石油沥青技术性质
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石油沥青
学习目标:
【了解】煤沥青和改性沥青的性能及特点， 防水材料发展方向 【熟悉】掌握石油沥青的分类、组成、主要 性质及应用 【掌握】常用防水卷材、密封卷材、防水涂 料的分类、主要成分： 高分子的碳氢化合物及其非金属衍生物 外观与性状： 褐色或黑褐色 呈固体、半固体、液体状 溶解性：不溶于水，不溶于丙酮、乙醚、 稀乙醇，溶于二硫化碳、四氯化碳等
81~AH-130
120~140 100
AH-110 100~120 41~80 100
60~80 41~80 100 100
120 120 延度（5cm/min, 15℃） ，cm，
不小于 软化点（环球法）℃， 不小于
80
软化点（环球
固定支架 活动支 架
100 100 30~45 35~45 38~48 99.0 99.0 99.0
二、石油沥青的技术性质
2、塑性 石油沥青的塑性用延度表示。延度愈大， 塑性愈好。延度测定是把沥青制成“８” 字形标准试件，置于延度仪内25℃水中， 以 5cm／min的速度拉伸，用拉断时的伸长 度来表示，单位用cm计。
二、石油沥青的技术性质
3、温度敏感性
温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温 度升降而变化的性能。由于沥青是一种高分子非 晶态热塑性物质，故没有一定的熔点。 沥青在外力作用下变形的实质是由分子运动产 生的。
40~50
41~51
42~52
44~54
45~55
80 闪点（开口）
℃，不低于 含腊量（蒸馏法） %，不大于
60
60
230
40
3
溶解度 （三氯乙烯）%，不 小于
99.0
法）℃，不小于 溶解度 （三氯 乙烯）%不小于 蒸发损失（163 ℃，5ｈ）%， 不大于 蒸发后针入度 比，%，不小于
【了解】煤沥青和改性沥青的性能及特点， 防水材料发展方向 【熟悉】掌握石油沥青的分类、组成、主要 性质及应用 【掌握】常用防水卷材、密封卷材、防水涂 料的分类、主要成分： 高分子的碳氢化合物及其非金属衍生物 外观与性状： 褐色或黑褐色 呈固体、半固体、液体状 溶解性：不溶于水，不溶于丙酮、乙醚、 稀乙醇，溶于二硫化碳、四氯化碳等
81~AH-130
120~140 100
AH-110 100~120 41~80 100
60~80 41~80 100 100
120 120 延度（5cm/min, 15℃） ，cm，
不小于 软化点（环球法）℃， 不小于
80
软化点（环球
固定支架 活动支 架
100 100 30~45 35~45 38~48 99.0 99.0 99.0
二、石油沥青的技术性质
2、塑性 石油沥青的塑性用延度表示。延度愈大， 塑性愈好。延度测定是把沥青制成“８” 字形标准试件，置于延度仪内25℃水中， 以 5cm／min的速度拉伸，用拉断时的伸长 度来表示，单位用cm计。
二、石油沥青的技术性质
3、温度敏感性
温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温 度升降而变化的性能。由于沥青是一种高分子非 晶态热塑性物质，故没有一定的熔点。 沥青在外力作用下变形的实质是由分子运动产 生的。
40~50
41~51
42~52
44~54
45~55
80 闪点（开口）
℃，不低于 含腊量（蒸馏法） %，不大于
60
60
230
40
3
溶解度 （三氯乙烯）%，不 小于
99.0
法）℃，不小于 溶解度 （三氯 乙烯）%不小于 蒸发损失（163 ℃，5ｈ）%， 不大于 蒸发后针入度 比，%，不小于
沥青材料学第四章(1)石油沥青的路用性能
1.针入度实验 2.延度实验 3.软化点实验
评价粘稠石油沥青路用性能最常用的经验指标为： 针入度、延度、软化点，通称“沥青三大指标”。
沥青三大指标
针入度——粘滞性（确定沥青标号） 延度——塑性（低温抗裂性） 软化点——感温性（高温稳定性）
沥青三大指标（续）
针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度 软化点是沥青达到规定条件粘度时的温度 延度与沥青的流变特性、胶体结构和
④沥青一次灌入各项试验的模具中。 注：反复加热的次数不得超过两次； 灌模剩余的沥青不得重复使用。
（一）针入度实验
针入度试验 (Penetration test)
该法是沥青材料在规定温度条件下，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1/10为单位计） 。
针入度试验常用条件为5℃、15℃、25℃和35℃等， 但标准针质量和贯入时间均为100g和5s.
