建筑材料沥青及沥青混合料培训课件.ppt

1、第七章沥青及沥青混合料第七章沥青及沥青混合料沥青沥青桥面摊铺沥青桥面摊铺沥青沥青防水卷材沥青防水卷材防水卷材施工防水卷材施工1 石油沥青石油沥青1 概述概述2 组分组分3 胶体结构胶体结构4 技术性质技术性质5 标准及选用标准及选用 石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油及润滑油以后的残留出各种轻质油及润滑油以后的残留物或再加工而得的产品。物或再加工而得的产品。建筑上主要使用石油沥青制成各种建筑上主要使用石油沥青制成各种防水材料或铺路材料。防水材料或铺路材料。石油沥青是由许多石油沥青是由许多高分子碳氢化合物高分子碳氢化合物及其及其非金属衍生物非金属衍生物组成的

2、复杂混合物，组成的复杂混合物，其化学成分非常复杂，因此在进行分其化学成分非常复杂，因此在进行分析时，将沥青中化学成分和性质极为析时，将沥青中化学成分和性质极为相近，并且与物理力学性质有一定关相近，并且与物理力学性质有一定关系的成分，划分为若干个组，称为组系的成分，划分为若干个组，称为组分。分。表表 1 1 石油沥青的组分与性能关系石油沥青的组分与性能关系组组 成成 名名 称称 物理性质物理性质 对主要技术性对主要技术性质的影响质的影响 颜色颜色 状态状态 密度（密度（g/m）分子量分子量 油分油分 淡黄淡黄 液体液体 0.71 300500红褐红褐 赋予沥青流动赋予沥青流动性性 树脂树脂（沥青

3、脂胶）（沥青脂胶）黄色黄色 半固体半固体 1.01.1 6001000 黑褐色黑褐色（粘稠状）（粘稠状）赋予沥青良好赋予沥青良好的粘结性、塑的粘结性、塑性和可流动性性和可流动性 地沥青质地沥青质 深褐深褐 固体固体 大于大于1 1000以上以上 黑色黑色 粉末粉末 决定温度敏感决定温度敏感性和粘性性和粘性 石油沥青的组成与性能关系石油沥青的组成与性能关系 如表如表 1所示所示23%的的沥青碳和似碳物沥青碳和似碳物，是在高温裂化等，是在高温裂化等过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的，过程中生成的，是石油沥青中分子量最大的，它能降低石油沥青的粘结力。它能降低石油沥青的粘结力。石蜡石蜡：它会降低石

4、油沥青的粘结性、塑性和：它会降低石油沥青的粘结性、塑性和温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成温度稳定性。所以石蜡是石油沥青的有害成分。多腊石油沥青的品质低，需进行脱蜡处分。多腊石油沥青的品质低，需进行脱蜡处理，使之达到使用要求。理，使之达到使用要求。在石油沥青中，油分、树脂、地沥青质在石油沥青中，油分、树脂、地沥青质是石油沥青的三大主要组分。是石油沥青的三大主要组分。油分和树脂可以相互溶解，树脂能浸润油分和树脂可以相互溶解，树脂能浸润地沥青质，而在地沥青质的超细颗粒表地沥青质，而在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以地沥青质为核所以石油沥青的结构是以地沥

5、青质为核心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶心，周围吸附部分树脂和油分，构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶体团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。结构。溶胶型溶胶型溶凝胶型溶凝胶型凝胶型凝胶型胶体结构示意图如图胶体结构示意图如图1所示所示,胶体结构的类型和性胶体结构的类型和性质如表质如表2所示。所示。防水性防水性 粘性粘性塑性塑性温度敏感性温度敏感性大气稳定性（耐久性）大气稳定性（耐久性）石油沥青有以下性质：憎水性，构造致密，石油沥青有以下性质：憎水性，构造致密，附着力强和好的塑性，所以它有很好的防附着力强和好的塑性，所以它有很好的防潮和防水性能。潮和防水性能。石油沥青性质石油沥青性质憎水

