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概述
沥青:
有机胶凝材料,是高分子碳氢化合物和非金属衍生物的混合物。
沥青的特点
热塑性材料,加热就软化;
憎水性材料,耐水、不溶于水;
良好的粘结性和粘弹性;
较强的耐腐蚀性。
种类
地沥青:天然沥青,石油沥青
焦油沥青:煤沥青,页岩沥青
第一节石油沥青
(一)石油沥青的组分与结构
化学组成:
83%碳;
10%氢;
7%氧,氮和硫;
微量的钒、镍、铝和硅。
组分
油分(芳香油和饱和油)油状液体,密度最小,加热可以挥发,能溶于有机溶剂,它们赋予沥青以流动性。分子量为100~500。
树脂(沥青脂胶)粘稠状液体(半固体),密度大于油分,属于中性树脂,能溶于有机溶剂(苯、汽油)。它们赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性,分子量为650~1000。
地沥青质(沥青质)固态无定性物质,密度大于1,决定沥青的温度敏感性和粘性,其含量越高,沥青软化点越高,粘性越大,越硬脆。分子量为2000~6000。
2、石油沥青的胶体结构
组分的相溶特性
油分与树脂相溶;
树脂能浸润地沥青质;
地沥青质对油分有憎液性。
胶体结构
以地沥青质为核心构成胶核;
胶核周围形成树脂薄膜,薄膜外吸附一层油分构成胶团;
无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。
分散体结构
分散相是吸附部分树脂的地沥青质;
分散介质是溶有部分树脂的油分。
沥青的胶体结构
溶胶结构
油分较多,胶团较少,温度稳定性差;
胶团相对运动自由,流动性和塑性较好。
溶-凝胶结构
介于溶胶结构与凝胶结构之间。
凝胶结构
油分与树脂较少,地沥青质较多,温度稳定性好;
胶团相互连接成不规则空间网状的凝胶结构,弹性和粘性较高,流动性和塑性较低。
二、石油沥青的主要技术性质
粘性
概念:粘性反映石油沥青材料抵抗外力或自重作用下变形的能力。
评价指标:相对粘度和针入度。相对粘度越大或针入度越小,粘性越大。
测定方法:标准粘度计和针入度仪法。
影响因素:
组成:地沥青质含量较高,油分含量较小但有时量树脂,则粘性大;
温度:在一定温度范围内,粘性随温度升高而降低,反之则随之增大。
针入度仪
延度
沥青延度试验