沥青材料的感温性
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一名词解释1沥青:指黑色到暗黑色的固态,或半固态粘稠状物质,含有某些矿物,其主要成分和石油沥青相同的一种混合物。
2石油沥青:从处理油渣中得到的,由烃及其可溶于二硫化碳的衍生物组成的暗褐色或黑色的半固体产品。
3道路沥青:属于半固态的沥青,其针入度(25°,100g,5s)在41—200(0.1mm)之间,主要是用于铺设道路的一种石油沥青。
4液体沥青:用汽油,煤油,柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品,也称轻控沥青或稀释沥青。
在25°以下,在其上施加50g的重量1s后,针入度大于350(0.1mm)的沥青产品。
5稀释沥青:将油渣与石油馏出油相调和而得到的一种使用上比较方便,流动性能好的沥青混合物。
溶剂在使用的过程中挥发而残留出沥青。
6乳化沥青:将水与沥青在乳化剂存在下形成的沥青乳化液,也称沥青乳液。
7改性沥青:掺加橡胶,树脂,高分子聚合物,天然沥青,磨细的橡胶粉或其他材料等外加剂,使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。
8改性乳化沥青:在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合物乳胶,或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合,或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。
9沥青质:采用固定的沥青溶剂比,用轻质烃类沉淀出来的高分子量组分。
10沥青结合料:在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料的总称。
11沥青混合料:由矿料与沥青结合料拌合而成的混合料的总称。
12黏附性:是指沥青与别的物体之间的黏附能力,主要是由于吸附剂和被吸附的物质相接触时,分子之间的相互作用力引起的。
而黏结性是指沥青本身内部的黏结能力。
13触变性:假塑性流体在剪切流动时,发生分子定向,伸展和解缠绕,粘度随剪切速率的增大而降低,但当剪切流动停止或剪切速度减小时,分子定向等就立刻丧失恢复至原来状态。
14软化点:沥青材料是一种非晶质高分子材料,它由液态凝结为固态时,或由固态融化为液态时,没有敏锐的固化点或液化点,通常采用条件的硬化点和滴落点来表示。
浅谈沥青性能分级体系路面等级也应当与交通特点结合考虑,对于高等级道路,考虑充分的安全储备和路面维护等因素,选择合理等级的沥青,对于SUPerPaVe分级体系中,随着标号增加,其高温、低温和常温性能逐渐改善。
沥青分级体系质量评价1.绪言沥青作为一种非晶体高分子混合物,应用于路面胶结料已经有了上百年的历史。
沥青的分类可以按来源、加工方法、用途和形态划分。
按来源可以分为天然沥青、石油沥青和焦油沥青三大类,按形态分为黏稠沥青和液体沥青。
一般石油沥青分为四大类:道路沥青类、建筑沥青类、专用沥青类和乳化沥青类。
改性沥青作为改良的胶结料应用于道路建设、建筑防水等方面。
PG分级体系要求沥青路面在最高设计温度时能满足高温性能的要求,不产生过量的车辙;在路面最低设计温度时能满足低温性能的要求,避免或减少低温开裂;在常温范围内控制疲劳开裂,考虑了沥青材料在使用期全温度范围内的流变性,对于沥青材料的质量评价和选择,较针入度分级和黏度分级有了很大改进。