6、性憎水性构造致密构造致密附着力强附着力强好的塑性好的塑性图图 3 针入度试验示意图针入度试验示意图越硬越硬针入度越小针入度越小粘度越大粘度越大针入度与粘度之间针入度与粘度之间的关系是：针入度的关系是：针入度越小越小,粘度越大粘度越大,石油沥青越硬。石油沥青越硬。表示液体石油沥青的相对粘度表示液体石油沥青的相对粘度。标准粘度计标准粘度计试验条件及方法：试验条件及方法：50cm的沥青在规定温度（的沥青在规定温度（20、25、30、60）流过规定）流过规定直径（直径（3、5、10mm）的所）的所需时间（需时间（s）图图4 标准粘度计标准粘度计石油沥青在外力作用下产生变形，除去外石油沥青在外力作用下产

7、生变形，除去外力后，仍保持变形后的形状的性质。力后，仍保持变形后的形状的性质。在在25，把沥青试样制成，把沥青试样制成字型标准试模字型标准试模（中间最小截面积为（中间最小截面积为1cm）以以5cm/min的速度，进行拉伸试验，的速度，进行拉伸试验，拉断时的长度即为延度，单位为拉断时的长度即为延度，单位为cm延度大延度大塑性好塑性好定定 义义指指 标标试验仪器设备试验仪器设备软化点软化点温度温度 敏感性敏感性关关 系系图图 6 软化点试验软化点试验示意图示意图 将沥青试样装入规定尺寸将沥青试样装入规定尺寸(D=16mm,h=6mm)的铜环的铜环内，试样上放置一标准钢内，试样上放置一标准钢球球(5

8、mm,W=3.5g)，浸入水，浸入水或甘油中，以规定的速度或甘油中，以规定的速度（5/min）加热，使沥青）加热，使沥青下垂，当下垂到规定距离下垂，当下垂到规定距离时的温度（时的温度（）即为软化）即为软化点。点。石油沥青长期在热、阳光、氧气和潮湿等综合因石油沥青长期在热、阳光、氧气和潮湿等综合因素的作用下抵抗老化的性能。素的作用下抵抗老化的性能。指标指标定义定义用用蒸发损失蒸发损失和和蒸发后的针入度比蒸发后的针入度比来评定。来评定。试验试验:沥青试样，先测重量和针入度，于沥青试样，先测重量和针入度，于160160烘箱烘箱中蒸发中蒸发5h5h，冷却后再测重量和针入度。，冷却后再测重量和针入度。原

9、原重重失失重重蒸蒸发发损损失失 蒸发损失越低，稳定性越好。蒸发损失越低，稳定性越好。蒸蒸发发前前的的针针入入度度蒸蒸发发后后的的针针入入度度蒸蒸发发后后的的针针入入度度比比 蒸发后的针入度比越大，稳定性越好蒸发后的针入度比越大，稳定性越好牌号高牌号高针入度高针入度高延度大延度大软化点低软化点低粘聚力低粘聚力低塑性好塑性好温度敏感性大温度敏感性大1 概述概述2 沥青混合料的组成结构及强度理论沥青混合料的组成结构及强度理论3 沥青混合料的技术性质沥青混合料的技术性质4 沥青混合料的组成材料沥青混合料的组成材料5 沥青混合料的技术标准沥青混合料的技术标准6 沥青混合料的配合比设计沥青混合料的配合比设

10、计2v沥青混合料定义沥青混合料定义v沥青混合料的分类沥青混合料的分类v沥青混合料的特点沥青混合料的特点沥青混凝土沥青混凝土填料填料矿质集料矿质集料沥青混合料沥青混合料压实压实 摊铺摊铺1）按）按沥青种类沥青种类分为：石油沥青混合料和煤沥青分为：石油沥青混合料和煤沥青混合料。混合料。2）按）按施工温度施工温度分为：热拌热铺、热拌冷铺和冷拌分为：热拌热铺、热拌冷铺和冷拌冷铺沥青混合料。冷铺沥青混合料。3）按）按集料最大粒径集料最大粒径分为：特粗式沥青碎石混合分为：特粗式沥青碎石混合料（料（31.5mm）及粗粒式及粗粒式(26.5mm)、中粒式、中粒式(19或或16mm)、细粒式（、细粒式（13.2

