瀝青材料的分類培訓(xùn)講義

2023/2/3瀝青材料建筑材料

2023/2/3目錄瀝青分類石油瀝青煤瀝青其他瀝青制品瀝青是土木工程中不可缺少的材料之一，廣泛應(yīng)用于房屋建筑、道路橋梁、水利工程以及其他防水防潮工程中。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，瀝青材料在道路和水利工程中也得到了大量應(yīng)用。瀝青瓦屋面瀝青水壩瀝青路面瀝青材料瀝青分類瀝青材料屬于有機(jī)膠凝材料，是由高分子碳?xì)浠衔锛胺墙饘傺苌锝M成的復(fù)雜的混合物。常溫下瀝青為呈褐色或是黑褐色的固體、半固體或是粘稠性液體狀態(tài)。

瀝青分類焦油瀝青地瀝青天然瀝青石油在天然條件下經(jīng)長期自然環(huán)境因素作用所形成的產(chǎn)物石油瀝青石油經(jīng)過蒸餾工藝提煉出各種輕質(zhì)油及潤滑油以后得到的殘留物，或再經(jīng)加工得到的殘渣煤瀝青是煤干餾所得的煤焦油木瀝青木材經(jīng)干餾后生成的木焦油頁巖瀝青焦油瀝青中經(jīng)干餾加工得到的焦油再加工后獲得的產(chǎn)品。石油瀝青石油瀝青是石油經(jīng)過蒸餾等工藝提煉出各種輕質(zhì)油及潤滑油以后得到的殘留物，或者再經(jīng)加工得到的殘渣。常減壓蒸餾工藝

1、石油瀝青的組分油分樹脂瀝青質(zhì)飽和分芳香分樹脂瀝青質(zhì)三組分分析法

四組分分析法

2、石油瀝青的結(jié)構(gòu)石油瀝青中各組分的含量變化時會形成不同類型的膠體結(jié)構(gòu)溶膠型結(jié)構(gòu)當(dāng)瀝青質(zhì)含量少，油分和樹脂含量較高時，膠團(tuán)外膜較厚，膠團(tuán)之間完全沒有引力或引力很小，膠團(tuán)間相互移動自由，這種膠體結(jié)構(gòu)稱為溶劑型石油瀝青。溶-凝膠型結(jié)構(gòu)當(dāng)瀝青質(zhì)含量適當(dāng)并有較多的樹脂作為保護(hù)層時，膠團(tuán)間有一定的吸引力，形成一種介于溶膠型和凝膠型兩者之間的結(jié)構(gòu)凝膠型結(jié)構(gòu)

當(dāng)瀝青質(zhì)含量相對較多，油分和樹脂含量較少時，膠團(tuán)外膜較薄，膠團(tuán)靠近聚集，引力增大，膠團(tuán)間相互移動困難，這種膠體結(jié)構(gòu)稱為凝膠型石油瀝青3、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)黏性塑性溫度敏感性大氣穩(wěn)定性閃點燃點1）黏性指在外力作用下，瀝青粒子相互位移時抵抗變形的能力，反映瀝青材料內(nèi)部阻礙相對流動的一種特性。瀝青的黏滯性以絕對黏度表示，是瀝青性質(zhì)的重要指標(biāo)之一。2)塑性指石油瀝青在外力作用時產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后仍保持變形后的形狀的性質(zhì)，也可反映瀝青開裂后的自愈能力。石油瀝青的塑性用延度儀測定的延度表示。

3)溫度敏感性指石油瀝青的黏性和塑性隨溫度升降而變化的性能，由于瀝青是一種高分子非晶體塑性物質(zhì)，故沒有一定的熔點。溫度敏感性以“軟化點”表示。4）大氣穩(wěn)定性指石油瀝青在大氣綜合因素長期作用下抵抗老化的性能，它反映瀝青的耐老化性。以瀝青試樣在160℃下加熱蒸發(fā)5小時后質(zhì)量蒸發(fā)損失百分率和蒸發(fā)后的針入度比表示。瀝青老化龜裂

在熱、陽光、氧氣和水等因素長期作用下，石油瀝青中組分發(fā)生變化，油分和樹脂相對含量減少，瀝青質(zhì)逐漸增多，從而使石油瀝青的塑性降低，黏度提高，逐漸變得脆硬直至脆裂，此過程稱為瀝青的“老化”

5）閃點和燃點瀝青在使用時均需加熱，在加熱過程中瀝青中揮發(fā)出的油分蒸汽與周圍空氣組成油氣混合物，此混合氣體與火焰接觸，初次發(fā)生有藍(lán)色閃光時的瀝青溫度即為閃點。若繼續(xù)加熱，油氣混合物濃度增大，與火焰接觸能持續(xù)燃燒5s以上時的瀝青溫度即為燃點。通常燃點比閃點高約10℃。閃點和燃點的高低表明瀝青引起火災(zāi)或發(fā)生爆炸的危險性大小，關(guān)系到運輸、儲存和加熱使用方面的安全。4、石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與選用、摻配

