① 沥青的基本性质是什么
定义: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、半固态或固态,是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。应用学科: 水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);建筑材料(水利)(三级学科)
沥青是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、半固态或固态,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。
来源:煤和石油
主要成分:
含量:99.48%。
外观与性状: 黑色液体, 半固体或固体。
沸点(℃): <470
相对密度(水=1): 1.15-1.25
闪点(℃): 204.4
引燃温度(℃): 485
爆炸下限%(V/V): 30(g/立方厘米)
溶解性:不溶于水、丙酮、乙醚、稀乙醇,溶于二硫化碳、四氯化碳、氢氧化钠 沥青制品健康危害:中等毒性。沥青及其烟气对皮肤粘膜具有刺激性,有光毒作用和致癌作用。我国三种主要沥青的毒性:煤焦沥青>页岩沥青>石油沥青,前二者有致癌性。沥青的主要皮肤损害有:光毒性皮炎,皮损限于面、颈部等暴露部分;黑变病,皮损常对称分布于暴露部位,呈片状,呈褐-深褐-褐黑色;职业性痤疮;疣状赘生物及事故引起的热烧伤。此外,尚有头昏、头胀,头痛、胸闷、乏力、恶心、食欲不振等全身症状和眼 、鼻、咽部的刺激症状。
环境危害: 对环境有危害,对大气可造成污染。
燃爆危险: 本品可燃,具刺激性。
危险特性: 遇明火、高热可燃。燃烧时放出有毒的刺激性烟雾。
清除:如果衣服不小心染上沥青,可试用氢氧化钠清洗
导电性能:绝缘体(常温下)。
编辑本段
沥青类别
沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:
煤焦沥青
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℃(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。
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 沥青马路而有光泽,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。
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℃度,因此施工温度应控制在闪点以下。
编辑本段
沥青危害
沥青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,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。
四种沥青中以煤焦油沥青危害最大。在电极焙烧炉制作中要排出大量的沥青烟。由于沥青中含有荧光物 沥青原始状态质,其中含致癌物质3.4苯并芘高达2.5%一3.5%,高温处理时随烟气一起挥发出来。沥青烟气是黄色的气体,其中试焦油细雾粒。经测定电极焙挠炉排出的沥青烟气中含3,4苯并芘为1.3—2mg/立方米
沥青烟和粉尘可经呼吸道和污染皮肤而引起中毒,发生皮炎、视力模糊、眼结膜炎、胸闷、腹病、心悸、头痛等症状。经科学试验证明,沥青和沥青烟中所含的3,4苯并芘是引起皮肤癌、肺癌、胃癌和食道癌的主要原因之一。
在受沥青污染的空气中生活,易致免疫力下降。
沥青及其烟气中是主要成分酚类、化合物、蒽、萘、吡啶等对皮肤粘膜具刺激性,涂以30%煤焦油沥青甲苯溶液涂皮3次,局部继炎症之后呈现角化过度与皲裂。
