沥青组分及成分

第一章组分 1、组分 可溶质去掉沥青质后的，包括沥青中的油分和胶质的组分。溶于低分子烷烃。 沥青质采用固定溶质比，用轻质烷烃溶解所得高分子量组分。 碳青质为半油焦质（石油沥青中含量很少，道路沥青中一般少于0.2） 油焦质不溶于二氧化硫的沥青组分。 （石油沥青中一般不含） 胶质可溶质用硅胶或氧化铝吸附后，不能用低分子烷烃冲洗脱附下来，但能用苯-乙醇冲 洗脱附下来的物质。 含蜡油或称油分 用以上吸附方法后， 低分子烷烃可以冲洗脱附下来的部分。 含蜡油经稀释、 冷冻、结晶、过滤后得到的固体部分称为蜡，液体部分称为油。 可 溶 质 沥青的生产 1、直接蒸馏 2、氧化法 使沥青稠化，温度敏感性降低，针入度指数增大。主要生产高软化点的建筑沥青。 3、溶剂法 4、调配法 2、煤沥青 组分 1、游离碳不溶于苯，高温分解。游离碳含量增加，可提高粘度和高温稳定性，但低 温脆性增加； 2、树脂硬树脂提高粘滞性，软树脂使沥青具有塑性； 3、油分使沥青有流动性。 技术性质（与石油沥青相比） 1、温度稳定性低2、粘附性好3、耐候性较差4、塑性较差 5、防腐蚀性较好 3、石油沥青 有较高的粘结性、抗 X 性和抗磨性；硬度大，针入度小，遇冷不变脆，软化点高，遇 热不变黏；防水防潮性能好，蒸发损失小，融化时对环境伤害低。 4、道路沥青规格及要求 要求 1、良好粘结性和持久粘附性2、没有车印 3、车辆高速转弯时无推移现象。4、具有良好的刹车性能 5、夜行时有良好的反光功能。 分类 粘稠沥青针入度（25℃）在 40-200 之间，软化点在 30-50℃之间。使用时必须加热， 利于和石料的拌合和渗透。一般以针入度作为分类指标， 以软化点、伸长度、 蒸发后针 入度比等作为控制指标。 高速公路、一级公路、夏季高温、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵上坡段、服 务区、停车场等车速慢的路段宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青； 对冬季寒冷的地区、交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小低温粘度大的沥青； 对温差大、年温差大的地区宜选用针入度指数的的沥青； 当高温和低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。 沥青三大指标针入度、软化点和延度 针入度与软化点具有良好的对应关系; 延度愈高，所铺筑的道路的耐久性愈好；延度表示沥青在受力破坏前的扩X 和伸长的能力。 延度大于 100cm 时，路面的裂缝产生的较少。蜡含量高，沥青的延度就会不足。 5、稀释沥青 将针入度为 120-300（0.1mm）的石油沥青，加入适量的石油馏分使其 成为流动性好、 运输和施工方便的液体石油沥青溶液， 其中溶剂 （石油馏分） 比重为 20-50。 液体石油沥青适用于透层、粘层及冷拌沥青混合料； 分类使用的石油馏分稀释后针入度（0.1mm） 速凝型120-205℃的汽油馏分80-120 中凝型162-270℃的煤油馏分120-250 慢凝型260-483℃的柴油馏分 6、乳化沥青 乳化液是一种两相体系， 乳化沥青中沥青为分散相， 分散在连续相的水中。 沥青可以是石油 沥青、煤沥青或两者混合物。颗粒直径在2um 左右。 在潮湿的路面或集料表面可以应用乳化沥青，但是在喷洒乳化沥青后应避免雨水将其冲走。 特别是阴离子乳化沥青。 乳化剂分为 阴离子乳化剂由长链有机阴离子与一种碱构成的盐。 