第九章防水沥青材料.pptx
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1、9.0 概述概述复杂的高分子的复杂的高分子的碳氢化合物碳氢化合物及其及其非金属非金属(氧、硫、氮)(氧、硫、氮)的衍的衍生物生物所组成的混合物。所组成的混合物。黑色黑色(黑褐色黑褐色);固态固态、半固态半固态或或液态液态。性质:性质:粘结性(粘结性(有机胶凝材料)、有机胶凝材料)、憎水性、塑性、耐腐蚀。憎水性、塑性、耐腐蚀。用途:用途:路面、屋面、防水、耐腐蚀路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。等工程材料。沥青:沥青:沥青的分类沥青的分类:土木建筑工程主要应用石油沥青。土木建筑工程主要应用石油沥青。沥青沥青地沥青地沥青焦油沥青焦油沥青天然沥青天然沥青:沥青湖,砂岩、砂中提炼。:沥青湖,砂岩、砂
2、中提炼。石油沥青:石油沥青:石油原油蒸馏后残留物加工。石油原油蒸馏后残留物加工。煤沥青:煤沥青:煤焦油蒸馏后残留物加工。煤焦油蒸馏后残留物加工。页岩沥青:页岩沥青:油油页岩炼油工业的副产品。页岩炼油工业的副产品。9.1 石油沥青与煤沥青石油沥青与煤沥青 石油沥青的组成与结构石油沥青的组成与结构石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质石油沥青的选用石油沥青的选用石油沥青产品和技术标准石油沥青产品和技术标准煤沥青简介煤沥青简介石油沥青的掺配与改性石油沥青的掺配与改性乳化沥青乳化沥青一、石油沥青的组成和结构一、石油沥青的组成和结构不能直接得到沥青不能直接得到沥青元素含量元素含量与与性能性能之间的关系。之
3、间的关系。通过分析通过分析组分组分研究沥青的性能。研究沥青的性能。组分:组分:性质相近,与其工程性质有一定联系。性质相近,与其工程性质有一定联系。组分组分含量含量()()比密度比密度特征特征在沥青中作用在沥青中作用油份油份45600.71.0无色至淡黄色无色至淡黄色粘性液体粘性液体流动性流动性树脂树脂15301.01.1红褐至黑褐色的红褐至黑褐色的粘稠半粘稠半固体固体,熔点低于,熔点低于100塑性塑性地沥地沥青质青质5301.11.5黑褐至黑色的硬而脆的黑褐至黑色的硬而脆的固体微粒固体微粒粘性、脆性粘性、脆性,高温稳定高温稳定性好(耐热性)性好(耐热性)1.石油沥青的组分石油沥青的组分 沥青中
4、的蜡沥青中的蜡降低沥青降低沥青高温稳定性高温稳定性,使沥青高温时出现车辙或流淌;,使沥青高温时出现车辙或流淌;降低降低低温抗裂性低温抗裂性,使沥青低温时变脆硬;,使沥青低温时变脆硬;使沥青与石料使沥青与石料粘附性粘附性降低,使路面石子产生剥落;降低,使路面石子产生剥落;使沥青路面使沥青路面抗滑性抗滑性降低,影响路面行车安全。降低,影响路面行车安全。我国标准规定:重交通量道路石油沥青的含蜡量不大于我国标准规定:重交通量道路石油沥青的含蜡量不大于3。溶溶-凝胶型结构凝胶型结构粘性小,流动性大,粘性小,流动性大,高温稳定性差。高温稳定性差。粘性大,塑性差,粘性大,塑性差,高温稳定性较好。高温稳定性较
5、好。大部分优质道路沥青均大部分优质道路沥青均配成溶凝胶型结构,配成溶凝胶型结构,具有粘弹性和触变性,具有粘弹性和触变性,故亦称弹性溶胶。故亦称弹性溶胶。2.石油沥青的(胶体)结构石油沥青的(胶体)结构溶胶型结构溶胶型结构凝胶型结构凝胶型结构 二、石油沥青的技术指标二、石油沥青的技术指标1.粘滞性(粘性)。粘滞性(粘性)。反映沥青反映沥青软硬软硬、稀稠稀稠的程度。的程度。检测方法:检测方法:针入度是目前我国粘稠石油沥青的分级指标。针入度是目前我国粘稠石油沥青的分级指标。液体液体石油沥青:石油沥青:粘滞度(标准粘度)粘滞度(标准粘度)孔径:孔径:3mm、5mm或或10mm温度:温度:20、25、3
6、0或或60。固体、半固体固体、半固体沥青沥青:针入度:针入度100g0.1mm为为1度度针入度越大,针入度越大,粘性越小。粘性越小。时间越长,时间越长,粘性越大。粘性越大。受外力作用,变形但不破坏,外力除去,变形保持。受外力作用,变形但不破坏,外力除去,变形保持。塑性小的沥青,低温下易开裂;塑性大的沥青,不易开裂,塑性小的沥青,低温下易开裂;塑性大的沥青,不易开裂,且具有自愈性,防水性也好。且具有自愈性,防水性也好。用用延度延度表示。表示。字形字形标准试件标准试件(中间最小截面面积为(中间最小截面面积为1cm2),用,用延度仪,延度仪,在在规定拉伸速度规定拉伸速度和和规定温度规定温度下拉断时的
7、长度,单位:下拉断时的长度,单位:cm。试验温度试验温度有有0、15、25三种;三种;拉伸速度拉伸速度有有1cm/min、5cm/min两种。两种。2.塑性(延性)塑性(延性)粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能;粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能;用用软化点软化点来衡量。固态转变为膏体的温度。来衡量。固态转变为膏体的温度。3.5g3.温度敏感性温度敏感性沥青软化点沥青软化点越高越高,沥青的温度稳定性,沥青的温度稳定性越好越好。可加入可加入滑石粉滑石粉、石灰石粉石灰石粉或其它或其它矿物填料矿物填料减少沥青的减少沥青的温度敏感性温度敏感性。加热速度加热速度5/min针入度、延度、软化点针入度、延度
