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学习情境 4 － 1 沥青材料. 福建交通职业技术学院 黄玉萍. 能根据沥青的品种正确选择盛样器和取样器、在不同的取样地点采取试样，制备试验室试验用沥青试样 能测定试样的针入度、延度和软化点. 学习目的. 某工地新进一批沥青材料，需取样进行各项技术指标试验，以判定是否满足技术标准的要求。. 学习任务书. 沥青材料概述. 一、概念 二、分类. 石油沥青 Petroleum asphalt. 油库（沥青罐）. 一、生产工艺. 溶剂膜 溶剂沥青
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学习情境4－1 沥青材料 福建交通职业技术学院 黄玉萍
能根据沥青的品种正确选择盛样器和取样器、在不同的取样地点采取试样，制备试验室试验用沥青试样能根据沥青的品种正确选择盛样器和取样器、在不同的取样地点采取试样，制备试验室试验用沥青试样 能测定试样的针入度、延度和软化点 学习目的
某工地新进一批沥青材料，需取样进行各项技术指标试验，以判定是否满足技术标准的要求。某工地新进一批沥青材料，需取样进行各项技术指标试验，以判定是否满足技术标准的要求。 学习任务书
沥青材料概述 一、概念 二、分类
一、生产工艺 溶剂膜 溶剂沥青 原油 常压塔 减压塔 沥青 直馏沥青 氧化塔 氧化沥青 二、分类 1、按原油成分 2、按加工方法 ：直馏沥青、氧化沥青、溶剂沥青和裂化沥青 3、按沥青在常温下的稠度 4、按用途分类
三、石油沥青的组成 1、三组分分析法 油分、树脂、沥青质 2、四组分分析法 饱和分、芳香分、胶质、沥青质 3、四组分的特性 4、蜡含量(对路面性能的影响）
四、石油沥青的胶体结构 1、胶体结构类型（三种） a、溶胶型结构 b、溶－凝胶型结构 c、凝胶型结构
２、胶体结构的评价方法——针入度指数（PI）２、胶体结构的评价方法——针入度指数（PI） 沥青的针入度指数和胶体结构类型
五、石油沥青的技术性质 1、粘滞性 1）沥青的绝对粘度 （动力粘度） 2）沥青的相对粘度 （条件粘度） 技术指标：针入度 penetration 粘度 viscosity 沥青绝对粘度概念图
针入度 penetration 针入度试验适用于测定粘稠石油 沥青稠度，针入度划分沥青标号 1）定义 2）表示方法：P T，m，t P为针入度，T为试验温度 m为荷载重，t为贯入时间 3）标准试验条件： T = 5℃、15 ℃、25 ℃、 或35 ℃ m = 100g t = 5s P单位为0.1mm 沥青针入度试验示意图
4）试验仪器： 电脑针入度仪 针入度仪
手动针入度仪试验步骤： 1、检察试验仪器 2、调整水温 调整水温至25℃ 3、调整活动杆位置
4、“三个归零” （一） （二） （三）
5、针入试验： 平行试验做三次，取平均值 作为沥青针入度 6、针入度表示： P（ 25℃、100g、5S) = 读数 (0.1mm)
粘度 viscosity 1）定义 2）试验方法：道路标准粘度计法 （适用于测定液体石油沥青、煤 沥青和乳化沥青等的粘度） 3）表示方法： 以Cr，d表示 4）结论： 相同的温度和流孔条件下，流 出时间越长，表示沥青粘度越大
2、塑性 1）定义 2）影响因素 3）技术指标：延度 ductility 4）试验：延度仪测定 延度仪 结论：沥青延度越大，塑性越好，柔性 和抗断裂性能越好 延度试件
3、温度稳定性 1）高温敏感性（软化点 softening point 表示） 测定方法：环球法软化点仪 环球法的软化点仪 2）低温抗裂性（脆点 fraass breaking point 表示） 测定方法：弗拉斯脆点仪
4、加热稳定性 1）定义 2）实验方法：沥青的蒸发损失试验 沥青的薄膜加热试验 液体石油沥青蒸馏试验 5、安全性 1）定义 2）指标：闪点 flash point 3）闪点测定方法：克利夫兰开口杯法（简称COC）
6、溶解度 solubility 定义：沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率（即有效 物质含量） 7、含水量 试验方法：含水量测定仪测定
