第一章 组分1、组分： 可溶质：去掉沥青质后的，包括沥青中的油分和胶质的组分。

溶于低分子烷烃。

沥青质：采用固定溶质比，用轻质烷烃溶解所得高分子量组分。

碳青质：为半油焦质（石油沥青中含量很少，道路沥青中一般少于0.2%） 油焦质：不溶于二氧化硫的沥青组分。

（石油沥青中一般不含）胶质：可溶质用硅胶或氧化铝吸附后，不能用低分子烷烃冲洗脱附下来，但能用苯-乙醇冲洗脱附下来的物质。

含蜡油或称油分：用以上吸附方法后，低分子烷烃可以冲洗脱附下来的部分。

含蜡油经稀释、冷冻、结晶、过滤后得到的固体部分称为蜡，液体部分称为油。

沥青的生产：1、直接蒸馏2、氧化法：使沥青稠化，温度敏感性降低，针入度指数增大。

主要生产高软化点的建筑沥青。

3、溶剂法4、调配法2、煤沥青组分：1、游离碳：不溶于苯，高温分解。

游离碳含量增加，可提高粘度和高温稳定性，但低温脆性增加；2、树脂：硬树脂提高粘滞性，软树脂使沥青具有塑性；3、油分：使沥青有流动性。

技术性质（与石油沥青相比）：1、温度稳定性低2、粘附性好3、耐候性较差4、塑性较差5、防腐蚀性较好3、石油沥青：有较高的粘结性、抗张性和抗磨性；硬度大，针入度小，遇冷不变脆，软化点高，遇热不变黏；防水防潮性能好，蒸发损失小，融化时对环境伤害低。

4、道路沥青规格及要求：要求：1、良好粘结性和持久粘附性2、没有车印3、车辆高速转弯时无推移现象。

4、具有良好的刹车性能5、夜行时有良好的反光功能。

分类：粘稠沥青：针入度（25℃）在40-200之间，软化点在30-50℃之间。

使用时必须加热，利于和石料的拌合和渗透。

一般以针入度作为分类指标，以软化点、伸长度、蒸发后针入度比等作为控制指标。

高速公路、一级公路、夏季高温、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵上坡段、服务区、停车场等车速慢的路段宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青；对冬季寒冷的地区、交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小低温粘度大的沥青；对温差大、年温差大的地区宜选用针入度指数的的沥青；当高温和低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。

沥青三大指标：针入度、软化点和延度针入度与软化点具有良好的对应关系;延度愈高，所铺筑的道路的耐久性愈好；延度表示沥青在受力破坏前的扩张和伸长的能力。

延度大于100cm时，路面的裂缝产生的较少。

蜡含量高，沥青的延度就会不足。

5、稀释沥青：将针入度为120-300（0.1mm）的石油沥青，加入适量的石油馏分使其成为流动性好、运输和施工方便的液体石油沥青溶液，其中溶剂（石油馏分）比重为20-50%。

液体石油沥青适用于透层、粘层及冷拌沥青混合料；分类使用的石油馏分稀释后针入度（0.1mm）速凝型 120-205℃的汽油馏分 80-120中凝型 162-270℃的煤油馏分 120-250慢凝型 260-483℃的柴油馏分——6、乳化沥青：乳化液是一种两相体系，乳化沥青中沥青为分散相，分散在连续相的水中。

沥青可以是石油沥青、煤沥青或两者混合物。

颗粒直径在2um左右。

在潮湿的路面或集料表面可以应用乳化沥青，但是在喷洒乳化沥青后应避免雨水将其冲走。

特别是阴离子乳化沥青。

乳化剂分为：阴离子乳化剂：由长链有机阴离子与一种碱构成的盐。

阳离子乳化剂：以高分子脂肪胺和三胺为代表，其分子溶解于沥青的是长链的阳离子。

非离子乳化剂：此类乳化剂在水中并不解离，很少用于道路沥青。

如脂肪酸脂、醚胶体乳化剂：包括天然的细粉末（如黏土、膨润土）、酪素、动物胶等。

阳离子乳化沥青适用于各种集料，阴离子乳化沥青适用于碱性石料。

阳离子—cation 阴离子—anion快凝—rapid setting 中凝—medium setting 慢凝—slow setting所以阳离子中凝乳化沥青标志为：CMS7、建筑沥青规格及要求：由于石油沥青具有良好的黏结性、不透水性、能够抵抗多种化学药品的侵蚀及良好的绝缘性和廉价易得，故在建筑部门有很重要的地位。

