山东交通学院：《常用建筑材料》第7章 沥青材料

第七章沥青材料 第7章沥青材料 主要内容: 沥青材料的基本概念 2.石油沥青的化学组分和胶体结构 3.石油沥青的技术性质和技术标准 4.其他沥青 土木工程系

土 木 工 程 系 第七章 沥青材料 1 第7章 沥青材料 主要内容： 1.沥青材料的基本概念 2.石油沥青的化学组分和胶体结构 3.石油沥青的技术性质和技术标准 4.其他沥青

第七章沥青材料 7.1概述 1.定义 汤青材构是由一些极其复杂的高分子的碳氢化合物和 这些碳氢化合物的非金属(氧、硫、氮)的衍生物所组成的 混合物。 在常温下,沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或液态。 土木工程系

土 木 工 程 系 第七章 沥青材料 2 7.1 概 述 1.定义 沥青材料——是由一些极其复杂的高分子的碳氢化合物和 这些碳氢化合物的非金属（氧、硫、氮）的衍生物所组成的 混合物。 在常温下，沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或液态

第七章沥青材料 2.分类: 天然沥青:石油在自然条件下,长时 间经受地球物理因素作用形成的产物 地沥青石油沥青:石油经各种炼制工艺加工而 得的沥青产品 沥青 煤沥青:煤经干馏所得的煤焦油,经 焦油沥青再加工后得到煤沥青 页岩沥青:页岩炼油工业的副产品 3.应用:广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。 土木工程建筑主要应用石油沥青。 土木工程系

土 木 工 程 系 第七章 沥青材料 3 2.分类: 沥青 地沥青 焦油沥青 天然沥青：石油在自然条件下，长时 间经受地球物理因素作用形成的产物 石油沥青：石油经各种炼制工艺加工而 得的沥青产品 煤沥青：煤经干馏所得的煤焦油，经 再加工后得到煤沥青 页岩沥青：页岩炼油工业的副产品 3.应用: 广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。 土木工程建筑主要应用石油沥青

第七章沥青材料 7.2石油沥青 7.2.1石油沥青的生产工艺概述 汽油 压 煤油 石油塔 柴油 重柴油 减 催化裂化原料 高级润滑油原料 常压渣海:塔厂一润滑油原料 催化裂化原料 溶剂沥青 减压渣油 慢凝液 体沥青 深拔 粘稠沥青 稀释油饮凝和中凝 直馏沥青 液体沥青 软沥青 调合沥青 氧化塔一 水+乳化剂 煤沥青乳化沥青 氧化沥青 混合沥青 土木工程系

土 木 工 程 系 第七章 沥青材料 4 7.2 石油沥青 7.2.1 石油沥青的生产工艺概述

第七章沥青材料 7.2.2石油沥青的组成和结构 1.化学组分 化学组分分析方法:将沥青分离为化学性质相近,而且与 其工程性质有一定联系的几个组,这些组就称为组分。 我国现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 (JTJ052-2000)规定有三组分和四组分两种分析法。 (1)三组分分析法 按三组分分析法所得各组分的性状列如下表 土木工程系

土 木 工 程 系 第七章 沥青材料 5 7.2.2 石油沥青的组成和结构 1.化学组分 化学组分分析方法:将沥青分离为化学性质相近，而且与 其工程性质有一定联系的几个组，这些组就称为组分。 我国现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程 》 （JTJ052-2000）规定有三组分和四组分两种分析法。 （1）三组分分析法 按三组分分析法所得各组分的性状列如下表

第七章沥青材料 石油沥青三组分分析法的各组分性状 性状 外观特征 平均 碳氢比含量 物化特征 分子量/原子比/% 组分 几乎可溶于大部分有机溶剂, 油分淡黄透明液体200~700 0.5 5具有光学活性,常发现有荧 0.7 60光,相对密度约0910~ 0.925 树脂红褐色粘稠800-3000.8 0.7 5温度敏感性高,溶点低于 半固体 30100℃,相对密度大于1.000 沥青深褐色固体 1000 0.8 加热不熔化,分解为硬焦炭 质 微粒 5000 5~30使沥青呈黑色,相对密度 1.100~1.500 土木工程系