2.沥青性能分级方法针入度分级体系和黏度分级体系的分级方法主要是依据25C针入度和60℃黏度指标,这两种分级方法参考的指标也不相同,而第三种按路用性能分级的出发点是根据沥青表现出的路用性能划定适用温度,与前两种都不一样。
针入度分级体系历史最长,使用的国家也最多。
我国道路沥青基本按针入度分级,《重交通道路石油沥青》中按连续针入度(40〜140)分为5个标号;《公路沥青路面施工技术规范》中修订了沥青等级划分方法,沥青基本按连续20(0.0Imm)针入度梯度进行划分,分为7种,在这个标准中,沥青等级划分是以沥青路面的气候条件为依据,同一个气候分区内,根据道路等级和交通特点再将沥青分为1~3个不同的针入度等级。
技术指标中增加了针入度指60℃动力黏度以及IOe延度指标评价沥青的感温性、高温性能和低温性能,根据沥青中的蜡含量分为A、B、C三个等级,各个等级的技术指标要求逐级降低。
黏度分级体系是按连续黏度进行分级,以美国AASHTO以黏度分级的黏稠沥青技术标准为例,沥青的标号为连续60℃黏度区间的中值,区间大小递增,分为5个等级,135C的黏度不作为划分等级的依据。
沥青材料一、名词解释l、沥青材料2、溶胶型结构3、针入度4、环球法软化点5、针入度指数6、沥青老化7、延度8、闪点9、乳化沥青二、判断题1、烧结普通砖的质量等级是采用10块砖的强度试验评定的。
2、石油沥青的三组分分析法是将石油沥青分离为:油分、沥青和沥青酸。
3、含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低,影响路面的行车安全。
4、针入度指数(PI)值越大,表示沥青的感温性越高。
5、道路石油沥青的标号是按针入度值划分的。
6、与石油沥青相比,煤沥青温度稳定性和与矿质集料的粘附性均较差。
7、沥青质是石油沥青化学组分中性能最好的一个组分。
8、粘度是沥青材料最重要的技术性质之一。
三、填空题1、沥青按其在自然界中获得的方式可分为_____和_____两大类。
2、土木工程中最常采用的沥青为_____。
3、沥青在常温下,可以呈_____、_____、和_____状态。
4、沥青材料是由高分子的碳氢化合物及其非金属_____、_____、_____等的衍生物组成的混合物。
5、石油沥青的三组分分析法是将石油沥青分离为_____、_____和_____。
6、石油沥青的四组分分析法是将沥青分离为_____、_____、_____和_____。
7、石油沥青的胶体结构可分为_____、_____和_____三个类型。
8、软化点的数值随采用的仪器不同而异,我国现行试验法是采用_____法。
9、评价粘稠石油沥青路用性能最常用的经验指标是_____、_____、_____,通称为三大指标。
10、评价沥青与粗集料粘附性的方法主要有_____和_____。
11、我国现行标准将道路用石油沥青分为_____、_____、_____三个等级。
12、评价石油沥青大气稳定性的指标有_____、_____、_____。
13、乳化沥青主要是由_____、_____、_____和_____等组分所组成。
14、石油沥青的闪点是表示_____性的一项指标。
15、改性沥青的改性材料主要有_____、_____、_____。
石油沥青英文名:Petroleum asphalt 石油沥青是原油加工过程的一种产品,在常温下是黑色或黑褐色的粘稠的液体、半固体或固体,主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物,其性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化。
石油沥青是原油蒸馏后的残渣。
根据提炼程度的不同,在常温下成液体、半固体或固体。
