1、第六章沥青及沥青混合料（优选）第六章沥青及沥青混合料&10.1 10.1 沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料&10.2 10.2 防水涂料防水涂料&10.3 10.3 防水卷材防水卷材&10.4 10.4 密封材料密封材料?石油沥青是石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油石油沥青是石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油(如汽油、如汽油、柴油等柴油等)及润滑油后的残留物，再经加工而得的产品颜及润滑油后的残留物，再经加工而得的产品颜色为褐色或黑褐色。采用不同产地的原油及不同的提炼加色为褐色或黑褐色。采用不同产地的原油及不同的提炼加工方式，可以得到组成、性质各异的多种石油沥青品种。工方式，可以得到组成、性质各异的多种
2、石油沥青品种。按用途不同将石油沥青分为道路石油沥青、建筑石油沥青、按用途不同将石油沥青分为道路石油沥青、建筑石油沥青、防水、防潮石油沥青和普通石油沥青。防水、防潮石油沥青和普通石油沥青。一一.石油沥青的组分石油沥青的组分 油沥青是由多种高分子碳氢化合物及其非金属油沥青是由多种高分子碳氢化合物及其非金属(主要为氧、硫、氮等主要为氧、硫、氮等)衍生衍生物组成的复杂混合物。因为沥青的化学组成复杂，对组成进行分析很困难，且物组成的复杂混合物。因为沥青的化学组成复杂，对组成进行分析很困难，且其化学组成也不能反映出沥青性质的差异，所以一般不作沥青的化学分析。通其化学组成也不能反映出沥青性质的差异，所以一般
3、不作沥青的化学分析。通常从使用角度出发，将沥青中按化学成分和物理力学性质相近的成分划分为若常从使用角度出发，将沥青中按化学成分和物理力学性质相近的成分划分为若干个组，这些组就称为干个组，这些组就称为“组丛组丛”。在沥青中各组丛含量的多寡与沥青的技术性。在沥青中各组丛含量的多寡与沥青的技术性质有着直接的关系。石油沥青的组丛如下：质有着直接的关系。石油沥青的组丛如下：(1)油分油分(2)(2)树脂树脂 (3)(3)地沥青质地沥青质 (1)(1)油分油分：油分为淡黄色至红褐色的油状液体，是沥青中分油分为淡黄色至红褐色的油状液体，是沥青中分子量最小和密度最小的组分，在石油沥青中，油分的子量最小和密度最
4、小的组分，在石油沥青中，油分的含量为含量为4040一一6060。油分赋予沥青以流动性。油分赋予沥青以流动性。(2)(2)树脂：树脂：树脂又称脂胶，为黄色至黑褐色半固体粘稠物质，分子量比油分大，沥青脂树脂又称脂胶，为黄色至黑褐色半固体粘稠物质，分子量比油分大，沥青脂胶中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胶中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很低。中性树脂含量增加，石油沥青的延，但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低。中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等性能愈好。在石油沥青中，树脂的含量为度和粘结力等性能
5、愈好。在石油沥青中，树脂的含量为1515一一3030，它使石油，它使石油沥青具有良好的塑性和粘结性沥青具有良好的塑性和粘结性 此外，石油沥青中还含此外，石油沥青中还含2一一3的沥青碳和似碳物，为无定形的黑色固体的沥青碳和似碳物，为无定形的黑色固体粉末，它是在高温裂化，过度加热或深度氧化过程中脱氢而生成的，是石油沥粉末，它是在高温裂化，过度加热或深度氧化过程中脱氢而生成的，是石油沥青中分子量最大者。它会降青中分子量最大者。它会降 低石油沥青的粘结力。石油沥青中还含有蜡，它会低石油沥青的粘结力。石油沥青中还含有蜡，它会降低石油沥青的粘结性和塑性。同时对温降低石油沥青的粘结性和塑性。同时对温 度特别
6、敏感度特别敏感(即温度稳定性差即温度稳定性差)。所以。所以蜡是石油沥青的有害成分。蜡是石油沥青的有害成分。(3)(3)地沥青质地沥青质 地沥青质为深褐色至黑色固态无定形的超细颗粒固体粉末，分子量比树脂更地沥青质为深褐色至黑色固态无定形的超细颗粒固体粉末，分子量比树脂更大，不溶于汽油，但能溶于二硫化碳和四氯化碳中。地沥青质是决定石油沥青温大，不溶于汽油，但能溶于二硫化碳和四氯化碳中。地沥青质是决定石油沥青温度敏感性和粘性的重要组分。沥青中地沥青质含量在度敏感性和粘性的重要组分。沥青中地沥青质含量在1010一一3030。其含量愈多，。其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，也愈硬脆。则软化点愈高，粘性
