二章原材料1課件

第二章原材料瀝青集料礦粉纖維第一節(jié)瀝青一、瀝青材料的分類1、按瀝青的來源分類

天然瀝青、石油瀝青和焦油瀝青三大類天然瀝青（Nativeasphalt）：地殼中的石油在各種因素作用下，其輕質(zhì)油分蒸發(fā)，經(jīng)濃縮與氧化作用形成的瀝青類物質(zhì)。(湖瀝青、巖瀝青)湖瀝青特立尼達(dá)湖瀝青——特立尼達(dá)和多巴哥。瀝青的物質(zhì)及化學(xué)成分均完全一致。軟化點(diǎn)達(dá)93-99℃，不含蠟。25%的特立尼達(dá)湖瀝青和75%的國產(chǎn)瀝青瀝青性能優(yōu)越，抗老

化能力強(qiáng)。

NES巖瀝青特點(diǎn)抗車轍；與集料的粘附性及抗剝離性得到明顯改善；抗老化、抗高溫，NES天然巖瀝青改性劑，本身的軟化點(diǎn)達(dá)到300℃以上；耐候性，抗微生物侵蝕作用很強(qiáng)，并具有在自由表面形成致密光亮保護(hù)膜的特點(diǎn)。不含蠟廣西全桂路丹拉高速公路河北段

布敦巖瀝青產(chǎn)自印度尼西亞的布敦島（BUTON）。石油在巖石夾縫經(jīng)過長達(dá)億萬年的沉積、變化，在熱、壓力、氧化、觸媒、細(xì)菌的綜合作用下生產(chǎn)的瀝青類物質(zhì)。巖瀝青常年與自然環(huán)境共存，性質(zhì)特別穩(wěn)定，且通常具有非常優(yōu)良的路用性能。布敦巖瀝青性能路面穩(wěn)定性好；具有較高的抗水損害與的耐微生物侵蝕的能力；摩擦系數(shù)較大；很高的抗疲勞強(qiáng)度;與瀝青的相容性好;顆粒狀材料，儲(chǔ)運(yùn)方便，

易于加工。焦油瀝青焦油瀝青是各種有機(jī)物（煤、泥炭、木材等）干餾加工得到的焦油，經(jīng)再加工而成，常用的焦油瀝青是煤瀝青。干餾是在隔絕空氣的條件下，對(duì)木材、煤加強(qiáng)熱使之分解的一種加工處理方法。干餾后，原料的成分和聚集狀態(tài)都將發(fā)生變化，產(chǎn)物中固態(tài)、氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)。對(duì)煤干餾，可得焦炭、煤焦油、粗氨水、焦?fàn)t氣。2、按石油加工的方法分類直餾瀝青渣油經(jīng)過再減蒸工藝，進(jìn)一步深拔出各種重質(zhì)油品，可得到不同稠度的直餾瀝青。氧化瀝青將低標(biāo)號(hào)的瀝青或渣油在240-290℃的高溫下吹入空氣，將其軟化點(diǎn)提高，針入度降低，提高瀝青的稠度。

2、按石油加工的方法分類溶劑瀝青利用溶劑對(duì)各組分有不同的溶解能力，可選擇性的溶解其中一個(gè)或幾個(gè)組分，這樣能實(shí)現(xiàn)組分的分離。組分：將瀝青分離為幾個(gè)化學(xué)性質(zhì)接近而又與其膠體結(jié)構(gòu)性質(zhì)、流變學(xué)性質(zhì)和路用性能有一定聯(lián)系的幾個(gè)組。調(diào)和瀝青按照瀝青質(zhì)量的要求，將幾種瀝青調(diào)和，調(diào)整瀝青組分之間的比例，以獲得所要求的產(chǎn)品。4、按瀝青的形態(tài)分類黏稠瀝青瀝青在常溫下呈膏體狀或固體狀。粘滯度比較高，標(biāo)號(hào)用針入度表示。液體瀝青常溫下是液體或半流動(dòng)狀態(tài)。用溶劑將黏稠瀝青加以稀釋—稀釋瀝青黏稠瀝青中加入乳化劑—乳化瀝青乳化瀝青

乳化瀝青是瀝青經(jīng)機(jī)械作用分裂為細(xì)微的液滴，分散在含有表面活性物質(zhì)（乳化劑-穩(wěn)定劑）的水介質(zhì)中。乳化劑作用：乳化劑吸附在瀝青微滴表面的定向排列作用而降低水與瀝青界面間的界面張力，使瀝青微滴能均勻的分散在水中，不致產(chǎn)生沉析；穩(wěn)定劑：使瀝青微滴能在水中形成穩(wěn)定

的分散系。乳化劑乳化劑為一種表面活性劑，一般是長鏈的線性分子，分子由親油基和親水基組成。乳化劑按其能否在水中解離生成離子而分為離子型乳化劑和非離子型乳化劑；離子型乳化劑按其解離后親水端生成離子所帶電荷不同分為陽離子型、陰離子型和兩性離子型。按破乳速度分為快裂、慢裂、中裂。乳化瀝青工程應(yīng)用稀漿封層采用機(jī)械設(shè)備將乳化瀝青、粗細(xì)集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計(jì)配比拌和成稀漿混合料攤鋪形成的薄層。用于二級(jí)及二級(jí)以下道路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，新建公路的下封層；

