1、一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）第 1页第 04 讲沥青第 04 讲沥青（二）沥青沥青是一种有机胶凝材料，主要用于生产防水材料和铺筑沥青路面等。常用的沥青主要是石油沥青，另外还使用少量的煤沥青。1.石油沥青石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品。在常温下呈固体、半固体或黏性液体，颜色为褐色或黑褐色。（1）石油沥青的组分在石油沥青中，油分、树脂和地沥青质是石油沥青中的三大主要组分油分、树脂和地沥青质是石油沥青中的三大主要组分。沥青中各组分的主要特性如下：1）油分。油分为淡黄色至红褐色的油状
2、液体，是沥青中分子量最小和密度最小的组分。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有机溶剂中，但不溶于酒精。油分赋予沥青以流动油分赋予沥青以流动性性。2）树脂（沥青脂胶）树脂（沥青脂胶）。沥青脂胶为黄色至黑褐色黏稠状物质（半固体），分子量比油分大，使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂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低，赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性。沥青树脂中还含有少量的酸性树脂酸性树脂，是沥青中的表面活性物质，改善了石油沥青对矿物材料的浸
3、润性，特别是提高了对碳酸盐类岩石的粘附性，并有利于石油沥青的可乳化性并有利于石油沥青的可乳化性。3）地沥青质（沥青质）地沥青质（沥青质）。地沥青质为深褐色至黑色固态无定形物质（固体粉末），不溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。地沥青质是决定石地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、黏性的重要组成部分，其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆油沥青温度敏感性、黏性的重要组成部分，其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆。另外，石油沥青中还含 2%3%的沥青碳和似碳物，为无定形的黑色固体粉末，是在高温裂化、过度加热或深度氧化过程中脱氢而生成的，
4、是石油沥青中分子量最大的，它能降低石油沥青的粘结力。蜡是石油蜡是石油沥青的有害成分。石油沥青中含有蜡，会降低石油沥青的粘结性和塑性，同时对温度特别敏感（即温度稳沥青的有害成分。石油沥青中含有蜡，会降低石油沥青的粘结性和塑性，同时对温度特别敏感（即温度稳获取更多资料联系启晨教育QQ624619160一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）第 2页定性差）定性差）。（2）石油沥青的技术性质（5 个）1）防水性防水性石油沥青是憎水性材料，几乎完全不溶于水石油沥青是憎水性材料，几乎完全不溶于水，而且本身构造致密，与矿物材料表面有很好的粘结力，能紧密粘附于矿物材料表面
5、，同时，还具有一定的塑性，能适应材料或构件的变形，所以石油沥青具有良好的防水性，故广泛用作土木工程的防潮、防水材料。2）黏滞性（黏性）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，则黏滞性随之降低，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入度仪。对于黏稠石油沥青的相对测定相对黏度的主要方法是用标准黏度计和针入度仪。对于黏稠石油沥青的相对黏度是用针入度仪测
6、定的针入度来表示，反映石油沥青抵抗剪切变形的能力。针入度值越小，表明黏度越黏度是用针入度仪测定的针入度来表示，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。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。获取更多资料联系启晨教育QQ624619160一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）第 3页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质。石油沥青的塑性与其组分、温度及沥青膜层厚度有关