7、愈大，也愈硬脆。二二.石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质 1粘滞性粘滞性 v 石油沥青的粘滞性又称粘性或稠度，它是反映沥青材料内部阻碍其相对流石油沥青的粘滞性又称粘性或稠度，它是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性，是沥青材料软硬、稀稠程度的反映。各种石油沥青的粘滞性变化动的一种特性，是沥青材料软硬、稀稠程度的反映。各种石油沥青的粘滞性变化范围很大，粘滞性的大小与其组分及温度有关。当地沥青质含量较高，同时又有范围很大，粘滞性的大小与其组分及温度有关。当地沥青质含量较高，同时又有适量树脂，而油分含量较少时，则粘滞性较大；在一定温度范围内，当温度升高适量树脂，而油分含量较少时，则粘滞性较大；
8、在一定温度范围内，当温度升高时，则粘滞性随之降低，反之则增大。时，则粘滞性随之降低，反之则增大。v 粘滞性应以绝对粘度表示，但因其测定方法较复杂，故工程中常用相对粘粘滞性应以绝对粘度表示，但因其测定方法较复杂，故工程中常用相对粘度度(条件粘度条件粘度)来表示粘滞性，对使用粘稠来表示粘滞性，对使用粘稠(半固体或固体半固体或固体)的石油沥青用针入度的石油沥青用针入度表示，对液体石油沥青则用粘滞度表示。针入度表示，对液体石油沥青则用粘滞度表示。针入度(或粘滞度或粘滞度)是石油沥青的重要技是石油沥青的重要技术指标之一。术指标之一。v 针入度针入度反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。针入度值越小，表明粘度
9、反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力。针入度值越小，表明粘度越大。粘稠石油沥青的针入度是在规定温度越大。粘稠石油沥青的针入度是在规定温度(25)条件下，以规定重量条件下，以规定重量(100g)的标准针，在规定时间的标准针，在规定时间(5s)内贯入试样中的深度表示，单位以内贯入试样中的深度表示，单位以1/10mm计。计。v 粘滞度是将一定量的液体沥青，在某温度下经一定直径的小孔流出粘滞度是将一定量的液体沥青，在某温度下经一定直径的小孔流出50cm3所需的时间，以秒表示。常用符号所需的时间，以秒表示。常用符号“CdtT”表示粘滞度，其中表示粘滞度，其中d为小孔直径为小孔直径(mm)，t为试样温度，为试
10、样温度，T为流出为流出50cm3沥青的时间。沥青的时间。d有有10、5、3(mm)三种，三种，t通常为通常为25或或60。2 2塑性塑性 v 塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。石油沥青的塑性与其组丛有关，当其中树脂含量较多，且变形后的形状的性质。石油沥青的塑性与其组丛有关，当其中树脂含量较多，且其它组丛含量又适当时，则塑性较好。温度及沥青膜层厚度也影响塑性。温度升其它组丛含量又适当时，则塑性较好。温度及沥青膜层厚度也影响塑性。温度升高，则塑性增大，当膜层增厚，塑性也增大，反之则塑性
11、越差。当膜层薄至高，则塑性增大，当膜层增厚，塑性也增大，反之则塑性越差。当膜层薄至1m时，塑性近于消失，即接近于弹性。在常温下，塑性较好的沥青在产生裂缝时，时，塑性近于消失，即接近于弹性。在常温下，塑性较好的沥青在产生裂缝时，也可能由于特有的粘塑性而自行愈合，故塑性也反映了沥青开裂后的自愈能力。也可能由于特有的粘塑性而自行愈合，故塑性也反映了沥青开裂后的自愈能力。沥青之所以能配制成性能良好的柔性防水材料，很大程度上决定于沥青的塑性。沥青之所以能配制成性能良好的柔性防水材料，很大程度上决定于沥青的塑性。沥青的塑性对冲击振动荷载有沥青的塑性对冲击振动荷载有定吸收能力，并能减少摩擦时的噪声，故沥青是
12、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。一种优良的道路路面材料。v 石油沥青的塑性用延度表示。延度愈大，塑性愈好。延度测定是把沥青制石油沥青的塑性用延度表示。延度愈大，塑性愈好。延度测定是把沥青制成成“8”字形标准试件，置于延度仪内字形标准试件，置于延度仪内25水中，以水中，以5cmmin的速度拉伸，用的速度拉伸，用拉断时的伸长度来表示，单位用拉断时的伸长度来表示，单位用cm计。计。延度延度也是石油沥青的重要技术指标之一也是石油沥青的重要技术指标之一。3 3温度敏感性温度敏感性(感温性感温性)v 温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变温度敏感性是指石油沥青
