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1、第 四 章 瀝 青 材 料 二 、 分 類一 、 概 念 :瀝 青 材 料 是 一 種 有 機(jī) 膠 凝 材 料 ， 其 內(nèi) 部 組 成 是 一 些 十 分 復(fù) 雜 的 碳 氫 化 合 物 及 其 非 金 屬 衍 生 物 的 混 合 物 。 第 二 節(jié) 石 油 瀝 青 Petroleum asphalt 一 、 生 產(chǎn) 工 藝二 、 分 類 1.按 原 油 成 分 ： 石 蠟 基 瀝 青 （ 含 蠟 量 5%） （ 蠟 常 溫 下 以 結(jié) 晶 形 式 存 在 ， 降 低 瀝 青 的 黏 結(jié) 性 和 塑 性 ） ； 瀝 青 基 瀝 青 或 環(huán) 烷 基 瀝 青 （ 含 蠟 量 300， 液 體 瀝

2、青 針 入 度 =300， 黏 稠 瀝 青 ： 又 分 為 固 體 瀝 青 （ 40） 和 半 固 體 瀝 青 (40-300) 三 、 石 油 瀝 青 的 組 成 瀝 青 分 子 通 式 是 ： ， 通 常 在 石 油 瀝青 中 碳 含 量 為 80%-87%， 氫 為 10%-15%， 氧 、 硫 、 和 氮 的含 量 少 于 3%。 由 于 石 油 瀝 青 化 學(xué) 組 成 結(jié) 構(gòu) 的 復(fù) 雜 性 ， 工程 上 常 將 瀝 青 所 含 烴 類 化 合 物 中 化 學(xué) 性 質(zhì) 相 近 的 成 分 歸類 分 析 ， 從 而 劃 分 為 若 干 組 ， 即 用 組 分 進(jìn) 行 分 析 。 dcb

3、ann NSOHC 2 1.三 組 分 分 析 法 （ 1） 油 分 ： 粘 性 液 體 ， 使 瀝 青 具 有 流 動(dòng) 性（ 2） 樹 脂 ： 半 固 體 ， 有 酸 性 和 中 性 之 分 酸 性 樹 脂 （ 地 瀝 青 酸 、 地 瀝 青 酸 酐 ） ： 提 高 黏 附性 中 性 樹 脂 （ 含 量 多 ） ： 使 瀝 青 具 有 可 塑 性 。（ 3） 瀝 青 質(zhì) ： 固 體 粉 末 ， 使 瀝 青 具 有 粘 性 和 耐 高 溫 性 ， 但 也 降 低 瀝 青 的 塑 性 。 含 量 高 ， 瀝 青 變 硬 、 變 脆 。 2.四 組 分 分 析 法 瀝 青 質(zhì) 、 飽 和 分 、

4、芳 香 分 、 膠 質(zhì)（ 1） 飽 和 分 ： 也 稱 飽 和 烴 。 相 當(dāng) 于 油 分 ， 在 老 化 過 程 中 基 本 不 變 。（ 2） 芳 香 分 ： 亦 稱 芳 香 烴 。 相 當(dāng) 于 油 分 的 一 種 ， 老 化 過 程 中 部 分 會(huì) 轉(zhuǎn) 變 成 膠 質(zhì) 。（ 3） 膠 質(zhì) ： 相 當(dāng) 于 樹 脂 。（ 4） 瀝 青 質(zhì) 。 3.瀝 青 的 含 蠟 量 （ 對(duì) 路 面 性 能 的 影 響 ） 高 溫 時(shí) ， 石 蠟 變 軟 ， 導(dǎo) 致 瀝 青 路 面 的 高 溫 穩(wěn) 定 性 降低 ， 出 現(xiàn) 車 轍 ， 另 一 方 面 ， 低 溫 會(huì) 使 瀝 青 變 脆 硬 ， 導(dǎo) 致 路

5、面 低 溫 抗 裂 性 降 低 ， 出 現(xiàn) 裂 縫 ， 且 蠟 會(huì) 使 石 料 與 瀝 青 之 間的 粘 附 性 降 低 ， 使 路 面 石 料 與 瀝 青 產(chǎn) 生 剝 落 ， 造 成 路 面 的破 壞 ； 石 蠟 的 存 在 還 會(huì) 降 低 瀝 青 路 面 的 抗 滑 性 能 。 四 、 石 油 瀝 青 的 結(jié) 構(gòu)1.膠 體 理 論 瀝 青 的 膠 體 結(jié) 構(gòu) 是 以 瀝 青 質(zhì) 為 膠 核 ， 膠 質(zhì) 被 吸 附其 表 面 ， 并 逐 漸 向 外 擴(kuò) 散 形 成 膠 團(tuán) ， 膠 團(tuán) 再 分 散 于 芳香 分 和 飽 和 分 中 。2.膠 體 結(jié) 構(gòu) 類 型 （ 三 種 ） a、 溶 膠 型