7、。石油沥青中树脂含量较多树脂含量较多，且其他组分含量适当时，则塑性较大；温度升高温度升高则塑性增大，膜层愈厚膜层愈厚其塑性愈高。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。沥青的塑性对冲击振动荷载有一定吸收能力性能良好的柔性防水材料，很大程度上取决于沥青的塑性。沥青的塑性对冲击振动荷载有一定吸收能力，并能减少摩擦时的噪声，故沥青是一种优良的道路路面材料。石油沥青的塑性用延度（伸长度）表示。延度愈大，塑性愈好石
8、油沥青的塑性用延度（伸长度）表示。延度愈大，塑性愈好。4）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玻璃态）。土木建筑工程宜选用温度敏感性较小的沥青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或其他矿物填料
9、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。获取更多资料联系启晨教育QQ624619160一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）第 4页5）大气稳定性大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素的长期综合作用下抵抗老化的性能。石油沥青在外界条件的综合作用下，随着时间的推移，各组分不断递变，流动性和塑性逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂，这个过程就是石油沥青的老化。石油沥青的大气稳定性常以蒸发损失和蒸发后针入度比来评定。蒸发损失百分数愈小和蒸发后针入
10、度蒸发损失百分数愈小和蒸发后针入度比愈大，则表示大气稳定性愈高，“老化”愈慢比愈大，则表示大气稳定性愈高，“老化”愈慢。（3）石油沥青的技术标准及选用土木建筑工程中使用的石油沥青主要是建筑石油沥青和道路石油沥青。1）建筑石油沥青建筑石油沥青。根据建筑石油沥青GB/T494，建筑石油沥青按针入度不同分为 10 号、30 号和40 号三个牌号。建筑石油沥青针入度较小（黏性较大），软化点较高（耐热性较好），但延伸度较小（塑建筑石油沥青针入度较小（黏性较大），软化点较高（耐热性较好），但延伸度较小（塑性较小）性较小），主要用作制造油纸、油毡、防水涂料和沥青嵌缝膏。绝大部分用于屋面及地下防水、沟槽防水防
11、腐蚀及管道防腐等工程。2）道路石油沥青道路石油沥青。按道路交通量可分为重交通道路石油沥青和中、轻交通道路石油沥青。根据重交通道路石油沥青GB/T15180，重交通道路石油沥青重交通道路石油沥青按针入度范围分为 AH-130、AH-110、AH-90、AH-70、AH-50、AH-30 等六个牌号六个牌号。重交通道路石油沥青主要用于高速公路、一级公路路面，机场道面及重要的城重交通道路石油沥青主要用于高速公路、一级公路路面，机场道面及重要的城市道路路面工程。中、轻交通道路石油沥青主要用于一般的道路路面、车间地面等工程市道路路面工程。中、轻交通道路石油沥青主要用于一般的道路路面、车间地面等工程。2.
12、改性石油沥青改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂，或采用对沥青进行轻度氧化加工，从而使沥青的性能得到改善的沥青混合物。改性沥青一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀改性沥青一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构分布于沥青中形成一定的空间网络结构。1）橡胶改性沥青橡胶改性沥青橡胶沥青有较好的混溶性，能使沥青具有橡胶的很多优点，如高温变形性小，低温柔性好高温变形性小，低温柔性好。常用的橡胶改性沥青有氯丁橡胶改性沥青、丁基橡胶改性沥青、热塑性弹性体（SBS）橡胶改性沥青、再生橡胶改性沥青等。沥青中
13、掺入氯丁橡胶后，可使其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐气候性等得到大大改善。氯丁氯丁橡胶改性沥青可用于路面的稀浆封层和制作密封材料和涂料等橡胶改性沥青可用于路面的稀浆封层和制作密封材料和涂料等。丁基橡胶改性沥青具有优异的耐分解性，并有较好的低温抗裂性能和耐热性能，多用于道路路面工程多用于道路路面工程和制作密封材料和涂料和制作密封材料和涂料。SBS 改性沥青具有良好的耐高温性、优异的低温柔性和耐疲劳性，是目前应用最成功和用量最大的一是目前应用最成功和用量最大的一种改性沥青。主要用于制作防水卷材和铺筑高等级公路路面等种改性沥青。主要用于制作防水卷材和铺筑高等级公路路面等。再生橡胶改性沥青材料的制