沥青及其所含蒽、菲、吡啶等均系光毒物,在紫外线作用下可引起光化学反应。沥青所致光化学反应系沥青在有氧条件下通过光能作用所发生的光化学反应,反映生成的自由基、过氧化物引起细胞损伤,故是一种非免疫性疾病。
动物复制出沥青癌。我国用小鼠涂皮实验也见沥青可致皮肤癌。多为磷状上皮癌,少数为角化乳突瘤。一般认为煤油沥青致癌性最强,天然沥青不具致癌性,对石油沥青的致癌性则有意见尚不一致。
煤焦沥青涂皮对动物体重增长的影响比石油沥青为明显,而煤焦沥青皮肤涂搽又比其烟雾吸入对动物的危害为大。提示煤焦沥青对动物有一定的全身作用,其作用程度与吸收途径有关。
编辑本段
对人体危害
皮肤损害
1.日光性皮炎 本病常于接触沥青粉尘或烟气,并暴露于日光后发病。 工人在铺设沥青马路日晒后数分钟到1-2d(多数为数小时)即可发病。皮损限于面部、颈后等暴露部位,尤以眼睑与颧颊部为著。皮损呈晒斑型表现为界限清晰的红鲜红斑,常伴有水肿,严重时出现水疱、大疱,甚至糜烂、渗液。皮损于1—2d内达到高峰,一般停止接触3-5d迅速消退,局部附有轻度糠样鳞屑,常继发暂时性轻度色素沉着。自觉灼痛,个别轻度瘙痒。
2.黑变病 常见。本病常对称分布于面、颈部暴露部位,前臂也波及。特别好发于眼周、颞部、前额发际与内皆角,次诶鼻旁颊部与口周。皮损多呈片状,色泽偏深,呈褐-深褐-褐黑色,有时稍带褐红或淡紫色。其大小,形状不一,边缘多数模糊。前臂的色素沉着常以毛孔为中心,受累毛孔轻度角化;有时淡褐带灰紫色色素沉着斑与正常皮肤相间,交杂成云雾状。发病时常有沥青光毒性皮炎反复发作史,并常伴有沥青痤疮。本病呈慢性过程。日晒每使病情加重。脱离接触渴望好转,乃致痊愈。
3.痤疮 沥青所致职业性痤疮主要表现为黑头粉刺、毳毛折断与毛囊炎性丘诊。本病好发于直接接触
部位,如面部、指背、手背和前臂,也常常波及被沥青污染的衣裤的部位,如大腿伸面,偶发于躯干。黑头粉刺为扩大的毛孔中的黑点,其下常有带白色的小硬结。沥青所致黑头一般比氯化物所致者粗大些,分布也散在些,主要位于面部,特别是颞间、眉部、鼻旁两侧,眼睑与耳廓也可波及。毛囊炎性红色丘疹为毛囊性丘疹,顶端可有黄白色脓疱,严重时演变为疖、硬结,可遗疤痕;常散在分布于面部与前臂。毳毛折断、变粗,局部毛孔常见扩张,并有轻度角化,主要分布在首节指背与前臂桡伸面。本病发病不受年龄限制。自觉症状缺如,有时伴干燥感,出现毛囊炎、疖时有疼痛感。
4.疣状赘生物 好发于手背、腕部与面部,也可波及阴囊等处。类似扁平疣,表面为肤色--淡褐--褐色扁平 沥青丘疹,针帽或绿豆大小,圆形或不规则形,表面粗糙或平滑,境界清楚。散在或密集分布。
无自觉症状或微痒。一般工龄愈长,发病率愈高,皮损愈多。疣状赘生物可自然消退。可能演变为皮肤癌。
5.烧伤 多由泼溅、跌滑等事故引起。高热的液态沥青对皮肤造成热力烧伤。临床表现与一般热烧伤相似。皮肤表面可覆以黑色沥青,与创面紧紧粘附,不易清除。
眼、鼻、咽症状
沥青粉尘与烟气对眼的损害以睑结膜炎为主,有时伴有浅表性斑点状角膜炎,工龄较长者翼状胬肉占有一定比例。鼻咽部常有干燥、灼热感,也可引起鼻炎、咽炎等。
全身症状
闻及沥青嗅味后,可出现头昏、头胀、头痛、胸闷、乏力、恶心或咳嗽、心悸、耳鸣等不适,以在烈日下操作时为甚。脱离接触(如下班后)症状常迅速缓解。严重时(如重症光毒性皮炎)可伴发热。
编辑本段
石油沥青
定义
英文名: Petroleum asphalt
石油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的液体、半固体或固体,主要含有可溶于氯仿的烃类及非烃类衍生物,其性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化。石油沥青的主要组分是油分、树脂和地沥青质。还含2%~3%的沥青碳和似碳物,还含有蜡。沥青中的油分和树脂能浸润沥青质。沥青的结构以地沥青质为核心,吸附部分树脂和油分,构成胶团。
产品性能
