沥青.ppt
《沥青.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《沥青.ppt(73页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第11章 沥青材料,沥青的定义:,在高度缩合的环烷环、芳香环上带有长短不同的烷基侧链的碳氢化合物,及其非金属(O、S、N)衍生物组成的混合物,并含有微量元素 颜色:暗褐色或黑色 形态:常温下为固体或半固体,沥青的分类:, 地沥青 天然沥青:湖沥青、岩石沥青、海底沥青 石油沥青:用石油经开采、精炼加工而得到的 焦油沥青 煤沥青 木沥青,天然沥青,天然沥青是石油在自然条件下,经过千百万年的时间,在温度、压力、气体、无机物催化剂、微生物以及水分等综合作用下氧化聚合而成的沥青类物质。 由于它常年与自然环境共存,故其性质特别稳定。 由沥青、矿物质、水分构成。 根据天然沥青生成矿床的不同,可以分为: 湖沥
2、青 岩沥青 海底沥青,(1)湖沥青,特立尼达湖沥青(Triniada Lake Asphalt)是世界上最为著名的天然沥青之一,它产于南美洲加勒比海岛国风景秀丽的特立尼达和多巴哥境内的沥青湖。该沥青湖又叫彼奇湖,面积44万平方米,深约82米,湖中沥青储量达1200万吨,是世界上最大的天然沥青产地。,特立尼达沥青湖,(2)岩沥青,岩沥青生成于岩石的夹缝中,缝宽很窄,仅数十厘米,深可达几百米。天然岩沥青是一种纯天然的碳氢化合物,熔点在150 以上,我国青海及克拉玛依地区有所开采,但很少用于道路。美国北部犹他州的Uintah盆地的UNTAITE岩沥青是世界上最为著名的岩沥青。,我国道路沥青生产量,道
3、路沥青产量,万顿,11. 沥青材料,主要内容 石油沥青的组成与性能的关系 沥青的技术性质和技术指标 改性沥青与乳化沥青,11.1 石油沥青,11.1.1 石油沥青的生产工艺简介插图 11.1.1.1石油的基属分类 分类指标:“关键馏分特性”和“含硫量”。 1) 关键馏分特性分类 关键馏分: “第一关键馏分”:常压下,250275C的馏分 “第二关键馏分”:减压下(5.33kPa) , 275300C的馏分,基属分类:由两个关键馏分的特征参数和K确定,2) 含硫量的分类 低硫原油:含硫量0.5%; 含硫原油:0.53%; 高硫原油:含硫量3%。 3)石油基属与沥青路用性能的关系 按照路用性能优排
4、队:环烷基中间基石蜡基,11.1.1.2 石油沥青生产工艺概述,原油常压渣油减压渣油粘稠沥青,直馏沥青:较好的变形能力,温度敏感性较大 氧化沥青:较好的温度稳定性 溶剂沥青:丙烷 液体沥青:在粘稠沥青中掺加煤油、汽油、柴油 调配沥青:调和沥青、混合沥青 乳化沥青:水乳化剂沥青,11.1.2 石油沥青的化学组成和结构,11.1.2.1 石油沥青的化学元素组成 主要化学元素: 碳C 氢 H 硫S 氧O 氮N 8288% ; 811%; 06%; 01.5%; 01% 微量金属元素:钒、镍、铁、镁和钙 碳氢比:C/H 大庆石油沥青:C/H=0.657 某环烷基石油沥青:C/H=0.710,11.1.
5、2.2 石油沥青的化学组分,化学组分:化学性质、物理性质、路用性能 三组分多组分,四组分: 饱和分S 芳香分A 胶质R 沥青质At,表11-1 沥青四组分对沥青性能的影响,蜡分:高温软化、低温结晶析出,11.1.2.3 沥青的胶体结构,胶体:分散相At吸附R胶团 分散介质S、A 1) 溶胶型结构 At的分子量低、数量少 直馏沥青、液体沥青 特点:高温粘度较低,2) 凝胶型结构 At分子量大、数量多氧化沥青、老化沥青 特点:变形能力差,脆性,3) 溶胶凝胶型结构,石油沥青的基本性能,11.1.3 石油沥青的技术性质,11.1.3.1物理性质 1)密度:d25或d15 d沥青质d胶质d芳香分d饱和
6、分 2)体膨胀系数A: A=(DT2-DT1)/DT1(T1-T2) 3)介电常数,11.1.3 石油沥青的技术性质,粘滞性 延性和脆性 感温性 粘弹性 粘附性 耐久性,11.1.3.2 粘滞性,1)沥青的粘度 图4- 5牛顿液体 牛顿液体粘度 (单位:Pas) 图4- 6 与应变速率 非牛顿液体视粘度或表观粘度 C复合流动系数 动力粘度和运动粘度,F,dV,dy,牛顿液体受力示意图,粘滞系数(粘度),u,应力与剪应变速率的关系示意图,c沥青的复合流动系数,2)沥青粘度测定方法, 绝对粘度测定方法 A 毛细管法 B真空毛细管法示意图1 C旋转粘度示意图2滑板粘度示意图3 D布洛克菲尔德法,在严
7、格控制温度和真空度的条件下,测定一定体积沥青被吸过毛细管所需要的时间,真空毛细管粘度仪试验示意图,14,u,Concentric Cylinder,Concentric Cylinder,Rheometers,旋转粘度计:测定沥青施工温度区的粘度,双筒旋转粘度计CCR,旋转粘度试验示意图,滑板粘度试验示意图, 条件粘度测定方法, 标准粘度计法CT,d 单位 s 图4-7标准粘度计 针入度法PT,m,t 单位0.1mm图4-8针入度法 软化点TR&B 单位图4-9 软化点测试 (表征沥青热稳定性) 针入度是等温粘度 软化点是等粘温度,标准粘度计 测定液体沥青示意图,规定的温度条件下,通过规定的流
8、孔直径,流出50mL体积所需时间,以s为单位。 如:C25,5=100 表示:试验温度25, 流孔直径5mm, 时间100s。,针入度法测定粘稠沥青针入度示意图,在规定温度条件下,以规定质量的标准针经过规定时间贯入沥青试样的深度,以0.1mm为单位 如:P25,100,5=60 表示:试验温度25 荷载质量100g 历时5s 贯入沥青深度6mm,粘度变化,软化点测试示意图,固态 液态 硬化点 滴落点,T R&B(),条件粘度,粘度变化,11.1.3.3延性和脆性,1) 延度D单位cm,反映沥青的塑性 图4-10 沥青延度 2) 脆点TFrass 单位,反映沥青低温变形能力 图沥青脆点仪 沥青的
9、三态:流动橡胶玻璃 软化点 脆点 3)弯曲梁流变试验BBR 4)直接拉伸试验DTT,在规定的温度条件下,按规定的速率拉伸沥青试件至断裂时的长度,单位cm。,沥青延度测试示意图,沥青脆点仪和弯曲器,在规定的速率下降温,等速弯曲11次/min,记录沥青薄膜的开裂温度,单位。,11.1.3.4 沥青的感温性,沥青的粘度等性能随温度的不同而产生明显的变化的特性,针入度温度关系,logP=AT+K,A针入度温度感应性系数,A值的确定方法,温度T,lgP,25,P25,TR&B,PR&B,6001000, 数组(Pi,Ti)进行回归,2)针入度指数PI的确定,令:感温性最大A=,PI值为-10 感温性最小
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 沥青
链接地址:https://www.31doc.com/p-3173572.html