13、的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。由于沥青是一种高分子非品态热塑性物质，故没有化的性能。由于沥青是一种高分子非品态热塑性物质，故没有一定的熔点。当温度升高时，沥青由固态或半固态逐渐软化，一定的熔点。当温度升高时，沥青由固态或半固态逐渐软化，使沥青分于之间发生相对滑动，即产生粘性流动，称为粘流态使沥青分于之间发生相对滑动，即产生粘性流动，称为粘流态。与此相反，随温度降低又逐渐由粘流态凝固为因态，甚至变。与此相反，随温度降低又逐渐由粘流态凝固为因态，甚至变硬变脆，成为玻璃态。建筑工程要求沥青随温度变化时，其粘硬变脆，成为玻璃态。建筑工程要求沥青随温度变化时，其粘滞性及塑性变化幅度应较小，即宜选
14、用温度稳定性较高的沥青滞性及塑性变化幅度应较小，即宜选用温度稳定性较高的沥青。v 石油沥青中地沥青质含量较多时，其温度敏感性较小。在石油沥青中地沥青质含量较多时，其温度敏感性较小。在工程使用时往往加入滑石粉、石灰石粉等矿物填料，以减小其工程使用时往往加入滑石粉、石灰石粉等矿物填料，以减小其温度敏感性。沥青中含蜡量较多时，则会产生温度较高温度敏感性。沥青中含蜡量较多时，则会产生温度较高(60(60左右左右)时就发生流淌，在温度较低时又易变硬开裂。时就发生流淌，在温度较低时又易变硬开裂。v 温度敏感性以温度敏感性以软化点软化点指标表示。由于沥青材指标表示。由于沥青材料从固态至液态有一定的变态间隔，
15、故规定以其中料从固态至液态有一定的变态间隔，故规定以其中某一状态作为从固态转变到粘流态的起点，相应的某一状态作为从固态转变到粘流态的起点，相应的温度则称为沥青的软化点。软化点亦为石油沥青的温度则称为沥青的软化点。软化点亦为石油沥青的重要技术指标。沥青软化点一般采用重要技术指标。沥青软化点一般采用“环与球环与球”法法测定。它是把沥青试样装入规定尺寸测定。它是把沥青试样装入规定尺寸(直径直径1588mm，高高6mm)的铜环内，试样上放置一标准钢的铜环内，试样上放置一标准钢球球(直径直径95mm，重重35g)，浸入水或甘油中，浸入水或甘油中，以规定的速度升温以规定的速度升温(5min)，当沥青软化下
16、垂至当沥青软化下垂至规定距离规定距离(254mm)时的温度即为其软化点，以时的温度即为其软化点，以摄氏度摄氏度()计。计。4 4大气稳定性大气稳定性 v 大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能，也是沥青材料的耐久性。在大气因素的综合作用，也是沥青材料的耐久性。在大气因素的综合作用下，沥青中各组丛会发生不断递变，低分子化合物下，沥青中各组丛会发生不断递变，低分子化合物将逐步转变成高分子物质，即油分和树脂逐渐减少将逐步转变成高分子物质，即油分和树脂逐渐减少，而地沥青质逐
17、渐增多。因此，石油沥青随着时间，而地沥青质逐渐增多。因此，石油沥青随着时间的进展，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增的进展，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂。这个过程称为石油沥青的大，直至脆裂。这个过程称为石油沥青的“老化老化”。所以大气稳定性即为沥青抵抗老化的性能。所以大气稳定性即为沥青抵抗老化的性能。三三.石油沥青的技术标准及选用石油沥青的技术标准及选用 1石油沥青的分类与技术标准石油沥青的分类与技术标准 v 根据我国现行石油沥青标准，在工程建设中常根据我国现行石油沥青标准，在工程建设中常用的石油沥青分道路石油沥青，建筑石油沥青，防用的石油沥青分道路石油沥青，建筑石油沥青
18、，防水防潮石油沥青和普通石油沥青等四种，各品种按水防潮石油沥青和普通石油沥青等四种，各品种按技术性质划分牌号。技术性质划分牌号。v 道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青都是按针入度指标来划分牌号的。在同一品种石油都是按针入度指标来划分牌号的。在同一品种石油沥青材料中，牌号愈小，沥青愈硬；牌号愈大，沥沥青材料中，牌号愈小，沥青愈硬；牌号愈大，沥青愈软。同时随着牌号增加，沥青的粘性减小青愈软。同时随着牌号增加，沥青的粘性减小(针入针入度增加度增加)，塑性增加，塑性增加(延度增大延度增大)，而温度敏感性增大，而温度敏感性增大(软化点降低软化点降低)。再生橡