11、或或9.5mm)和砂粒式和砂粒式(4.75mm)沥青混合料。沥青混合料。4 4）按）按矿料级配矿料级配分为分为:密级配密级配(孔隙率孔隙率10%）、）、半开级配半开级配(10%）、开级配、开级配(15%）、间）、间断级配沥青混合料等。断级配沥青混合料等。v组成结构组成结构v强度理论强度理论2沥青混合料的组成结构及沥青混合料的组成结构及强度理论强度理论图图1 tgC 抗剪强度抗剪强度 粘聚力粘聚力剪切法向压应力剪切法向压应力内摩擦角内摩擦角结论：结论：沥青混合料抗剪强度沥青混合料抗剪强度取决于粘聚力取决于粘聚力C C和和内摩擦阻角内摩擦阻角沥青混合料在高温条件下，沥青混合料在高温条件下，承受多次

12、重复荷载不产生承受多次重复荷载不产生过大的累积塑性变形的性过大的累积塑性变形的性质。经长期荷载作用不产质。经长期荷载作用不产生车辙、波浪等现象的性生车辙、波浪等现象的性质。质。沥青粘度、沥青与石料相沥青粘度、沥青与石料相互作用特征、矿料性质。互作用特征、矿料性质。试验试验方法方法车辙试验车辙试验马歇尔试验马歇尔试验马歇尔试验仪马歇尔试验仪马歇尔试验机马歇尔试验机称取一定的矿料和沥青，按规定条称取一定的矿料和沥青，按规定条件加热拌合，夯实成型，制成件加热拌合，夯实成型，制成D=101.6mm，h=63.5mm的圆柱体，在马歇尔试验机上的圆柱体，在马歇尔试验机上进行测试稳定度及流值。进行测试稳定度

13、及流值。定义：定义：60保温保温30min以上，以以上，以505mm/min的速度加荷，试件破坏时的最大荷载（的速度加荷，试件破坏时的最大荷载（N）即为）即为稳定度。稳定度。测试测试Sm的同时测定试件流动变形，达到最大荷的同时测定试件流动变形，达到最大荷载瞬间的压缩变形值（载瞬间的压缩变形值（0.1）。）。温度较低时沥青混合料抵抗收缩变形，温度较低时沥青混合料抵抗收缩变形，不产生开裂的性质。不产生开裂的性质。重复荷载重复荷载 疲劳开裂疲劳开裂 低温脆化低温脆化 变形能力变形能力开裂开裂 低温收缩低温收缩 沥青质量及用量，矿料级配等沥青质量及用量，矿料级配等 纯拉试验纯拉试验:测圆柱形试件的应力

14、、应变、抗拉强度和测圆柱形试件的应力、应变、抗拉强度和极限变形极限变形 求出劲度模量及温度收缩系数求出劲度模量及温度收缩系数 估计沥青混合料的断裂温度估计沥青混合料的断裂温度 沥青混合料抵抗长时间的大气因素的反复作用沥青混合料抵抗长时间的大气因素的反复作用和行车荷载作用的能力。和行车荷载作用的能力。沥青的化学性质沥青的化学性质矿料成分矿料成分沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构沥青用量沥青用量采用坚固矿料采用坚固矿料提高混合料的密实度提高混合料的密实度选用细粒密级配沥青混合料选用细粒密级配沥青混合料增加沥青用量等增加沥青用量等孔隙率孔隙率饱和度（沥青填隙率）饱和度（沥青填隙率）残留稳定度残

15、留稳定度 矿料表面结构、级配、混合料组成及沥矿料表面结构、级配、混合料组成及沥青用量。青用量。选用耐磨石料，对磨耗率及冲击值有一选用耐磨石料，对磨耗率及冲击值有一定要求。定要求。控制沥青用量：沥青用量控制沥青用量：沥青用量表面平滑表面平滑 抗滑性抗滑性 沥青混合料的施工和易性取决于沥青混合料的施工和易性取决于:矿料级配：适当级配不易产生离析矿料级配：适当级配不易产生离析现象现象沥青粘度及用量沥青粘度及用量气温及施工条件气温及施工条件v道路石油沥青道路石油沥青v矿质材料矿质材料！此部分见教材或资料！此部分见教材或资料 Chapter 9THE ENDTHE END本PPT为可编辑版本，您看到以下

