石油沥青的技术性质

沥青材料1、沥青是由一些极其复杂的碳氢化合物及其非金属（氧、硫、氮）的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。

2、沥青可溶与二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷和苯等有机溶剂3、沥青属于有机胶凝材料，与矿质混合料有非常好的粘结能力，是道路工程重要的筑路材料；沥青属于憎水性材料，结构致密，几乎不溶于水和不吸水，因此，广泛用于土木工程的防水、防潮和防渗工程。

4、沥青按其在自然界中获得上网方式，可分为地沥青和焦油沥青两大类5、地沥青按产源可分为天然沥青和石油沥青6、焦油沥青是利用各种有机物（煤、页岩、木材等）干馏加工得到的焦油，经再加工而得到的产品。

焦油沥青按其干馏原料的不同分为煤沥青、页岩沥青、木沥青和泥炭沥青，如由煤干馏所得的煤焦油，经再加工后得到的沥青，即称为煤沥青7、在道路建筑中常用的主要是石油沥青和煤沥青两类，其次是天然沥青8、石油沥青的分类（1）按原油成分分类原油根据关键馏分特性和含硫量可分为石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油，以及高硫原油（含硫量大于2%，质量分数）、含硫原油(含硫量0.5%~2%）和低硫原油（含硫量小于0.5%）由不同基属原油炼制的石油沥青可分别为：石蜡基沥青（含蜡量一般大于5%）环烷基沥青（又称沥青基沥青含蜡量一般小于2%）中间基沥青（也称混合基沥青，处于石蜡基和环烷基沥青之间）（2）按加工方式分类：直馏沥青氧化沥青溶剂沥青（3）按沥青在常温下的稠度分类：一般可分为粘稠沥青和液体沥青两大类。

粘稠沥青在常温下为半固体和固体状态。

如按针入度分级时，针入度小于40者为固体沥青，针入度在40~300之间的为半固体沥青，而针入度大于300者为粘性液体状态沥青。

液体沥青在常温下多呈粘稠液体或液体状态。

并可按标准粘度分级划分为慢凝、中凝和快凝液体沥青。

在生产应用中，常在粘稠沥青中掺入一定比例的溶剂，配制得稠度很低的液体沥青，称为稀释沥青。

9、石油沥青的组成和结构（一）石油沥青的元素组成石油沥青是由多种碳氢化合物及其非金属（氧、硫、氮）的衍生物组成的混合物，它的分子表达式通式 C n H 2n+a O b S c N d.化学成分主要是碳质量分数为80%~87%、氢10%~15%（二）石油沥青的化学组分分析法我国现行JTJ052-2000 <<公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中规定可采用三组分和四组分分析法。

石油沥青的技术性质1、粘滞性（粘性）粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。

它反映了沥青在外力作用下抵抗变形的能力，是划分沥青牌号的主要依据。

液体沥青的粘滞性用粘滞度（粘度）表示，它表征了液体沥青在流动时的内部阻力；半固体或固体的石油沥青用针入度表示，它反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。

针入度是沥青划分牌号的主要技术指标。

粘滞度是液体沥青在规定温度t（25℃或60℃）下、经规定直径d（或10mm）的孔流出50cm3所需的时间（秒数）T，常用符号dtC T表示。

dtC T粘滞度值越大，表示沥青的稠度越大。

粘滞度测定示意图见图8-1。

半固体沥青、固体沥青的粘滞度指标是针入度。

针入度是在温度25℃条件下，以规定质量100g的标准针，在规定时间5s内贯入试样中的深度，以为1度表示。

针入度越大，表示沥青流动性越大，粘滞性越差。

其数值范围在5～200度之间。

针入度测定示意图见图8-2.。

图8-1 粘滞度测定示意图图8-2 针入度测定示意图2、塑性塑性是指石油沥青在外力作用时发生变形而不破坏，除去外力后仍保持变形后的形状的性质。

塑性反映了沥青开裂后的自愈能力及受机械应力作用后变形而不破坏的能力，它是石油沥青的主要性能之一。

沥青的塑性用延度（延伸度或延伸率）表示。

方法是把沥青试样制成8字形标准试模，（试件中间最小断面积为1cm2），在规定温度（25℃）和规定的拉伸速度（5cm/min）下在延伸仪上拉断时的伸长长度，以cm为单位。

