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瀝青材料是什么

文章出處:未知 人氣: 發表時間:2018-06-07 14:44:48
    瀝青材料是由一些極其復雜的高分子碳氫化合物和這些碳氫化合物的非金屬(氧、硫、氮)衍生物所組成的黑色或黑褐色的固體、半固體或液體的混合物,憎水性材料,結構致密,幾乎完全不溶于水、不吸水,具有良好的防水性,因此廣泛用于土木工程的防水、防潮和防滲;瀝青屬于有機膠凝材料,與砂、石等礦質混合料具有非常好的粘結能力,所制得的瀝青混凝土是現代道路工程最重要的路面材料。

石油瀝青的組成與結構
1.元素組成
石油瀝青是由多種碳氫化合物及非金屬(氧、硫、氮)衍生物組成的混合物,其元素組成主要是碳(80%~87%)、氫(10%~15%);其余是非烴元素,如氧、硫、氮等(<3%);此外,還含有一些微量的金屬元素。
2.組分組成
通常將瀝青分離為化學性質相近、與其工程性能有一定聯系的幾個化學成分組,這些組就稱為“組分”。我國現行規程中有三組分分析法和四組分兩種分析法兩種。
 
石油瀝青的三組分分析法將石油瀝青分離為油分、樹脂和瀝青質三個組分。
1)油分  為淡黃色透明液體,賦予瀝青流動性,油分含量的多少直接影響著瀝青的柔軟性、抗裂性及施工難度。我國國產瀝青在油分中往往含有蠟,在分析時還應將油、蠟分離。蠟的存在會使瀝青材料在高溫時變軟,產生流淌現象;在低溫時會使瀝青變得脆硬,從而造成開裂。由于蠟是有害成分,故常采用脫蠟的方法以改善瀝青的性能。
2)樹脂  為紅褐色粘稠半固體,溫度敏感性高,熔點低于100℃,包括中性樹脂和酸性樹脂。中性樹脂使瀝青具有一定塑性、可流動性和粘結性,其含量增加,瀝青的粘結力和延伸性增加;酸性樹脂含量不多,但活性大,可以改善瀝青與其它材料的浸潤性、提高瀝青的可乳化性。
3)瀝青質  為深褐色固體微粒,加熱不熔化,它決定著瀝青的粘結力、粘度和溫度穩定性,以及瀝青的硬度、軟化點等。瀝青質含量增加時,瀝青的粘度和粘結力增加,硬度和溫度穩定性提高。

石油瀝青的技術性質

粘滯性
粘滯性是反映瀝青材料內部阻礙其相對流動的一種特性。各種石油瀝青粘滯性的變化范圍很大,與瀝青組分和溫度有關。粘度是反映瀝青粘滯性的指標,是瀝青最重要的技術性質指標之—,是瀝青等級(標號)劃分的主要依據。測定瀝青相對粘度的主要方法有標準粘度計法和針入度法。 1)標準粘度計法
該法適用于液體石油瀝青、較稀的石油瀝青、煤瀝青、乳化瀝青等的粘度測定。標準粘度是在規定溫度(20℃、25℃、30℃或60℃)條件下,規定直徑(3mm、4mm、5mm或
10mm)的孔口流出50cm3瀝青所需的時間秒數,常用符號“TCt
d”表示,其中t為試樣溫度、d為流孔直徑、T為流出50cm3瀝青所需的時間。按上述方法,在相同溫度和相同流孔的條件下,流出時間越長,表示瀝青粘度越大。 2)針入度法
該法適用于粘稠(固體、半固體)石油瀝青的粘度測定。在規定溫度25℃下,以規定重量100g的標準針、經歷規定時間5s貫入試樣中的深度(以l/10mm為單位)來表示,符號為P(25℃,100g,5s)。針入度值反映了瀝青抵抗剪切變形的能力,其值越大,表示瀝青越軟、粘度越小。 2、感溫性
感溫性是指瀝青的粘滯性和塑性隨著溫度升降而變化的性能。當溫度升高時,瀝青由固態或半固態逐漸軟化,發生象液體一樣的粘性流動,稱為粘滯流動狀態;與此相反,當溫度降低時,瀝青又逐漸由粘流態凝固為固態、甚至變硬變脆。工程要求瀝青隨著溫度變化而產生的粘滯性及塑性變化的幅度應較小,即感溫性應較小。建筑工程中宜選用溫度敏感性較小的瀝青。評價瀝青感溫性的指標很多,常用的是軟化點和針入度指數。
(1)軟化點
我國現行試驗法是采用環與球法軟化點。將瀝青試樣注于內徑為18.9mm的銅環中,環上置一重3.5g的鋼球,在規定的加熱速度(5℃/min)下進行加熱,瀝青試樣逐漸軟化,直至在鋼球自重作用下,使瀝青下墜25.4mm時的溫度稱為軟化點,符號為TR&B。軟化點越低,表明瀝青在高溫下的體積穩定性和承受荷載的能力越差。
(2)針入度指數
僅憑軟化點來反應瀝青性能隨溫度變化的規律并不全面,目前用來反映瀝青感溫性的常用指標是針入度指數(PI),按下式計算確定。

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