6、 結(jié) 構(gòu) b、 溶 凝 膠 型 結(jié) 構(gòu) c、 凝 膠 型 結(jié) 構(gòu)溶 膠 結(jié) 構(gòu) ： 瀝 青 質(zhì) 含 量 少 ， 飽 和 分 和 芳 香 分 、 膠 質(zhì) 多 。凝 膠 結(jié) 構(gòu) ： 瀝 青 質(zhì) 含 量 較 多 ， 并 有 相 應(yīng) 數(shù) 量 的 膠 質(zhì) 形 成 膠 團(tuán) ， 使 得 膠 團(tuán) 的 相 互 移 動(dòng) 較 困 難 。溶 -凝 膠 結(jié) 構(gòu) ： 適 中 （ 理 想 結(jié) 構(gòu) ） 。 3.膠 體 結(jié) 構(gòu) 的 評(píng) 價(jià) 方 法 針 入 度 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 入 度 指 數(shù) 和 膠 體 結(jié)

7、 構(gòu) 類 型 五 、 石 油 瀝 青 的 技 術(shù) 性 質(zhì)1.黏 滯 性 ： 指 瀝 青 在 外 力 作 用 下 抵 抗 變 形 的 能 力 ， 其 大 小 取 決 于 瀝 青 的 化 學(xué) 組 分 及 溫 度 。 用 黏 度 表 示 。 1） 瀝 青 的 絕 對(duì) 黏 度 （ 動(dòng) 力 黏 度 ） 2） 瀝 青 的 相 對(duì) 黏 度 （ 條 件 黏 度 ） 技 術(shù) 指 標(biāo) ： 針 入 度 、 黏 度 瀝 青 絕 對(duì) 黏 度 概 念 圖 針 入 度 penetration 針 入 度 試 驗(yàn) 適 用 于 測(cè) 定 道 路 石油 瀝 青 稠 度 ， 針 入 度 劃 分 瀝 青 技 術(shù)等 級(jí) 的 重 要 指

8、標(biāo) 。 1） 定 義 ： 在 規(guī) 定 的 溫 度 和 時(shí)間 內(nèi) ， 附 加 一 定 質(zhì) 量 的 標(biāo) 準(zhǔn) 針 垂 直貫 入 試 樣 的 深 度 ， 以 0.1mm表 示 。 2） 表 示 方 法 ： 瀝 青 針 入 度 試 驗(yàn) 示 意 圖 tmTP , 65)5,100,25( sgCP o 黏 度 viscosity 1） 定 義 ： 液 態(tài) 瀝 青 在 規(guī) 定 溫 度 條 件 下 ，通 過 規(guī) 定 的 流 孔 直 徑 ， 流 出 50ml體 積 所 需 要的 時(shí) 間 。 （ 適 用 于 測(cè) 定 液 體 石 油 瀝 青 、 軟 煤瀝 青 等 的 黏 度 ）2） 試 驗(yàn) 方 法 ： 標(biāo) 準(zhǔn) 粘

9、度 計(jì) 法3） 表 示 方 法 ： eg：4） 結(jié) 論 ： 相 同 的 溫 度 和 流 孔 條 件 下 ， 流 出 時(shí) 間越 長(zhǎng) ， 表 示 瀝 青 黏 度 越 大 。 dTC , sC 1005,60 道 路 標(biāo) 準(zhǔn) 黏 度 計(jì) 2.塑 性1） 定 義 :瀝 青 在 外 力 作 用 下 發(fā) 生 變 形 而 不 破 壞 的 能 力 。2） 影 響 因 素 ： 瀝 青 的 組 分 及 溫 度3） 衡 量 指 標(biāo) ： 延 度 4） 試 驗(yàn) ： 延 度 儀 測(cè) 定 延 度 試 件 結(jié) 論 ： 瀝 青 延 度 越 大 ， 塑 性 越 好 ，柔 性 和 抗 斷 裂 性 能 越 好 。 3.溫 度 穩(wěn) 定

10、 性1） 高 溫 敏 感 性 （ 用 軟 化 點(diǎn) 表 示 ， 單 位 ： ） 測(cè) 定 方 法 ： 環(huán) 球 法 軟 化 點(diǎn) 儀 ； 以 瀝 青 由 固 化 點(diǎn) 到 滴 落 點(diǎn) 的 溫 度 間 隔 的 87.21%為 軟化 點(diǎn) 。 環(huán) 球 法 的 軟 化 點(diǎn) 儀 定 義 ： 指 瀝 青 的 黏 滯 性 和 塑 性 隨 溫 度 升 降 而 變 化 的 性 能 。 2） 低 溫 抗 裂 性 （ 用 脆 點(diǎn) 表 示 ） 脆 點(diǎn) 的 表 示 ： 瀝 青 材 料 由 黏 塑 狀 態(tài) 轉(zhuǎn) 變 為 固 體 狀 態(tài) 達(dá) 到 條 件 脆 裂 時(shí) 的 溫 度 。 測(cè) 定 方 法 ： 弗 拉 斯 脆 點(diǎn) 儀軟 化 點(diǎn)

11、越 高 ， 表 明 瀝 青 的 耐 熱 性 越 好 ， 即 溫 度 穩(wěn) 定 性 愈 好 。瀝 青 的 三 大 指 標(biāo) ： 針 入 度 、 延 度 、 軟 化 點(diǎn)要 求 瀝 青 具 有 較 高 的 軟 化 點(diǎn) 和 較 低 的 脆 點(diǎn) 。 4.加 熱 穩(wěn) 定 性1） 定 義 ： 瀝 青 在 過 熱 或 長(zhǎng) 時(shí) 間 加 熱 過 程 中 ， 會(huì) 發(fā) 生 輕 質(zhì) 餾 分揮 發(fā) 、 氧 化 、 裂 化 、 聚 合 等 一 系 列 物 理 及 化 學(xué) 變 化 ， 使 瀝 青 的化 學(xué) 組 成 及 性 質(zhì) 相 應(yīng) 地 發(fā) 生 變 化 ， 稱 為 瀝 青 加 熱 穩(wěn) 定 性 。 2） 試 驗(yàn) ： 按 規(guī) 定 要