针入度值愈大，表示沥青愈软（稠度愈小）。 实质上，针入度是测定沥青稠度的一种指标。 通常稠度高的沥青，其粘度亦高。
针入度试验（续） (Penetration test)
实验条件以：P（T、m、t）表示。 其中 P为针入度， T为试验温度， m为标准针（包括连杆及砝码）的质量， t为贯入时间。
我国现行试验法(JTJ 052 T 0604-93)规定：
对于沥青含蜡量的限制，由于世界各国测定方法不同，所以限制值也不 一致，其范围为2%～4%。我国标准规定, 重交通量道路石油沥青的含蜡量 （蒸馏法）不大于3%。
石油沥青的评价方法
1.沥青的分级指标 2.沥青的高温稳定性指标 3.沥青的低温抗裂性指标 4.沥青的抗老化性能指标 5.沥青的综合指标
石油沥青三大指标
8个指标归类：
第一类为沥青成分的控制指标
评价粘稠石油沥青路用性能最常用的经验指标为： 针入度、延度、软化点，通称“沥青三大指标”。
沥青三大指标
针入度——粘滞性（确定沥青标号） 延度——塑性（低温抗裂性） 软化点——感温性（高温稳定性）
沥青三大指标（续）
针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度 软化点是沥青达到规定条件粘度时的温度 延度与沥青的流变特性、胶体结构和
④沥青一次灌入各项试验的模具中。 注：反复加热的次数不得超过两次； 灌模剩余的沥青不得重复使用。
（一）针入度实验
针入度试验 (Penetration test)
该法是沥青材料在规定温度条件下，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1/10为单位计） 。
针入度试验常用条件为5℃、15℃、25℃和35℃等， 但标准针质量和贯入时间均为100g和5s.
针入度值愈大，表示沥青愈软（稠度愈小）。 实质上，针入度是测定沥青稠度的一种指标。 通常稠度高的沥青，其粘度亦高。
针入度试验（续） (Penetration test)
实验条件以：P（T、m、t）表示。 其中 P为针入度， T为试验温度， m为标准针（包括连杆及砝码）的质量， t为贯入时间。
我国现行试验法(JTJ 052 T 0604-93)规定：
对于沥青含蜡量的限制，由于世界各国测定方法不同，所以限制值也不 一致，其范围为2%～4%。我国标准规定, 重交通量道路石油沥青的含蜡量 （蒸馏法）不大于3%。
石油沥青的评价方法
1.沥青的分级指标 2.沥青的高温稳定性指标 3.沥青的低温抗裂性指标 4.沥青的抗老化性能指标 5.沥青的综合指标
石油沥青三大指标
8个指标归类：
第一类为沥青成分的控制指标
石油沥青的技术性质
石油沥青的技术性质
石油沥青是一种黑色或棕黑色的有机物质，具有以下技术性质：
1. 密度：石油沥青的密度通常在1.0-1.2克/立方厘米之间，具
有较高的密度。
2. 熔点：石油沥青的熔点通常在100-180摄氏度之间，具体取
决于其成分和含沥青的纯度。
3. 粘度：石油沥青具有较高的粘度，即其流动性较差。
这使得沥青能够在路面、屋顶和其他建筑结构上形成持久的保护层。
4. 可溶性：石油沥青在各种溶剂中具有不同程度的溶解性。
常见的溶剂包括石油醚、苯和甲苯。
5. 耐老化性：石油沥青具有较高的耐老化性，能够长时间保持其性质和功能，不易受到氧化和分解的影响。
6. 热稳定性：石油沥青在高温下具有较好的热稳定性，可用于高温条件下的应用，如热稳定剂、沥青混合料等。
7. 黏附性：石油沥青具有良好的黏附性，可以牢固地粘附在各种材料表面，如砂石、混凝土、金属等，形成坚固的结合。
8. 弹性：石油沥青具有一定的弹性，可以在受到外力作用时产生一定的变形，然后恢复到原来的形状。
石油沥青具有良好的耐候性、粘附性和弹性，适用于各种道路、建筑和工业应用中。
沥青材料—石油沥青的技术性质塑性
当试验结果小于100cm 时，重复性试验的允许差为平均值的 20%；复现性试验的允许差为平均值的30%。
记录表格
试验步骤
将试件连同底板移入延度 仪的水槽中，固定并取下 侧模。
开动延度仪， 并注意观察 试样的延伸
情况
试件拉断时， 读取指针所指 标尺上的读数， 以厘米表示
结果整理
同一试样，每次平行试验不少于3个，如3个测定结果均大于100cm，试 验结果记作“>100cm”；特殊需要也可分别记录实测值。如3个测定结 果中，有一个以上的测定值小于100cm 时，若最大值或最小值与平均值 之差满足重复性试验精度要求，则取3个测定结果的平均值的整数作为延 度试验结果，若平均值大于100cm，记作“> 100cm”；若最大值或最 小值与平均值之差不符合重复性试验精度要求时，试验应重新进行。
✓试件在室温中冷却30～40min，然后置于规定试验温度±0.1℃的恒温水槽 中，保持30min后取出，用热刮刀刮除高出试模的沥青，使沥青面与试模面齐 平。沥青的刮法应自试模的中间刮向两端，且表面应刮得平滑。将试模连同底 板再浸入规定试验温度的水槽中1～1.5h。
