國(guó)研究認(rèn)為路面抗滑）介電常數(shù)：與瀝青耐老化性有關(guān)；英國(guó)研究認(rèn)為路面抗滑阻力的改善與介電常數(shù)有關(guān)。阻力的改善與介電常數(shù)有關(guān)。瀝青克拉瑪依歡喜嶺SHELL伊朗相對(duì)密度0.97311.0041.0341.03026 二、二、粘滯性粘滯性1）瀝青粘度的表示式）瀝青粘度的表示式 圖圖4-5牛頓液體牛頓液體 牛頓液體牛頓液體粘度粘度 （單位：（單位：Pas）圖圖4-6 與應(yīng)變速率與應(yīng)變速率 非牛頓液體非牛頓液體視粘度或表觀粘度視粘度或表觀粘度 C復(fù)合流動(dòng)系數(shù)復(fù)合流動(dòng)系數(shù)c*272）瀝青粘度測(cè)定方法）瀝青粘度測(cè)定方法 絕對(duì)粘度測(cè)定方法絕對(duì)粘度測(cè)定方法 毛細(xì)管粘度毛細(xì)管粘度示意圖示意圖1 旋轉(zhuǎn)粘度

14、旋轉(zhuǎn)粘度示意圖示意圖2 滑板粘度滑板粘度28毛細(xì)管粘度儀示意圖毛細(xì)管粘度儀示意圖在嚴(yán)格控制在嚴(yán)格控制溫度和真空溫度和真空度的條件下，度的條件下，測(cè)定一定體測(cè)定一定體積瀝青被吸積瀝青被吸過毛細(xì)管所過毛細(xì)管所需要的時(shí)間需要的時(shí)間2914Concentric CylinderConcentric Cylinder Rheometers R Mi Ri2LRRo-Ri旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)：測(cè)定瀝青施工溫度區(qū)的粘度雙筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)CCR30圖圖2-5 牛頓液體受力示意圖牛頓液體受力示意圖 粘滯系數(shù)粘滯系數(shù)dydvAFdydvAF ,31圖圖2-6 應(yīng)力與剪應(yīng)變速率的關(guān)系示意圖應(yīng)力與剪應(yīng)變速率的關(guān)系示意圖 c瀝青的復(fù)

15、合流動(dòng)系數(shù)瀝青的復(fù)合流動(dòng)系數(shù)32 條件粘度測(cè)定方法條件粘度測(cè)定方法 標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)法標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)法CT,d 單位單位 s 圖圖4-7標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì) 針入度法針入度法PT,m,t 單位單位0.1mm圖圖4-8針入度法針入度法 軟化點(diǎn)軟化點(diǎn)TR&B 單位單位圖圖4-9 軟化點(diǎn)測(cè)試軟化點(diǎn)測(cè)試（表征瀝青熱穩(wěn)定性表征瀝青熱穩(wěn)定性）針入度是等溫粘度針入度是等溫粘度 軟化點(diǎn)是等粘溫度軟化點(diǎn)是等粘溫度 33三、延性和脆性三、延性和脆性 延（展）性：延（展）性：瀝青受到外來作用時(shí)，所能承受的塑性變形的能力。瀝青受到外來作用時(shí)，所能承受的塑性變形的能力。延度延度單位單位cm，反映瀝青的塑性，反映瀝青的塑性圖圖4-

16、10 瀝青延度瀝青延度脆性：脆性：瀝青在低溫條件下，受到瞬間荷載作用，常表現(xiàn)脆性破壞。瀝青在低溫條件下，受到瞬間荷載作用，常表現(xiàn)脆性破壞。2)脆點(diǎn)脆點(diǎn)TFrass 單位單位，反映瀝青低溫變形能力，反映瀝青低溫變形能力圖瀝青脆點(diǎn)儀圖瀝青脆點(diǎn)儀 瀝青的三態(tài)：流動(dòng)瀝青的三態(tài)：流動(dòng)橡膠橡膠玻璃玻璃 軟化點(diǎn)軟化點(diǎn) 脆點(diǎn)脆點(diǎn)低溫高溫34圖圖4-7 標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)測(cè)定液體瀝青示意圖測(cè)定液體瀝青示意圖規(guī)定的溫度條件下，通過規(guī)規(guī)定的溫度條件下，通過規(guī)定的流孔直徑，流出定的流孔直徑，流出50mL體積所需時(shí)間，以體積所需時(shí)間，以s為單位。為單位。如如C25，5=100，表示試驗(yàn)，表示試驗(yàn)溫度溫度25，流孔直徑