1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)我國現(xiàn)行石油瀝青標(biāo)準(zhǔn)將黏稠石油瀝青分為道路石油瀝青、建筑石油瀝青和普通石油瀝青三種。我國石油瀝青采用針入度分級體系。建筑石油瀝青按針入度劃分為10號、30號和40號三個標(biāo)號，每一牌號還應(yīng)保證相應(yīng)的延度、軟化點、溶解度等指標(biāo)。同種石油瀝青中牌號越大，針入度就越大，黏度越小，塑性越大，軟化點越低，使用壽命越長。建筑石油瀝青建筑石油瀝青技術(shù)要求

建筑石油瀝青針入度較小，軟化點較高，延伸度較小，主要用于建筑工程及其他工程的防潮和防腐材料、膠結(jié)材料和涂料；用作制造防水卷材和絕緣材料根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，道路石油瀝青按技術(shù)性能分為A、B、C三個等級道路石油瀝青道路石油瀝青的使用范圍道路石油瀝青部分技術(shù)要求

普通石油瀝青因含有較多的蠟（一般含量大于5%，多者達(dá)20%以上），故又稱多蠟瀝青。由于蠟的熔點較低，所以該瀝青達(dá)到液態(tài)時的溫度和軟化點相差無幾，溫度敏感性大，黏滯性低，塑性差，故在工程中不宜直接單獨使用，只能與其他種類石油瀝青摻配使用。普通石油瀝青2）石油瀝青的選用

選用石油瀝青材料時，應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)（房屋、道路、防腐）及當(dāng)?shù)貧夂驐l件、所處工程部位來選用不同品種和牌號的瀝青。在滿足上述要求的前提下，盡量選用牌號高的石油瀝青，以保證有較長的使用年限。牌號高的瀝青比牌號低的瀝青含油分多，其揮發(fā)、變質(zhì)所需的時間長，不宜變硬，所以抗老化能力強(qiáng)，耐久性好。3）石油瀝青的摻配

在工程中，往往一種牌號的瀝青不能滿足工程要求，因此常常需要用不同牌號的瀝青進(jìn)行摻配。在進(jìn)行摻配時，為了不使摻配后的瀝青膠體結(jié)構(gòu)破壞，應(yīng)選用化學(xué)性質(zhì)相似的瀝青。試驗證明同產(chǎn)源的瀝青容易保證摻配后的瀝青膠體結(jié)構(gòu)的均勻性。

兩種瀝青的摻配比例可用下式估算：式中Q1——較軟瀝青用量（牌號大），%Q2——較硬瀝青用量（牌號小），%T——摻配后瀝青軟化點，℃T1——較軟瀝青軟化點，℃T2——較硬瀝青軟化點，℃【例題】某工程需要軟化點為80℃的石油瀝青，現(xiàn)有10號和40號兩種石油瀝青，應(yīng)如何摻配才能滿足工程需要？煤瀝青

根據(jù)蒸餾程度不同，煤瀝青分為低溫瀝青、中溫瀝青和高溫瀝青三種，建筑工程中采用的煤瀝青多為黏稠或半固體的低溫瀝青。煤瀝青和石油瀝青同是復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔?，與石油瀝青相比在技術(shù)性質(zhì)上有如下差異：差異溫度穩(wěn)定性較差塑性較差黏結(jié)性較好防腐性較好大氣穩(wěn)定性較差煤瀝青組分中所含可溶性樹脂多，由固態(tài)或黏稠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的溫度范圍較窄，受熱易軟化，受冷易脆裂。煤瀝青中含有較多的游離碳，使用時易變形、開裂，塑性差。煤瀝青中含揮發(fā)性成分和化學(xué)穩(wěn)定性差的成分較多，易老化變質(zhì)。煤瀝青中含有表面活性物質(zhì)，所以能與礦物表面很好的黏結(jié)。煤瀝青中含有酚等有毒物質(zhì)，故有毒性和臭味，防腐能力較好。煤瀝青和石油瀝青的外觀和顏色大體相同，但兩種瀝青混摻時將發(fā)生沉渣變質(zhì)現(xiàn)象而失去膠凝性，故一般不宜混摻使用，使用時必須通過簡易的鑒別方法加以區(qū)別，防止混淆用錯。

石油瀝青與煤瀝青簡易鑒別方法其他瀝青制品用汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯等有機(jī)溶劑與瀝青溶合制得的瀝青溶液，在常溫下用于防水工程的底部，故稱冷底子油。它具有良好的流動性，便于噴涂或涂刷。將其涂刷在混凝土、砂漿或是木材等基底后，能很快滲透到基面內(nèi)，待溶劑揮發(fā)后，便于基面牢固結(jié)合，并使基面具有憎水性，為粘貼其他防水材料創(chuàng)造了條件。冷底子油

由瀝青（70%～90%）和適量粉狀或纖維狀礦質(zhì)填充料（30%～10%）均