✓检查延度仪延伸速度是否符合规定要求，然后移动滑板使其指针正对标尺 的零点。将延度仪注水，并保持温度为试验温度±0.5℃。
3 延度的测定方法
测定设备
延度仪
平刮刀、 酒精
食
盐
试模、试模底板
甘油、 滑石 粉隔 离剂
恒温水槽
试验准备
✓将隔离剂拌和均匀，涂于清洁干燥的试模底板和两个侧模的内侧表面， 并将试模在试模底板上装妥。
✓按规定的方法准备试样，然后将试样仔细自试模的一端至另一端往返数 次缓缓注入模中，最后略高出试模，灌模时应注意勿使气泡混入。
记录表格
试验步骤
将试件连同底板移入延度 仪的水槽中，固定并取下 侧模。
开动延度仪， 并注意观察 试样的延伸
情况
试件拉断时， 读取指针所指 标尺上的读数， 以厘米表示
结果整理
同一试样，每次平行试验不少于3个，如3个测定结果均大于100cm，试 验结果记作“>100cm”；特殊需要也可分别记录实测值。如3个测定结 果中，有一个以上的测定值小于100cm 时，若最大值或最小值与平均值 之差满足重复性试验精度要求，则取3个测定结果的平均值的整数作为延 度试验结果，若平均值大于100cm，记作“> 100cm”；若最大值或最 小值与平均值之差不符合重复性试验精度要求时，试验应重新进行。
✓试件在室温中冷却30～40min，然后置于规定试验温度±0.1℃的恒温水槽 中，保持30min后取出，用热刮刀刮除高出试模的沥青，使沥青面与试模面齐 平。沥青的刮法应自试模的中间刮向两端，且表面应刮得平滑。将试模连同底 板再浸入规定试验温度的水槽中1～1.5h。
✓检查延度仪延伸速度是否符合规定要求，然后移动滑板使其指针正对标尺 的零点。将延度仪注水，并保持温度为试验温度±0.5℃。
3 延度的测定方法
测定设备
延度仪
平刮刀、 酒精
食
盐
试模、试模底板
甘油、 滑石 粉隔 离剂
恒温水槽
试验准备
✓将隔离剂拌和均匀，涂于清洁干燥的试模底板和两个侧模的内侧表面， 并将试模在试模底板上装妥。
✓按规定的方法准备试样，然后将试样仔细自试模的一端至另一端往返数 次缓缓注入模中，最后略高出试模，灌模时应注意勿使气泡混入。
石油沥青
是在一定范围的高温下向减压渣油或脱油沥青吹入空气，使其组成和性能发生变化，所得的产品称为氧化沥 青。减压渣油在高温和吹空气的作用下会产生汽化蒸发，同时会发生脱氢、氧化、聚合缩合等一系列反应。这是 一个多组分相互影响的十分复杂的综合反应过程，而不仅仅是发生氧化反应，但习惯上称为氧化法和氧化沥青， 也有称为空气吹制法和空气吹制沥青。
组成
油分
胶质
沥青质
油分为淡黄色至红褐色的油状液体，其分子量为100～500,密度为0.71～1.00g/cm3，能溶于大多数有机溶 剂，但不溶于酒精。在石油沥青中，油分的含量为40%～60%。油分赋予沥青以流动性。
胶质，半固体的黄褐色或红褐色的粘稠状物质，分子量600～1000，密度为1.0～1.1g/cm3。在一定条件下 可以由低分子化合物转变为高分子化合物，以至成为沥青质和炭沥青。
石油沥青的塑性用延度表示。
温度敏感性（感温性）指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能。
技术性质
黏滞性 塑性
温度敏感 大气稳定
石油沥青的粘滞性又称黏性或黏度，它是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。是沥青材料软硬、 稀稠程度的反映。
对黏稠（半固体或固体）的石油沥青用针入度表示，对液体石油沥青则用黏滞度表示。
塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。沥青之所以 能配制成性能良好的柔性防水材料，很大程度上决定于沥青的塑性。沥青的塑性对冲击振动荷载有一定的吸收能 力，并能减少摩擦时的噪声，故沥青是一种优良的道路路面材料。
沥青质为深褐色至黑色固态无定性的超细颗粒固体粉末，分子量为2000～6000,密度大于1.0g/cm3，不溶于 汽油，但能溶于二硫化碳和四氯化碳中。地沥青质是决定石油沥青温度敏感性和黏性的重要组分。沥青中地沥青 质含量在10%～30%之间，其含量愈多，则软化点愈高，黏性越大，也愈硬脆。
第 讲 石油沥青的基本组成和技术性质
32
2）耐久性评价方法
研究沥青的耐老化性能，通常是将沥青试样在室内进行加速老 化试验，然后根据老化前后试样的性能变化加以评定。
沥青的老化主要发生在两个阶段，一是沥青在热拌和过程中 的老化，称为短期老化；另一阶段是沥青在路面长期使用过程 中发生的老化，称为长期老化。
建筑石油沥青评价方法：采用蒸发损失百分率和蒸发后 针入度比评价。 （沥青试样在160℃条件下，加热蒸发5h）
• 表示：T
• 注意：初始温度5℃
加热速度为5℃/min
�
17
� 软化点的意义 • 沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。 • 针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度，