12、 進(jìn) 行 對(duì) 瀝 青 的 加 熱 質(zhì) 量 損 失 和 加 熱 后 殘 渣性 質(zhì) 的 試 驗(yàn)對(duì) 于 道 路 石 油 瀝 青 （ 黏 稠 瀝 青 ） ： 瀝 青 的 薄 膜 加 熱 試 驗(yàn)對(duì) 于 液 體 石 油 瀝 青 ： 液 體 石 油 瀝 青 蒸 餾 試 驗(yàn)測(cè) 定 ：1.質(zhì) 量 損 失 百 分 率2.針 入 度3.延 度 （ 25 ） (cm) 4.延 度 （ 15 ） (cm) 5.安 全 性2） 閃 點(diǎn) 測(cè) 定 方 法 ： 克 利 夫 蘭 開 口 杯 式 閃 點(diǎn) 測(cè) 定 儀1） 指 標(biāo) :主 要 是 閃 點(diǎn) 和 燃 點(diǎn) 。閃 點(diǎn) ： 指 加 熱 瀝 青 揮 發(fā) 出 可 燃 氣 體 與 空

13、氣 組 成 的 混 合 氣 體 在 規(guī)定 條 件 下 與 火 接 觸 ， 產(chǎn) 生 閃 光 時(shí) 的 瀝 青 溫 度 。燃 點(diǎn) ： 指 瀝 青 加 熱 產(chǎn) 生 的 混 合 氣 體 與 火 接 觸 ， 持 續(xù) 燃 燒 5s 以上 時(shí) 的 瀝 青 溫 度 ， 一 般 與 閃 點(diǎn) 相 差 10 。 各 種 瀝 青 的 最 高 加 熱 溫 度 都 必 須 低 于 其 閃 點(diǎn) 和 燃 點(diǎn) 。 6.溶 解 度 定 義 ： 石 油 瀝 青 在 三 氯 乙 烯 中 溶 解 的 百 分 率 。 （ 用 以 確 定 瀝 青 含 有 對(duì) 筑 路 有 利 的 有 效 成 分 的 百 分 含 量 ）7.含 水 量 含 水

14、危 害 ： 1.施 工 中 揮 發(fā) 太 慢 ， 影 響 施 工 速 度 2.加 熱 時(shí) “ 溢 鍋 ” 易 引 起 火 災(zāi) 3.造 成 材 料 損 失 ， 影 響 瀝 青 與 礦 質(zhì) 材 料 的 粘 結(jié) 。解 決 措 施 ： 在 熔 化 瀝 青 時(shí) ， 加 快 攪 拌 速 度 ， 促 進(jìn) 水 分 蒸 發(fā) ， 控 制 加 熱 溫 度 。粘 稠 瀝 青 用 水 分 測(cè) 定 儀 測(cè) 定 ， 液 體 瀝 青 可 直 接 抽 提 。 8. 其 他 性 能 指 標(biāo)（ 1） 針 入 度 指 數(shù) （ PI） ： 是 表 征 瀝 青 感 溫 性 和 膠 體 結(jié) 構(gòu) 的 指 標(biāo) 。 則 ： KATp lg 105

15、01 30 API A-針 入 度 溫 度 感 應(yīng) 性 系 數(shù) 得 出 ： 針 入 度 指 數(shù) 試 驗(yàn) 研 究 認(rèn) 為 ， 瀝 青 達(dá) 到 軟 化 點(diǎn) ，此 時(shí) 的 針 入 度 在 600 1000之 間 ， 假 定 為800（ 0.1mm） ， 溫 度 感 應(yīng) 性 系 數(shù) A可 由 式 ：25lg800lg & )100,5,25( BR gsCT PA （ 2） 勁 度 模 量定 義 ： 表 示 瀝 青 的 黏 性 和 彈 性 聯(lián) 合 效 應(yīng) 的 指 標(biāo) 。TtbS , PItTfS b , 根 據(jù) 瀝 青 材 料 的 針 入 度 指 數(shù) (PI)、 軟 化 點(diǎn) 、 路 面 溫 度 及 荷

16、 載 作 用 時(shí)間 （ 或 頻 率 ） 等 因 素 ， 可 通 過 勁 度 模 量 諾 模 圖 獲 得 瀝 青 的 勁 度 模 量 。 對(duì) 于 某 一 給 定 瀝 青 材 料 而 言 ， 彈 性 變 形 部 分 和 永 久 變 形 部 分 的比 例 ， 取 決 于 應(yīng) 力 、 荷 載 作 用 時(shí) 間 和 溫 度 。 瀝 青 的 勁 度 與 溫 度 、 荷 載 作 用 時(shí) 間 和 瀝 青 的 流 變 類 型 （ 即針 入 度 指 數(shù) PI） 等 參 數(shù) 有 關(guān) ， 故 ：T欲 求 勁 度 時(shí) 的 路 面 溫 度 與 瀝 青 軟 化 點(diǎn) 之 差 值 。 試 驗(yàn) 方 法 ： 水 煮 法 和 水 浸