17、，流孔直徑5mm，需要時(shí)間需要時(shí)間100s。35圖圖2-8 2-8 針入度法測(cè)定粘稠瀝青針入度示意圖針入度法測(cè)定粘稠瀝青針入度示意圖 在規(guī)定溫度條件下，在規(guī)定溫度條件下，以規(guī)定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)以規(guī)定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)針經(jīng)過規(guī)定時(shí)間貫針經(jīng)過規(guī)定時(shí)間貫入瀝青試樣的深度，入瀝青試樣的深度，以以1/10mm為單位為單位P25,100,5=60表示：表示：試驗(yàn)溫度試驗(yàn)溫度25質(zhì)量質(zhì)量100g歷時(shí)歷時(shí)5s貫入瀝青深度貫入瀝青深度6mm 36圖2-9 軟化點(diǎn)測(cè)試示意圖 條件粘度條件粘度硬化點(diǎn)硬化點(diǎn) 滴落點(diǎn)滴落點(diǎn)T R&B()取滴落點(diǎn)與硬化點(diǎn)之間溫度間隙87.21作為軟化點(diǎn)。產(chǎn)生25.4mm垂度時(shí)的溫度。37圖圖4-10

18、4-10 瀝青延度測(cè)試示意圖瀝青延度測(cè)試示意圖 38圖圖4-114-11瀝青脆點(diǎn)儀和彎曲器瀝青脆點(diǎn)儀和彎曲器 39四、四、瀝青的感溫性瀝青的感溫性感溫性感溫性：瀝青的粘度隨溫度的不同瀝青的粘度隨溫度的不同而產(chǎn)生明顯的變化的特性而產(chǎn)生明顯的變化的特性感溫性評(píng)價(jià)指標(biāo)感溫性評(píng)價(jià)指標(biāo)：針入度指數(shù)（針入度指數(shù)（PI）針入度粘度指數(shù)針入度粘度指數(shù)PVN粘度溫度數(shù)粘度溫度數(shù)VTNlogP=AT+K401 1）針入度指數(shù)）針入度指數(shù)PIPI的計(jì)算的計(jì)算1）針入度與溫度的關(guān)系（普費(fèi)、范德波爾等）針入度與溫度的關(guān)系（普費(fèi)、范德波爾等）針入度與溫度關(guān)系針入度與溫度關(guān)系 logP=AT+K2）針入度指數(shù)的確定（普費(fèi)等

19、人）針入度指數(shù)的確定（普費(fèi)等人）令令：感溫性最大：感溫性最大A=，PI值為值為-10 感溫性最小感溫性最小A=0，PI值為值為+20 501PI10PI20A1050130PIA41255s 100g,25lg800lgB&RTPA lglg2121TTPPA A A的確定方法的確定方法:2)針入度針入度-溫度感應(yīng)性系數(shù)溫度感應(yīng)性系數(shù) A 的確定方法的確定方法42針入度針入度-溫度感應(yīng)性系數(shù)溫度感應(yīng)性系數(shù) A 的確定方法的確定方法 通過幾組數(shù)據(jù)的回歸通過幾組數(shù)據(jù)的回歸 查圖查圖433 3）針入度指數(shù)與膠體結(jié)構(gòu)的關(guān)系）針入度指數(shù)與膠體結(jié)構(gòu)的關(guān)系 PI+2 凝膠型瀝青凝膠型瀝青 PI=-2+2 溶

20、凝膠型瀝青溶凝膠型瀝青4 4）當(dāng)量軟化點(diǎn)（）當(dāng)量軟化點(diǎn)（T T800800）和當(dāng)量脆點(diǎn)值（）和當(dāng)量脆點(diǎn)值（T T1.21.2）由由logP=AT+K：P=800 P=1.2 9031.2log800800AKAKT 0792.0log1.2 1.2AKAKT44瀝青的技術(shù)性質(zhì)瀝青的技術(shù)性質(zhì)粘滯性：瀝青抵抗剪切變形的能力粘滯性：瀝青抵抗剪切變形的能力 評(píng)價(jià)指標(biāo)：評(píng)價(jià)指標(biāo)：粘度粘度內(nèi)摩阻力（粘滯系數(shù)）內(nèi)摩阻力（粘滯系數(shù)）針入度針入度稠度、粘度稠度、粘度 軟化點(diǎn)軟化點(diǎn)粘度、感溫性粘度、感溫性延性延性 評(píng)價(jià)指標(biāo)：評(píng)價(jià)指標(biāo)：延度延度塑性塑性感溫性：感溫性：瀝青的粘度隨溫度的不同而產(chǎn)生明顯的變化的特性瀝青