沥青主要作用：防水、防潮、良好的黏结性、良好的抗老化性和抗热老化能力。

常温下，蜡含量与沥青粘结力的关系不是很明显，但当温度高于50℃时，含蜡量越高，粘结力越低。

沥青研究的三方向：1、石油沥青结构组的研究。

（红外、核磁共振、质谱、x 射线衍射、电子扫描共振）23、石油沥青的生产及使用性能的研究。

路基：天然路面 成型层：路基表面的起拱或下降基层：通常为一层颗粒状材料，起到使路面路基隔离污染底层：是路面的主要结构单元。

耐磨层：决定着路面的安全性和行驶性。

所用材料质量有较高的要求。

垫层：可进一步分散车辆的荷载，厚度一般为耐磨层厚度的2倍。

取样：粘稠或固体沥青≥1.5千克 ； 液体沥青≥1升 ； 沥青乳液≥4升1、储油罐中取样： （液体沥青或已加热至流体的粘稠沥青）无搅拌器时，分上中下三部分取样，经充分混合后检测。

有搅拌器时，搅拌充分后，从中部取规定数量的样。

2、槽车、罐车、沥青洒车中取样：有取样阀时，旋开取样阀，至少流出4千克或4升时再取样；有放料阀时，放出全部沥青的一半时，再取样。

从顶盖取样，用取样器从中部取样。

3、装料或卸料时取样：在均匀的时间间隔内均匀地至少取三个样，混合再取规定数量的样。

4、沥青桶中取样：同一厂家则随机取样，不同厂家看标准。

5、固体沥青取样：在至少离表面或上下面5㎝处取样。

可打碎，则打碎取样；若是软塑的，则用热工具取样。

沥青的保存：1、出液体沥青和乳化沥青外，需加热的沥青均应在有密封盖的金属容器内保存。

2、乳化沥青在冬季应有一定的防冻措施。

3、减少重复加热取样，取样时应一次加热抽取一系列实验所需样品，放别处。

高温采用粘度较大的乳化沥青；低温采用粘度较小的乳化沥青。

阳离子乳化沥青可适用于各种集料，阴离子乳化沥青适用于碱性石料。

基质沥青的加热温度严禁超过140℃，液体沥青的存储温度不得高于50℃。

改性沥青的加工温度不宜超过180℃。

第二章石油沥青的成分、组成和结构沥青是一种暗褐色至黑色的有机胶凝材料，由一些复杂的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的混合物，能溶于苯或二硫化碳等溶剂，常温下呈固体、半固体或液体。

1、元素组成：主要由烷烃（碳原子以单链C n H2n+2）、环烷烃、缩合的芳香烃组成。

主要含有C、H两种化学元素，（含有少量的硫、氮、氧及一些金属元素，如钠、镍、铁钙、镁等。

称为杂原子）C/H值很大程度上反应沥青的化学成分。

其值越大，表明沥青的环状结构越多，尤其是芳香环结构越多。

石蜡基此值最小，环烷基的此值最大。

1、渣油及沥青元素组成国产渣油中，碳含量在85%以上，氢含量在12%左右。

C/H比在0.6-0.7之间。

硫元素主要集中在可溶质（胶质及油份）中；氮集中在胶质和沥青质中。

2、可溶质的元素组成可溶质的元素组成因来源而异。

C/H在0.62-0.7之间，比渣油的较小。

沥青随着氧化程度的加深，氧化沥青中的可溶质中的C/H有较明显的增大，（故沥青在吹空气氧化时主要的反应是缩合脱氢与氧化合成水的反应。

）3、沥青质的元素组成与可溶质相比，氢含量减少，C/H一般在0.85-0.90之间4、微量元素除碳、氢、硫、氧、氮外的其他元素，一般不超过0.01-0.3%2、沥青组分分析方法：二组分：沥青质和可溶质。