软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。 因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的 一项指标，又是沥青粘度的一种量度。
18
（3）延性与脆性
——指石油沥青内部阻碍其相对流动的一种特性，它反映石 油沥青在外力作用下抵抗变形的能力。
沥青的粘性是划分沥青牌号的主要技术指标之一。
测定方法：
绝对粘度 条件粘度
针入度（适应固体或半固体粘稠石油沥青） 软化点：既是粘性测定指标，又作为测定温度
稳定性的方法
11
� 影响粘性的因素
• 组分的影响：当沥青质含量多，同时有适量树
29
我们讲述了建筑石油沥青的粘滞性、温度敏感 性和延性。 表征这三项性质的三大指标为：
针入度、软化点、延度 是评价建筑石油沥青技术性质最常用的经典指 标。
30
（5）粘附性
沥青与矿质集料的粘附性影响沥青路面的质量和耐久 性，因此粘附性是沥青的重要性质。 沥青在沥青混合料中以薄膜的形式裹覆在集料颗粒表面，并 将松散的矿质集料粘结为一个整体。 粘附性不仅取决于沥青的性质，也取决于集料的性质。 粘附性的评价方法：沥青与粗骨料的粘附性试验，根据沥青混 合材料的最大粒径决定。
2）耐久性评价方法
研究沥青的耐老化性能，通常是将沥青试样在室内进行加速老 化试验，然后根据老化前后试样的性能变化加以评定。
沥青的老化主要发生在两个阶段，一是沥青在热拌和过程中 的老化，称为短期老化；另一阶段是沥青在路面长期使用过程 中发生的老化，称为长期老化。
建筑石油沥青评价方法：采用蒸发损失百分率和蒸发后 针入度比评价。 （沥青试样在160℃条件下，加热蒸发5h）
• 表示：T
• 注意：初始温度5℃
加热速度为5℃/min
�
17
� 软化点的意义 • 沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。 • 针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度，
软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。 因此，软化点既是反映沥青材料温度稳定性的 一项指标，又是沥青粘度的一种量度。
18
（3）延性与脆性
——指石油沥青内部阻碍其相对流动的一种特性，它反映石 油沥青在外力作用下抵抗变形的能力。
沥青的粘性是划分沥青牌号的主要技术指标之一。
测定方法：
绝对粘度 条件粘度
针入度（适应固体或半固体粘稠石油沥青） 软化点：既是粘性测定指标，又作为测定温度
稳定性的方法
11
� 影响粘性的因素
• 组分的影响：当沥青质含量多，同时有适量树
29
我们讲述了建筑石油沥青的粘滞性、温度敏感 性和延性。 表征这三项性质的三大指标为：
针入度、软化点、延度 是评价建筑石油沥青技术性质最常用的经典指 标。
30
（5）粘附性
沥青与矿质集料的粘附性影响沥青路面的质量和耐久 性，因此粘附性是沥青的重要性质。 沥青在沥青混合料中以薄膜的形式裹覆在集料颗粒表面，并 将松散的矿质集料粘结为一个整体。 粘附性不仅取决于沥青的性质，也取决于集料的性质。 粘附性的评价方法：沥青与粗骨料的粘附性试验，根据沥青混 合材料的最大粒径决定。
第二讲-1-道路石油沥青技术性能
1.产源
（特立尼达湖沥青 ：西印度 群岛岛国特立尼达和多巴哥的 著名露天沥青矿，面积约36公 顷，深达90米，1595年被发 现，1870年开始开采。）
岩沥青：岩缝中沥青 石油沥青：石油直馏产品 工艺 焦油（煤）沥青：煤（木材、页岩）→（干馏）焦油， 焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。含苯，剧毒， 但粘附性好。 石油 加工 沥青
●饱和分、芳香分：H/C原子比为2左右，平均分子量 为300~600，在沥青中占5%~20%，又可分轻、中、重 芳，溶于苯、石油醚。 在沥青中占5%~20%，对温度较为敏感。 芳香分和饱和分都作为油分，在沥青中起着润滑和 柔软作用。 油分含量愈多，沥青的软化点愈低，针入度愈大， 稠度愈低。 油分经丁酮-苯脱蜡，在-20℃冷冻，会分离出固态 的烷烃，即为蜡。 ●胶质：胶质比重为1.0~1.08，分子量在600~1000范 围内，在沥青中含量为15%~30%。胶质溶于石油醚、 汽油、苯等有机溶剂。 胶质是沥青的扩散剂或胶溶剂，胶质与沥青质的比 例在一定程度上决定沥青是溶胶或是凝胶的特性。 极性高于芳香分，对沥青流动性、粘度、粘结1～+1）之间较为宜
a、溶胶型结构
b、溶－凝胶型结构
c、凝胶型结构
4．沥青健康安全性（苯酚） 致癌 苯含量：0.1~27μg/g 毒性比汽油略小 5．石油沥青化学组成 炭·氢——烃 组分分析：沥青质：黑色，黑褐色，密度＞1.0 分子 量＞1000 沥青质大，粘→脆 改善感温性 胶 质：介于油分和沥青质之间，密度接 近1.0，分子量500-1000 饱和芬、芳香芬