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。
对石油沥青可以按以下体系加以分类:
按生产方法分为:直馏沥青、溶剂脱油沥青、氧化沥青、调合沥青、乳化沥青、改性沥青等;
按外观形态分为:液体沥青、固体沥青、稀释液、乳化液、改性体等;
按用途分为:道路沥青、建筑沥青、防水防潮沥青、以用途或功能命名的各种专用沥青等。
生产方法
(1)蒸馏法:是将原油经常压蒸馏分出汽油、煤油、柴油等轻质馏分,再经减压蒸馏(残压10~100mmHg)分出减压馏分油,余下的残渣符合道路沥青规格时就可以直接生产出沥青产品,所得沥青也 智能型沥青洒布车称直馏沥青,是生产道路沥青的主要方法。
(2)溶剂沉淀法:非极性的低分子烷烃溶剂对减压渣油中的各组分具有不同的溶解度,利用溶解度的差异可以实现组分分离,因而可以从减压渣油中除去对沥青性质不利的组分,生产出符合规格要求的沥青产品,这就是溶剂沉淀法。
(3)氧化法: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。
(4)调合法:调合法生产沥青最初指由同一原油构成沥青的4组分按质量要求所需的比例重新调合,所得的产品称为合成沥青或重构沥青。随着工艺技术的发展,调合组分的来源得到扩大。例如可以从同一原油或不同原油的一、二次加工的残渣或组分以及各种工业废油等作为调合组分,这就降低了沥青生产中对油源选择的依赖性。随着适宜制造沥青的原油日益短缺,调合法显示出的灵活性和经济性正在日益受到重视和普遍应用。
(5)乳化法:沥青和水的表面张力差别很大,在常温或高温下都不会互相混溶。但是当沥青经高速离心、剪切、重击等机械作用,使其成为粒径0.1~5微米的微粒,并分散到含有表面活性剂(乳化剂——稳定剂)的水介质中,由于乳化剂能定向吸附在沥青微粒表面,因而降低了水与沥青的界面张力,使沥青微粒能在水中形成稳定的分散体系,这就是水包油的乳状液。这种分散体系呈茶褐色,沥青为分散相,水为连续相,常温下具有良好流动性。从某种意义上说乳化沥青是用水来“稀释”沥青,因而改善了沥青的流动性。
(6)改性沥青:现代公路和道路发生许多变化:交通流量和行驶频度急剧增长,货运车的轴重不断增加,普遍实行分车道单向行驶,要求进一步提高路面抗流动性,即高温下抗车辙的能力;提高柔性和弹性,即低温下抗开裂的能力;提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板,要求屋面防水材料适应大位移,更耐受严酷的高低温气候条件,耐久性更好,有自粘性,方便施工,减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。对石油沥青改性,使其适应上述苛刻使用要求,引起了人们的重视。经过数十年研究开发,已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材和涂料,表现出一定的工程实用效果。但鉴于改性后的材料价格通常比普通石油沥青高2~7倍,用户对材料工程性能尚未能充分把握,改性沥青产量增长缓慢。目前改性道路沥青主要用于机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用。近来欧洲将改性沥青应用到公路网的养护和补强,较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。改性沥青防水卷材和涂料主要用于高档建筑物的防水工程。随着科学技术进步和经济建设事业的发展,将进一步推动改性沥青的品种开发和生产技术的发展。改性沥青的品种和制备技术取决于改性剂的类型、加入量和基质沥青(即原料沥青)的组成和性质。由于改性剂品种繁多,形态各异,为了使其与石油沥青形成均匀的可供工程实用的材料,多年来评价了各种类型改性剂,并开发出相应的配方和制备方法,但多数已工程实用的改性沥青属于专利技术和专利产品。
