沥青的介绍分类标准用途及检验指标.docx
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1、沥青材料沥宵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届(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,几乎完全不溶丁水、不吸水,具有良好的防水性,因此广泛用丁土木工程的防水、防 潮和防渗;沥宵届丁有机胶凝材料,与砂、石等矿质混合料具有非常好的粘结能力,所制 得的沥宵混凝土是现代道路工程最重要的路面材料。沥宵地沥宵天然沥宵石油沥宵焦油沥宵煤沥宵木沥宵1贞岩沥宵石油沥青的组成与结构1. 元素组成石油沥宵是由多种碳氢化合物及非金届(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%);其余是非轻元
2、素,如氧、硫、氮等( 3%); 此外,还含有一些微量的金届元素。2. 组分组成通常将沥宵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。石油沥宵的三组分分析法将石油沥宵分离为油分、树脂和沥宵质三个组分。1)油分 为淡黄色透明液体,赋予沥宵流动性,油分含量的多少直接影响着沥宵的柔 软性、抗裂性及施工难度。我国国产沥宵在油分中往往含有蜡,在分析时还应将油、蜡分 离。蜡的存在会使沥宵材料在高温时变软,产生流淌现象;在低温时会使沥宵变得脆硬,从而造成开裂。由丁蜡是有害成分,故常采用脱蜡的方法以改善沥宵的性能。2)
3、树脂 为红褐色粘稠半固体,温度敏感性高,熔点低丁 100C,包括中性树脂和酸 性树脂。中性树脂使沥宵具有一定塑性、可流动性和粘结性,其含量增加,沥宵的粘结力和延伸性增加;酸性树脂含量不多,但活性大,可以改善沥宵与其它材料的浸润性、提高 沥宵的可乳化性。3)沥宵质 为深褐色固体微粒,加热不熔化,它决定着沥宵的粘结力、粘度和温度稳 定性,以及沥宵的硬度、软化点等。沥宵质含量增加时,沥宵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宵材料内部阻碍其相对流动的一种特性。各种石油沥宵粘滞性的变化 范围很大,与沥宵组分和温度有关。粘度是反映沥宵粘滞性的指标,是沥宵最
4、重要的技术 性质指标之一,是沥宵等级(标号)划分的主要依据。测定沥宵相对粘度的主要方法有标 准粘度计法和针入度法。1)标准粘度计法该法适用丁液体石油沥宵、较稀的石油沥宵、煤沥宵、乳化沥宵等的粘度测定。标准 粘度是在规定温度(20C、25C、30C或60C)条件下,规定直径(3mm、4mm、5mm或 10mm)的孔口流出50cm3沥宵所需的时间秒数,常用符号“ CdT ”表示,其中t为试样温 度、d为流孔直径、T为流出50cm3沥宵所需的时间。按上述方法,在相同温度和相同流孔 的条件下,流出时间越长,表示沥宵粘度越大。2)针入度法该法适用丁粘稠(固体、半固体)石油沥宵的粘度测定。在规定温度25C
5、T,以规定重量100g的标准针、经历规定时间5s贯入试样中的深度(以l/ 10mm为单位)来表示, 符号为P(25C, 100g, 5s)。针入度值反映了沥宵抵抗剪切变形的能力, 其值越大,表示沥宵越软、 粘度越小。2、感温性感温性是指沥宵的粘滞性和塑性随着温度升降而变化的性能。当温度升高时,沥宵由 固态或半固态逐渐软化,发生象液体一样的粘性流动,称为粘滞流动状态;与此相反,当 温度降低时,沥宵乂逐渐由粘流态凝固为固态、甚至变硬变脆。工程要求沥宵随着温度变 化而产生的粘滞性及塑性变化的幅度应较小,即感温性应较小。建筑工程中宜选用温度敏 感性较小的沥宵。评价沥宵感温性的指标很多,常用的是软化点和
6、针入度指数。(1)软化点我国现行试验法是采用环与球法软化点。将沥宵试样注丁内径为18.9mm的铜环中,环上置一重3.5g的钢球,在规定的加热速度(5C/min)下进行加热,沥宵试样逐渐软化,直 至在钢球自重作用下,使沥宵下坠 25.4mm时的温度称为软化点,符号为 Tr&b。软化点越 低,表明沥宵在高温下的体积稳定性和承受荷载的能力越差。(2)针入度指数仅凭软化点来反应沥宵性能随温度变化的规律并不全面,目前用来反映沥宵感温性的 常用指标是针入度指数(PI),按下式计算确定。PI =1 50-1030lg800 - lg "25 C,100g,5s)TR&B -25式中