14、备是先将废旧橡胶加工成 1.5mm 以下的颗粒，然后与沥青混合，经加热搅拌脱硫，就能得到具有一定弹性、塑性和粘结力良好的再生胶改性沥青材料，可以制成卷材、片材、密封材料、胶粘剂和涂料等。2）树脂改性沥青用树脂改性石油沥青，可以改进沥青的耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。常用的树脂有古马隆树脂、聚乙烯、乙烯乙酸乙烯共聚物（EVA），无规聚丙烯（APP）等。古马隆树脂又名香豆桐树脂，呈黏稠液体或固体状，浅黄色至黑色，易溶于氯化烃、酯类、硝基苯等，为热塑性树脂。将沥青加热熔化脱水，在 150160情况下，把古马隆树脂放入熔化的沥青中，并不断搅拌，再把温度升至 1851
15、90，保持一定时间，使之充分混合均匀，即得到古马隆树脂沥青。树脂掺量约40%。这种沥青的黏性较大。在沥青中掺入 5%10%的低密度聚乙烯，采用胶体磨法或高速剪切法即可制得聚乙烯树脂改性沥青。获取更多资料联系启晨教育QQ624619160一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）第 5页聚乙烯树脂改性沥青的耐高温性和耐疲劳性有显著改善，低温柔性也有所改善聚乙烯树脂改性沥青的耐高温性和耐疲劳性有显著改善，低温柔性也有所改善。此外，乙烯乙酸乙烯共聚物（EVA）、无规聚丙烯（APP）也常用来改善沥青性能，制成的改性沥青制成的改性沥青具有良好的弹塑性、耐高温性和抗老化性
16、，多用于防水卷材、密封材料和防水涂料等。具有良好的弹塑性、耐高温性和抗老化性，多用于防水卷材、密封材料和防水涂料等。3）橡胶和树脂改性沥青橡胶和树脂同时用于改善沥青的性质，使沥青同时具有橡胶和树脂的特性。且树脂比橡胶便宜，橡胶和树脂又有较好的混溶性，所以效果较好。橡胶、树脂和沥青在加热融熔状态下，沥青与高分子聚合物之间发生相互侵入和扩散，沥青分子填充在聚合物大分子的间隙内，同时聚合物分子的某些链节扩散进入沥青分子中，形成凝聚的网状混合结构，可以得到较优良的性能。主要有卷、片材，密封材料，防水涂料等主要有卷、片材，密封材料，防水涂料等。4）矿物填充料改性沥青常用的矿物填充料大多是粉状的和纤维状的
17、，主要的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土和石棉滑石粉、石灰石粉、硅藻土和石棉等。滑石粉滑石粉亲油性好（憎水），易被沥青润湿，可直接混入沥青中，以提高沥青的机械强度和抗老化性能以提高沥青的机械强度和抗老化性能，可用于具有耐酸、耐碱、耐热和绝缘性能耐酸、耐碱、耐热和绝缘性能的沥青制品中。石灰石粉石灰石粉其亲水程度比石英粉弱，而最重要的是石灰石粉与沥青有较强的物理吸附力和化学吸附力，故是较好的矿物填充料是较好的矿物填充料。硅藻土硅藻土是软质多孔而轻的材料，易磨成细粉，耐酸性强，是制作轻质、绝热、吸音的沥青制品轻质、绝热、吸音的沥青制品的主要填料。膨胀珍珠岩粉膨胀珍珠岩粉有类似的作用，故也可作这类沥青制品的
18、矿物填充料。石棉绒或石棉粉为星纤维状，富有弹性，具有耐酸、耐碱和耐热性能，是热和电的不良导体耐酸、耐碱和耐热性能，是热和电的不良导体，内部有很多微孔，吸油（沥青）量大，掺入后可提高沥青的抗拉强度和热稳定性掺入后可提高沥青的抗拉强度和热稳定性。分类名称性质应用橡胶改性沥青氯丁橡胶改性沥青气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐气候性等得到大大改善用于路面的稀浆封层和制作密封材料和涂料等丁基橡胶改性沥青具有优异的耐分解性，并有较好的低温抗裂性能和耐热性能多用于道路路面工程和制作密封材料和涂料热塑性弹性体（SBS）橡胶改性沥青具有良好的耐高温性、优异的低温柔性和耐疲劳性是目前应用最成功和用量最大的一种改性
19、沥青。主要用于制作防水卷材和铺筑高等级公路路面等再生橡胶改性沥青具有一定弹性、塑性和粘结力良好的再生胶改性沥青材料可以制成卷材、片材、密封材料、胶粘剂和涂料等树脂改性沥青古马隆树脂黏性较大聚乙烯耐高温性和耐疲劳性有显著改善，低温柔性也有所改善乙烯乙酸乙烯共聚物（EVA）制成的改性沥青具有良好的弹塑性、耐高温性和抗老化性多用于防水卷材、密封材料和防水涂料等无规聚丙烯（APP）获取更多资料联系启晨教育QQ624619160一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）一级造价工程师-技术与计量（土木建筑）第 6页橡胶和树脂改性沥青橡胶改性沥青形成凝聚的网状混合结构主要有卷、片材，密封材料，防水涂料等。树脂改性沥青矿物填充料改性沥青滑石粉以提高沥青的机械强度和抗老化性能可用于具有耐酸、耐碱、耐热和绝缘性能的沥青制品中石灰石粉有较强的物理吸附力和化学吸附力较好的矿物填充料硅藻土轻质、绝热、吸音膨胀珍珠岩粉可作这类沥青制品的矿物填充料。石棉具有耐酸、耐碱和耐热性能，是热和电的不良导体掺入后可提高沥青的抗拉强度和热稳定性。获取更多资料联系启晨教育QQ624619160