② 道路用的沥青材料应具备哪些性能
沥青路面在长期的使用过程中,会出现松散、坑洞、剥落等病害。路面
病害不仅降低了路面的服务能力,而且主要影响道路正常交通,在高速
道路上的坑洞甚至可能引发交通事故。因此对于路面出现的坑洞、破损
需要及时加以修补。
目前,修补路面坑洞大都采用热拌沥青混合料,它对于地点集中,工程
量较大的路面维修是可行的,但对于地点分散,工程量小的路面维修,
不仅因数量太少而沥青拌和厂难以生产,而且施工单位对热沥青混合料
的保温和修补操作也感到不便,特别在冬季和雨水较多的春季,因此道
路养护部门十分需要一种能够随时可以用于路面修补的材料。
路面修补用的沥青混合料不同于普通热拌沥青混合料,它是事先将沥青
混合料预拌好,用袋装好储存起来,当发现路面上出现坑洞时,随时运
到现场,进行路面修补。由于平时储存在仓库内,使用时在常温下进行
摊铺和压实,因而将这种材料称之为储存式冷铺沥青混合料。
近年来,许多外国企业看好我国广阔市场,纷纷来华推销他们的冷铺材
料,但外商的冷铺料大多价格昂贵,用户难以承受,除少量使用外,无
法在工程中大量使用。因此积极开展储存式冷铺沥青混合料配制技术的
研究,开发我们自己的价廉物美产品是非常必要的。
2冷铺沥青材料的特点
(1)这种混合料存放在密闭的袋内,可储存几个月,甚至更长的时间
,都能保持良好的疏松状态而不结成团结,即使结成团块,经拍打就能
散开;
(2)混合料在路面坑洞中摊铺后,经过压实即能粘结成型而不松散,
这就要求混合料具有良好的粘结性能和压实性。
正是由于冷铺沥青混合料具备这样的特性,因而所铺路面具有以下优点:
①路面在行车作用下会逐渐压实,强度慢慢提高。如果在路面修补时,
未能使用碾压设备,路面在使用过程中经行车碾压会逐渐密实;
②由于在常温下施工,且使用简单工具即可进行坑洞修补,操作颇为方
便;
③冷铺沥青混合料预先在工厂生产并储存起来,随时可供使用,因而适
合常年路面坑洞修补,或供路面开挖埋设管线后恢复路面使用;
5经过碾压成型的冷铺沥青路面,具有与热铺沥青路面基本一样的使用
性能,且冷铺沥青路面不易出现温度收缩裂缝。
3冷铺沥青混合料配制原理与方法
冷铺沥青混合料必须具有良好的疏松性和压实性,而这两者既相矛盾又
统一,这是冷铺沥青混合料配制技术的难点,但又是配制技术的关键和
依据。试验研究表明,影响冷铺沥青材料的性能主要有以下因素。
3.1沥青的粘度
沥青在混合料中起着粘结松散集料成为整体的作用。根据粘附理论,沥
青要粘附在集料表面,充分而必要的条件是能够浸润集料表面,为此沥
青必须具有一定的流动性以易于铺展。液体沥青在不很高的温度下已成
流动液体,有利于浸润集料表面。当温度降至常温时,粘度增大,内聚
力也增大,于其他物体粘结性降低,使所拌混合料易于分散;但由于其
表面仍存在微弱的粘结性,当在外力作用下使它们紧密接触时,则又会
形成粘结而成为整体。同时在低温下沥青又不致粘度过大而使混合料无
法操作,因此必须使用液体沥青,但其轻质油分应不致挥发过快。
根据研究,液体沥青应属于一种中凝或慢凝的液体沥青,而且其粘度宜
控制在1Pa·s~10Pa·s范围内。
3.2沥青用量
当沥青用量较多时,集料表面沥青膜较厚,自由沥青较多,相互之间容
易粘结,混合料易结块成团,结团后也不易打散。当沥青用量较少时,
不足以充分裹覆集料表面,沥青与集料之间形成弱界面,虽混合料有较
好的疏松性,但集料颗粒之间粘结性差,碾压不能使混合料形成整体,
路面容易出现松散。因此,冷铺沥青混合料有一适宜的沥青用量,但不
能用常规马歇尔试验方法确定。根据试验资料归纳适宜的结合料用量可
按以下经验公式估算:
P=0.021a+0.056b+0.099c+0.12d+1.2
式中P———冷铺沥青混合料结合料用量,%;
a———大于2.36mm颗粒重量百分率,%;
b———0.3mm~2.36mm颗粒重量百分率,%;