17、法（ 3） 黏 附 性不 僅 與 瀝 青 的 性 質(zhì) 有 關(guān) ， 而 且 與 集 料 性 質(zhì) （ 酸 堿 性 ） 也 有 關(guān) 。（ 4） 老 化 瀝 青 在 自 然 因 素 （ 熱 、 氧 化 、 光 和 水 ） 作 用 下 ， 產(chǎn) 生 不 可 逆的 化 學(xué) 變 化 ， 導(dǎo) 致 路 用 性 能 劣 化 ， 稱 之 為 老 化 。直 接 影 響 瀝 青 路 面 的 使 用 質(zhì) 量 和 耐 久 性 。 一 般 應(yīng) 優(yōu) 先 使 用 堿 性 集 料 ， 當(dāng) 采 用 酸 性 石 料 時(shí) ， 可 摻 加各 種 抗 剝 劑 來 提 高 黏 附 性 。 其 組 分 變 化 規(guī) 律 為 ：油 分 樹 脂 瀝 青

18、 質(zhì) 飽 和 分 ， 芳 香 分 （ 較 慢 ） 膠 質(zhì) （ 較 快 ） 瀝 青 質(zhì) 瀝 青 的 大 氣 穩(wěn) 定 性 以 加 熱 蒸 發(fā) 損 失 百 分 率 和 加 熱前 后 針 入 度 比 來 評(píng) 定 。 瀝 青 隨 著 時(shí) 間 的 進(jìn) 展 ， 流 動(dòng) 性 和 塑 性 將 逐 漸 減 小 ， 硬 脆 性 逐 漸 增大 ， 直 至 脆 裂 ， 導(dǎo) 致 路 面 、 防 水 層 產(chǎn) 生 裂 縫 等 破 壞 等 。 將 瀝 青 抵 抗 老 化 的 能 力 稱 為 大 氣 穩(wěn) 定 性 ， 也 是 瀝 青 材 料 的 耐 久 性指 標(biāo) 。 蒸 發(fā) 損 失 百 分 數(shù) 愈 小 和 蒸 發(fā) 后 針 入 度

19、比 愈 大 ， 則 表 示 瀝 青 的大 氣 穩(wěn) 定 性 愈 好 ， 即 老 化 ” 愈 慢 。 1.道 路 石 油 瀝 青 的 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn)六 、 石 油 瀝 青 的 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn)2.道 路 液 體 石 油 瀝 青 的 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn)（ 1） 分 級(jí) ： A、 B、 C三 級(jí) ， 適 用 范 圍 見 表 4-3；（ 2） 標(biāo) 號(hào) ： 根 據(jù) 針 入 度 劃 分 160號(hào) 、 130號(hào) 、 110號(hào) 、 90號(hào) 、 70號(hào) 、 50號(hào) 、 30號(hào) 七 個(gè) 標(biāo) 號(hào) 。 隨 著 標(biāo) 號(hào) 增 加 ， 瀝 青 的 黏 度 減 小 （ 針 入 度 增 加 ） ， 塑 性增 加 （ 延 度 增 大 ）

20、 ， 而 溫 度 穩(wěn) 定 性 變 差 （ 軟 化 點(diǎn) 降 低 ） 。按 其 凝 結(jié) 速 度 分 快 凝 、 中 凝 、 慢 凝 三 個(gè) 等 級(jí) 3.怎 樣 劃 分 石 油 瀝 青 的 標(biāo) 號(hào) ？ 標(biāo) 號(hào) 大 小 與 瀝 青 主 要 性 質(zhì)間 的 關(guān) 系 如 何 ？ 在 施 工 中 選 用 瀝 青 時(shí) ， 是 不 是 標(biāo) 號(hào) 越 高的 瀝 青 質(zhì) 量 越 好 ？ 1.石 油 瀝 青 的 化 學(xué) 組 分 及 其 基 本 特 征 ？2.石 油 瀝 青 的 三 大 指 標(biāo) 是 什 么 ？ 分 別 表 示 瀝 青 的 什 么 性質(zhì) ？ 如 何 測(cè) 定 ？ 針 人 度 、 延 度 、 軟 化 點(diǎn) 統(tǒng) 稱

21、為 瀝 青 的 “ 三 大 指 標(biāo) ” 。 針 入 度 表 示 固 體 或 是 半 固 體 瀝 青 的 黏 性 指 標(biāo) ， 其 實(shí) 質(zhì) 反 映 了 瀝 青膠 體 結(jié) 構(gòu) 的 緊 密 程 度 ， 即 膠 團(tuán) 之 間 引 力 大 小 的 性 質(zhì) 。 對(duì) 于 固 態(tài) 瀝 青 主 要用 針 入 度 表 示 。 數(shù) 值 愈 大 ， 表 示 瀝 青 黏 性 愈 小 。 液 態(tài) 瀝 青 黏 性 用 黏 度 表示 。 延 度 是 表 示 瀝 青 塑 性 指 標(biāo) ， 是 指 瀝 青 受 到 外 力 作 用 時(shí) ， 產(chǎn) 生 連 續(xù) 變形 而 不 破 壞 ， 當(dāng) 外 力 撤 消 ， 能 保 持 獲 得 的 變 形

