《学习情境4-1沥青材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学习情境4-1沥青材料（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学习情境学习情境41沥青材料沥青材料 福建交通职业技术学院福建交通职业技术学院黄玉萍黄玉萍学习目的学习目的能根据沥青的品种正确选择盛样器和取样能根据沥青的品种正确选择盛样器和取样器、在不同的取样地点采取试样，制备试器、在不同的取样地点采取试样，制备试验室试验用沥青试样验室试验用沥青试样能测定试样的针入度、延度和软化点能测定试样的针入度、延度和软化点学习任务书学习任务书 某工地新进一批沥青材料，需取样进行某工地新进一批沥青材料，需取样进行各项技术指标试验，以判定是否满足技术各项技术指标试验，以判定是否满足技术标准的要求。标准的要求。 沥青材料概述沥青材料概述一、概念一、概念二、分类二、分类沥沥
2、青青焦油沥青焦油沥青地沥青地沥青石油沥青石油沥青天然沥青天然沥青煤沥青等煤沥青等粘稠石油沥青粘稠石油沥青液体石油沥青液体石油沥青 石油沥青石油沥青 Petroleum asphalt 油库（沥青罐）油库（沥青罐）一、生产工艺一、生产工艺 溶剂膜溶剂膜溶剂膜溶剂膜 溶剂沥青溶剂沥青溶剂沥青溶剂沥青原油原油原油原油 常压塔常压塔常压塔常压塔 减压塔减压塔减压塔减压塔 沥青沥青沥青沥青 直馏沥青直馏沥青直馏沥青直馏沥青 氧化塔氧化塔氧化塔氧化塔 氧化沥青氧化沥青氧化沥青氧化沥青二、分类二、分类 1、按原油成分、按原油成分 2、按加工方法、按加工方法 ：直馏沥青、氧化沥青、溶剂沥青和裂化沥青直馏沥青、
3、氧化沥青、溶剂沥青和裂化沥青 3、按沥青在常温下的稠度、按沥青在常温下的稠度 4、按用途分类、按用途分类三、石油沥青的组成三、石油沥青的组成1、三组分分析法、三组分分析法 油分、树脂、沥青质油分、树脂、沥青质2、四组分分析法、四组分分析法 饱和分、芳香分、胶质、沥青质饱和分、芳香分、胶质、沥青质3、四组分的特性、四组分的特性4、蜡含量、蜡含量 (对路面性能的影响）四、石油沥青的胶体结构四、石油沥青的胶体结构1、胶体结构类型（三种）、胶体结构类型（三种） a、溶胶型结构、溶胶型结构 b、溶凝胶型结构、溶凝胶型结构 c、凝胶型结构、凝胶型结构、胶体结构的评价方法、胶体结构的评价方法针入度指数（针入
4、度指数（PI）沥青的针入度指数沥青的针入度指数沥青胶体结构类型沥青胶体结构类型 2溶胶 2 2溶凝胶 2凝胶沥青的针入度指数和胶体结构类型沥青的针入度指数和胶体结构类型五、石油沥青的技术性质五、石油沥青的技术性质1、粘滞性、粘滞性 1）沥青的绝对粘度）沥青的绝对粘度 （动力粘度）（动力粘度） 2）沥青的相对粘度）沥青的相对粘度 （条件粘度）（条件粘度） 技术指标：技术指标：针入度针入度 penetration 粘度粘度 viscosity 沥青绝对粘度概念图沥青绝对粘度概念图针入度针入度 penetration 针入度试验适用于测定粘稠石油针入度试验适用于测定粘稠石油沥青稠度，针入度划分沥青标
5、号沥青稠度，针入度划分沥青标号 1）定义）定义 2）表示方法：）表示方法：P T，m，t P为针入度，T为试验温度 m为荷载重，t为贯入时间 3）标准试验条件：）标准试验条件： T = 5、15 、25 、 或35 m = 100g t = 5s P单位为单位为0.1mm 沥青针入度试验示意图沥青针入度试验示意图 4）试验仪器：）试验仪器： 针入度仪针入度仪 电脑针入度仪电脑针入度仪手动针入度仪试验步骤：手动针入度仪试验步骤： 1、检察试验仪器、检察试验仪器 2、调整水温、调整水温 调整水温至调整水温至25 3、调整活动杆位置、调整活动杆位置4、“三个归零三个归零” （一）（一） （二）（二）
