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简本沥青其他沥青

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简本 沥青 其他
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江西交通职业技术学院 v 道 路 材 料 第六章 沥青材料 第二节 其他沥青 其他沥青 煤沥青乳化沥青再生沥青改性沥青 一、煤沥青 Coal Pitch 1、煤沥青的化学组成和结构特点 1)化学组成 ① 游离碳(自由碳):增加沥青的粘滞性、提高热稳定性 ② 树脂:硬树脂:粘滞性 软树脂:塑性 ③ 油分:流动性 2)煤沥青的结构——胶体分散系 2、煤沥青的技术性质和技术标准 1)煤沥青的技术性质 2)煤沥青的技术标准 3)煤沥青在技术性质上与石油沥青的区别 3、煤沥青与石油沥青的鉴别(见后页表) v技术性质: v⑴ 粘度 v⑵ 蒸馏试验的馏分含量及残渣性质 v⑶ 煤沥青焦油酸含量 v⑷ 含萘量 v⑸ 甲苯不溶物 v⑹ 含水分 3)煤沥青在技术性质上与石油沥青的区别 v⑴ 煤沥青的温度稳定性差。 v⑵ 煤沥青的大气稳定性差。 v⑶ 煤沥青塑性较差。 v⑷ 煤沥青与矿质材料表面粘附性能好。 v⑸ 煤沥青防腐性能好。 v⑹ 煤沥青含有对人体有害成分较多,臭味较重。 鉴别鉴别 方法石油沥沥青煤沥沥青 相对对密度接近1.0 1.25 – 1.28 燃烧烧烟少,无色,有松香味,无毒烟多,黄色,臭味大,有毒 气味常温下无刺激性气味常温下有刺激性臭味 颜颜色呈辉辉亮褐色浓浓黑色 溶解试验试验可溶于汽油或煤油难难溶于汽油或煤油 捶击击韧韧性较较好,不易碎韧韧性差,较较脆 大气稳稳定性较较高较较低 抗腐蚀蚀性差强 石油沥青和煤沥青的简易鉴别方法 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 v定义:乳化沥青是将粘稠沥青加热至流动状态,再经高速离 心、搅拌及剪切等机械作用,沥青形成细小的微粒(2~ 5µm左右),使沥青以微粒状态均匀有乳化剂和稳定稳定剂 的水溶液之中,形成水包油(O/W)型乳浊液。 v 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 v乳化沥青在使用中,与砂、石骨料拌和成型后,在空气中逐 渐脱水,水膜变薄,使沥青微粒靠拢,将乳化剂薄膜挤裂而 凝成连续的沥青粘结膜层。成膜后的乳化沥青具有一定的耐 热性、粘结性、抗裂性、韧性及防水性。 5、乳化沥青的制备 乳化剂 水 制备乳化沥青工艺流程图 存 储 罐 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 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) 1)乳化工艺的主要工序 2)乳化沥青的生产设备 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。 863计划国产加热车 铣刨收料车 拌和摊铺车施工 加热收料机施工 碾压完毕的路面 施工完毕即可开放交通 四、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 一、填空题 1、道路粘稠石油沥青的“三大指标”指的是 、 和 ,其表征 的技术性质分别为 、 和 ,其单位分别为 、 和 。 2、 沥青的粘滞性对于粘稠沥青用 表示,液体沥青用 表示。 3、石油沥青的结构有 、 和 三种类型,判定其结构类型的 依据是 ,路用优质沥青属于 结构。 4、石油沥青的温度稳定性用 和 表示。 课堂训练 5、我国液体石油沥青的等级是按 划分的,起表示方式C(t,d)中 , t表示 ,d表示 ,测试仪器名称为 。 6、我国粘稠沥青的牌号是按 划分的,测试仪器名称为 ,测试条 件为: 的温度、 的荷重、 的下沉时间。 7、乳化沥青的组成材料有 、 、 和 。 8、表征石油沥青安全性的指标有 和 。 9、延度试验的试验温度为 或 ,拉伸速度为 ,试验过中, 若沥青丝沉入槽底,则应在水中加入 ,若浮出水面,则加入 。 二、选择题 1、以下哪项对沥青的描述有误( ) A、是有机胶凝材料 B、常温下是固体或半固体 C、可溶于三氯乙烯等有机溶剂 D、颜色通常为黑褐色或褐色 2、以下属于地沥青的是( ) A、石油沥青 B、煤沥青 C、页岩沥青 D、木沥青 3、以下( )不是沥青所具有的特点。 A、具有良好的憎水性 B、具有良好的粘结性 C、具有较大的塑性变形 D、具有较高的抗压强度 4、以下( )不是按原油加工方法分类得到的沥青。 A、直馏沥青 B、氧化沥青 C、乳化沥青 D、溶剂沥青 5、石蜡的含量( )的沥青称为石蜡基沥青 A、大于10% B、大于5% C、大于2% D、大于0.5% 6、三组分分析法将沥青分成的组分中不包括( )。 A、油分 B、树脂 C、沥青质 D、石蜡 7、沥青中的油分使沥青具有( )。 A、流动性 B、塑性 C、粘附性 D、热稳定性 8、若沥青中石蜡含量过高,可能出现的结果是( )。 A、沥青粘结性强 B、沥青温度稳定性好 C、沥青不易老化 D、路面抗滑性较差 9、煤沥青的组分中不包括( ) A、树脂 B、游离碳 C、沥青质 D、油分 10、沥青能够均匀稳定地分散在乳化剂水溶液中的原因不包括:( ) A、乳化剂降低界面能的作用 B、界面膜的保护作用 C、界面电荷稳定作用 D、沥青自身在水中的分散作用 三、判断题 1、( )90号沥青比70号沥青软。 2、( )石油沥青中, 石蜡含量越丰富,沥青路用性能越好。 3、( )沥青针入度试验的标准温度是15℃,延度试验的标准温度25℃。 4、( )沥青老化后,其针入度、延度减小,而软化点升高。 5、( )粘度为80s比粘度为70s的沥青粘结力好。 6、( )PI大于2的沥青为溶胶结构,小于-2的沥青的为凝胶结构。 7、( )煤沥青的表面活性比石油沥青大。 8、( )乳化沥青中所用沥青材料的针入度越大越好。 9、( )煤沥青的标号主要由针入度划分。 10、( )沥青延度试验时,若沥青丝下沉或上浮,可先调整水槽中水的密 度,再继续拉伸至沥青丝断裂。 一、填空题 1、针入度、延度、软化点、粘滞性、塑性、温度稳定性、0.1mm、cm、℃ 2、针入度、粘度 3、凝胶结构、溶胶结构、溶凝胶结构、针入度指数、溶凝胶结构 4、软化点、脆点 5、粘度、试验温度、流孔直径、粘度仪 6、针入度、针入度仪、25℃、100g、5s 7、沥青、水、乳化剂 课堂训练答案 8、闪点、燃点 9、15℃、10℃、食盐、酒精 二、选择题 1、B 2、A 3、D 4、C 5、B 6、D 7、A 8、D 9、C 10、D 三、判断题 1、√ 2、× 3、× 4、√ 5、× 6、× 7、√ 8、√ 9、× 10、× 一、简答题: 1、石油沥青有哪些技术性质。 2、什么叫沥青的“老化”,说明“老化”的过程。 3、简述道路石油沥青的化学组分与路用性能的关系。 4、为什么煤沥青与石料的粘附力较石油沥青的好。 5、简述煤沥青与石油沥青的差异。 6、什么叫乳化沥青,它有什么特点。 7、道路石油沥青A级、B级、C级分别适用范围是什么? 课后思考题
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