22、的 能 力 。 軟 化 點(diǎn) 是 表 示 瀝 青 溫 度 敏 感 性 的 指 標(biāo) ， 是 指 瀝 青 的 黏 性 和 塑 性 隨 溫度 變 化 而 改 變 程 度 的 性 能 。 軟 化 點(diǎn) 高 ， 反 映 需 要 在 較 高 溫 度 作 用 下 ， 才會(huì) 發(fā) 生 瀝 青 的 黏 性 流 動(dòng) ， 說 明 在 這 樣 的 使 用 狀 態(tài) 下 ， 瀝 青 的 塑 性 和 粘 性改 變 程 度 不 大 ， 即 溫 度 敏 感 性 小 。 若 在 相 同 使 用 條 件 下 ， 瀝 青 的 軟 化 點(diǎn)低 ， 則 塑 性 和 粘 性 變 化 大 ， 瀝 青 的 溫 度 敏 感 性 大 。2.石 油 瀝 青

23、 的 三 大 指 標(biāo) 是 什 么 ？ 分 別 表 示 瀝 青 的 什 么 性質(zhì) ？ 如 何 測(cè) 定 ？ 3.石 油 瀝 青 的 標(biāo) 號(hào) 主 要 是 根 據(jù) 瀝 青 的 針 入 度 劃 分 的 。 標(biāo) 號(hào) 由 小 到 大 ， 瀝 青性 質(zhì) 表 現(xiàn) 為 黏 性 逐 漸 降 低 、 塑 性 增 大 、 溫 度 敏 感 性 增 大 。 選 用 石 油 瀝 青 的 原 則 是 根 據(jù) 工 程 性 質(zhì) （ 房 屋 、 道 路 、 防 腐 ） 及 當(dāng) 地氣 候 條 件 、 所 處 工 程 部 位 （ 層 面 、 地 下 ） 來 選 用 。 在 滿 足 上 述 要 求 的 前 提下 ， 盡 量 選 用 標(biāo) 號(hào)

24、 高 的 石 油 瀝 青 ， 以 保 證 有 較 長(zhǎng) 的 使 用 年 限 。 這 是 因 為 標(biāo)號(hào) 高 的 瀝 青 比 標(biāo) 號(hào) 低 的 瀝 青 含 油 分 多 ， 其 揮 發(fā) 、 變 質(zhì) 所 需 時(shí) 間 較 長(zhǎng) ， 不 易變 硬 ， 所 以 抗 老 化 能 力 強(qiáng) ， 耐 久 性 好 。 但 是 標(biāo) 號(hào) 太 高 瀝 青 也 會(huì) 出 現(xiàn) 軟 化 點(diǎn)較 低 的 現(xiàn) 在 ， 在 高 溫 環(huán) 境 下 使 用 就 會(huì) 出 現(xiàn) 流 淌 等 現(xiàn) 在 ， 所 以 說 瀝 青 不 是 標(biāo)號(hào) 越 高 質(zhì) 量 越 好 。 第 二 節(jié) 其 他 瀝 青 其 他 瀝 青改 性 瀝 青 乳 化 瀝 青 煤 瀝 青 一 、

25、煤 瀝 青 煤 瀝 青 是 煙 煤 煉 焦 或 制 煤 氣 時(shí) ， 從 干 餾 所 揮 發(fā) 的 物 質(zhì) 中冷 凝 出 煤 焦 油 ， 將 焦 油 再 繼 續(xù) 蒸 餾 提 取 輕 油 、 中 油 及 重 油 后所 剩 的 殘 渣 ， 即 是 煤 瀝 青 。 根 據(jù) 干 餾 溫 度 的 不 同 ， 分 為 ： 高 溫 煤 焦 油 路 用 煤 焦 油 ，及 低 溫 煤 焦 油 兩 類 。1.煤 瀝 青 的 化 學(xué) 組 成 和 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 1） 化 學(xué) 組 成 游 離 碳 （ 自 由 碳 ） ： 增 加 瀝 青 的 黏 滯 性 、 提 高 熱 穩(wěn) 定 性 樹 脂 ： 硬 樹 脂 ： 黏 滯 性 軟

26、 樹 脂 ： 塑 性 油 分 ： 流 動(dòng) 性 2） 煤 瀝 青 的 結(jié) 構(gòu) 膠 體 分 散 系 此 外 ， 煤 瀝 青 中 還 含 有 少 量 堿 性 物 質(zhì) （ 吡 啶 、 喹 啉 等 ） 和 酸 性 物 質(zhì)（ 酚 ） ， 酚 有 毒 且 能 溶 于 水 。 煤 瀝 青 中 的 酸 性 物 質(zhì) 都 屬 表 面 活 性 物 質(zhì) ， 其 含 量 高 于 石 油 瀝 青 。 所 以煤 瀝 青 表 面 活 性 比 石 油 瀝 青 高 ， 與 石 料 黏 結(jié) 力 好 。2.煤 瀝 青 的 技 術(shù) 性 質(zhì) 和 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 1） 煤 瀝 青 的 技 術(shù) 性 質(zhì) 與 石 油 瀝 青 的 差 異 ： 煤