石油沥青色黑而有光泽,具有较高的感温性。
组成因为沥青的化学组成复杂,对组成进行分析很困难,且其化学组成也不能反映出沥青性质的差异,所以一般不作沥青的化学分析。
通常从使用角度出发,将沥青中按化学成分和物理力学性质相近的成分划分为若干个组,这些组就称为“组分”。
石油沥青的组分及其主要物性如下:油分、树脂、地沥青质。
油分油分为淡黄色至红褐色的油状液体,其分子量为100~500,密度为0.71~1.00g/cm^3,能溶于大多数有机溶剂,但不溶于酒精。
在石油沥青中,油分的含量为40%~60%。
油分赋予沥青以流动性。
树脂树脂又称脂胶,为黄色至黑褐色半固体粘稠物质,分子量600~1000,密度为1.0~1.1g/cm^3。
沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。
中性树脂能溶于三氯甲烷、汽油和苯等有机溶剂,但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低。
中性树脂含量增加,石油沥青的延度和粘结力等性能愈好。
在石油沥青中,树脂的含量为15%~30%,它使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。
地沥青质地沥青质为深褐色至黑色固态无定性的超细颗粒固体粉末,分子量为2000~6000,密度大于1.0g/cm^3,不溶于汽油,但能溶于二硫化碳和四氯化碳中。
地沥青质是决定石油沥青温度敏感性和黏性的重要组分。
沥青中地沥青质含量在10%~30%之间,其含量愈多,则软化点愈高,黏性越大,也愈硬脆。
石油沥青中还含2%~3%的沥青碳和似碳物(黑色固体粉末),是石油沥青中分子量最大的,它会降低石油沥青的粘结力。
石油沥青中还含有蜡,它会降低石油沥青的粘结性和塑性。
同时对温度特别敏感(即温度稳定性差)对石油沥青可以按以下体系加以分类按生产方法分为:直馏沥青、溶剂脱油沥青、氧化沥青、调合沥青、乳化沥青、改性沥青等;按外观形态分为:液体沥青、固体沥青、稀释液、乳化液、改性体等;按用途分为:道路沥青、建筑沥青、防水防潮沥青;以用途或功能命名的各种专用沥青等。
沥青的介绍、分类、标准、⽤途及检验指标沥青材料沥青材料是由⼀些极其复杂的⾼分⼦碳氢化合物和这些碳氢化合物的⾮⾦属(氧、硫、氮)衍⽣物所组成的⿊⾊或⿊褐⾊的固体、半固体或液体的混合物,憎⽔性材料,结构致密,⼏乎完全不溶于⽔、不吸⽔,具有良好的防⽔性,因此⼴泛⽤于⼟⽊⼯程的防⽔、防潮和防渗;沥青属于有机胶凝材料,与砂、⽯等矿质混合料具有⾮常好的粘结能⼒,所制⽯油沥青的组成与结构1.元素组成⽯油沥青是由多种碳氢化合物及⾮⾦属(氧、硫、氮)衍⽣物组成的混合物,其元素组成主要是碳(80%~87%)、氢(10%~15%);其余是⾮烃元素,如氧、硫、氮等(<3%);此外,还含有⼀些微量的⾦属元素。
2.组分组成通常将沥青分离为化学性质相近、与其⼯程性能有⼀定联系的⼏个化学成分组,这些组就称为“组分”。
我国现⾏规程中有三组分分析法和四组分两种分析法两种。
⽯油沥青的三组分分析法将⽯油沥青分离为油分、树脂和沥青质三个组分。
1)油分为淡黄⾊透明液体,赋予沥青流动性,油分含量的多少直接影响着沥青的柔软性、抗裂性及施⼯难度。
我国国产沥青在油分中往往含有蜡,在分析时还应将油、蜡分离。
蜡的存在会使沥青材料在⾼温时变软,产⽣流淌现象;在低温时会使沥青变得脆硬,从⽽造成开裂。
由于蜡是有害成分,故常采⽤脱蜡的⽅法以改善沥青的性能。
2)树脂为红褐⾊粘稠半固体,温度敏感性⾼,熔点低于100℃,包括中性树脂和酸性树脂。