8、、软化点是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的三大指标。是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的三大指标。4.大气稳定性大气稳定性石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期综合作用下石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期综合作用下抵抗老化的性能。抵抗老化的性能。老化原因:老化原因:油份油份树脂树脂地沥青质。地沥青质。评价方法:评价方法:5.其它性质其它性质溶解度;溶解度;闪点;闪点;燃点。燃点。三、石油沥青产品及技术标准三、石油沥青产品及技术标准道路石油沥青道路石油沥青(SH/T 0522-2000):用于中、轻交通量道:用于中、轻交通量道路。按针入度分为路。按针入度分为200号号、180号号、140号
9、号、100号号和和60号号五个牌五个牌号;号;重交通道路石油沥青重交通道路石油沥青(GB/T 15180-2000):用于重交通:用于重交通量道路和其它等级道路、机场等。按针入度分为量道路和其它等级道路、机场等。按针入度分为AH-130、AH-110、AH-90、AH-70和和AH-50五个牌号;五个牌号;建筑石油沥青建筑石油沥青(GB/T 494-1998):用于建筑屋面和地下:用于建筑屋面和地下防水的胶结料,也可用于制造涂料、油毡和防腐材料。按针入防水的胶结料,也可用于制造涂料、油毡和防腐材料。按针入度分为度分为10号号、30号号和和40号号三个牌号;三个牌号;防水防潮石油沥青防水防潮石油
10、沥青(SH/T 0002-90):用于油毡的涂覆材:用于油毡的涂覆材料及建筑屋面和地下防水的胶结料。按针入度指数分为料及建筑屋面和地下防水的胶结料。按针入度指数分为3号号、4号号、5号号和和6号号四个牌号;四个牌号;四、石油沥青的选用四、石油沥青的选用尽可能选用尽可能选用较高牌号较高牌号。屋面用沥青屋面用沥青,软化点一般应比当地屋面可能达到的最高温,软化点一般应比当地屋面可能达到的最高温度高出度高出2025,亦即比当地最高温度高出,亦即比当地最高温度高出50左右。左右。五、石油沥青的掺配与改性五、石油沥青的掺配与改性石油沥青石油沥青不能与不能与煤沥青煤沥青相掺。相掺。P1高软化点沥青用量(高软
11、化点沥青用量(%););P2低软化点沥青用量(低软化点沥青用量(%););T1高软化点沥青软化点(高软化点沥青软化点(););T2低软化点沥青软化点(低软化点沥青软化点()。)。T掺配后的石油沥青软化点(掺配后的石油沥青软化点(););以估算的掺配比例和其邻近的比例以估算的掺配比例和其邻近的比例(510)进行试配进行试配(混合熬制均匀),测定掺配后沥青的软化点,然后绘制(混合熬制均匀),测定掺配后沥青的软化点,然后绘制“掺配比掺配比-软化点软化点”关系曲线,确定出所要求的掺配比例。关系曲线,确定出所要求的掺配比例。1.石油沥青的掺配石油沥青的掺配 2.石油沥青的改性石油沥青的改性氧化改性;氧化
12、改性;矿物填充料改性。如矿物填充料改性。如滑石粉、石灰石粉、石棉,提高沥青滑石粉、石灰石粉、石棉,提高沥青粘结力和耐热性;粘结力和耐热性;聚合物改性。聚合物改性。SBS橡胶、橡胶、APP树脂;树脂;六、煤沥青简介六、煤沥青简介烟煤烟煤干馏干馏得到的得到的煤焦油煤焦油,经,经分馏分馏加工提取轻油、中油、重油、加工提取轻油、中油、重油、蒽油以后所得蒽油以后所得残渣残渣即为即为煤沥青煤沥青,也称,也称柏油柏油。温度稳定性较差;温度稳定性较差;气候稳定性较差;气候稳定性较差;与矿质集料的粘附性较好;与矿质集料的粘附性较好;防腐能力强。因含酚、蒽等有毒物质;防腐能力强。因含酚、蒽等有毒物质;含有较多游离
13、碳,塑性差,易开裂。含有较多游离碳,塑性差,易开裂。应用:应用:配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料、油膏、制作油毡。配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料、油膏、制作油毡。特点:特点:七、乳化沥青七、乳化沥青沥青以细小的微滴(沥青以细小的微滴(25m)状态分散于含有状态分散于含有乳化剂稳乳化剂稳定剂定剂的水溶液中,形成水包油状的沥青乳液。的水溶液中,形成水包油状的沥青乳液。常温施工、节约能源常温施工、节约能源;便于施工、节约沥青便于施工、节约沥青;保护环境、保障健康保护环境、保障健康;路面粗糙,减少事故。路面粗糙,减少事故。应用:应用:路面的路面的保护层结构保护层结构、修补路面修补路面或或路面抗滑表层路面
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