19、胶改性沥青固体含量指防水涂料中所含固体的比例。同时将沥青加热脱水熔化成液体状沥青。以优质石油沥青为基料，膨润土为分散剂，经搅拌而成。树脂又称脂胶，为黄色至黑褐色半固体粘稠物质，分子量比油分大，沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中粒式沥青混合料 集料最大粒径为16 mm或19 mm（圆孔筛20 mm或25 mm）的沥青混合料。改性沥青油毡迅速发展而高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材由于其性能优异，应用日益广泛，是防水卷材的发展方向。由于沥青是一种高分子非品态热塑性物质，故没有一定的熔点。同时将沥青加热脱水熔化成液体状沥青。新型建筑防水材料工业体系的建立通常从使用角度出发，将沥青中按化学成分
20、和物理力学性质相近的成分划分为若干个组，这些组就称为“组丛”。沥青碎石混合料除上述4类外，尚有：特粗式沥青碎石混合料，集料最大粒径37.填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石(憎水性石料)经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除去。但是，防水涂料必须采用刷子或刮扳等逐层涂刷(刮)故防水膜的厚度较难保持均匀一致。玻纤胎油毡系采用玻璃纤维毡为胎基，浸涂石油沥青，在其表面涂撒以矿物材料或涂盖聚乙烯膜等隔离材料所制成的一种防水卷材。用SBS树脂改性，可改善沥青的弹塑性延伸性、抗拉强度、耐老化性及耐高温性。丙烯酸酯防水涂料采用冷施工，无毒，不燃，可喷、刷、滚涂，十分方便。虽然由离子键结合的矿物屑亲水性矿
21、物，不亲油，如碳酸盐、硅酸盐、云母等，但由于沥青中含有酸性树脂，它是一种表面活性物质，能够与矿物颗粒表面产生较强的物理吸附作用。油分赋予沥青以流动性。2 2石油沥青的选用石油沥青的选用 v 在选用沥青材料时，应根据工程性质在选用沥青材料时，应根据工程性质(房屋、道路、防腐房屋、道路、防腐)及当地气候条件、所处工程部位及当地气候条件、所处工程部位(屋面、地下屋面、地下)来选用不同品来选用不同品种和牌号的沥青。种和牌号的沥青。v 道路石油沥青牌号较多，主要用于道路路面或车问地面等道路石油沥青牌号较多，主要用于道路路面或车问地面等工程，一般拌制成沥青混凝土工程，一般拌制成沥青混凝土 沥青拌合料或沥青
22、砂浆等使用沥青拌合料或沥青砂浆等使用。道路石油沥青还可作密封材料、粘结剂及沥青涂料等。此时。道路石油沥青还可作密封材料、粘结剂及沥青涂料等。此时宜选用粘性较大和软化点较高的道路石油沥青，如宜选用粘性较大和软化点较高的道路石油沥青，如6060甲。甲。v 建筑石油沥青粘性较大，耐热性较好，但塑性较小，主建筑石油沥青粘性较大，耐热性较好，但塑性较小，主要用作制造油毡、油纸、防水涂料和沥青胶。它们绝大部分用要用作制造油毡、油纸、防水涂料和沥青胶。它们绝大部分用于屋面及地下防水、沟槽防水、防腐蚀及管道防腐等工程。对于屋面及地下防水、沟槽防水、防腐蚀及管道防腐等工程。对于屋面防水工程，应注意防止过分软化。
23、于屋面防水工程，应注意防止过分软化。v据高温季节测试，沥青屋面达到的表面温度比当地最高气据高温季节测试，沥青屋面达到的表面温度比当地最高气温高温高2530，为避免夏季流淌，屋面用沥青材料的软化点还，为避免夏季流淌，屋面用沥青材料的软化点还应比当地气温下屋面可能达到的最高温度高应比当地气温下屋面可能达到的最高温度高20以上。例如某以上。例如某地区沥青屋面温度可达地区沥青屋面温度可达65，选用的沥青软化点应在，选用的沥青软化点应在85以上以上。但软化点也不宜选择过高，否则冬季低温易发生硬脆甚至开。但软化点也不宜选择过高，否则冬季低温易发生硬脆甚至开裂。对一些不易受温度影响的部位，可选用牌号较大的沥
24、青裂。对一些不易受温度影响的部位，可选用牌号较大的沥青v 普通石油沥青含蜡较多，其一般含量大于普通石油沥青含蜡较多，其一般含量大于5，有的高达，有的高达20以上以上(称多蜡石油沥青称多蜡石油沥青)，因而温度敏感性大，故在工程中，因而温度敏感性大，故在工程中不宜单独使用，只能与其它种类石油沥青掺配使用。不宜单独使用，只能与其它种类石油沥青掺配使用。3.3.石油沥青的掺配与稀释石油沥青的掺配与稀释 v 掺配沥青一般是指以同种沥青的不同标号按一定比例互相掺配沥青一般是指以同种沥青的不同标号按一定比例互相掺配而制成的沥青。掺配而制成的沥青。v 施工中，若采用一种沥青不能满足配制沥青胶所要求的软施工中，
25、若采用一种沥青不能满足配制沥青胶所要求的软化点时，可采用两种或三种沥青进行掺配。一般认为掺配时要化点时，可采用两种或三种沥青进行掺配。一般认为掺配时要注意同源，即用同属石油沥青或同属煤沥青来掺配。注意同源，即用同属石油沥青或同属煤沥青来掺配。两种沥青掺配的比例可用下式估算：两种沥青掺配的比例可用下式估算：v 当沥青过于粘稠影响使用时，可以加入溶剂进行稀释，但当沥青过于粘稠影响使用时，可以加入溶剂进行稀释，但必须采用同一产源的油料作稀释剂。如石油沥青采用汽油、煤必须采用同一产源的油料作稀释剂。如石油沥青采用汽油、煤油、柴油等石油产品系列的轻质油料作稀释剂，而煤沥青则采油、柴油等石油产品系列的轻质