中性树脂使沥青具有⼀定塑性、可流动性和粘结性,其含量增加,沥青的粘结⼒和延伸性增加;酸性树脂含量不多,但活性⼤,可以改善沥青与其它材料的浸润性、提⾼沥青的可乳化性。
3)沥青质为深褐⾊固体微粒,加热不熔化,它决定着沥青的粘结⼒、粘度和温度稳定性,以及沥青的硬度、软化点等。
沥青质含量增加时,沥青的粘度和粘结⼒增加,硬度和温度稳定性提⾼。
⽯油沥青的技术性质1、粘滞性粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的⼀种特性。
各种⽯油沥青粘滞性的变化范围很⼤,与沥青组分和温度有关。
浅析沥青延度试验的影响因素及改善措施摘要:沥青延度是表征沥青的内黏滞力及延展性,是沥青物理性能检测的重要指标。
其在试验过程中对受各种因素影响,对试验结果产生偏差。
本文就该试验的:试样制备;条件养护;设备控温及拉伸速率等方面对沥青延度测试中可能存在的影响因素进行了分析,以确保试验精度和试验结果的准确度。
关键词:沥青延度试验;影响因素;改善措施引言沥青延度试验是沥青性能检测较为重要的一项,其表征沥青的内黏滞力及延展性,是道路石油沥青物理性能检测的重要指标。
现行试验规范有:T0605-2011 《沥青延度试验》及GB/T4508-2010《沥青延度测定法》。
两者试验条件上,试验过程基本一致,只是计算取值略有不同。
沥青在温度条件下为流变体,其延度试验是指沥青在规定温度,规定速率等条件情况下的延展能力,对沥青性能具有重要意义。
但沥青作为一种感温性极强的高分子材料,试验过程极易受试验条件因素影响,且因沥青自身复杂的分子结构,延度试验所规定试验条件不能完全的规避其自身特性所带来的试验结果不确定性,沥青延度试验在日常试验过程中往往出现沥青延度试验检测结果重复性试验及再现性试验误差过大,其产生的原因有多种因素造成。
本文就该试验程中易出现偏差的环节展开分析,以期对该项试验的结果准确性有所帮助。
1、沥青延度试验的影响因素1.1试样制备过程沥青试样制备应根据样品自身特性严格控制加热温度。
(软化点以上90℃,且不超过软化点以上100℃),沥青试样制备应严格控制加热时间。
(试样完全变成液态即制备试件,加热时间不宜过长以防止沥青热老化)。
沥青在试样制备加热过程极易受到热老化影响,沥青试样在产生热老化情况下,延度测试结果普遍偏小,甚至于试验过程中样品延伸拉断时不能出现正常的细锥尖状,样品断裂处呈锥尖钝化状。
其针入度值降低,软化点值升高。
极大影响了试验精度。
试样制备的规范性。
灌模应从一端至另一端往返数次,略高出试模,不得使气泡混入。
1、按来源,1天然沥青(湖沥青,岩沥青)、2石油沥青、3焦油。
2、沥青路面必须满足的基本要求:具有一定的强度刚度、稳定性、耐久性、平整性、抗滑性。
3、老化:沥青中的有机高分子材料,在环境因素的作用下发生氧化等各种反应。
4、原油是由不同分子量和沸点幅度的碳氢化合物组成的混合物。
5、根据基属不同,分为石蜡基沥青、中间基沥青、环烷基沥青。
6、实验对沥青质的影响:溶剂的性质、溶剂的用量、温度。
7、沥青质的含量增加,软化点升高,胶质芳香族增加,软化点下降,饱和族对软化点影响较小。
8、沥青质含量增加,针入度减小,软化点增高,粘度增大。
9、胶质化学稳定性差,能使沥青具有足够的粘附力,对沥青的粘弹性形成良好的胶体溶液等方面都有重要作用。
10、油分,混合烃及非化合物组成的混合物,起柔软和润滑作用。
11、腊,原油、渣油及沥青在冷冻时,能结晶出的熔点在25以上的混合组分.测定腊含量(脱胶步骤,脱腊步骤)12、沥青分子的结构形态和状态与胶体性质、流变性质和路用性质有关。
13、胶体结构的分类:溶胶型结构,溶-凝胶型结构,凝胶型结构(-2《PI《2)14、优质路用沥青:化学组分比例适当,腊含量少,化学结构环数多,芳环多,烷侧链少,溶-凝胶型结构的沥青。