21、的粘度隨溫度的不同而產(chǎn)生明顯的變化的特性 評(píng)價(jià)指標(biāo)：評(píng)價(jià)指標(biāo)：針入度指數(shù)針入度指數(shù)感溫性、膠體結(jié)構(gòu)感溫性、膠體結(jié)構(gòu) 軟化點(diǎn)軟化點(diǎn)45五、五、瀝青的粘彈性瀝青的粘彈性1）瀝青材料的粘）瀝青材料的粘-彈性現(xiàn)象彈性現(xiàn)象插圖插圖 蠕變?nèi)渥冊(cè)趹?yīng)力保持不變的情況下，應(yīng)變隨時(shí)間增加而增加在應(yīng)力保持不變的情況下，應(yīng)變隨時(shí)間增加而增加 應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛在保持應(yīng)變不變的情況下，應(yīng)力隨時(shí)間增加逐在保持應(yīng)變不變的情況下，應(yīng)力隨時(shí)間增加逐漸衰減漸衰減插圖插圖 2）瀝青的勁度模量）瀝青的勁度模量 定義：在一定溫度、荷載作用時(shí)間條件下，瀝青彈性變形定義：在一定溫度、荷載作用時(shí)間條件下，瀝青彈性變形部分與永久變形部分的比例。

22、部分與永久變形部分的比例。S=(/)t,T 確定方法：確定方法：滑板粘度試驗(yàn)滑板粘度試驗(yàn) 瀝青勁度模量諾模圖：瀝青勁度模量諾模圖：荷載作用時(shí)間荷載作用時(shí)間 路面溫度差路面溫度差:Tp-TR&B 瀝青的瀝青的PI46瀝青材料的粘彈性現(xiàn)象瀝青材料的粘彈性現(xiàn)象47蠕變與應(yīng)力松弛現(xiàn)象蠕變與應(yīng)力松弛現(xiàn)象蠕變?nèi)渥冊(cè)趹?yīng)力保持不變?cè)趹?yīng)力保持不變的情況下，應(yīng)變隨時(shí)間增的情況下，應(yīng)變隨時(shí)間增加而增加的現(xiàn)象加而增加的現(xiàn)象應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛在保持應(yīng)變不變?cè)诒３謶?yīng)變不變的情況下，應(yīng)力隨時(shí)間的增加的情況下，應(yīng)力隨時(shí)間的增加而逐漸減弱（衰減）的現(xiàn)象而逐漸減弱（衰減）的現(xiàn)象48由針入度指數(shù)預(yù)測(cè)瀝青勁度49圖圖2-15 瀝青勁度

23、模量諾模圖瀝青勁度模量諾模圖 時(shí)間標(biāo)尺：荷重作用時(shí)間時(shí)間標(biāo)尺：荷重作用時(shí)間(t)或頻率或頻率()溫度標(biāo)尺：路面溫度差（溫度標(biāo)尺：路面溫度差（TPTR&B）瀝青針入度指數(shù)瀝青針入度指數(shù)PI標(biāo)尺標(biāo)尺 勁度模量標(biāo)尺勁度模量標(biāo)尺50 六、六、瀝青的粘附性瀝青的粘附性 反映瀝青與集料的粘結(jié)能力反映瀝青與集料的粘結(jié)能力水損害水損害 影響因素影響因素：集料的親水性集料的親水性（石料對(duì)水的親和力大于對(duì)瀝青的親和力）（石料對(duì)水的親和力大于對(duì)瀝青的親和力）瀝青的粘度與極性瀝青的粘度與極性（瀝青中極性物質(zhì)瀝青酸、酸酐）（瀝青中極性物質(zhì)瀝青酸、酸酐）瀝青混合料的空隙率瀝青混合料的空隙率 評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)方法：水煮法和水浸