c———0.075mm~0.3mm颗粒重量百分率,%;
d———小于0.075mm颗粒重量百分率,%。
3.3沥青中的添加剂
(1)改性剂经过试验比较,在沥青中添加树脂改性剂,有利于提高
混合料的粘结性,改善储存性,尤其是改善混合料使用初期的稳定性。
(2)增水剂在沥青中添加增水剂,有利于混合料抵抗雨水的侵蚀,
并使得能在潮湿状态下紧急修补使用。
(3)催干剂在某些国外文献中有介绍在沥青中添加催干剂,如亚硫
酸盐废液(Sulphitewasteliquor)、环烷酸皂(Naphthenatesoap)等
,以便使混合料颗粒表面的沥青膜适当地干燥,降低粘结性,保持混合
料的疏松性。使用催干剂必须经过细致的选择和反复的试验,使用不当
反而影响其粘结性。
3.4集料级配与矿粉用量
冷铺材料是用于路面修补的材料,需要广泛的适应性,既可用于修补浅
的坑洞,又可用于修补深的坑洞,为此最好有较粗和较细两种不同粒径
的混合料,但养护部门只愿意使用一种规格的材料,同时较粗粒径又易
造成掉粒,所以冷铺材料宜设计成一种较细级配的混合料。
为提高混合料的承载能力和表面粗糙度,其集料宜设计成近似SMA以能
形成骨架结构的级配,但矿粉用量控制在1%~3%范围内,这样有利于
提高混合料疏松性和强度。冷铺混合料推荐级配列如表1。
所用集料由3mm~5mm和0~3mm碎石材料配合而成,其中3mm~5mm碎
石应采用硬质岩石轧制而成,具有良好的棱角性。
4冷铺沥青混合料技术要求
冷铺沥青材料作为路面修补材料,需要满足一定的技术要求以判断其性
质,但不能按热拌沥青混合料的概念来进行评定。
4.1疏松性与压实性
如何评定冷铺混合料的疏松性和压实性,国际上大都采用经验判断的方
法。我们借鉴工地现场检验土壤最佳含水量的简便方法,即用手将混合
料捏紧,松开手混合料能成团,则表明混合料可压实成型而不松散;将
成团的混合料拍一下,混合料就能散开,则表明混合料疏松性良好,方
法简单而解决问题。
4.2初始强度
冷铺混合料在压实后需要达到一定强度,以承受车轮荷载。由于马歇尔
试验方便,故以稳定度评定其初始强度。取冷铺混合料1000g,在常温
下正反面各锤击75次,脱模后在常温下测定马歇尔稳定度。
4.3残留稳定度
储存性冷铺沥青混合料压实后,初始空隙率大,抗水性差,因此需要检
验其水稳性。将常温下成型的马歇尔试件浸泡在水中一昼夜,测试浸水
后的稳定度Sw,该稳定度Sw与原稳定度So之比值K=Sw?So,作为评定
混合料的水稳性。
4.4低温粘结性
为检验混合料在冬季低温下的粘结性能,将混合料装入塑料袋内,然后
放在-10℃的冰箱内冷冻4h以上,取出后将1000g样品立即装入试模,
每面锤击150次,观察是否能粘结成型,在常温下测试马歇
尔稳定度,其值要求大于1.5kN。
冷铺沥青混合料技术要求列如表2。
5冷铺沥青混合料生产与应用
5.1冷铺混合料现场生产
先配制改性稀释沥青结合料,采用重交通道路沥青、树脂、石油溶剂、
添加剂配合而成,其粘度分别调配成适合于冬春季节和夏秋季节两种。
集料采用0~3mm和356mm两种集料进行配合。结合料用量先按上述经验
公式计算,然后根据试拌情况加以调整。
混合料在60℃~80℃的温度下进行拌和。出料后采取措施令其快速冷却
,然后装袋储存。取现场生产的冷铺沥青混合料,在室内进行试验,检
验疏松性与压实性良好,初始强度和抗水性试验结果列如表3。
5.2冷铺混合料现场应用
2000年3月生产的冷铺沥青混合料,经过3个月的储存后于6月进行实地
使用。在经历了夏季36℃~37℃的高温和3次台风暴雨的袭击,又经历
了冬季低温考验,修补路面保持良好状态,没有脱粒、松散等现象。在
施工时,为模拟雨天施工,还曾特地带水作业,以考验这种材料的抗水
性,至今路面未发现脱粒、松散现象,说明材料具有较好的抗水性。现
在,这种冷铺材料已逐渐在城市道路和郊区公路上得到应用,其效果与
国外同类产品相比毫不逊色。
6成本经济比较