极性体↗ ，片状大分子↗ ，自由度↗ ，延度、针入度 ↙
2、组分：分成与路用性能相关的一类； 根据溶解性、吸附性、物理化学性质相 似的一类；选择吸附—色层分析法，化学沉 淀法； 1）马尔库松——埃克曼：色层分析法 软沥青质、沥青质 2) 哈巴尔洁——斯坦菲尔德 油分、沥青质、树脂 3）科尔贝特： 饱和分、环烷芳香分、沥青质 、极好芳 香分 4）罗斯特勒——斯特恩贝格： 链烷分，第二酸性分、第一酸性分、氮 基、沥青质 5）我国四组分法：
（特立尼达湖沥青 ：西印度 群岛岛国特立尼达和多巴哥的 著名露天沥青矿，面积约36公 顷，深达90米，1595年被发 现，1870年开始开采。）
岩沥青：岩缝中沥青 石油沥青：石油直馏产品 工艺 焦油（煤）沥青：煤（木材、页岩）→（干馏）焦油， 焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。含苯，剧毒， 但粘附性好。 石油 加工 沥青
●饱和分、芳香分：H/C原子比为2左右，平均分子量 为300~600，在沥青中占5%~20%，又可分轻、中、重 芳，溶于苯、石油醚。 在沥青中占5%~20%，对温度较为敏感。 芳香分和饱和分都作为油分，在沥青中起着润滑和 柔软作用。 油分含量愈多，沥青的软化点愈低，针入度愈大， 稠度愈低。 油分经丁酮-苯脱蜡，在-20℃冷冻，会分离出固态 的烷烃，即为蜡。 ●胶质：胶质比重为1.0~1.08，分子量在600~1000范 围内，在沥青中含量为15%~30%。胶质溶于石油醚、 汽油、苯等有机溶剂。 胶质是沥青的扩散剂或胶溶剂，胶质与沥青质的比 例在一定程度上决定沥青是溶胶或是凝胶的特性。 极性高于芳香分，对沥青流动性、粘度、粘结1～+1）之间较为宜
a、溶胶型结构
b、溶－凝胶型结构
c、凝胶型结构
4．沥青健康安全性（苯酚） 致癌 苯含量：0.1~27μg/g 毒性比汽油略小 5．石油沥青化学组成 炭·氢——烃 组分分析：沥青质：黑色，黑褐色，密度＞1.0 分子 量＞1000 沥青质大，粘→脆 改善感温性 胶 质：介于油分和沥青质之间，密度接 近1.0，分子量500-1000 饱和芬、芳香芬
极性体↗ ，片状大分子↗ ，自由度↗ ，延度、针入度 ↙
2、组分：分成与路用性能相关的一类； 根据溶解性、吸附性、物理化学性质相 似的一类；选择吸附—色层分析法，化学沉 淀法； 1）马尔库松——埃克曼：色层分析法 软沥青质、沥青质 2) 哈巴尔洁——斯坦菲尔德 油分、沥青质、树脂 3）科尔贝特： 饱和分、环烷芳香分、沥青质 、极好芳 香分 4）罗斯特勒——斯特恩贝格： 链烷分，第二酸性分、第一酸性分、氮 基、沥青质 5）我国四组分法：
沥青材料与石油沥青的技术性质
沥青材料与⽯油沥青的技术性质沥青材料1、沥青是由⼀些极其复杂的碳氢化合物及其⾮⾦属（氧、硫、氮）的衍⽣物所组成的⿊⾊或⿊褐⾊的固体、半固体或液体的混合物。
2、沥青可溶与⼆硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷和苯等有机溶剂3、沥青属于有机胶凝材料，与矿质混合料有⾮常好的粘结能⼒，是道路⼯程重要的筑路材料；沥青属于憎⽔性材料，结构致密，⼏乎不溶于⽔和不吸⽔，因此，⼴泛⽤于⼟⽊⼯程的防⽔、防潮和防渗⼯程。
4、沥青按其在⾃然界中获得上⽹⽅式，可分为地沥青和焦油沥青两⼤类5、地沥青按产源可分为天然沥青和⽯油沥青6、焦油沥青是利⽤各种有机物（煤、页岩、⽊材等）⼲馏加⼯得到的焦油，经再加⼯⽽得到的产品。
焦油沥青按其⼲馏原料的不同分为煤沥青、页岩沥青、⽊沥青和泥炭沥青，如由煤⼲馏所得的煤焦油，经再加⼯后得到的沥青，即称为煤沥青7、在道路建筑中常⽤的主要是⽯油沥青和煤沥青两类，其次是天然沥青8、⽯油沥青的分类（1）按原油成分分类原油根据关键馏分特性和含硫量可分为⽯蜡基原油、环烷基原油和中间基原油，以及⾼硫原油（含硫量⼤于2%，质量分数）、含硫原油(含硫量0.5%~2%）和低硫原油（含硫量⼩于0.5%）由不同基属原油炼制的⽯油沥青可分别为：⽯蜡基沥青（含蜡量⼀般⼤于5%）环烷基沥青（⼜称沥青基沥青含蜡量⼀般⼩于2%）中间基沥青（也称混合基沥青，处于⽯蜡基和环烷基沥青之间）（2）按加⼯⽅式分类：直馏沥青氧化沥青溶剂沥青（3）按沥青在常温下的稠度分类：⼀般可分为粘稠沥青和液体沥青两⼤类。
粘稠沥青在常温下为半固体和固体状态。
如按针⼊度分级时，针⼊度⼩于40者为固体沥青，针⼊度在40~300之间的为半固体沥青，⽽针⼊度⼤于300者为粘性液体状态沥青。
液体沥青在常温下多呈粘稠液体或液体状态。
并可按标准粘度分级划分为慢凝、中凝和快凝液体沥青。
在⽣产应⽤中，常在粘稠沥青中掺⼊⼀定⽐例的溶剂，配制得稠度很低的液体沥青，称为稀释沥青。