24、法水煮法和水浸法試樣試樣 光電分光光度法光電分光光度法 以顏料作為示蹤劑，此顏料對(duì)集料吸附，對(duì)瀝青不吸附。應(yīng)用分以顏料作為示蹤劑，此顏料對(duì)集料吸附，對(duì)瀝青不吸附。應(yīng)用分光光度劑很快測(cè)定出濃度變化。光光度劑很快測(cè)定出濃度變化。51瀝青路面坑洞瀝青路面坑洞15253瀝青路面坑洞瀝青路面坑洞154水煮法試樣水煮法試樣55七、七、瀝青的耐久性瀝青的耐久性瀝青的瀝青的“老化老化”現(xiàn)象現(xiàn)象：瀝青性質(zhì)隨著時(shí)間推移而發(fā)生變化：瀝青性質(zhì)隨著時(shí)間推移而發(fā)生變化 變脆變硬變脆變硬老化老化 針入度下降、粘度增加、軟化點(diǎn)增加、瀝青變硬針入度下降、粘度增加、軟化點(diǎn)增加、瀝青變硬過程過程：貯存運(yùn)輸：貯存運(yùn)輸 加熱拌和加熱拌

25、和 使用使用原因原因：熱、氧氣、紫外線等下：熱、氧氣、紫外線等下輕質(zhì)組分揮發(fā)；輕質(zhì)組分揮發(fā)；氧化、組分轉(zhuǎn)化氧化、組分轉(zhuǎn)化老化前后瀝青紅外光譜（1700cm1）5657老化對(duì)瀝青組分的影響組分勝利100號(hào)瀝青老化前老化后飽和分11.611.8芳香分40.738.7膠質(zhì)42.835.9瀝青質(zhì)4.511.0老化對(duì)瀝青膠體結(jié)構(gòu)的影響溶膠溶凝膠溶凝膠凝膠58老化性能評(píng)價(jià)方法老化性能評(píng)價(jià)方法 蒸發(fā)損失試驗(yàn)：質(zhì)量損失、針入度比、延度蒸發(fā)損失試驗(yàn)：質(zhì)量損失、針入度比、延度 將將50g瀝青加入直徑瀝青加入直徑55mm深深35mm的器皿中的器皿中163 、5h 薄膜加熱試驗(yàn)薄膜加熱試驗(yàn)插圖插圖4-17 旋轉(zhuǎn)薄膜烘

26、箱試驗(yàn)旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)插圖插圖4-18 PAV壓力老化試驗(yàn)壓力老化試驗(yàn)插圖插圖八、八、安全性安全性閃點(diǎn)和燃點(diǎn)閃點(diǎn)和燃點(diǎn)石油瀝青：克利夫蘭開口杯法（石油瀝青：克利夫蘭開口杯法（COC）液體瀝青：泰格式開口杯法（液體瀝青：泰格式開口杯法（TOC）閃點(diǎn)：閃點(diǎn)：出現(xiàn)瞬間藍(lán)色火焰；出現(xiàn)瞬間藍(lán)色火焰；燃點(diǎn)：燃點(diǎn)：持續(xù)持續(xù)5s火焰火焰59圖圖4-174-17瀝青薄膜加熱烘箱示意圖瀝青薄膜加熱烘箱示意圖 試件：試件：50g瀝青試樣，瀝青試樣，膜厚度膜厚度3mm試驗(yàn)條件：試驗(yàn)條件：163，5h試驗(yàn)指標(biāo)：質(zhì)量損失試驗(yàn)指標(biāo)：質(zhì)量損失 針入度比針入度比 延度延度圓盤：內(nèi)徑 139.7mm 深 9.5mm60圖圖4-1

27、84-18瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜加熱烘箱示意圖瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜加熱烘箱示意圖 試件：試件：35g瀝青試樣，裝入高瀝青試樣，裝入高140mm，直徑直徑64mm開口玻璃瓶開口玻璃瓶試驗(yàn)條件：試驗(yàn)條件：163，75min 4000 ml/min，15 RPM61PAV壓力老化試驗(yàn)儀壓力老化試驗(yàn)儀試件：試件：RTFOT后的薄膜試樣后的薄膜試樣試驗(yàn)條件：試驗(yàn)條件：90110，20h，2.07MPa62瀝青閃點(diǎn)儀示意圖瀝青閃點(diǎn)儀示意圖63第三節(jié)第三節(jié) 石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、重交通道路石油瀝青質(zhì)量要求一、重交通道路石油瀝青質(zhì)量要求按按P25分級(jí)分級(jí)：AH-50、AH-70、AH-90、AH-110和和A