26、油料作稀释剂，而煤沥青则采用煤焦油、重油等煤产品系列的油料作稀释剂。用煤焦油、重油等煤产品系列的油料作稀释剂。煤沥青是生产焦炭和煤气的副产物。烟煤在煤沥青是生产焦炭和煤气的副产物。烟煤在于馏过程中的挥发物质，经冷凝而成黑色粘性液于馏过程中的挥发物质，经冷凝而成黑色粘性液体称为煤焦油，再经分馏加工提取轻油、中油、体称为煤焦油，再经分馏加工提取轻油、中油、重油及葸油之后所得残渣即为煤沥青。重油及葸油之后所得残渣即为煤沥青。根据蒸馏程度不同，煤沥青分为低温沥青、根据蒸馏程度不同，煤沥青分为低温沥青、中温沥青和高温沥青三种。土木工程中所采用的中温沥青和高温沥青三种。土木工程中所采用的煤沥青多为粘稠或半
27、固体的低温沥青。煤沥青多为粘稠或半固体的低温沥青。v 煤沥青的主要组分为油分、脂胶、游离碳等，还煤沥青的主要组分为油分、脂胶、游离碳等，还含有少量酸、碱物质，与石油沥青相比，其具有如下含有少量酸、碱物质，与石油沥青相比，其具有如下特点：特点：温度敏感性较大温度敏感性较大 其组分中所含可溶性树脂多，由固态或粘稠态转变为粘流其组分中所含可溶性树脂多，由固态或粘稠态转变为粘流态态(或液态或液态)的温度间隔较窄，夏天易软化流捎，冬天易脆裂。的温度间隔较窄，夏天易软化流捎，冬天易脆裂。大气稳定性较差大气稳定性较差 所含挥发性成分和化学稳定性差的成分较多，在热、阳光所含挥发性成分和化学稳定性差的成分较多，
28、在热、阳光、氧气等长期综合作用下，煤沥青的组成变化较大易硬脆。、氧气等长期综合作用下，煤沥青的组成变化较大易硬脆。塑性较差塑性较差 所含游离碳较多，容易因变形而开裂。所含游离碳较多，容易因变形而开裂。因为含表面活性物质较多因为含表面活性物质较多 所以与矿料表面粘附力较强。所以与矿料表面粘附力较强。防腐性好防腐性好v 煤沥青与石油沥青的外观和颜色大体相同，使用中必须注意区分，以防掺煤沥青与石油沥青的外观和颜色大体相同，使用中必须注意区分，以防掺混使用而产生沉渣变质，失去胶凝性。二者简易鉴别方法见表混使用而产生沉渣变质，失去胶凝性。二者简易鉴别方法见表11113 3。v 因含有酚、惠等有毒性和臭味
29、的物质，防腐能力较强，故适用于木材的防腐因含有酚、惠等有毒性和臭味的物质，防腐能力较强，故适用于木材的防腐处理。但防水性不如石油沥青，因为酷易溶于水。施工中要遵守有关操作和劳保处理。但防水性不如石油沥青，因为酷易溶于水。施工中要遵守有关操作和劳保规定，防止中毒。规定，防止中毒。改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂改性剂)，或采取对沥，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青混合料。得以改善而制成的沥青混
30、合料。&矿物填料改性沥青矿物填料改性沥青 v 在沥青中加入一定数量的矿物填充料，可以提高沥青的粘性和耐热性在沥青中加入一定数量的矿物填充料，可以提高沥青的粘性和耐热性，减小沥青的温度敏感性，主要适用于生产沥青胶。，减小沥青的温度敏感性，主要适用于生产沥青胶。v 矿物填料有粉状和纤维状两种，常用的填料有滑石粉、石灰石粉、硅矿物填料有粉状和纤维状两种，常用的填料有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒、云母粉、磨细砂、粉煤灰、水泥、商岭土、白垩粉等。藻土、石棉绒、云母粉、磨细砂、粉煤灰、水泥、商岭土、白垩粉等。v 掺入沥青中的矿物填料能被沥青包裹而形成稳定的混合物的前提是：掺入沥青中的矿物填料能被沥青包
31、裹而形成稳定的混合物的前提是：沥青能润湿矿物填料；沥青能润湿矿物填料；沥青与矿物填料之间具有较强的吸附力，并不为水所剥离沥青与矿物填料之间具有较强的吸附力，并不为水所剥离 。v 一般由共价键或分子键结合的矿物属憎水性一般由共价键或分子键结合的矿物属憎水性(即亲抽性即亲抽性)的材料，如滑石粉等，的材料，如滑石粉等，对沥青的亲和力大于对水的亲和力，所以滑石粉颗粒表面所包裹的沥青不会被水所对沥青的亲和力大于对水的亲和力，所以滑石粉颗粒表面所包裹的沥青不会被水所剥离。虽然由离子键结合的矿物屑亲水性矿物，不亲油，如碳酸盐、硅酸盐、云母剥离。虽然由离子键结合的矿物屑亲水性矿物，不亲油，如碳酸盐、硅酸盐、云