三组分：沥青质、油份和树脂。

溶解—吸附法用规定的溶剂和吸附剂，采用抽提法。

四组分：沥青质、饱和分、芳香分、胶质。

吸附—色层分析法用规定的溶剂和吸附剂，采用容积沉淀和色谱柱法。

五组分：沥青质、氨基、第一酸性分、第二酸性分、链烷分。

化学沉淀法饱和分含量增加，使沥青黏性降低；胶质含量增大，沥青塑形提高；沥青质含量增加，沥青温度敏感性降低；胶质和沥青含量增加，使沥青的黏附性提高。

3、沥青质（沥青烯）：深褐色至黑色物质，无固定熔点，加热时膨胀，300℃时分解成气体和焦炭。

相对密度大于1，不溶于乙醇、石油醚，但易溶于苯、氯仿、四氯化碳等溶剂。

为复杂芳香分物质，强极性。

在沥青中含量一般为5-25% 含量对沥青的流变性有很大影响。

沥青质含量增加，沥青的黏度、稠度、软化点上升。

沥青质对沥青的感温性有影响，沥青质可使沥青在高温下有一定的黏度。

影响沥青质含量的因素：1、溶剂性质。

可溶于表面张力大于25×10-3N/m（25℃）的大部分有机溶剂。

溶剂的溶解能力愈强，同样浓度的沥青质溶液的黏度愈小；沥青质的分子量愈小，溶液的黏度也愈小。

2、溶剂数量。

3、温度。

温度升高，沉淀的沥青质含量减少。

4、胶质（树脂或极性芳烃）：为半固体或液体状的黄色至褐色的黏稠状物质（石油沥青中呈深黑至黑褐色），有很强的极性。

其组成和性质介于沥青质和油分之间，但更接近沥青质。

相对密度接近1（0.98-1.08），溶于各种石油产品及石油醚、汽油、苯等，不溶于乙醇及其他醇类。

胶质在沥青中起到扩散剂和胶溶剂的作用。

胶质赋予沥青可塑性、流动性和黏结性，对沥青的延性和粘结力有很大影响。

胶质的化学稳定性差，在吸附剂的影响下，稍加热甚至是空气作用下就可氧化缩合为沥青质。

故可粗略的分为：易氧化和难氧化的两类。

5、油分：芳香分：深棕色的粘稠液体，由沥青中的最低分子量的环烷芳香化合物组成饱和分：由直链烃和直链烃组成，是一种非极性稠状油。

油分在沥青中起润滑柔软的作用。

油分含量越多，沥青的软化点越低，针入度越大，稠度降低。

油分经丁酮-苯脱蜡，-20℃冷冻，会分离出蜡。

6、蜡：指原油、渣油及沥青在冷冻时，能结晶析出、熔点在25℃以上的混合物组分。

对沥青性能的影响：1、流变性。

蜡主要溶解于油分中，当它以溶解状态存在时，会降低分散相的黏度；当它以结晶状态存在时，会使沥青屈服应力的结构；如果以松散粒子存在时，使沥青常温下黏度增大，当接近石蜡融化温度（50℃）时，蜡含量增加，反而使沥青的黏度降低。

因此蜡含量高的沥青温度敏感性强。

2、低温性能。

低温下高蜡含量沥青的结晶结构网增加了沥青的刚性，表现出了较高的弹性和粘性，随蜡含量的增加，沥青脆性也增大。

蜡使得沥青具有较高的温度敏感性。

（低温下，蜡结晶使沥青的脆性增大，从而导致沥青的低温性和黏性降低，使沥青变硬变脆导致路面低温抗裂性能降低，出现裂缝；高温下，蜡的熔融会使沥青的黏度降低，使沥青发软，导致路面的高温性能降低，出现车辙、壅包等病害。

）3、界面性质。

蜡会降低沥青对食疗的黏附，同时，蜡集中在沥青表面使其失去光泽，并影响路面的摩阻性能。

4、胶体结构。

蜡的结晶网格促使沥青向凝胶型胶体方向发展，但胶体系统结构不稳且具有明显的触变性。

胶体结构：7、?胶体结构及其脱稳凝聚机理大分子溶液或溶胶胶凝后，凝胶的结构仍在继续形成与发展。

随着时间的延续，胶体粒子或大分子会进一步靠近和定向更完全，从而使凝胶骨架收缩，一部分液体从凝胶中分离出来，称为脱水收缩作用或离浆作用一、胶体结构及其??电位图4-1是胶体粒子的双电层结构及其电位分布示意图。