7、 P(25J 100g, 5s)在25C、100g、5s条件下测定的针入度值(1/10mm);Tr&b环球法测定的软化点(C)。沥宵针入度指数的范围是-1020。针入度指数不仅可以用来评价沥宵的感温性,同时 也可以来判断沥宵的胶体结构:当 PI<-2时,沥宵届丁溶胶型结构;当PI>2时,沥宵届丁凝胶型结构;介丁其间的届丁溶-凝胶型结构。不同的工程也对沥宵的针入度指数有着不同的要求:如用作胶粘剂,要求 PI介丁 一 22之间;用作涂料时,要求 PI介丁 一25; 用作灌缝材料,要求PI介丁 一 31之间;路用沥宵一般要求 PI> 2。3、延展性延展性是指沥宵在受到外力的
8、拉伸作用时,产生变形而不破坏(出现裂缝或断开)、除去外力后仍能保持变形后形状不变的性质,它反映沥宵受力时所能承受的塑性变形的能力。沥宵之所以能制造出性能良好的柔性防水材料,很大程度上决定丁沥宵的延展性。通常用延度作为延展性指标。其试验方法是:将沥宵试样制成最小断面面积为1cm2的8字形标准试件,在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度(以cm计)称为延度,如图6刀所示。沥宵的延度采用延度仪来测度,常用的试验温度有25C和15 Co沥宵的针入度、软化点和延度,被称为沥宵的三大技术指标。4、大气稳定性大气稳定性是指石油沥宵在大气综合因素(热、阳光、氧气和潮湿等)长期作用下抵抗 老化的性能。大气稳定性
9、好的石油沥宵可以在长期使用中保持其原有性质。石油沥宵在热、阳光、氧气和水分等因素的长期作用下,石油沥宵中代分子组分向高分 子组分转化,即沥宵中油分和树脂相对含量减少,地沥宵质逐渐增多,从而使石油沥宵的 塑性降低,粘度提高,逐渐变得脆硬,直至脆裂,失去使用功能,这个过程称为老化。石油沥宵的大气稳定性常以蒸发损失和蒸发后针入度比来评定。其测定方法是:先测定沥宵试样的质量及其针人度,然后将试样置丁加热损失试验专用烘箱中, 在160 CT加热蒸 发5h,待冷却后再测定其质量和针人度,再按下式计算其蒸发损失白分率和蒸发后针入度 比:(公式6-1)(公式6-2)沥宵耐久性 0X4 工八土 悉发前届量-基发
10、后周量 蒸发损失百分率=褊''$3J咨言X100% 蒸发刖质重毒发后针入度比= f|S|xlOO% 蒸发刖针入度蒸发损失白分率愈小,蒸发后针人度比愈大,则表示沥宵大气稳定性越好, 越lb O 5、安全性闪点(也称闪火点)是指沥宵加热挥发出可燃气体,与火焰接触闪火时的最低温度。燃点(也称着火点)是指沥宵加热挥发出的可燃气体和空气混合, 与火焰接触能持续燃 烧时的最低温度。闪点和燃点的高低表明沥宵引起火灾或爆炸的可能性的大小, 它关系到运输、储存和加 热使用等方面的安全。例如,建筑石油沥宵闪点约230C .在熬制时一般温度为185200C , 为安全起见,沥宵还应与火焰隔离。石油沥
11、青的技术标准石油沥宵的技术标准将沥宵划分成不同的种类和标号(等级),以便选用。目前石油沥 宵主要划分为三大类:道路石油沥宵、建筑石油沥宵和普通石油沥宵。在对沥宵划分等级时,是依据沥宵的针入度、延度、软化点等指标。针入度是划分沥 宵标号的主要指标。对丁同一品种的石油沥宵,牌号越大,相应的粘性越小(针入度值越 大)、延展性越好(塑性越大)、感温性越大(软化点越低)。表6 T石油沥青技术标准质量指标道路石油沥青建筑石油沥青普通石油沥青200180140100甲100乙60甲60乙3010756555针入度(25C ,100g,5s)(0.1mm)201300161200121160911208112
12、05180418025401025756555延度(25 °C ,5cm/min)(cm), <-1001009060704031.521.51软化点(环球法)(C)3045354538484252425245554555< 70< 95<60<80<100溶解度(三氯乙烯或苯),(%)< 99< 99.5< 98簿膜加热试验(163 C ,5h)质量损失(%)> 1> 1-针入度比(%)> 50> 60> 60> 65> 65> 70> 70> 65-闪点(C)<
13、180< 200< 230< 230< 230< 230< 99< 99< 99石油沥宵牌号的简易判断方法见表。石油沥宵牌号的简易判断方法牌号简易鉴别方法牌号简易鉴别方法140100质软60用铁锤敲,不碎,只变形30用铁锤敲,变成较大的碎块10用铁锤敲,变成较小的碎 块石油沥青的选用选用石油沥宵时应根据工程性质(房屋、道路、防腐)、当地气候条件、所处工程部位 (层面、地下)等因素来综合考虑。由丁高牌号沥宵比低牌号沥宵含油分多、抗老化能力 强,故在满足要求的前提下,应尽量选用牌号高的石油沥宵,以保证有较长的使用年限。1)道路石油沥宵 道路石油沥宵乂
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