在常温下是黑色或黑褐色的粘稠液体或者是固体

日期:2019-10-03编辑作者:家居装修

沥青是原油加工过程的一种产品,在常温下是黑色或黑褐色的粘稠液体或者是固体,它是一种棕黑色有机胶凝状物质,包括天然沥青、石油沥青、页岩沥青和煤焦油沥青等四种。

沥青,我们在防水中经常都要使用到它,沥青是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属衍生物所组成的黑色或黑褐色的固体,几乎完全不溶于水、不吸水,具有良好的防水性,广泛用于土木工程的防水、防潮和防渗。沥青所制得的沥青混凝土是现代道路工程最重要的路面材料。

一说起地沥青,相关建筑人士还是比较陌生的,以下就是中国本网为建筑人士整理相关地沥青的基本资料,具体内容如下:

下面是本网给大家带来关于Superpave沥青混合料体积设计法的相关内容,以供参考。

你知道如何根据土木工程应用选择沥青和配制沥青混合料吗。跟我来,下面小编慢慢告诉你。

沥青是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料,它与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面。那么沥青有哪些分类呢?大家想知道吗?如果不清楚的话,赶紧接着往下看沥青分类吧。

地沥青是建筑专业术语,地沥青是一种建筑材料,地沥青即沥青,溶于松节油或石油,可以制造涂料﹑塑料﹑防水纸﹑绝缘材料等,又可以用来铺路。

1现行马歇尔沥青混合料设计方法的局限性

什么是沥青:

图片 1 沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种: 一、煤焦沥青 :煤焦沥青是炼焦的付产品,即焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。它与精制焦油只是物理性质有分别,没有明显的界限,一般的划分方法是规定软化点在26.7℃以下的为焦油,26.7℃以上的为沥青。 煤焦沥青中主要含有难挥发的蒽、菲、芘、等。这些物质具有毒性,由于这些成分的含量不同,煤焦沥青的性质也因而不同。温度的变化对煤焦沥青的影响很大,冬季容易脆裂,夏季容易软化。加热时有特殊气味;加热到260℃在5小时以后,其所含的蒽、菲、芘、等成分就会挥发出来。 二、石油沥青 :石油沥青是原油蒸馏后的残渣。根据提炼程度的不同,在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽,具有较高的感温性。由于它在生产过程中曾经蒸馏至400℃以上,因而所含挥发成分甚少,但仍可能有高分子的碳氢化合物未经挥发出来,这些物质或多或少对人体健康是有害的。 三、天然沥青 :天然沥青储藏在地下,有的形成矿层或在地壳表面堆积。这种沥青大都经过天然蒸发、氧化,一般已不含有任何毒素。

沥青的基本类别:

该法由密西西比州公路局布鲁斯·马歇尔(BruceMarshall)提出,其特点是注意到沥青混合料的稳定度/流值,密实度/孔隙率特性。进行这样的分析以产生HMA混合料耐久性所适合的空隙比例。但是,马歇尔击实方式不可避免的会造成集料破碎,影响试件的最终试验结果,如空隙率和用油量。

沥青是原油加工过程的一种产品,在常温下是黑色或黑褐色的粘稠液体或者是固体,它是一种棕黑色有机胶凝状物质,包括天然沥青、石油沥青、页岩沥青和煤焦油沥青等四种。主要成分是沥青质和树脂,由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,呈液态,是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。其次有高沸点矿物油和少量的氧、硫和氯的化合物。有光泽,呈液体、半固体或固体状态,低温时质脆,粘结性和防腐性能良好。

图片 2 在选用沥青材料时,应根据工程性质及当地气候条件、所处工程部位来选用不同品种和牌号的沥青。 1、道路石油沥青牌号较多,主要用于道路路面或车间地面等工程,一般拌制成沥青混凝土、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。此时宜选用粘性较大和软化点较高的道路石油沥青,如60甲。 2、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。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25℃~30℃,为避免夏季流淌,屋面用沥青材料的软化点应比当地气温下屋面可能达到的最高温度高20℃以上。例如某地区沥青屋面温度可达65℃,选用的沥青软化点应在85℃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裂对一些不易受温度影响的部位,可选用牌号较大的沥青。