乳化瀝青透、封層作用：粘結(jié)、防水微表處微表處是一種經(jīng)濟(jì)、快速、有效的路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)；提高路面抗滑性能,封閉路表水下滲,改善路面外觀和平整度等；填充車轍。2、瀝青的組分組分：利用瀝青對(duì)不同溶劑的溶合性，將瀝青分離成幾個(gè)化學(xué)成分和物理成分相似的部分，這些部分稱為瀝青的組分。瀝青四組分瀝青質(zhì)、飽和分、芳香分、膠質(zhì)瀝青質(zhì)

深褐色至黑色無定形物質(zhì)；相對(duì)密度大于1，分子量1000-10000，H/C原子比例為1.16-1.28；在瀝青中的含量一般為1-25%；對(duì)瀝青的流變特性有很大影響；當(dāng)瀝青質(zhì)含量增加時(shí)，瀝青稠度提高，軟化點(diǎn)上升。膠質(zhì)

也稱樹脂或極性芳烴，半固體或液體狀的黃色至褐色的粘稠狀物質(zhì)；相對(duì)密度1-1.08，分子量600-1000，H/C原子比例為1.30-1.47；膠質(zhì)賦予瀝青可塑性、流動(dòng)性和粘結(jié)性；對(duì)瀝青的延性、粘結(jié)力有很大影響。飽和分

由直鏈烴和支鏈烴組成，非極性稠狀油類；分子量300-600，H/C原子比例約為2；在瀝青中占5-20%；對(duì)溫度較為敏感；芳香分和飽和分都作為油分，在瀝青中起潤滑和柔軟作用；油分含量越多，瀝青的軟化點(diǎn)越低，針入度越大，稠度降低。蠟蠟溶解在油分中蠟分影響瀝青的感溫性能，蠟的結(jié)晶使瀝青在低溫時(shí)脆性增加，路面容易開裂；在夏天路面溫度高達(dá)60-70℃有相當(dāng)比例的蠟已融為液體，使瀝青粘度降低，路面發(fā)軟，易造成車轍；蠟分影響瀝青與石料的粘結(jié)力，造成掉粒、松散、剝離；蠟集中在瀝青的表面使瀝青失去光澤，影響路面的摩阻力。溶膠型瀝青

當(dāng)油分和膠質(zhì)足夠多時(shí)，瀝青質(zhì)形成的膠團(tuán)全部分散，膠團(tuán)能在分散介質(zhì)的黏度許可范圍內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)瀝青質(zhì)較少，芳香樹脂較多，具有良好的粘結(jié)性，溫度敏感性較強(qiáng)。凝膠型瀝青

當(dāng)油分和膠質(zhì)很少時(shí)，膠團(tuán)濃度相對(duì)增加互相之間靠攏較近，膠團(tuán)會(huì)形成不規(guī)則的骨架結(jié)構(gòu)，膠團(tuán)移動(dòng)比較困難。特點(diǎn)彈性好，溫度穩(wěn)定性好，具有觸變性。在攪動(dòng)或其他機(jī)械力作用下,能使具有凝膠狀態(tài)的體系變成流動(dòng)性較大的溶膠,體系靜置時(shí)又能恢復(fù)原來的狀態(tài)。溶凝膠型瀝青溶凝膠型瀝青：介于兩者之間。比溶膠型瀝青穩(wěn)定，黏結(jié)性和感溫性都較好。PI＜-2溶膠型瀝青PI=-2--+2溶凝膠型瀝青PI＞+2凝膠型瀝青三道路瀝青的技術(shù)指標(biāo)與技術(shù)要求1、針入度分級(jí)技術(shù)指標(biāo)針入度在規(guī)定溫度、附加荷重和一定作用時(shí)間的條件下，以標(biāo)準(zhǔn)針貫入瀝青中的深度，0.1mm。70#，表示瀝青針入度為70（0.1mm），范圍60-80。①.試驗(yàn)人員的素質(zhì)及操作熟練程度；②.溫度控制精度，包括溫度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)性；③.針入度儀儀器的精度，主要是標(biāo)準(zhǔn)針的形狀、質(zhì)量；④.針入度模灌制時(shí)混入氣泡，試樣保溫時(shí)間不夠等。影響針入度試驗(yàn)精度的主要因素有：(2)、軟化點(diǎn)瀝青是高分子非晶體物質(zhì)，沒有敏銳的熔點(diǎn)，從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)有很寬的溫度間隔，選擇其溫度間隔中的一個(gè)條件溫度稱為軟化點(diǎn)。在工程實(shí)踐中為保證瀝青不致由溫度升高而產(chǎn)生流動(dòng)的狀態(tài)，取液化點(diǎn)與固化點(diǎn)之間溫度間隔的87.2%作為軟化點(diǎn)。瀝青在規(guī)定尺寸的銅環(huán)內(nèi)，其上放置一規(guī)定質(zhì)量（3.5g±0.05g）的鋼球，以5℃/min的升溫速度加熱，瀝青軟化，鋼球從瀝青試樣中沉落至規(guī)定距離的底板時(shí)的溫度。軟化點(diǎn)反映瀝青的黏度，與瀝青的標(biāo)號(hào)有關(guān)；反映瀝青的溫度敏感性。（3）延度瀝青在一定溫度下，按一定速度拉伸至瀝青斷裂時(shí)的長度。試驗(yàn)溫