配制储存式冷铺沥青混合料,在材料配方上与热拌沥青混合料有所区别
,成本相对较高,同时由于冷铺沥青材料生产量很少,管理、包装要求
较高,也使成本有所提高。粗略测算,这种冷铺材料可能的价格大概是
热拌沥青混合料的2倍~3倍左右,这样生产厂家能既有利可图,而养路
部门又能承受。同国外经销的冷铺材料相比,因国外产品经远距离运输
、加收关税和高额利润,价格差不多为热拌料的10倍~20倍。由此可见
,所开发的产品性能既好,成本又低,故具有良好的应用前景。
③ 石油沥青不含有什么组丛
石油沥青的组分及其主要物性如下:油分,赋予沥青以流动性 树脂,使石油沥青具有良好的塑性和粘结性 地沥青质,决定石油沥青温度敏感性和黏性
④ 沥青中有时还含有什么它能降低沥青的粘性,塑性和温度稳定性
沥青中还含有石蜡,它会降低沥青的粘性、塑性和温度稳定性,是沥青中的有害成分。
石油沥青是一种有机胶凝材料,在常温下呈固体、半固体或粘性液体状态。颜色为褐色或黑褐色。由于其化学成分复杂,为便于分析和实用,常将其物理、化学性质相近的成分归类为若干组,称为组分。不同的组分对沥青性质的影响不同。
通常将沥青分为油分、树脂质和沥青质三组分组成,此外,沥青中常含有一定量的固体石蜡。
1 油分
为沥青中最轻的组分,呈淡黄至红褐色,密度为0.7~1g/cm3 。它能溶于大多数有机溶剂,如丙酮、苯、三氯甲烷等,但不溶于酒精。在石油沥青中,含量为40%~60%。油分使沥青具有流动性。
2 树脂质
为密度略大于1g/cm3 的黑褐色或红褐色粘稠物质。能溶于汽油、三氯甲烷和苯等有机溶剂,但在丙酮和酒精中溶解度很低。在石油沥青中含量为15%~30%。它使石油沥青具有塑性于粘结性。
3 沥青质
为密度大于1g/cm3 的固体物质,黑色。不溶于汽油、酒精,但能溶于二硫化碳和三氯甲烷中。在石油沥青中含量为10%~30%。它决定石油沥青的温度稳定性和粘性。
4 固体石蜡
它会降低沥青的粘结性、塑性、温度稳定性和耐热性。由于存在于沥青油分中的蜡是有害成分,故常采用氯盐处理或高温吹氧、溶剂脱蜡等方法处理。
石油沥青中的各组分是不稳定的。在阳光、空气、水等外界因素作用下,各组分之间会不断演变,油分、树脂质会逐渐减少,沥青质逐渐增多,这一演变过程称为沥青的老化。沥青老化后,其流动性、塑性变差,脆性增大,使沥青失去防水、防腐效能。
⑤ 石油沥青由哪三个组分组成各组分分别决定了石油沥青哪方面的性质
石油沥青的组分及其主要物性如下:油分、胶质、沥青质。油分赋予沥青以流动性,胶质使石油沥青具有良好的塑性和粘结性,地沥青质决定石油沥青温度敏感性和黏性。
1、油分
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。
2、胶质
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。
3、沥青质
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。
主要用途:
主要用途是作为基础建设材料、原料和燃料,应用范围如交通运输(道路、铁路、航空等)、建筑业、农业、水利工程、工业(采掘业、制造业)、民用等各部门。
包装贮存:
沥青在生产和使用过程中可能需要在贮罐内保温贮存,如果处理适当,沥青可以重复加热即可在较高温度保持相当长的时间而不会使其性能受到严重损害。但是如果接触氧、光和过热就会引起沥青的硬化,最显著的标志是沥青的软化点上升,针入度下降,延度变差,使沥青的使用性能受到损失。
⑥ 车载石油沥青会凝固吗多长时间能凝固
是会凝固的,特别是冬天气温低,外部卸车阀门等处会很快凝固,所以很多车辆卸货前会用火烤等方法处理。
石油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的液体、半固体或固体,主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物,其性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化。