煤焦沥青

现行的马歇尔设计的一套指标主要是针对密级配常规沥青混合料制定开发的,对某一些聚合物改性沥青,例如SBS改性沥青,流值超过40仍然能用,虽然新版规范的技术指标作了一些改进,但仍需进行深入研究。

图片 3

图片 4 3、防水防潮石油沥青的温度稳定性较好,特别适用做油毡的涂覆材料及建筑屋面和地下防水的粘结材料。其中3号沥青温度敏感性一般,质地较软,用于一般温度下的室内及地下结构部分的防水。4号沥青温度敏感性较小,用于一般地区可行走的缓坡屋面防水。5号沥青温度敏感性小,用于一般地区暴露屋顶或气温较高地区的屋面防水。6号沥青温度敏感性最小,并且质地较软,除一般地区外,主要用于寒冷地区的屋面及其它防水防潮工程。 4、普通石油沥青含蜡较多,其一般含量大天5%,有的高达20%以上,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。

煤焦沥青:煤焦沥青是炼焦的付产品,即焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。它与精制焦油只是物理性质有分别,没有明显的界限,一般的划分方法是规定软化点在26.7℃(立方块法)以下的为焦油,26.7℃以上的为沥青。煤焦沥青中主要含有难挥发的蒽、菲、芘等。这些物质具有毒性,由于这些成分的含量不同,煤焦沥青的性质也因而不同。温度的变化对煤焦沥青的影响很大,冬季容易脆裂,夏季容易软化。加热时有特殊气味;加热到260℃在5小时以后,其所含的蒽、菲、芘等成分就会挥发出来。

根据众多学者的研究,马氏冲击压实没有模拟实际路面形成的混合料压密特性。产生的指标,如稳定度,流值等不能反映热拌沥青混合料(HMA)的抗剪强度。从而与路面的破坏,如车辙、疲劳和低温开裂并不相关,也就不能预防路面早期破坏。因此,这个带有经验性质的方法逐渐显示出局限性。

什么是沥青混合料:

图片 5 小编结语:以上为大家介绍了沥青分类,希望对大家有所帮助。如需了解更多相关知识,请继续关注齐家网资讯平台。后续将为大家呈上更多精彩内容。

石油沥青

2Superpave沥青混合料体积设计法的概念

沥青混合料是一种复合材料,主要由沥青、粗骨料、细骨料、填充料组成,有的还加入聚合物和木纤维素;由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构,并具有不同的力学性质。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10%~15%)混合料称为半开级配沥青混合料。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37.5 mm以上。我国行业标准《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1-2008规定:城镇道路路面层宜优先采用A级沥青(即能适用于各种等级、任何场合和层次)。

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石油沥青:石油沥青是原油蒸馏后的残渣。根据提炼程度的不同,在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽,具有较高的感温性。由于它在生产过程中曾经蒸馏至400℃以上,因而所含挥发成分甚少,但仍可能有高分子的碳氢化合物未经挥发出来,这些物质或多或少对人体健康是有害的。

为了克服现行沥青混合料设计方法存在的一些缺点,建立沥青混合料性能与沥青路面使用性质的直接关系,美国经过1987~1993年6年的努力,提出了一套全新的沥青混合料设计方法——Superpave沥青混合料体积设计法。Superpave混合料设计系统根据项目所在地的气候和设计交通量,把材料选择与混合料设计都集中在方法中,该方法要求在设计沥青路面时,充分考虑在服务期内温度对路面的影响,要求沥青路面在最高设计温度时能满足高温性能的要求,不产生过量的车辙;在路面最低设计温度时,能满足低温性能的要求,避免或减少低温开裂;在常温范围内控制疲劳开裂。对于沥青胶结料,采用旋转薄膜烘箱试验来模拟沥青混合料在拌和站与摊铺过程中的老化;采用压力老化容器模拟沥青在路面使用过程中的老化。对于集料,在进行沥青混合料集料级配设计时,采用控制点与限制区的概念来限定、优选试验级配设计。对于沥青混合料试件采用旋转压实仪制备。在试件压实过程中,记录旋转压实次数与试件高度的关系,从而对沥青混合料的体积特性进行评价。

沥青混合料结构组成:

天然沥青

3我国的SAC

按级配原则构成的沥青混合料,其结构组成可分为三类:

天然沥青:天然沥青储藏在地下,有的形成矿层或在地壳表面堆积。这种沥青大都经过天然蒸发、氧化,一般已不含有任何毒素。

沙庆林院士曾经撰文(《公路》2003.8第6期)详细介绍了当前密实式热拌混合料矿料级配的发展方向是粗集料断级配。SAC系列就是我国自主研究开发成功的粗集料断级配沥青混凝土。它从1988年11月底初完成的正定试验路,至今经过16年的不懈努力,潜心研究,已在2000Km以上的高速公路上得到应用。

悬浮-密实结构

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4Superpave与SAC的比较

这种由次级集料填充前级集料(较次级集料粒径稍大)空隙的沥青混合料,具有很大的密度,但由于各级集料被次级集料和沥青胶浆所分隔,不能直接互相嵌锁形成骨架,因此该结构具有较大的黏聚力c,但内摩擦角Φ较小,高温稳定性较差。

Superpave与SAC两个最显著的区别:一是仪器设备的不同Superpave使用旋转压实仪,SAC主要还是马氏击实仪;二是矿料级配,Superpave虽然提出最大密实度线,但级配的确定依赖于经验,没有建立与结构行为有关的级配设计方法,SAC则不然。

骨架-空隙结构

Superpeave的主要内容之一是提供矿料级配组成的方法和具体的矿料级配。Superpave虽然不再直接使用Fuller公式来计算级配曲线,但仍按此公式画一条最大密度线后,以此为基础,在此线的上下设置7个控制点和一个限制区作为设计矿料级配或矿料颗粒组成曲线的依据。如图-10.45次方级配曲线

此结构粗集料所占比例大,细集料很少甚至没有。粗集料可互相嵌锁形成骨架;但细集料过少容易在粗集料之间形成空隙。这种结构内摩擦角Φ较高,但黏聚力c也较低。

Superpeave并不主张用类似图上对角线的连续级配,它要求级配曲线既通过图上的7个控制点之间,又不要进入限制区(后来同济大学的一些试验证明通过限制区的矿料级配,其沥青混凝土的性质甚至还优于不通过限制区矿料级配沥青混凝土的性质。实际上,在美国早就不用限制区)。这样的级配曲线不再是连续级配,在美国通常要求级曲线处限制区的下面,并称其为粗集料级配。Superpeave矿料级配组成的发表,实际上等于在美国放弃了使用近百年的传统连续级配,应该说,Superpave矿料级配设计方法没有明确的原则,属于经验性的。

骨架-密实结构

SAC矿料级配的设计原则是用粗集料形成骨架,用细集料填充骨架中的孔隙,使设计的沥青混凝土,既密实空气率小使水不容易透入,又具有较高的高温抗永久形变能力。SAC矿集料级配分三部分,粗细集料的分界统一为4.75mm,即大于4.75mm为粗集料,4.75~0.075mm为细集料,小于0.075mm为填料。通常使用三个控制点,第一个控制点是标称最大粒径的通过量,如95%,97.5%或100%,第二个控制点是4.75mm筛孔的通过量如30%,35%或40%,第三个控制点是0.075mm筛孔的通过量,如4~10%之间的某一个值,必要时也可以在4.75mm和0.075mm之间再设一个控制点,如1.18mm。对于矿料能配不再像以前的那样,对粗细级配给出一个较宽的级范围,而是通过计算公式确定一根矿料级配曲线。基本计算公式如下:

较多数量的粗集料形成空间骨架,相当数量的细集料填充骨架间的空隙形成连续级配,这种结构不仅内摩擦角Φ较高,黏聚力c也较高。

Pdi=A(di/Dmax)B

三种结构的沥青混合料由于密度ρ、空隙率VV、矿料间隙率VMA不同,使它们在稳定性上亦有显着差别。

式中:Pdi-----------筛孔尺寸di的通过量;

沥青的类别:

Dmax--------各部分矿料的最大粒径;

沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:

di-----------某筛孔尺寸;

煤焦沥青

A、B------系数;

煤焦沥青是炼焦的副产品,即焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。它与精制焦油只是物理性质有分别,没有明显的界限,一般的划分方法是规定软化点在26.7℃以下的为焦油,26.7℃以上的为沥青。煤焦沥青中主要含有难挥发的蒽、菲、芘等。这些物质具有毒性,由于这些成分的含量不同,煤焦沥青的性质也因而不同。温度的变化对煤焦沥青的影响很大,冬季容易脆裂,夏季容易软化。加热时有特殊气味;加热到260℃在5小时以后,其所含的蒽、菲、芘等成分就会挥发出来。