32、母等，但由于沥青中含有酸性树脂，它是一种表面活性物质，能够与矿物颗粒表面产等，但由于沥青中含有酸性树脂，它是一种表面活性物质，能够与矿物颗粒表面产生较强的物理吸附作用。故这些矿物填料也能与沥青形成稳定的混合物。但矿物掺生较强的物理吸附作用。故这些矿物填料也能与沥青形成稳定的混合物。但矿物掺量要适当，一般捶量为量要适当，一般捶量为2020-40-40时效果较好时效果较好。&橡胶改性沥青橡胶改性沥青 橡胶是石油沥青的重要改性材料，它与石油沥青有很好的混溶性，能使沥青橡胶是石油沥青的重要改性材料，它与石油沥青有很好的混溶性，能使沥青兼具橡胶的很多优点，如高温变形性小，低温柔性好，克服了沥青热淌冷脆的
33、缺兼具橡胶的很多优点，如高温变形性小，低温柔性好，克服了沥青热淌冷脆的缺点，提高了其强度、延伸率和耐老化性等。点，提高了其强度、延伸率和耐老化性等。&氯丁橡胶改性沥氯丁橡胶改性沥 石油沥青中掺人氯丁橡胶后，可使其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、石油沥青中掺人氯丁橡胶后，可使其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐光、耐臭氧性、耐候性和耐燃性等得到大大改。氯丁橡胶掺入的方法有溶剂耐光、耐臭氧性、耐候性和耐燃性等得到大大改。氯丁橡胶掺入的方法有溶剂法和水乳法。法和水乳法。&丁基橡胶改性沥丁基橡胶改性沥 丁基橡胶沥青的配制方法与氯丁橡胶沥青类似，且稍简单些。将丁基橡胶丁基橡胶沥青的配制方法与氯丁橡胶沥青
34、类似，且稍简单些。将丁基橡胶碾切成小片，在搅拌时把小片加热到碾切成小片，在搅拌时把小片加热到100100C C的溶剂中的溶剂中(不得超过不得超过110110t)t)，制成浓溶制成浓溶液。同时将沥青加热脱水熔化成液体状沥青。通常在液。同时将沥青加热脱水熔化成液体状沥青。通常在100100左右把两种液体按比左右把两种液体按比例混合搅拌均匀并进行浓缩例混合搅拌均匀并进行浓缩15-2015-20minmin。丁基橡胶在混合物中的含量一般为丁基橡胶在混合物中的含量一般为2 24 4。也可以将丁基橡胶和石油沥青分别制备成乳液，然后再按比例把两种乳液。也可以将丁基橡胶和石油沥青分别制备成乳液，然后再按比例把
35、两种乳液混合即成。丁基橡胶沥青具有优异的耐分解性，并有较好的低温抗裂性能，多混合即成。丁基橡胶沥青具有优异的耐分解性，并有较好的低温抗裂性能，多用于道路路面工程和制作密封材料及涂料。用于道路路面工程和制作密封材料及涂料。&热塑性丁苯橡胶热塑性丁苯橡胶(SBS)SBS)改性沥青改性沥青 SBS SBS热塑性橡胶兼有橡胶和塑料的特性，常温下具有橡胶的弹性，在高温热塑性橡胶兼有橡胶和塑料的特性，常温下具有橡胶的弹性，在高温下又能像塑料那样熔融流动，成为可塑的材料。所以采用下又能像塑料那样熔融流动，成为可塑的材料。所以采用SBSSBS橡胶改性沥青橡胶改性沥青其耐高、低沮性能均有较明显提高，制成的巷材弹
36、性和耐疲劳性也大大提高，其耐高、低沮性能均有较明显提高，制成的巷材弹性和耐疲劳性也大大提高，是目前应用矗成功和用量最大的一种改性沥青。是目前应用矗成功和用量最大的一种改性沥青。SBSSBS的掺入量一般为的掺入量一般为5%-105%-10，此类改性沥青主要用于制作防水卷材，也可用于制作防水涂料等。此类改性沥青主要用于制作防水卷材，也可用于制作防水涂料等。&再生橡胶改性沥青再生橡胶改性沥青 再生橡胶掺人石油沥青中，同样可大大提高石油沥青的气密性、低温柔性、再生橡胶掺人石油沥青中，同样可大大提高石油沥青的气密性、低温柔性、耐火性、耐热性、粘结性和不透气性。在生产卷材、密封材料和防水涂料等产品耐火性、
37、耐热性、粘结性和不透气性。在生产卷材、密封材料和防水涂料等产品时均需应用。时均需应用。由于石油沥青中含芳香性化合物较少，使得树由于石油沥青中含芳香性化合物较少，使得树J J旨和石油沥青的相溶性较差，故可旨和石油沥青的相溶性较差，故可用的树脂品种较少。常用的树脂有：古马隆树脂，聚乙烯，聚丙烯，酚醛树脂及用的树脂品种较少。常用的树脂有：古马隆树脂，聚乙烯，聚丙烯，酚醛树脂及天然松香等。天然松香等。以优质石油沥青为基料，膨润土为分散剂，经搅拌而成。聚氯乙烯防水卷材是以聚氯乙烯树脂为主要原料，掺加填充料和适量的改性剂、增塑剂及其他助剂，经混炼、压延或挤出成型而成的防水卷材。在低温条件下，保持柔韧性的性
38、能。石油沥青的粘滞性又称粘性或稠度，它是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性，是沥青材料软硬、稀稠程度的反映。用SBS树脂改性，可改善沥青的弹塑性延伸性、抗拉强度、耐老化性及耐高温性。耐老化性能最好，使用寿命长（3050年以上）。它不仅具氯化聚乙烯所特有的高强度和优异的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡胶类材料所特有的高弹性、高延伸性和良好的低温柔性。它不仅具氯化聚乙烯所特有的高强度和优异的耐臭氧、耐老化性能，而且具有橡胶类材料所特有的高弹性、高延伸性和良好的低温柔性。粗骨料应该洁净、干燥、无风化、无杂质。丁基橡胶在混合物中的含量一般为24。在填充垂直缝和顶板缝时，要求密封膏不流稍，不坍落，不