16、内容请删除后使用，谢谢您的理解【解析】【解答】（1）氯化钠是由钠离子和氯离子构成的；金刚石是由碳原子构成的；干冰是由二氧化碳分子构成的；（2）质子数为11的是钠元素，钠元素原子的最外层电子数1，在化学反应中容易失去一个电子形成阳离子；（3）化学变化是生成新分子的变化，其实质是分子分解成原子，原子重新组合形成新的分子，故该反应中没有变的是碳原子和氧原子。故答案为：氯化钠；失去；D。【分析】物质有微粒构成，构成物质的微粒有原子、分子、离子是那种，金属、稀有气体由原子构成；常见气体由分子构成；碱和盐由离子构成。在化学变化中，原子种类、质量、数目保持不变。26.用微粒的观点解释下列现象：（1）今年我国

17、要求“公共场所全面禁烟”非吸烟者往往因别人吸烟而造成被动吸烟。（2）夏天钢轨间的缝隙变小。【答案】（1）分子是在不断的运动的.（2）夏天温度高，铁原子间的间隔变小.【考点】物质的微粒性 【解析】【解答】（1）吸烟生成烟雾，烟雾分子因为运动，扩散到空气中，使非吸烟者被动吸入烟雾分子，造成被动吸烟；（2）钢轨由铁原子构成.每两根钢轨间都有一定的间隙，夏天由于气温高，使得钢轨中铁原子的间隔变大，表现为钢轨的体积膨胀，则钢轨间的间隙变小.故答案为：（1）分子是在不断运动的；（2）夏天高温，铁原子间的间隔变小.【分析】微粒观点的主要内容：物质是由分子（或原子构成），分子间有间隔，分子处于永停息的运动状态

18、中.（1）烟雾分子属气体分子，在空气中扩散较快，使非吸烟者被动吸烟；（2）铁原子间有一定的间隔，温度升高，则铁原子间间隔变大，反之则变小，夏天高温状态下，铁原子间间隔变大，使得钢轨体积膨胀，则钢轨间的缝隙变小.【考点】物质的微粒性 【解析】【解答】（1）铁属于金属单质，是由铁原子直接构成；氯化钠是由钠离子和氯离子构成的；二氧化碳是由二氧化碳分子构成的（2）当质子数=核外电子数，为原子，a=2+8=10，该粒子是原子原子序数=质子数=10当a=8时，质子数=8，核外电子数=10，质子数核外电子数，为阴离子。故答案为：原子；离子；分子；10；10；阴离子。【分析】物质有微粒构成，构成物质的微粒有原

19、子、分子、离子是那种，金属、稀有气体由原子构成；常见气体由分子构成；碱和盐由离子构成。当核电荷数等于核外电子数，表示原子，小于时表示阴离子，大于时表示阳离子。25.初中化学学习中，我们初步认识了物质的微观结构。（3）升高温度分子运动速度就加快，只要能说明温度高了运动速度快了的例子都可以，例如阳光下或者温度高衣服干得快，温度高水蒸发的快，糖在热水里比在冷水里溶解的快等；（4）由于注射器装入的药品少，现象明显，又是封闭状态，所以可以控制体积节省药品、可以减少气体挥发造成的污染等故答案为：（1）固体；（2）分子的质量大小或者相对分子质量大小（合理即给分）；（3）阳光下或者温度高衣服干得快，温度高水蒸

20、发的快，糖在热水里比在冷水里溶解的快等；（4）可以控制体积节省药品、可以减少气体挥发造成的污染等【分析】（1）根据实验现象判断氯化铵的状态；（2）根据它们的相对分子质量的区别考虑；（3）根据温度与运动速度的关系考虑；（4）根据注射器的特点考虑【解析】【解答】A、向一定质量的盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入碳酸钠溶液至过量的过程中，生成氯化钠的质量不断增大，当碳酸钠与盐酸和氯化钙完全反应时，氯化钠的质量不再增大，A符合题意；B、向稀硫酸中加水，溶液的pH逐渐增大至接近于7，B不符合题意；C、向一定质量的稀硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液至过量的过程中，氢氧化钡不断和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，溶质的质