因为沥青的化学组成复杂,对组成进行分析很困难,且其化学组成也不能反映出沥青性质的差异,所以一般不作沥青的化学分析。通常从使用角度出发,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“组分”。石油沥青的组分及其主要物性如下:油分、树脂、地沥青质。
油分
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/cm^3,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。
树脂
树脂又称脂胶,为黄色至黑褐色半固体粘稠物质,分子量600~1000,密度为1.0~1.1g/cm^3。沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂能溶于三氯甲烷、汽油和苯等有机溶剂,但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低。中性树脂含量增加,石油沥青的延度和粘结力等性能愈好。在石油沥青中,树脂的含量为15%~30%,它使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。
地沥青质
地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/cm^3,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。
石油沥青中还含2%~3%的沥青碳和似碳物(黑色固体粉末),是石油沥青中分子量最大的,它会降低石油沥青的粘结力。石油沥青中还含有蜡,它会降低石油沥青的粘结性和塑性。同时对温度特别敏感(即温度稳定性差)。
⑦ 沥青的三大组成
沥青是由油分、石蜡、树脂、沥青质四种主要成份,另外还有少量的水、灰份和其它杂质存在。
石油沥青中还含有蜡,它会降低石油沥青的粘结性和塑性。同时对温度特别敏感(即温度稳定性差)。所以蜡是石油沥青的有害成分。
所以说沥青由油分、树脂、沥青质三种主要成份组成。
油分、树脂和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,树脂能浸润沥青质,并在沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以沥青质为核心,周围吸附部分树脂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。
1、溶胶型:当沥青质含量较少,油分及树脂质含量较多时,沥青质胶团在胶体结构中运动较为自由,形成溶胶型结构。
特点:粘滞性小,流动性大,塑性好,但稳定性较差。
2、凝胶型:当沥青质含量较高,油分与树脂质含量较少时,沥青质胶团间的吸引力增大,且移动较困难,形成凝胶型结构。
特点:弹性和粘性较高,温度敏感性较小,流动和塑性较低。
3、溶凝胶型:介于上述二者之间的结构状态。
⑧ 沥青中的树脂使沥青具有什么性质
在显微镜中观察,形成一个交联网络,有些聚合物还可以吸附沥青中的蜡。但树脂长期在高温的沥青中容易离析,相容性需要考虑
⑨ 热涨系数突变是由于沥青中的哪项组成发生变化引起的 A 树脂B 油分C 蜡D 沥青质
沥青三组分包括油分、沥青质和胶质,其中油分细分为饱和分和芳香分。。。
芳香分使得沥青具有一定的流动性,该组分含量越少,沥青延度值越低;
沥青胶质决定沥青与石料的粘附性,胶质越多粘附性越强;
沥青质是大分子,沥青质成分越高,沥青越脆越硬,虽然高温抗变形能力强,但低温抗开裂性不加。
=====
芳香分的增加有利于沥青质的分散。