沥青的延度值越大，表示沥青塑性越好。

延度指标测定的示意图见图8-3。

图8-3 延伸度测定示意图3、温度敏感性温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能，是沥青一个很重要的性质。

温度敏感性较小的的石油沥青其粘滞性和塑性随温度变化较小。

温度敏感性常用软化点来表示，软化点是指沥青材料由固态转变为具有一定流动性膏体的温度。

软化点可采用环球法测定，示意图见图8-4。

它是把沥青试样装入规定尺寸的铜环（直径约16mm，高约6mm）内。

石油沥青建筑防腐材料制作人：X X X学习目标•一、石油沥青的分类•二、石油沥青的组成结构•三、石油沥青的技术性质•四、石油沥青的主要应用一、石油沥青的分类固体石油沥青石油沥青半固体石油沥青液体石油沥青二、石油沥青的组成结构•1.石油沥青的组成油份流动性树脂塑性和粘结性地沥青质耐热性、粘性、脆性•（1）溶胶型结构油份和树脂较多，胶团外膜较厚，胶团之间运动相对自由。

特点：流动性和塑性好，开裂后自行愈合能力较强，但温度稳定性较差。

•（2）凝胶型结构油份和树脂较少，胶团涂层较薄，胶团彼此凝聚，相互吸引力大，胶团间相互移动较困难。

特点：弹性粘性好，温度稳定性较好，但流动性和塑性低。

•（3）溶凝胶型结构地沥青质较多。

特点：介于溶胶型和凝胶型之间。

三、石油沥青的技术性质1、粘性•粘性是指在外力的作用下，石油沥青抵抗变形的能力，与组分和温度有关。

•一般随地质青质含量的增大而增大，随温度升高而降低。

•粘滞性是划分沥青牌号的主要技术指标。

•工程上，液体石油沥青的粘滞性用粘度指标表示，其表示在流动时的内部阻力。

•半固体和固体沥青的粘性用针入度表示，反映石油沥青抵抗剪力变形的能力。

•粘度和针入度是划分沥青牌号的主要指标。

针入度的测定粘度仪三、石油沥青的技术性质2、塑性•塑性是指石油沥青在外力作用下变形的能力，用延伸度表示，简称延度。

•塑性表示沥青开裂后自愈能力及受机械力作用后的变形而不受破坏的能力，故沥青是一种优良的道路路面和良好的柔性防水材料。

延度的测定延度仪三、石油沥青的技术性质3、温度敏感性•温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。

由于沥青是一种高分子非晶态塑性物质，故没有一定的熔点。

玻璃态高弹态黏流态三、石油沥青的技术性质4、大气稳定性•石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能，称为大气稳定性，也是沥青材料的耐久性。

•随着时间的进展，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂，这个过程称为石油沥青的“老化”。

石油沥青的主要技术性质有黏滞性、塑性、温度稳定性（温度敏感性）、大气稳定性、溶解度、闪点和燃点等。

(1)黏滞性。

黏滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性，它反映沥青的稠稀、软硬程度。

液态石油沥青的黏滞性用黏滞度表示，是指液体沥青在一定温度下，经规定直径(3.5mm或10mm)的孔洞漏下50ml所需要的时间(s)，时间越长，黏滞度越大。

固体或半固体沥青的黏滞性用针人度表示，是指在25℃条件下，100g质量的标准针，经5s沉人沥青中的深度（每0. Imm 为1度），针人度值越大，固态、半固态沥青的黏滞性越小。

(2)塑性。

塑性是指沥青在外力作用下产生变形而不破坏的性质。

石油沥青的塑性用延伸度表示，是指将标准试件在规定温度(25℃)和拉伸速度(50mm/min)条件下进行拉伸，以试件拉断时的伸长值( mm)表示，石油沥青的延伸度越大，则塑性越好。