SAC矿料级配设计还有一个显著特点是在矿料级配确定后,还要利用粗集料的干捣实空隙率VCADRC和沥青混凝土中粗集料的空隙率VCAAC进行检验。以期建立与结构行为有关的级配设计方法。

图片 6

VCADRC方法是对矿料级配的原材料(含沥青)进行矿料级配检验。调整以及重新取得符合要求的配合比和相应的矿料级配,供做目标配合比应用。其基本原理是以风干粗集料的不同密度(如干捣密度,一般密度和疏松密度)时的孔隙率VCADR为基础,将其减去预留空隙率Va,即VCADR-Va后的可用孔隙率(用VCADRU表示)为标准,对于骨架密实结构,细集料,填料和沥青的体积率之和(可简称沥青胶砂体积,并用VOLma,B表示)恰好填满VCADRU。

石油沥青

VCAAC方法是用于对制成的沥青混凝土试件进行矿料级配检验,调整以及最终取得符合要求的配合比和相应的矿料级配,供做生产使用。其基本原理是,对于骨架密实结构沥青混凝土中粗集料骨架间的孔隙率,恰好被细集料,填料和沥青的体积率之和(可简称沥青胶砂体积,并用VOLma,B表示)以及预留空隙率Va所填满。通过检测建立与结构行为有关的矿料级配设计方法,使粗集料真正实现嵌挤作用。这是SAC设计的一个突破。

石油沥青是原油蒸馏后的残渣。根据提炼程度的不同,在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽,具有较高的感温性。由于它在生产过程中曾经蒸馏至400℃以上,因而所含挥发成分甚少,但仍可能有高分子的碳氢化合物未经挥发出来,这些物质或多或少对人体健康是有害的。

5Superpave与SAC能否有机结合

天然沥青

既然SAC与Superpave各有其优缺点,那么能否实现二者的完美统一,譬如:使用SAC的体积法级配设计理念,Superpave的旋转压实仪、胶结料PG分级及混合料性能评估、材料选择方法等。

天然沥青储藏在地下,有的形成矿层或在地壳表面堆积。这种沥青大都经过天然蒸发、氧化,一般已不含有任何毒素。沥青材料分为地沥青和焦油沥青两大类。地沥青又分为天然沥青和石油沥青,天然沥青是石油渗出地表经长期暴露和蒸发后的残留物;石油沥青是将精制加工石油所残余的渣油,经适当的工艺处理后得到的产品。焦油沥青是煤、木材等有机物干馏加工所得的焦油经再加工后的产品。工程中采用的沥青绝大多数是石油沥青,石油沥青是复杂的碳氢化合物与其非金属衍生物组成的混合物。通常沥青闪点在240℃~330℃之间,燃点比闪点约高3℃~6℃,因此施工温度应控制在闪点以下。

综上所述,提出一种新的混合料设计方法设想,笔者称之为中国式Superpave,混合料设计过程如下:

以上是关于沥青与沥青混合料的相关介绍,如果想要了解更多相关信息,请多多关注齐家网,将给大家提供更全、更详细、更新的资讯信息。

根据工程所在地的气温条件选择沥青胶结料,依据交通量标准选定集料。

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2集料级配选择

按照SAC矿料级配设计方法选择集料级配,对级配组成的控制仍然使用FHWA0.45次幂图。

3确定沥青用量

按估算的初始沥青用量;初始沥青用量的±0.5%和±1.0%用SGC成型试件,按Superpave水准Ⅰ选择沥青用量。

4对选定的混合料进行体积性质和水敏感性验证

按我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)要求进行车辙试验和水损害试验。混合料老化根据PP2短期老化试验,水敏感性根据T283(或可根据我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000,T0729-2000方法进行,但空隙率应与T283相同,Va=7%)。

以上是笔者在总结前辈科研成果的基础上,提出的一种沥青混合料体积法设计的新思路,正确与否还有待实践检验,譬如:VCADRC与VCAAC成型状态的前后一致性,体积测定的准确性等,在试验体系尚存在许多方面可导致的系统误差;且无论级配类型,集料级配都以0.45mm为粗细临界尺寸,欠妥;级配曲线在0.45次方图上是走S形还是V形,还需进一步研究。

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