6、 （三）（三）5、针入试验：、针入试验： 平行试验做三次，取平均值平行试验做三次，取平均值作为沥青针入度作为沥青针入度6、针入度表示：、针入度表示： P（ 25、100g、5S) = 读数读数(0.1mm)粘度粘度 viscosity 1）定义）定义2）试验方法：）试验方法：道路标准粘度计法道路标准粘度计法（适用于测定液体石油沥青、煤沥青和乳化沥青等的粘度）3）表示方法：）表示方法： 以以C Cr r，d d表示表示4 4）结论结论： 相同的温度和流孔条件下，流相同的温度和流孔条件下，流出时间越长，表示沥青粘度越大出时间越长，表示沥青粘度越大道路标准粘度计道路标准粘度计2、塑性、塑性1）定义）
7、定义2）影响因素）影响因素3）技术指标：）技术指标：延度延度 ductility4）试验：延度仪测定）试验：延度仪测定 延度仪延度仪 延度试件延度试件结论：结论：沥青延度越大，塑性越好，柔性沥青延度越大，塑性越好，柔性 和抗断裂性能越好和抗断裂性能越好3、温度稳定性、温度稳定性1）高温敏感性（）高温敏感性（软化点软化点 softening point 表示）表示） 测定方法：环球法软化点仪测定方法：环球法软化点仪环球法的软化点仪环球法的软化点仪2）低温抗裂性（）低温抗裂性（脆点脆点 fraass breaking point 表示）表示） 测定方法：弗拉斯脆点仪测定方法：弗拉斯脆点仪4、加热稳
8、定性、加热稳定性1）定义）定义2）实验方法：沥青的蒸发损失试验）实验方法：沥青的蒸发损失试验 沥青的薄膜加热试验沥青的薄膜加热试验 液体石油沥青蒸馏试验液体石油沥青蒸馏试验5、安全性、安全性1）定义）定义2）指标：）指标：闪点闪点 flash point 3）闪点测定方法：克利夫兰开口杯法（简称）闪点测定方法：克利夫兰开口杯法（简称COC）6、溶解度、溶解度 solubility 定义：沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率（即有效定义：沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率（即有效 物质含量）物质含量）7、含水量、含水量 试验方法：含水量测定仪测定试验方法：含水量测定仪测定8、针入度
9、指数、针入度指数 penetration indes1）定义）定义2）计算方法）计算方法3）针入度指数能表征沥青）针入度指数能表征沥青的感温性和胶体结构类型的感温性和胶体结构类型 针入度温度关系图针入度温度关系图9、劲度、劲度10、粘附性、粘附性1）定义）定义2）影响因素）影响因素3）试验方法：水煮法和水浸法）试验方法：水煮法和水浸法11、耐老化性、耐老化性1）“老化老化”的定义的定义2）影响因素）影响因素3）沥青老化的危害）沥青老化的危害4）耐老化性的评价方法：）耐老化性的评价方法： 薄膜烘箱加热试验（薄膜烘箱加热试验（TFOT） 旋转薄膜加热试验（旋转薄膜加热试验（RTFOT） 压力老化试
10、验（压力老化试验（PAV）六、石油沥青的技术标准六、石油沥青的技术标准1、道路石油沥青的技术标准、道路石油沥青的技术标准2、道路液体石油沥青的技术标准、道路液体石油沥青的技术标准沥青洒布车沥青洒布车热管热管 热洒沥青洒布车热洒沥青洒布车沥青洒布现场沥青洒布现场 其其 它它 沥沥 青青其它沥青其它沥青改性沥青改性沥青乳化沥青乳化沥青再生沥青再生沥青煤沥青煤沥青一、改性沥青一、改性沥青 Modified bitumenModified bitumen 1、定义、定义 改性沥青主要用于高速公路，（油水比：60：40）2、改性剂的种类、改性剂的种类 1） 聚合物类 （橡胶类、热塑性橡胶类、树脂类） 2
11、）纤维类 3）固体颗粒类 4）硫磷类 5）粘附性改性剂 6）耐老化改性剂（常用的是碳黑） 3、改性沥青的生产方法、改性沥青的生产方法1）机械搅拌法2）溶剂法3）胶磨粉法4）胶体磨法 改性沥青生产厂改性沥青生产厂 固体式改性沥青设备固体式改性沥青设备 移动式改性沥青设备移动式改性沥青设备 固体式改性乳化沥青设备固体式改性乳化沥青设备 新型改性沥青加温储存设备新型改性沥青加温储存设备4、SBS与与SBR改性沥青改性沥青1）SBS改性沥青 SBS（苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物）是一种热塑性橡胶共聚物，软化点高软化点高，SBS沥青提高路面的耐久性和高温稳定性沥青提高路面的耐久性和高温稳定性 ，适用于成都、