土 木 工 程 系 第七章 沥青材料 6 石油沥青三组分分析法的各组分性状 性状 组分 外观特征 平均 分子量 碳氢比 /原子比 含量 /% 物化特征 油分 淡黄透明液体 200～700 0.5 ～0.7 45 ～60 几乎可溶于大部分有机溶剂， 具有光学活性，常发现有荧 光 ， 相 对 密 度 约 0.910 ～ 0.925 树脂 红褐色粘稠 半固体 800～3000 0.7 ～0.8 15 ～30 温 度敏 感性高 ，溶 点低于 100℃，相对密度大于1.000 沥青 质 深褐色固体 微粒 1000 ～5000 0.8 ～1.O 5～30 加热不熔化，分解为硬焦炭， 使 沥青 呈黑色 ，相 对密度 1.100～1.500

第七章沥青材料 (2)四组分分析法 石油沥青的四组分分析法是将石油沥青分离为:饱和分、芳香分、胶 质和沥青质。石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表: 组分性状 外观特征平均相对密度平均分子量 主要化学结构 饱和分 无色液体 0.89 625 烷烃、环烷烃 芳香分黄色至红色液体0.99 730 芳香烃、含S衍生物 胶质 棕色粘稠液体 1.09 970 多环结构,含S、0、N 衍生物 沥青质深棕色至黑色固态1.15 3400 缩合环结构,含S、0、N 衍生物 土木工程系

土 木 工 程 系 第七章 沥青材料 7 （2）四组分分析法 石油沥青的四组分分析法是将石油沥青分离为：饱和分、芳香分、胶 质和沥青质。石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表： 性状 组分 外观特征 平均相对密度 平均分子量 主要化学结构 饱和分 无色液体 0.89 625 烷烃、环烷烃 芳香分 黄色至红色液体 O.99 730 芳香烃、含S衍生物 胶质 棕色粘稠液体 1.09 970 多环结构，含S、O、N 衍生物 沥青质 深棕色至黑色固态 1.15 3400 缩合环结构，含S、O、N 衍生物

第七章沥青材料 2.胶体结构(1)溶胶型结构 (2)溶凝胶型结构 (3)凝胶型结构 沥青胶体结构示意图 a)溶胶型结构;b)溶凝胶型结构;c)凝胶型结构 土木工程系

土 木 工 程 系 第七章 沥青材料 8 2.胶体结构 （1）溶胶型结构 （2）溶-凝胶型结构 （3）凝胶型结构 a) b) c) 沥青胶体结构示意图 a)溶胶型结构； b) 溶-凝胶型结构； c)凝胶型结构

第七章沥青材料 7.2.3石油沥青的技术性质 1.物理常数 √5.耐久性 √2粘滞性 √3延性 6.安全性 4.温度敏感性 7.其他性质 土木工程系

土 木 工 程 系 第七章 沥青材料 9 7.2.3 石油沥青的技术性质 1.物理常数 2.粘滞性 3.延性 4.温度敏感性 5.耐久性 6.安全性 7.其他性质 √ √ √ √

第七章沥青材料 1.物理常数 (1)密度—在规定温度条件下,单位体积的质量。 单位:kg/m或g/cm3。 我国现行试验方法规定测定15℃下沥青密度 (2)相对密度在规定温度下,沥青质量与同体积水质量 之比。 我国现行方法规定测定25℃下的相对密度。 沥青15℃密度与25℃相对密度之间的换算公式: 沥青与水的相对密度(25/25℃)=沥青的密度(15℃)×0.996 土木工程系

土 木 工 程 系 第七章 沥青材料 10 1.物理常数 （1）密度——在规定温度条件下，单位体积的质量。 单位：kg/m3或 g/cm3 。 我国现行试验方法规定测定15℃下沥青密度。 （2）相对密度——在规定温度下，沥青质量与同体积水质量 之比。 我国现行方法规定测定25℃下的相对密度。 沥青15℃密度与25℃相对密度之间的换算公式： 沥青与水的相对密度（25/25℃）= 沥青的密度（15℃）×0.996