8、针入度指数 penetration indes 1）定义 2）计算方法 3）针入度指数能表征沥青 的感温性和胶体结构类型 9、劲度 10、粘附性 针入度温度关系图 1）定义 2）影响因素 3）试验方法：水煮法和水浸法
11、耐老化性 1）“老化”的定义 2）影响因素 3）沥青老化的危害 4）耐老化性的评价方法： 薄膜烘箱加热试验（TFOT） 旋转薄膜加热试验（RTFOT） 压力老化试验（PAV）
六、石油沥青的技术标准 1、道路石油沥青的技术标准 2、道路液体石油沥青的技术标准
一、改性沥青 Modified bitumen 1、定义 改性沥青主要用于高速公路，（油水比：60：40） 2、改性剂的种类 1） 聚合物类 （橡胶类、热塑性橡胶类、树脂类） 2）纤维类 3）固体颗粒类 4）硫磷类 5）粘附性改性剂 6）耐老化改性剂（常用的是碳黑）
3、改性沥青的生产方法 1）机械搅拌法 2）溶剂法 3）胶磨粉法 4）胶体磨法 改性沥青生产厂
固体式改性沥青设备 移动式改性沥青设备 固体式改性乳化沥青设备 新型改性沥青加温储存设备
4、SBS与SBR改性沥青 1）SBS改性沥青 SBS（苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物）是一种热塑性橡胶共聚物， 软化点高，SBS沥青提高路面的耐久性和高温稳定性 ，适用于成 都、重庆等炎热地区 2）SBR改性沥青 SBR（丁苯胶）是橡胶类聚合物，SBR沥青抗低温性能好，软 化点低，适用于寒冷地区 5、改性沥青的应用
二、乳化沥青 Emulsified bitumen 1、概述 1）定义 2）优点： ①冷态施工，节余能源 ②可在潮湿地基上施工 ③ 无毒、无臭、施工安全， 环保、污染少 3）缺点： ① 稳定性差，贮存期不超过半年，（贮存期长易产生分层） ② 修筑路面成型期长
2、组成材料 乳化沥青 = 沥青 + 乳化剂 + 稳定剂 + 水 1）沥青 （主要组成材料，占55-70﹪） 2）乳化剂（关键材料） ⑴ 作用 ⑵ 分类 按离子的类型分类：① 阳离子乳化剂 ② 阴离子乳化剂 ③ 两性离子乳化剂 ④ 非离子乳化剂 按破乳速度分类：快裂型、中裂型、慢裂型
3）稳定剂 ⑴ 作用 ⑵ 分为两类：有机稳定剂和无机稳定剂 ⑶ 用量： 为沥青乳液的0.1-0.15﹪ 4）水 ⑴ 作用 ⑵ 用量：30-70﹪ 5）其他材料：酸碱助剂、聚合物改性剂（SBR、SBS、CR等）
3、乳化沥青的形成机理 1）乳化剂降低界面能的作用 2）增强界面膜的保护作用 3）界面电荷稳定作用 乳化剂在沥青微滴表面形成界面膜 4、乳化沥青技术性质和技术要求
5、乳化沥青的制备 乳化剂 水 存 储 罐 制备乳化沥青工艺流程图 成 品 泵 启动程序：成品泵 乳化机 乳液泵 沥青泵 停止程序：沥青泵 乳液泵 乳化机 成品泵 生产产量：每小时十多吨
1）乳化工艺的主要工序 ⑴ 乳化剂水溶液的调制 水温控制在60 – 80 ℃ ⑵ 沥青加热 加热温度根据沥青的品种、牌号、施工季节和地区而定， 一般温度为120 – 150 ℃ ⑶ 沥青与水比例控制 ⑷ 乳化常用设备：胶体磨 ⑸ 沥青乳液存放（防止破乳）
乳液泵 沥青泵
6、乳化沥青的分裂机理 1）分裂（破乳） 2）乳液分裂的外观特征：沥青由棕褐色变成黑色 3）分裂影响因素 ① 蒸发作用 ② 乳液与集料表面的吸附作用 7、乳化沥青的应用 1）洒布法：如透层、粘层、表面处治或贯入式沥青碎石路面 2）拌和法：如沥青碎石或沥青混合料路面
同步沥青碎石封层车 稀浆封层车
三、再生沥青 1、定义 2、沥青材料的老化 3、沥青的再生 实例：京福高速大修工程山东段第三合同段，沥青路面热再生 工程，引进加拿大Dynaire Model8M 现场热再生列车，同时根 据国内路面状况，增加一台国产加热车，共有加热车两台，铣刨 收料车两台，拌和摊铺车一台。采用两次加热，两次铣刨回收， 回收料与20％新拌混合料和0.2％进口沥青再生剂利用拌和摊铺 车实施现场摊铺并碾压成型。
加热收料机施工 碾压完毕的路面
课后小结： 1、石油沥青是建筑工程中应用广泛的建筑材料，其化学组分包括：油分、树脂、沥青质及石腊（国产沥青含量较高） 2、沥青的结构有三种类型，溶凝胶型结构是一种理想结构。 3、石油沥青的各项技术指标中，针入度、延度、软化点合称为三大指标。 4、沥青的老化问题是影响沥青使用的一个重要因素。石油沥青按照其稠度的大小划分为若干个标号等级。