27、瀝 青 含 有 較 多 不 飽 和 的 碳 氫 化 合 物 ， 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 差 ， 所以 大 氣 穩(wěn) 定 性 差 ， 易 老 化 。 煤 瀝 青 含 有 較 多 的 游 離 碳 ， 塑 性 較 差 ， 使 用 時(shí) 易 因 受 力 變形 而 開 裂 。 可 溶 性 樹 脂 含 量 多 ， 受 熱 易 軟 化 ， 所 以 溫 度 穩(wěn) 定 性 差 。 煤 瀝 青 所 含 的 酸 、 堿 性 物 質(zhì) 都 是 表 面 活 性 物 質(zhì) ， 與 礦料 的 粘 結(jié) 力 較 強(qiáng) 。 煤 瀝 青 含 有 酚 、 蒽 油 等 有 毒 物 質(zhì) ， 防 腐 性 能 好 。 煤 瀝 青 的 密 度 比 石 油 瀝

28、 青 大 。 由 于 煤 瀝 青 的 主 要 技 術(shù) 性 質(zhì) 比 石 油 瀝 青 差 ， 但 煤 瀝 青 與 礦 料 的黏 結(jié) 性 好 ， 適 量 摻 入 石 油 瀝 青 中 ， 可 增 強(qiáng) 石 油 瀝 青 的 黏 結(jié) 力 ， 但 不應(yīng) 隨 意 混 合 ， 否 則 產(chǎn) 生 沉 渣 、 變 質(zhì) 等 現(xiàn) 象 ， 黏 結(jié) 性 急 劇 下 降 甚 至 完全 失 去 粘 結(jié) 力 。 2） 煤 瀝 青 的 技 術(shù) 指 標(biāo) 黏 度 ： 用 標(biāo) 準(zhǔn) 黏 度 計(jì) 測(cè) 量 。 與 液 體 瀝 青 一 樣 。 蒸 餾 試 驗(yàn) 餾 分 含 量 及 殘 渣 性 質(zhì) ： 測(cè) 定 試 樣 受 熱 時(shí) ， 在 規(guī) 定 溫 度

29、范 圍 內(nèi) 蒸 出 的 餾 分 含 量 ， 及 蒸 餾 后 殘 留 物 的 含 量 。 餾 分 含 量 的 限 制 控 制 了 煤 瀝 青 由 于 蒸 發(fā) 而 老 化 的 安 全 性 ； 殘 渣 性 質(zhì) 試 驗(yàn) 保 證 了 煤 瀝 青 殘 渣 具 有 適 宜 的 黏 結(jié) 性 。 煤 瀝 青 焦 油 酸 含 量 ： 導(dǎo) 致 路 面 強(qiáng) 度 降 低 ， 且 有 毒 ， 在 瀝 青 中 的含 量 必 須 加 以 限 制 。 含 萘 量 ： 萘 是 有 害 物 且 易 升 華 ， 有 毒 ， 能 加 速 老 化 ， 萘 易 使 瀝青 失 去 塑 性 。 含 量 越 低 越 好 。 甲 苯 不 溶 物

30、： 瀝 青 中 不 溶 于 甲 苯 的 物 質(zhì) 。 水 分 ： 過 量 的 水 分 造 成 瀝 青 損 失 ， 易 引 起 火 災(zāi) 。 3.煤 瀝 青 與 石 油 瀝 青 的 鑒 別 （ 見 后 頁(yè) 表 ） 鑒 別 方 法 石 油 瀝 青 煤 瀝 青相 對(duì) 密 度 接 近 1.0 1.25 1.28燃 燒 煙 少 ， 無 色 ， 無 毒 煙 多 ， 黃 色 ， 臭 味 大 ， 有 毒顏 色 呈 輝 亮 褐 色 濃 黑 色溶 解 試 驗(yàn) 可 溶 于 汽 油 或 煤 油 難 溶 于 汽 油 或 煤 油捶 擊 韌 性 較 好 ， 有 彈 性 感 ， 不 易 碎 韌 性 差 ， 較 脆大 氣 穩(wěn) 定

31、性 較 高 較 低抗 腐 蝕 性 弱 強(qiáng)石 油 瀝 青 和 煤 瀝 青 的 簡(jiǎn) 易 鑒 別 方 法 二 、 乳 化 瀝 青1.概 述 1） 定 義 ： 石 油 瀝 青 與 水 在 乳 化 劑 、 穩(wěn) 定 劑 等 的 作 用 下 ， 經(jīng) 乳 化 加 工 制 的 的 均 勻 瀝 青 產(chǎn) 品 ， 在 常 溫 下 具 有 較 好 的 流 動(dòng) 性 。 2） 優(yōu) 點(diǎn) ： 冷 態(tài) 施 工 ， 操 作 方 便 ， 節(jié) 約 能 源 可 在 潮 濕 地 基 上 施 工 （ 與 濕 集 料 拌 和 ， 具 有 足 夠 的 黏 結(jié) 力 ） 無 毒 、 無 臭 、 施 工 安 全 ， 環(huán) 保 、 污 染 少3） 缺 點(diǎn)