12、重庆等炎热地区2）SBR改性沥青 SBR（丁苯胶）是橡胶类聚合物，SBR沥青抗低温性能好，软抗低温性能好，软化点低化点低，适用于寒冷地区5、改性沥青的应用、改性沥青的应用二、乳化沥青二、乳化沥青 Emulsified bitumenEmulsified bitumen1、概述、概述 1）定义）定义 2）优点：）优点： 冷态施工，节余能源 可在潮湿地基上施工 无毒、无臭、施工安全，环保、污染少 3）缺点）缺点： 稳定性差，贮存期不超过半年，（贮存期长易产生分层） 修筑路面成型期长 2、组成材料、组成材料乳化沥青 = 沥青 + 乳化剂 + 稳定剂 + 水 1）沥青）沥青 （主要组成材料，占55-7
13、0）2）乳化剂）乳化剂（关键材料） 作用 分类 按离子的类型分类： 阳离子乳化剂 阴离子乳化剂 两性离子乳化剂 非离子乳化剂 按破乳速度分类：快裂型、中裂型、慢裂型3）稳定剂）稳定剂 作用 分为两类：有机稳定剂和无机稳定剂 用量： 为沥青乳液的0.1-0.154）水）水 作用 用量：30-705）其他材料：）其他材料：酸碱助剂、聚合物改性剂（SBR、SBS、CR等）3、乳化沥青的形成机理、乳化沥青的形成机理1）乳化剂降低界面能的作用2）增强界面膜的保护作用3）界面电荷稳定作用乳化剂在沥青微滴表面形成界面膜乳化剂在沥青微滴表面形成界面膜4、乳化沥青技术性质和技术要求、乳化沥青技术性质和技术要求5
14、、乳化沥青的制备、乳化沥青的制备乳化剂乳化剂 水水 制备乳化沥青工艺流程图制备乳化沥青工艺流程图 存存 储储 罐罐 成成 品品 泵泵启动程序：成品泵启动程序：成品泵 乳化机乳化机 乳液泵乳液泵 沥青泵沥青泵停止程序：沥青泵停止程序：沥青泵 乳液泵乳液泵 乳化机乳化机 成品泵成品泵生产产量：每小时十多吨生产产量：每小时十多吨 乳化剂水溶液的调制乳化剂水溶液的调制 水温控制在60 80 沥青加热沥青加热 加热温度根据沥青的品种、牌号、施工季节和地区而定， 一般温度为120 150 沥青与水比例控制沥青与水比例控制 乳化常用设备：胶体磨乳化常用设备：胶体磨 沥青乳液存放（防止破乳）沥青乳液存放（防止
15、破乳） 1）乳化工艺的主要工序）乳化工艺的主要工序2）乳化沥青的生产设备）乳化沥青的生产设备乳液泵乳液泵 沥青泵沥青泵6、乳化沥青的分裂机理、乳化沥青的分裂机理1）分裂（破乳）2）乳液分裂的外观特征：沥青由棕褐色变成黑色3）分裂影响因素 蒸发作用 乳液与集料表面的吸附作用7、乳化沥青的应用、乳化沥青的应用1）洒布法：）洒布法：如透层、粘层、表面处治或贯入式沥青碎石路面2）拌和法：）拌和法：如沥青碎石或沥青混合料路面同步沥青碎石封层车同步沥青碎石封层车 稀浆封层车稀浆封层车三、再生沥青三、再生沥青1、定义、定义2、沥青材料的老化、沥青材料的老化3、沥青的再生、沥青的再生实例：实例：京福高速大修工
16、程山东段第三合同段，沥青路面热再生工程，引进加拿大Dynaire Model8M 现场热再生列车，同时根据国内路面状况，增加一台国产加热车，共有加热车两台，铣刨收料车两台，拌和摊铺车一台。采用两次加热，两次铣刨回收，回收料与20新拌混合料和0.2进口沥青再生剂利用拌和摊铺车实施现场摊铺并碾压成型。 863计划国产加热车计划国产加热车 铣刨收料车铣刨收料车 拌和摊铺车施工拌和摊铺车施工加热收料机施工加热收料机施工 碾压完毕的路面碾压完毕的路面 施工完毕即可开放交通施工完毕即可开放交通1、石油沥青是建筑工程中应用广泛的建筑材料，其化学、石油沥青是建筑工程中应用广泛的建筑材料，其化学组分包括：油分、树脂、沥青质及石腊（国产沥青含组分包括：油分、树脂、沥青质及石腊（国产沥青含量较高）量较高）2、沥青的结构有三种类型，溶凝胶型结构是一种理想结、沥青的结构有三种类型，溶凝胶型结构是一种理想结构。构。3、石油沥青的各项技术指标中，针入度、延度、软化点、石油沥青的各项技术指标中，针入度、延度、软化点合称为三大指标。合称为三大指标。4、沥青的老化问题是影响沥青使用的一个重要因素。石、沥青的老化问题是影响沥青使用的一个重要因素。石油沥青按照其稠度的大小划分为若干个标号等级。油沥青按照其稠度的大小划分为若干个标号等级。课后小结：课后小结：