39、下坠。石油沥青的粘滞性又称粘性或稠度，它是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性，是沥青材料软硬、稀稠程度的反映。建筑石油沥青粘性较大，耐热性较好，但塑性较小，主要用作制造油毡、油纸、防水涂料和沥青胶。石油沥青玻璃布油毡其种类有沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。如石油沥青采用汽油、煤油、柴油等石油产品系列的轻质油料作稀释剂，而煤沥青则采用煤焦油、重油等煤产品系列的油料作稀释剂。单组分是制成氨摹甲酸酯预聚体，通过端异氰酸酯基和大气中水分反应而固化；根据我国现行石油沥青标准，在工程建设中常用的石油沥青分道路石油沥青，建筑石油沥青，防水防潮石油沥青和普通石油沥青等四种，各品
40、种按技术性质划分牌号。当膜层薄至1m时，塑性近于消失，即接近于弹性。以聚氨酯为主要组分，加入其他组分材料而制成。改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青混合料。&橡胶和树脂共混改性沥青橡胶和树脂共混改性沥青 v 同时用橡胶和树脂来改善石油沥青的性质，可使沥青兼具橡胶和树脂的特同时用橡胶和树脂来改善石油沥青的性质，可使沥青兼具橡胶和树脂的特性。由于树脂比橡胶便宜，橡胶和树脂又有较好的混溶性，故能取得较满意的综性。由于树脂比橡胶便宜，橡胶和树脂又有较好的混溶性，故能取得较满意的综合
41、效果。合效果。v 在加热熔融状态下，沥青与高分子聚合物之间会发生相互侵入和扩散，沥在加热熔融状态下，沥青与高分子聚合物之间会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，从而形成凝聚网状混合结构，由此而获得较优良的性能。这种改性沥青分子中，从而形成凝聚网状混合结构，由此而获得较优良的性能。这种改性沥青可用于生产卷材、片材、密封材料和防水涂料等。可用于生产卷材、片材、密封材料和防水涂料等。沥青混合料是沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料的总称。沥青混凝土沥青混合料是沥青混凝土混
42、合料和沥青碎石混合料的总称。沥青混凝土棍合料是由适当比例的粗骨料、细骨料及填料与沥青在严格控制条件下拌和棍合料是由适当比例的粗骨料、细骨料及填料与沥青在严格控制条件下拌和，压实后剩余空隙宰小于，压实后剩余空隙宰小于1010的混合料，简称沥青混凝土；沥青碎石琨合料的混合料，简称沥青混凝土；沥青碎石琨合料是由适当比例的粗骨料细骨料及少量填料是由适当比例的粗骨料细骨料及少量填料(或不加填料或不加填料)与沥青拌和、压实与沥青拌和、压实后剩余空隙率在后剩余空隙率在1010以上的混合料，简称沥青碎石。沥青混合料主要用于道以上的混合料，简称沥青碎石。沥青混合料主要用于道路工程铺筑路面。路工程铺筑路面。分类
43、分类 分类 分类 一一.分类分类 工程上最常用的沥青混合料有两类工程上最常用的沥青混合料有两类：沥青混凝土混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合沥青混凝土混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥青结合料拌和而制成的符合技术标准的沥青混合料规定级配的矿料，与沥青结合料拌和而制成的符合技术标准的沥青混合料(以以ACAC表示，采用圆孔筛时用表示，采用圆孔筛时用LHLH表示表示)。沥青碎石混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料沥青碎石混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料(或不加填料或不加填料)与与沥青拌和的沥青混合料沥青拌和的沥青混合料(以以AM表示表示
44、)。沥青混合料还可以按其它方式分类：沥青混合料还可以按其它方式分类：(1)(1)按结合料分类按结合料分类 石油沥青混合料石油沥青混合料 以石油沥青为结合料的沥青混合料（包括：粘稠石油沥青以石油沥青为结合料的沥青混合料（包括：粘稠石油沥青、乳化石油沥青及液体石油沥青）。、乳化石油沥青及液体石油沥青）。煤沥青混合料煤沥青混合料 以煤沥青为结合料的沥青混合料。以煤沥青为结合料的沥青混合料。(2)(2)按施工温度分类按施工温度分类按沥青混合料拌制和摊铺温度分为：按沥青混合料拌制和摊铺温度分为：热拌热铺沥青混合料热拌热铺沥青混合料 简称热拌沥青混合料。沥青与矿料在热态拌和、热态铺简称热拌沥青混合料。沥青