32、 ： 穩(wěn) 定 性 差 ， 貯 存 期 不 超 過 半 年 （ 貯 存 期 長(zhǎng) 易 產(chǎn) 生 分 層 ） 修 筑 路 面 成 型 期 長(zhǎng) 2.組 成 材 料乳 化 瀝 青 = 瀝 青 + 乳 化 劑 + 穩(wěn) 定 劑 + 水 1） 瀝 青 （ 主 要 組 成 材 料 ， 占 55-70 ）2） 乳 化 劑 （ 關(guān) 鍵 材 料 ） 瀝 青 乳 化 劑 是 表 面 活 性 劑 的 一 種 類 型 ， 分 子 結(jié) 構(gòu) 中 的 親 水 基 團(tuán) 和 親 油 基 團(tuán) 能 使 互 不 相 容 的 瀝 青 與 水 連 接 起 來 。 分 類 按 親 水 基 在 水 中 是 否 電 離 分 ： 離 子 型 和 非 離

33、 子 型 乳 化 劑 ；離 子 型 乳 化 劑 又 分 為 ： 陰 離 子 型 、 陽 離 子 型 和 兩 性 離 子 型 乳 化 劑 。 3） 穩(wěn) 定 劑 作 用 ： 為 了 儲(chǔ) 存 或 施 工 時(shí) 增 加 瀝 青 的 穩(wěn) 定 性 分 類 ： 有 機(jī) 穩(wěn) 定 劑 和 無 機(jī) 穩(wěn) 定 劑 用 量 ： 為 瀝 青 乳 液 的 0.1 -0.154） 水 作 用 ： 起 潤(rùn) 濕 、 溶 解 及 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 作 用 。 (2)要 求 ： 不 含 雜 質(zhì) ， 對(duì) 硬 度 也 有 要 求 ， 不 能 含 鈣 離 子 過 多 (3)用 量 ： 30 -70 3.乳 化 瀝 青 的 形 成 機(jī) 理1

34、） 乳 化 劑 降 低 界 面 能 的 作 用2） 增 強(qiáng) 界 面 膜 的 保 護(hù) 作 用3） 界 面 電 荷 穩(wěn) 定 作 用 乳 化 劑 在 瀝 青 微 滴 表 面 形 成 界 面 膜4.乳 化 瀝 青 技 術(shù) 性 質(zhì) 和 技 術(shù) 要 求瀝 青 能 均 勻 穩(wěn) 定 地 分 散 在 乳 化 劑 水 溶 液 中 ， 主 要 原 因 有 ： 5.乳 化 瀝 青 的 分 裂 機(jī) 理1） 分 裂 ： 從 乳 液 中 分 裂 出 來 的 瀝 青 微 滴 在 集 料 表 面 凝 結(jié) 成 一 層 連 續(xù) 的 瀝 青 薄 膜 。2） 乳 液 分 裂 的 外 觀 特 征 ： 瀝 青 由 棕 褐 色 變 成 黑

35、色3） 分 裂 原 因 ： 乳 液 與 集 料 表 面 的 吸 附 作 用 水 分 的 蒸 發(fā) 作 用6.乳 化 瀝 青 的 應(yīng) 用1） 灑 布 法 ： 如 透 層 、 粘 層 、 表 面 處 治 或 貫 入 式 瀝 青 碎 石 路 面2） 拌 和 法 ： 稀 漿 封 層 或 冷 拌 瀝 青 混 合 料 透 層 ： 為 使 瀝 青 面 層 與 非 瀝 青 材 料 基 層 結(jié) 合 良 好 ， 在 基 層 上 噴 灑 液 體 石 油 瀝 青 、 乳 化 瀝 青 、 煤 瀝 青 而 形 成 的 透 入 基 層 表 面 一 定 深 度 的 薄 層 。粘 層 ： 為 加 強(qiáng) 路 面 瀝 青 層 與 瀝

36、青 層 之 間 、 瀝 青 層 與 水 泥 混 凝 土 路 面 之 間 的 粘 結(jié) 而 灑 布 的 瀝 青 材 料 薄 層 。稀 漿 封 層 ： 用 適 當(dāng) 級(jí) 配 的 石 屑 或 砂 、 填 料 （ 水 泥 、 石 灰 、 粉 煤 灰 、 石 粉 等 ） 與 乳 化 瀝 青 、 外 摻 劑 和 水 ， 按 一 定 比 例 拌 和 而 成 的 流 動(dòng) 狀態(tài) 的 瀝 青 混 合 料 ， 將 其 均 勻 地 攤 鋪 在 路 面 上 形 成 的 瀝 青 封 層 。 三 、 改 性 瀝 青1.定 義 為 了 提 高 瀝 青 混 合 料 的 路 用 性 能 ， 摻 加 某 些 高 分 子 化 合 物 或

37、其 他 填 料 等 外 摻 劑 ， 或 采 取 對(duì) 瀝 青 輕 度 氧 化 加 工 等 措 施 ， 使 瀝 青的 性 能 得 以 改 善 而 制 成 的 瀝 青 結(jié) 合 料 。2.改 性 劑 的 種 類 1） 聚 合 物 類 （ 橡 膠 類 、 熱 塑 性 橡 膠 類 、 樹 脂 類 ） 2） 纖 維 類 3） 固 體 顆 粒 類 4） 粘 附 性 改 性 劑 5） 耐 老 化 改 性 劑 （ 常 用 的 是 碳 黑 ） 等 一 、 填 空 題1.道 路 粘 稠 石 油 瀝 青 的 “ 三 大 指 標(biāo) ” 指 的 是 、 和 ，其 表 征 的 技 術(shù) 性 質(zhì) 分 別 為 、 和 ， 其 單 位