9、⽯油沥青的组成和结构（⼀）⽯油沥青的元素组成⽯油沥青是由多种碳氢化合物及其⾮⾦属（氧、硫、氮）的衍⽣物组成的混合物，它的分⼦表达式通式 C n H 2n+a O b S c N d.化学成分主要是碳质量分数为80%~87%、氢10%~15%（⼆）⽯油沥青的化学组分分析法我国现⾏JTJ052-2000 <<公路⼯程沥青及沥青混合料试验规程》中规定可采⽤三组分和四组分分析法。
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温度敏感性小：粘滞性和塑性随温度的变化小
石用软化点表示，指沥青受热由固态转变为具有一定流动性 膏体时的温度（℃）。
请观看软化点试验
软化点↑ ，温度敏感性 ↓
石油沥青技术性质
返回
石油沥青技术性质
返回
石油沥青的温度敏感性
影响因素
组分：地沥青质含量↑ ，温度敏感性 ↓ 石蜡含量：石蜡含量↑ ，温度敏感性 ↑
（1）按产源分 地沥青
天然沥青 石油沥青√
焦油沥青
煤沥青 木沥青 泥炭沥青 页岩沥青
石油沥青技术性质
（2）按用途分：
建筑（石油）沥青 道路（石油）沥青 防水防潮石油沥青 普通石油沥青
重交通道路石油 沥青
中、低交通道路 石油沥青
石油沥青技术性质
石油沥青的主要技术性质
三、石油沥青
颜色 状态 成分
褐色或黑褐色 常温下呈固态、半固态或粘性液态 由许多高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物
石油沥青技术性质
2、特点 （1）憎水材料，几乎不溶于水，而且本身构造
致密，具有良好防水性能。 （2）能抵抗一般酸、碱、盐类等侵蚀性液体的
侵蚀，具有较好的抗腐蚀性。 （3）与矿物材料表面具有很好的粘结力，能紧
密粘附于其表面。 （4）具有一定的塑性，能适应其基材的变形。
石油沥青技术性质
3、沥青的分类
石油沥青技术性质
返回
石油沥青的塑性
衡量指标
用延伸度表示，简称为延度。延伸度是将石油沥青标准 试件在规定温度（25℃）和规定速度（5cm/s）的条件下 在延度仪上进行拉伸，以试件拉断时的伸长值（cm）表示。
延伸度↑ ，塑性 ↑
请观看延伸度试验
石油沥青技术性质
返回
石油沥青技术性质
返回
石油沥青的塑性
或60℃）下，经规定直径的孔洞（3.5mm或10mm）漏下 50mL
所需要的时间，用符号Ctd表请示观。看粘滞度试验
粘滞度Ctd↑ ，粘滞性 ↑
固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为25℃的条 件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度（每深 入0.1mm为1°）。
请观看针入度试验
针入度↑ ，粘滞性 ↓
石油沥青技术性质
（1）溶胶结构 地沥青质含量较少，胶团间完全没有引力或引力很小，在外力作用下随时间发展的变 形特性与粘性液体一样。直馏沥青的结构多为溶胶结构。 较好的自愈性和低温变形能力，粘性小，流动性大，温度稳定性较差。
（2） 凝胶结构 凝胶结构地沥青质含量很多，胶团间有引力形成立体网状，地沥青质分散在网格之间， 在外力作用下弹性效应明显。氧化沥青多属于凝胶结构。 粘结性好，稳定稳定性较高，但塑性较差。
石油沥青技术性质
返回
石油沥青技术性质
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石油沥青技术性质
返回
石油沥青的粘滞性
影响因素
组分：地沥青质含量↑ ，粘滞性 ↑ 温度：温度↑ ，粘滞性 ↓
石油沥青技术性质
返回
（2）石油沥青的塑性
定义
衡量指标
影响因素
石油沥青技术性质
石油沥青的塑性
定义
塑性－－指石油沥青在外力作用下变形而不破坏， 除去 外力后，仍能保持变形后的形状的性质。
石油沥青技术性质
返回
石油沥青的温度敏感性
工程实际
工程中应用的沥青软化点不能太低，否则夏季易产生变形， 甚至流淌；但也不能太高，否则太硬，不易施工，冬季易发 生脆裂现象。
石油沥青技术性质
返回
（3）石油沥青的大气稳定性
定义
大气稳定性－－指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气 因素长期综合作用下，抵抗老化的性能。
青质 体粉末
脆性提高
蜡
温度敏感性大，有害成分
石油沥青技术性质
2、石油沥青的胶体结构 油分、树脂和地沥青质是石油沥青的三大组分;其中油
分和树脂可以互相溶解，树脂能浸润地沥青质，并在地沥 青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。
石油沥青的结构: ✓以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分的互
溶物而构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶 体结构。 ✓根据沥青中各组分的相对比例不同，胶体结构可分 为:溶胶型、凝胶型和溶凝胶型三种类型。
影响因素