15、评价沥青与矿料的粘附性:1沥青与集料粘附性实验,2沥青混合料粘附性实验16、改善沥青粘附性措施:1活化集料表面 2在沥青中加入抗剥落剂17、耐久性:保持良好的流变性能、凝聚力和粘附性的能力18、沥青变脆变硬的原因:蒸发损失,暗处氧化,光照氧化19、延性:沥青在外力作用下发生拉伸变形而不破坏的能力20、延性的影响因素:内,化学组分,化学结构;外,试验温度,拉伸速度。
21、沥青的低温性质:沥青低温脆性,温度收缩系数和低温延性22、改性沥青混合料:掺和橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细橡胶粉或其他改性剂,从而使沥青或沥青混合料改善的沥青结合料23、改性剂:在沥青或沥青混合料中加入天然的或人工的有机无机材料,可熔融,分散在沥青中,改善和提高沥青路面性能的材料24、高聚物基本特征:巨大的分子量,复杂的链结构,晶态与非晶态共存,同一种高聚物可加工成不同性质的材料,高的品质系数25、高聚物的性能用途分:塑料,橡胶,纤维26、聚乙烯:强度高,延伸率大,耐寒性好,优良的改性剂27、改性沥青聚合物:热塑性橡胶类(SBS),橡胶类(SBR),树脂类(EVA,PE)28、1老化试验仪,2动态剪切流变仪-粘弹性,3旋转式粘度计-粘度,4弯曲梁流变仪-低温劲度,5直接拉伸试验仪-低温变形29、岩石:岩浆岩,沉积岩,变质岩30、石料的技术性质:1物理性质,密度,吸水性,耐水性,抗冻性,耐热性,坚固性。
沥青性能指标分析及改性沥青等级选择王丽丽;杨泉华;吕锡坤【摘要】沥青是一种黏弹性材料,无论是黏性还是弹性都取决于温度和荷载作用时间.文章根据美国实测公路研究计划提出的沥青结合料性能规范,结合苏州地区路面温度,选择改性沥青的等级并测试了其路用性能.【期刊名称】《现代交通技术》【年(卷),期】2016(013)005【总页数】3页(P16-18)【关键词】沥青胶结料;性能指标;改性沥青;性能等级【作者】王丽丽;杨泉华;吕锡坤【作者单位】苏州交通工程集团有限公司,江苏苏州215000;苏州交通工程集团有限公司,江苏苏州215000;苏州交通工程集团有限公司,江苏苏州215000【正文语种】中文【中图分类】U414沥青是一种黏弹性材料,无论是黏性还是弹性都取决于温度和荷载作用时间。
高温或长久荷载作用时呈黏性流体,低温或瞬时荷载作用时呈弹性固体,一般温度及荷载作用下呈黏弹性。
沥青主要由高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成,以沥青为胶结料的路用性能受沥青流变性的影响远大于它的化学成分对路用性能的影响,因此我国现行规范规定了针对沥青物理特性的试验,如针入度、软化点、延度等检测项目[1-2]。
美国战略公路研究计划提出了沥青结合料性能规范,其特点是各项指标与各项路用性能直接相关。
(1)黏性。
在高温条件下,沥青呈黏性,沥青的黏性是指沥青在外力作用下抵抗剪切变形的能力。
黏度是描述液体流动阻力的材料特性,用运动黏度、动力黏度、旋转黏度表示沥青的黏性。
(2)感温性。
沥青的感温性是指沥青对温度变化的敏感性,沥青材料在高温时会软化,低温时会脆化,用针入度指数表征沥青温度敏感性。
(3)黏附性。
沥青黏附性是指沥青与石料之间相互作用所产生的吸附能力,用水煮法、浸水法试验测试沥青与集料的黏附性。
(4)耐久性。
沥青的耐久性是沥青性质随时间变化的现象,也就是沥青的老化。
沥青老化后针入度变小,软化点变大,延度变小。
用薄膜烘箱、旋转薄膜烘箱、Superpave规范中压力老化容器测试沥青的老化指标。