45、与矿料在热态拌和、热态铺筑的混合料。筑的混合料。常温沥青混合料常温沥青混合料 以乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下拌制、铺筑以乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下拌制、铺筑的混合料。的混合料。(3)(3)按矿质集料级配类型分类按矿质集料级配类型分类 连续级配沥青混合料连续级配沥青混合料 沥青混合料中的矿料是按级配原则，从大到小各级粒径都沥青混合料中的矿料是按级配原则，从大到小各级粒径都有，按比例相互搭配组成的混合料，称为连续级配混合料。有，按比例相互搭配组成的混合料，称为连续级配混合料。间断级配沥青混合料间断级配沥青混合料 连续级配沥青混合料矿料中缺少一个或两个档次粒径的连续级配沥青混合料矿
46、料中缺少一个或两个档次粒径的沥青混合料称为间断级配沥青混合料沥青混合料称为间断级配沥青混合料。(4)(4)按混合料密实度分类按混合料密实度分类 密级配沥青混凝土混合料密级配沥青混凝土混合料 按密实级配原则设计的连续型密级配沥青混合料，按密实级配原则设计的连续型密级配沥青混合料，但其粒径递减系数较小，剩余空隙率小于但其粒径递减系数较小，剩余空隙率小于1010。密级配沥青混凝土混合料按其剩余。密级配沥青混凝土混合料按其剩余空隙率又可分为空隙率又可分为I I型沥青混凝土混合料：剩余空隙率型沥青混凝土混合料：剩余空隙率3 36 6；IIII型沥青混凝土混合料：剩余空隙率型沥青混凝土混合料：剩余空隙率
47、4 41010。开级配沥青混凝土混合料开级配沥青混凝土混合料 按级配原则设计的连续型级配混合料，但其粒径按级配原则设计的连续型级配混合料，但其粒径递减系数较大，剩余空隙率大于递减系数较大，剩余空隙率大于1515。亦有将剩余空隙率介于密级配和开级配之。亦有将剩余空隙率介于密级配和开级配之间的（即剩余空隙率间的（即剩余空隙率10101515）混合料称为半开级配沥青混合料。）混合料称为半开级配沥青混合料。(5)(5)按最大粒径分类按最大粒径分类沥青混凝土混合料的集料最大粒径可分为下列沥青混凝土混合料的集料最大粒径可分为下列4 4类：类：粗粒式沥青混合料粗粒式沥青混合料 集料最大粒径等于或大于集料最大
48、粒径等于或大于26265 5 mmmm（圆孔筛圆孔筛30 30 mmmm）的沥青混合的沥青混合料。料。中粒式沥青混合料中粒式沥青混合料 集料最大粒径为集料最大粒径为16 16 mmmm或或19 19 mmmm（圆孔筛圆孔筛20 20 mmmm或或25 25 mmmm）的沥的沥青混合料。青混合料。细粒式沥青混合料细粒式沥青混合料 集料最大粒径为集料最大粒径为9.5 9.5 mmmm或或13.2 13.2 mmmm（圆孔筛圆孔筛10 10 mmmm或或15 15 mmmm）的的沥青混合料。沥青混合料。砂粒式沥青混合料砂粒式沥青混合料 集料最大粒径等于或小于集料最大粒径等于或小于4.75 4.75
49、mmmm（圆孔筛圆孔筛5 5 mmmm）的沥青混合的沥青混合料，也称为沥青石屑或沥青砂。料，也称为沥青石屑或沥青砂。沥青碎石混合料除上述沥青碎石混合料除上述4类外，尚有：特粗式沥青碎石混合料，集料最大粒径类外，尚有：特粗式沥青碎石混合料，集料最大粒径37.5 mm（圆孔筛圆孔筛40 mm）以上。以上。组成材料及结构 1.1.组成材料组成材料二二.组成材料及结构组成材料及结构 组成材料 组成材料 沥青混合料的组成材料有沥青、粗骨料、细骨料和填料沥青混合料的组成材料有沥青、粗骨料、细骨料和填料。沥青：应根据当地气候条件、施工季节气温、路面类型、施工方法等具体情况沥青：应根据当地气候条件、施工季节气
50、温、路面类型、施工方法等具体情况见表见表11.4选用沥青标号。煤沥青不宜用于热拌沥青棍合料路面的表面层。选用沥青标号。煤沥青不宜用于热拌沥青棍合料路面的表面层。粗骨料：所用粗骨料包括碎石、破碎砾石和矿渣等。粗骨料应该洁净、干燥、粗骨料：所用粗骨料包括碎石、破碎砾石和矿渣等。粗骨料应该洁净、干燥、无风化、无杂质。压碎值和唐耗率等力学性能指标应满足规范要求。碱性的矿料无风化、无杂质。压碎值和唐耗率等力学性能指标应满足规范要求。碱性的矿料与沥青粘结时，会发生化学吸附过程，在矿料与沥青的接触面上形成新的化合物与沥青粘结时，会发生化学吸附过程，在矿料与沥青的接触面上形成新的化合物，使粘结力增强，而酸性矿