38、 分 別為 、 和 。2.瀝 青 的 粘 滯 性 對(duì) 于 粘 稠 瀝 青 用 表 示 ， 液 體 瀝 青 用 表 示 。 3.石 油 瀝 青 的 結(jié) 構(gòu) 有 、 和 三 種 類 型 ， 判 定 其 結(jié) 構(gòu) 類型 的 依 據(jù) 是 ， 路 用 優(yōu) 質(zhì) 瀝 青 屬 于 結(jié) 構(gòu) 。課 堂 訓(xùn) 練 4.石 油 瀝 青 的 溫 度 穩(wěn) 定 性 用 和 表 示 。5.我 國(guó) 道 路 石 油 瀝 青 的 標(biāo) 號(hào) 是 按 劃 分 的 。 黏 度 表 示 方 式 C（ t， d） 中 ， t表 示 ， d表 示 。 6.乳 化 瀝 青 的 組 成 材 料 有 、 、 和 。7.表 征 石 油 瀝 青 安 全 性

39、的 指 標(biāo) 有 和 。8.石 油 瀝 青 按 四 組 分 分 析 法 可 分 離 為 、 、 和 。 二 、 選 擇 題1.以 下 哪 項(xiàng) 對(duì) 瀝 青 的 描 述 有 誤 （ ）A.是 有 機(jī) 膠 凝 材 B.常 溫 下 是 固 體 或 半 固 體C.可 溶 于 三 氯 乙 烯 等 有 機(jī) 溶 劑 D.顏 色 通 常 為 黑 褐 色 或 褐 色2.以 下 屬 于 地 瀝 青 的 是 （ ）A.石 油 瀝 青 B.煤 瀝 C.頁(yè) 巖 瀝 青 D.木 瀝 青 ；3.以 下 （ ） 不 是 瀝 青 所 具 有 的 特 點(diǎn) 。A.具 有 良 好 的 憎 水 性 B.具 有 良 好 的 粘 結(jié) 性 C.

40、具 有 較 大 的 塑 性 變 形 D.具 有 較 高 的 抗 壓 強(qiáng) 度 4.以 下 （ ） 不 是 按 原 油 加 工 方 法 分 類 得 到 的 瀝 青 。A.直 餾 瀝 青 B.氧 化 瀝 青 C.乳 化 瀝 青 D.溶 劑 瀝 青5.石 蠟 的 含 量 （ ） 的 瀝 青 稱 為 石 蠟 基 瀝 青A.大 于 10% B.大 于 5% C.大 于 2% D.大 于 0.5%6.三 組 分 分 析 法 將 瀝 青 分 成 的 組 分 中 不 包 括 （ ） 。A.油 分 B.樹 脂 C.瀝 青 質(zhì) D.石 蠟7.瀝 青 中 的 油 分 使 瀝 青 具 有 （ ） 。A.流 動(dòng) 性 B.

41、塑 性 C.粘 附 性 D.熱 穩(wěn) 定 性 8.若 瀝 青 中 石 蠟 含 量 過 高 ， 可 能 出 現(xiàn) 的 結(jié) 果 是 （ ） 。A.瀝 青 粘 結(jié) 性 強(qiáng) B.瀝 青 溫 度 穩(wěn) 定 性 好 C.瀝 青 不 易 老 化 D.路 面 抗 滑 性 較 差9.煤 瀝 青 的 組 中 不 包 括 （ ）A.樹 脂 B.游 離 碳 C.瀝 青 質(zhì) D.油 分10.瀝 青 能 夠 均 勻 穩(wěn) 定 地 分 散 在 乳 化 劑 水 溶 液 中 的 原 因 不 包 括 ： （ ）A.乳 化 劑 降 低 界 面 能 的 作 用 B.界 面 膜 的 保 護(hù) 作 用 C.界 面 電 荷 穩(wěn) 定 作 用 D.瀝

42、青 自 身 在 水 中 的 分 散 作 用 1.（ ） 90號(hào) 瀝 青 比 70號(hào) 瀝 青 軟 。2.（ ） 石 油 瀝 青 中 ， 石 蠟 含 量 越 豐 富 ， 瀝 青 路 用 性 能 越 好 。3.（ ） 瀝 青 老 化 后 ， 其 針 入 度 、 延 度 減 小 ， 而 軟 化 點(diǎn) 升 高 。4.（ ） PI大 于 2的 瀝 青 為 溶 膠 結(jié) 構(gòu) ， 小 于 -2的 瀝 青 的 為 凝 膠 結(jié) 構(gòu) 。5.（ ） 煤 瀝 青 的 表 面 活 性 比 石 油 瀝 青 大 。6.（ ） 乳 化 瀝 青 中 所 用 瀝 青 材 料 的 針 入 度 越 大 越 好 。7.（ ） 煤 瀝 青 的 防 腐 蝕 性 和 溫 度 穩(wěn) 定 性 要 優(yōu) 于 石 油 瀝 青 。三 、 判 斷 題