28、H-130 4060 6080 8090 90110 110130其它指標(biāo)其它指標(biāo)：軟化點(diǎn)、延度：軟化點(diǎn)、延度(15C)、含蠟量、溶解度、閃點(diǎn)、含蠟量、溶解度、閃點(diǎn)、密度密度(15C)、薄膜加熱試驗(yàn)薄膜加熱試驗(yàn)(殘留物質(zhì)量損失、針入度比、殘留物質(zhì)量損失、針入度比、延度延度)64測(cè)試項(xiàng)目標(biāo)號(hào)AH-70AH-90針入度（25），），0.1mm608080100延度（15），），cm，大于，大于100100軟化點(diǎn)，44544252閃點(diǎn)，不低于230230溶解度，大于9999含蠟量，33密度（15），），g/cm3實(shí)測(cè)記錄實(shí)測(cè)記錄薄膜烘箱老化質(zhì)量損失，不大于0.81.0針入度比，5550延度（25），

29、），cm5075延度（15），），cm實(shí)測(cè)記錄實(shí)測(cè)記錄重交通道路瀝青質(zhì)量要求（GB50009296）65二、交通部道路瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)二、交通部道路瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按按P25 分級(jí)分級(jí):160號(hào)、號(hào)、130號(hào)、號(hào)、110號(hào)、號(hào)、90號(hào)、號(hào)、70號(hào)、號(hào)、50號(hào)、號(hào)、30號(hào)號(hào)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不同：與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不同：（1）增加氣候分區(qū)、使用等級(jí)）增加氣候分區(qū)、使用等級(jí) （2）增加指標(biāo)：針入度指數(shù)、粘度（）增加指標(biāo)：針入度指數(shù)、粘度（60C）、延）、延度度(10C)（3）標(biāo)準(zhǔn)提高：如）標(biāo)準(zhǔn)提高：如A級(jí)瀝青含蠟量不大于級(jí)瀝青含蠟量不大于2.266第四節(jié)第四節(jié) 其他瀝青其他瀝青一、一、煤瀝青煤瀝青生產(chǎn)方法：生產(chǎn)方法：將煤

30、在隔絕空氣條件下進(jìn)行干餾，制取焦碳或煤氣后將煤在隔絕空氣條件下進(jìn)行干餾，制取焦碳或煤氣后所得到的副產(chǎn)品煤焦油，再經(jīng)過蒸餾而制得的副產(chǎn)所得到的副產(chǎn)品煤焦油，再經(jīng)過蒸餾而制得的副產(chǎn)品，故也稱煤焦油瀝青。分為品，故也稱煤焦油瀝青。分為軟煤瀝青軟煤瀝青（液體、半固（液體、半固體）和體）和硬煤瀝青硬煤瀝青（固體）。（固體）?；瘜W(xué)組成：化學(xué)組成：C含量含量90以上，以上，C/H比要比石油瀝青大。相對(duì)密度比要比石油瀝青大。相對(duì)密度1.2567化學(xué)組分：化學(xué)組分：游離炭、樹脂、油分等，還含有萘、蒽、酚等有游離炭、樹脂、油分等，還含有萘、蒽、酚等有害物質(zhì)。害物質(zhì)。膠體結(jié)構(gòu)：膠體結(jié)構(gòu)：游離炭和硬樹脂組成膠體微粒為分散相，油分為游離炭和硬樹脂組成膠體微粒為分散相，油分為分散介質(zhì)，而軟樹脂則吸附于固態(tài)分散相周圍，分散介質(zhì)，而軟樹脂則吸附于固態(tài)分散相周圍，逐漸向外擴(kuò)散，并融于油分中。逐漸向外擴(kuò)散，并融于油分中。煤瀝青煤瀝青684.2.2 乳化瀝青4.2.3 改性瀝青第第4章章 復(fù)習(xí)題復(fù)習(xí)題 瀝青的化學(xué)組分及瀝青的膠體結(jié)構(gòu)瀝青的化學(xué)組分及瀝青的膠體結(jié)構(gòu) 瀝青的三大指標(biāo)及其表征瀝青的什么性能？瀝青的三大指標(biāo)及其表征瀝青的什么性能？在我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中，瀝青等級(jí)劃分指標(biāo)是什么？在我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中，瀝青等級(jí)劃分指標(biāo)是什么？瀝青的感溫性？評(píng)價(jià)指標(biāo)瀝青的感溫性？評(píng)價(jià)指標(biāo)PI及其計(jì)算方法及其計(jì)算方法