阳离子乳化剂以高分子脂肪胺和三胺为代表，其分子溶解于沥青的是长链的阳离子。 非离子乳化剂此类乳化剂在水中并不解离，很少用于道路沥青。如脂肪酸脂、醚 胶体乳化剂包括天然的细粉末（如黏土、膨润土） 、酪素、动物胶等。 阳离子乳化沥青适用于各种集料， 阴离子乳化沥青适用于碱性石 料。 阳离子cation 阴离子anion 快凝rapid setting中凝medium setting慢凝slow setting 所以阳离子中凝乳化沥青标志为CMS 7、建筑沥青规格及要求 由于石油沥青具有良好的黏结性、 不透水性、 能够抵抗多种化学药品的侵蚀及良好的绝缘性 和廉价易得，故在建筑部门有很重要的地位。 沥青主要作用防水、防潮、良好的黏结性、良好的抗老化性和抗热老化能力。 常温下，蜡含量与沥青粘结力的关系不是很明显，但当温度高于 50℃时，含蜡量越高，粘 结力越低。 沥青研究的三方向 1、石油沥青结构组的研究。 （红外、核磁共振、质谱、x 射线衍射、电子扫描共振） 2、石油沥青的胶体性质和流变性的研究。 3、石油沥青的生产及使用性能的研究。荷载 耐磨层 底层 成型基层 路基 荷载分布于路基上 路基天然路面成型层路基表面的起拱或下降 基层通常为一层颗粒状材料，起到使路面路基隔离污染 底层是路面的主要结构单元。 耐磨层决定着路面的安全性和行驶性。所用材料质量有较高的要求。 垫层可进一步分散车辆的荷载，厚度一般为耐磨层厚度的2 倍。 取样 粘稠或固体沥青≥1.5 千克；液体沥青≥1 升；沥青乳液≥4 升 1、储油罐中取样 （液体沥青或已加热至流体的粘稠沥青） 无搅拌器时，分上中下三部分取样，经充分混合后检测。 有搅拌器时，搅拌充分后，从中部取规定数量的样。 2、槽车、罐车、沥青洒车中取样 有取样阀时，旋开取样阀，至少流出4 千克或 4 升时再取样； 有放料阀时，放出全部沥青的一半时，再取样。 从顶盖取样，用取样器从中部取样。 3、装料或卸料时取样 在均匀的时间间隔内均匀地至少取三个样，混合再取规定数量的样。 4、沥青桶中取样 同一厂家则随机取样，不同厂家看标准。 5、固体沥青取样 在至少离表面或上下面 5 ㎝处取样。可打碎， 则打碎取样；若是软塑的，则用热工具取 样。 沥青的保存 1、出液体沥青和乳化沥青外，需加热的沥青均应在有密封盖的金属容器内保存。 2、乳化沥青在冬季应有一定的防冻措施。 3、减少重复加热取样，取样时应一次加热抽取一系列实验所需样品，放别处。 垫层 高温采用粘度较大的乳化沥青；低温采用粘度较小的乳化沥青。 阳离子乳化沥青可适用于各种集料，阴离子乳化沥青适用于碱性石料。 基质沥青的加热温度严禁超过 140℃，液体沥青的存储温度不得高于 50℃。 改性沥青的加工温度不宜超过 180℃。 第二章石油沥青的成分、组成和结构 沥青是一种暗褐色至黑色的有机胶凝材料， 由一些复杂的碳氢化合物及其非金属衍生物组成 的混合物，能溶于苯或二硫化碳等溶剂，常温下呈固体、半固体或液体。 1、元素组成 主要由烷烃（碳原子以单链H2n2） 、环烷烃、缩合的芳香烃组成。 主要含有 C、H 两种化学元素， （含有少量的硫、氮、氧及一些金属元素，如钠、镍、 铁钙、镁等。称为杂原子） C/H 值很大程度上反应沥青的化学成分。 其值越大，表明沥青的环状结构越多， 尤其是 芳香环结构越多。石蜡基此值最小，环烷基的此值最大。 1、渣油及沥青元素组成 国产渣油中，碳含量在 85以上，氢含量在 12左右。C/H 比在 0.6-0.7 之间。 硫元素主要集中在可溶质（胶质及油份）中；氮集中在胶质和沥青质中。 2、可溶质的元素组成 可溶质的元素组成因来源而异。C/H 在 0.62-0.7 之间，比渣油的较小。 沥青随着氧化