组分：树脂含量↑ ，塑性 ↑ 温度：温度↑ ，塑性 ↓ 拉伸速度：拉伸速度↑ ，塑性 ↑
石油沥青技术性质
返回
（3）石油沥青的温度敏感性
定义 衡量指标
影响因素 工程实际
石油沥青技术性质
石油沥青的温度敏感性
定义
温度敏感性－－指石油沥青的粘滞性和塑性随温度 升降而变化的性能。
温度敏感性大：粘滞性和塑性随温度的变化大
第九章 防水材料
石油沥青技术性质
本章教学目标
掌握：石油沥青的主要技术性质。 了解：防水卷材、防水涂料和密封材料
的性能及应用。
石油沥青技术性质
第一节 防水材料的基本材料
石油沥青技术性质
一、防水材料的基本材料 沥青和合成高分子
石油沥青技术性质
二 、沥青材料的定义、特点及分类
1、定义
沥青是由高分子碳氢化合物及其非金 属（C、N、S等）衍生物组成的极其复杂 的混合物，在常温下呈现黑色或黑褐色的 固体、半固体或液体状态的有机胶凝材料。
沥青的老化－－指在大气因素的综合作用下，沥青中各组分会 发生不断递变，低分子化合物将逐步转变成高分子物质，即 油分和树脂逐渐减少，而地沥青质逐渐增多。石油沥青随着 时间的进展，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大， 直至脆裂。
塑性
粘滞性
3、石油沥青
的 技术性质
温度敏感性
大气稳定性
石油沥青技术性质
（1）石油沥青的粘滞性
定义 衡量指标 影响因素
石油沥青技术性质
石油沥青的粘滞性
定义
粘滞性－－又称粘性，反映石油沥青在外力作用下， 抵抗变形的能力。
石油沥青技术性质
返回
石油沥青的粘滞性
衡量指标
液态沥青：用粘滞度表示，指液态沥青在一定温度(25℃
用途 在工程中广泛用于防水、防潮、防腐、水工建筑及道路工程。
石油沥青技术性质
1、组分（组丛）
将沥青中按化学成分和物理力学性质相近 的成分划分为若干个组，这些组就称为“组 丛”。
油分 油状液体 最轻 40-60% 流动性提高
树脂 粘稠物 较轻 15-30% 塑性、粘结性 提高
地沥 无定形固 较重 10-30% 软化点、粘性、
（3）溶一凝胶结构 介于溶胶与凝胶之间，并有较多的树脂，胶团间有一定吸引力，在常温下受力变形
的最初阶段呈现出明显的弹性效应，当变形增加到一定数值后，则变为有阻尼的粘性 流动。 较好的温度稳定性和低温变形能力 大部分优质道路沥青均配成溶～凝胶型结构，具有粘弹性和触变性，故亦称弹性溶胶。
石油沥青技术性质
石用软化点表示，指沥青受热由固态转变为具有一定流动性 膏体时的温度（℃）。
请观看软化点试验
软化点↑ ，温度敏感性 ↓
石油沥青技术性质
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石油沥青的温度敏感性
影响因素
组分：地沥青质含量↑ ，温度敏感性 ↓ 石蜡含量：石蜡含量↑ ，温度敏感性 ↑
（1）按产源分 地沥青
天然沥青 石油沥青√
焦油沥青
煤沥青 木沥青 泥炭沥青 页岩沥青
石油沥青技术性质
（2）按用途分：
建筑（石油）沥青 道路（石油）沥青 防水防潮石油沥青 普通石油沥青
重交通道路石油 沥青
中、低交通道路 石油沥青
石油沥青技术性质
石油沥青的主要技术性质
三、石油沥青
颜色 状态 成分
褐色或黑褐色 常温下呈固态、半固态或粘性液态 由许多高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物
石油沥青技术性质
2、特点 （1）憎水材料，几乎不溶于水，而且本身构造
致密，具有良好防水性能。 （2）能抵抗一般酸、碱、盐类等侵蚀性液体的
侵蚀，具有较好的抗腐蚀性。 （3）与矿物材料表面具有很好的粘结力，能紧
密粘附于其表面。 （4）具有一定的塑性，能适应其基材的变形。
石油沥青技术性质
3、沥青的分类
石油沥青技术性质
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石油沥青的塑性
衡量指标
用延伸度表示，简称为延度。延伸度是将石油沥青标准 试件在规定温度（25℃）和规定速度（5cm/s）的条件下 在延度仪上进行拉伸，以试件拉断时的伸长值（cm）表示。
延伸度↑ ，塑性 ↑
请观看延伸度试验
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石油沥青的塑性
或60℃）下，经规定直径的孔洞（3.5mm或10mm）漏下 50mL
所需要的时间，用符号Ctd表请示观。看粘滞度试验
粘滞度Ctd↑ ，粘滞性 ↑
固态或半固态沥青：用针入度表示，指在温度为25℃的条 件下，以质量100g的标准针，经5s沉入沥青中的深度（每深 入0.1mm为1°）。
请观看针入度试验
针入度↑ ，粘滞性 ↓
石油沥青技术性质
（1）溶胶结构 地沥青质含量较少，胶团间完全没有引力或引力很小，在外力作用下随时间发展的变 形特性与粘性液体一样。直馏沥青的结构多为溶胶结构。 较好的自愈性和低温变形能力，粘性小，流动性大，温度稳定性较差。