21、量减小，质量分数也减小，当氢氧化钡和稀硫酸完全反应时，继续滴加氢氧化钡溶液时，质量分数应该由小变大，C不符合题意；D、加热高锰酸钾时，当温度达到一定程度时，高锰酸钾开始分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，剩余固体的质量不断减少，当高锰酸钾完全反应时，剩余固体的质量不再变化，D符合题意。【解析】【解答】A、可燃物的在着火点是一定的，不会降低，故说法错误，可选；B、爆炸是物质在有限的空间内，发生急剧燃烧，短时间内聚集大量的热，使周围的气体的体积膨胀造成的可见爆炸需要氧气的参与，可使燃烧处于暂时缺氧状态，达到灭火的目的故说法正确，不可选；【解析】【解答】燃烧需要同时满足三个条件：一是要有

22、可燃物，二是可燃物要与氧气接触，三是温度要达到可燃物的着火点；以上三个条件都能满足时，可燃物才能发生燃烧。灭火的原理就是破坏燃烧的条件。根据描述，自动灭火陶瓷砖会喷出氦气和二氧化碳，故灭火的原理是隔绝氧气。【解析】【解答】解：A、从题目中表格知，H2体积分数为10%70%的H2和空气混合气体，点燃时会发生爆炸，故A正确；B、收集的H2能安静燃烧，说明H2的纯度大于等于80%，故B项错误；C、用向下排空气法收集H2 ，保持试管倒置移近火焰，如果没有听到任何声音，表示收集的H2纯度大于等于80%，故C项错误；D、氢气和空气的混合气体点燃不一定发生爆炸，只有在爆炸极限范围内才会发生爆炸，故D项错误故

23、选A【分析】可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（或氧气）在一定的浓度范围内均匀混合，遇着火源可能会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限，在低于爆炸下限时不爆炸也不着火，在高于爆炸上限同样不燃不爆因此可燃性气体在点燃前需要先检验气体的纯度，以防发生爆炸【解析】【解答】A、通过实验可以知道烧杯中的白磷没有燃烧，说明烧杯中的白磷虽然温度达到着火点，但没有与氧气接触，所以不能燃烧，从而可以判断烧杯中的热水不仅仅是只起到加热的作用，故A说法正确；B、铜片上白磷燃烧是温度达到了着火点且与氧气接触，满足燃烧的条件，故B说法正确；C、铜

24、片上的红磷没有燃烧是温度过低没有达到其着火点，没有满足燃烧的条件，故C说法正确；D、烧杯中的白磷通入空气（氧气）就会燃烧，出现“水火相容”的奇观，故D说法错误故选D24.能源、环境、安全已成为人们日益关注的问题 （1）三大化石燃料包括煤、_、天然气等；它们都是_（填“可再生”或“不可再生”）能源 （2）控制反应的条件可使燃料充分燃烧燃煤发电时，将煤块粉碎成煤粉的目的是_ （3）天然气主要成分为甲烷，写出甲烷充分燃烧的化学方程式_ 下列有关天然气（或甲烷）的说法正确的是_（填字母）A沼气中的主要成分是甲烷B甲烷气体不会产生温室效应C用天然气代替煤作燃料，有利于减少酸雨形成 You and you

25、r friends are leaving a concert on a Friday night.When you get outside,your ears are ringing.You have to shout to be heard.36 So no harm doneright?Not quite.Temporary buzzing may be easy to ignore,but repeated exposure to loud noise will eventually cause serious-and irreversible(无法治愈的)-hearing loss.

26、A new study conducted by researchers at Brigham and Womens Hospital in Boston shows that one in five people between the ages of 12 and 19 are experiencing slight hearing loss,and one in 20 have mild hearing loss.37 But the good news is that there plenty of ways you can protect your ears from further

27、 damage and still listen to the music you love:Ask around.Ask around.Put your earbuds in or your headphones on,and then ask a friend next to you whether or not he or she can hear what youre listening to.38 Turn it down.Buy noise-canceling headphones.Buy noise-canceling headphones.A pair of earbuds or headphones that fits comfortably will limit outside noise so that you can hear your music better at lower volumes.