(3)温度敏感性。

温度敏感性是指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性质。

温度敏感性较小的沥青其黏滞性、塑性随温度升降变化较小。

温度敏感性用软化点来表示，即沥青受热时由固态转变为具有一定流动性的膏体时的温度。

软化点越高，表明沥青的温度敏感性越小。

另外，石油沥青的脆化点也是反映沥青温度敏感性的另一个指标。

它是指沥青的状态随着温度从高到低变化，而由高弹状态向玻璃体状态转变的温度，反映沥青的低温变形能力。

应用中希望得到高软化点和低脆化点的沥青，以提高它的耐热性和耐寒性。

石油沥青的技术性质
石油沥青是一种黑色或棕黑色的有机物质，具有以下技术性质：
1. 密度：石油沥青的密度通常在1.0-1.2克/立方厘米之间，具
有较高的密度。

2. 熔点：石油沥青的熔点通常在100-180摄氏度之间，具体取
决于其成分和含沥青的纯度。

3. 粘度：石油沥青具有较高的粘度，即其流动性较差。

这使得沥青能够在路面、屋顶和其他建筑结构上形成持久的保护层。

4. 可溶性：石油沥青在各种溶剂中具有不同程度的溶解性。

常见的溶剂包括石油醚、苯和甲苯。

5. 耐老化性：石油沥青具有较高的耐老化性，能够长时间保持其性质和功能，不易受到氧化和分解的影响。

6. 热稳定性：石油沥青在高温下具有较好的热稳定性，可用于高温条件下的应用，如热稳定剂、沥青混合料等。

7. 黏附性：石油沥青具有良好的黏附性，可以牢固地粘附在各种材料表面，如砂石、混凝土、金属等，形成坚固的结合。

8. 弹性：石油沥青具有一定的弹性，可以在受到外力作用时产生一定的变形，然后恢复到原来的形状。

石油沥青具有良好的耐候性、粘附性和弹性，适用于各种道路、建筑和工业应用中。

沥青指标及技术性质沥青的三项指标分别为针入度、软化点和延度，这些指标分别用于评价沥青的黏滞性、温度敏感性和塑性变形能力。

以下具体详述沥青的三项技术性质：（1）黏滞性(黏性)。

石油沥青的黏滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性，以绝对黏度表示。

黏滞性的大小与组分及温度有关。

地沥青质含量较高，同时又有适量树脂，而油分含量较少时，则黏滞性较大。

在一定温度范围内，当温度升高时，黏滞性随之降低，反之则随之增大。

工程上常用相对黏度(条件黏度)来衡量石油沥青的黏滞性。

测定相对黏度的主要方法是用标准黏度计和针人度仪。

对于黏稠石油沥青的相对黏度是用针人度仪测定的针人度来表示，反映石油沥青抵抗剪切变形的能力。

针入度值越小，表明黏度越大。

对于液体石油沥青或较稀的石油沥青的相对黏度，可用标准黏度计测定的标准黏度表示。

（2）温度敏感性。

温度敏感性是指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能当温度升高时，沥青由固态或半固态逐渐软化，沥青像液体一样发生了黏性流动，称为黏流态。

当温度降低时又逐渐由黏流态凝固为固态，甚至变硬变脆(像玻璃一样硬脆称作玻璃态)。

土木建筑工程宜选用温度敏感性较小的沥青。

通常石油沥青中地沥青质含量较多在一定程度上能够减小其温度敏感性。

在工程使用时往往加入滑石粉、石灰石粉或其他矿物填料来减小其温度敏感性。

沥青中含蜡量较多时，则会增大温度敏感性。

沥青软化点是反映沥青的温度敏感性的重要指标。

一般采用环球法软化点仪测定沥青软化点。

（3）塑性。

塑性指石油沥青在外力作用时产生变形而不破坏，除去外力后，则仍保持变形后形状的性质。

石油沥青的塑性与其组分、温度及沥青膜层厚度有关。

石油沥青中树脂含量较多，且其他组分含量适当时，则塑性较大;温度升高则塑性增大，膜层越厚其塑性越高。

在常温下，塑性较好的沥青在产生裂缝时，也可能由于特有的黏塑性而自行愈合。

故塑性还反映了沥青开裂后的自愈能力。

沥青之所以能制造出性能良好的柔性防水材料，很大程度上取决于沥青的塑性。