（2） 凝胶结构 凝胶结构地沥青质含量很多，胶团间有引力形成立体网状，地沥青质分散在网格之间， 在外力作用下弹性效应明显。氧化沥青多属于凝胶结构。 粘结性好，稳定稳定性较高，但塑性较差。
石油沥青技术性质
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石油沥青技术性质
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石油沥青的粘滞性
影响因素
组分：地沥青质含量↑ ，粘滞性 ↑ 温度：温度↑ ，粘滞性 ↓
石油沥青技术性质
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（2）石油沥青的塑性
定义
衡量指标
影响因素
石油沥青技术性质
石油沥青的塑性
定义
塑性－－指石油沥青在外力作用下变形而不破坏， 除去 外力后，仍能保持变形后的形状的性质。
石油沥青技术性质
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石油沥青的温度敏感性
工程实际
工程中应用的沥青软化点不能太低，否则夏季易产生变形， 甚至流淌；但也不能太高，否则太硬，不易施工，冬季易发 生脆裂现象。
石油沥青技术性质
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（3）石油沥青的大气稳定性
定义
大气稳定性－－指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气 因素长期综合作用下，抵抗老化的性能。
青质 体粉末
脆性提高
蜡
温度敏感性大，有害成分
石油沥青技术性质
2、石油沥青的胶体结构 油分、树脂和地沥青质是石油沥青的三大组分;其中油
分和树脂可以互相溶解，树脂能浸润地沥青质，并在地沥 青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。
石油沥青的结构: ✓以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分的互
溶物而构成胶团，无数胶团分散在油分中而形成胶 体结构。 ✓根据沥青中各组分的相对比例不同，胶体结构可分 为:溶胶型、凝胶型和溶凝胶型三种类型。
影响因素
组分：树脂含量↑ ，塑性 ↑ 温度：温度↑ ，塑性 ↓ 拉伸速度：拉伸速度↑ ，塑性 ↑
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（3）石油沥青的温度敏感性
定义 衡量指标
影响因素 工程实际
石油沥青技术性质
石油沥青的温度敏感性
定义
温度敏感性－－指石油沥青的粘滞性和塑性随温度 升降而变化的性能。
温度敏感性大：粘滞性和塑性随温度的变化大
第九章 防水材料
石油沥青技术性质
本章教学目标
掌握：石油沥青的主要技术性质。 了解：防水卷材、防水涂料和密封材料
的性能及应用。
石油沥青技术性质
第一节 防水材料的基本材料
石油沥青技术性质
一、防水材料的基本材料 沥青和合成高分子
石油沥青技术性质
二 、沥青材料的定义、特点及分类
1、定义
沥青是由高分子碳氢化合物及其非金 属（C、N、S等）衍生物组成的极其复杂 的混合物，在常温下呈现黑色或黑褐色的 固体、半固体或液体状态的有机胶凝材料。
沥青的老化－－指在大气因素的综合作用下，沥青中各组分会 发生不断递变，低分子化合物将逐步转变成高分子物质，即 油分和树脂逐渐减少，而地沥青质逐渐增多。石油沥青随着 时间的进展，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大， 直至脆裂。
塑性
粘滞性
3、石油沥青
的 技术性质
温度敏感性
大气稳定性
石油沥青技术性质
（1）石油沥青的粘滞性
定义 衡量指标 影响因素
石油沥青技术性质
石油沥青的粘滞性
定义
粘滞性－－又称粘性，反映石油沥青在外力作用下， 抵抗变形的能力。
石油沥青技术性质
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石油沥青的粘滞性
衡量指标
液态沥青：用粘滞度表示，指液态沥青在一定温度(25℃
用途 在工程中广泛用于防水、防潮、防腐、水工建筑及道路工程。
石油沥青技术性质
1、组分（组丛）
将沥青中按化学成分和物理力学性质相近 的成分划分为若干个组，这些组就称为“组 丛”。
油分 油状液体 最轻 40-60% 流动性提高
树脂 粘稠物 较轻 15-30% 塑性、粘结性 提高
地沥 无定形固 较重 10-30% 软化点、粘性、
（3）溶一凝胶结构 介于溶胶与凝胶之间，并有较多的树脂，胶团间有一定吸引力，在常温下受力变形
的最初阶段呈现出明显的弹性效应，当变形增加到一定数值后，则变为有阻尼的粘性 流动。 较好的温度稳定性和低温变形能力 大部分优质道路沥青均配成溶～凝胶型结构，具有粘弹性和触变性，故亦称弹性溶胶。
石油沥青技术性质