沥青材料检测.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建筑材料质量检测,教学目的,:,1,、掌握石油沥青的主要技术性质。,教学重点：,教学难点：,主要内容：,石油沥青的组成、结构、技术性质以及以改性沥青和合成高分子材料为基料，制成的各品种防水卷材、建筑涂料、密封材料和沥青混合料。,以改性沥青为基料的各种防水卷材技术性质和应用。,2,、掌握改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材,的性能及防水卷材的施工。,防水卷材的施工。,3,、聚氨酯防水涂料的性质和应用,4,、掌握聚氨酯密封膏的应用。,5,、掌握沥青混合料的技术性质。,项目七 沥青材料检测,1.,沥青材料的取样方法及试样制作？,2.,防水卷材该如何进行取样？,3.,防水涂料该如何进行取样？,4.,对所取材料试样进行编号和检测内容的制定。,1.1,布置任务：,1.1.1,任务,：,本组任务：沥青的软化点、针入度、延度的检测；防水卷材的外观质量、浸涂材料含量、不透水性、耐热度检测、低温柔度试验、撕裂强度检测、拉伸强度检测；防水涂料的固体颗粒含量、耐热度、拉伸性能、低温柔度、不透水性的检测。根据所检测的数据，判断该防水材料是否合格。,1.1.2,任务分析,项目七 沥青材料检测,定义,沥青,是一种有机胶凝材料，它是由复杂的高分子碳氢化合物及非金属,(,氧、硫、氮等,),衍生物的混合物。,状态,固体,半固体,黏性液体,沥青特性,能溶于多种有机溶剂，极难溶于水,耐酸、耐碱、耐腐蚀,良好的憎水性、黏结性和塑性,沥青可分为地沥青和焦油沥青两大类：,地,沥,青,天然,沥青,石油,沥青,石油沥青是由石油原油炼制出汽油、煤油、柴油及润滑油等以后的副产品经过加工而成的,。,天然沥青是由沥青矿提炼加工而成的。,焦油沥青,干馏各种固体或液体燃料及其他有机材料所得的副产品,煤焦油蒸馏后的,残余物即煤沥青,木焦油蒸馏后的,残余物即木沥青,页岩沥青,是由页岩提炼石油后的残渣加工制得的。,一、石油沥青,石油沥青,是由天然原油炼制各种成品油后，经加工所得的重质产品，是黑色或棕褐色的黏稠状或固体状物质，燃烧时略有松香或石油味，但无刺激性臭味，韧性较好，略有弹性。,(,一,),石油沥青的分类,按原油的成分分类,石蜡基沥青,沥青基沥青,混合基沥青,按加工方法不同分类,直馏沥青,氧化沥青,裂化沥青,(,二,),石油沥青的组分与结构,1,石油沥青的组分,油分,树脂,地沥,青质,2,石油沥青的结构,沥青胶体结构示意,(,三,),石油沥青的主要技术性质,1,黏滞性,黏滞度测定示意,针入度测定示意,2,塑性,延伸度测定示意,7,水分,3,温度稳定性,4,大气稳定性,5,最高加热温度,6,溶解度,(,四,),石油沥青技术标准,项 目,道路石油沥青,(SH05222000),建筑石油沥青,(GB/T4941998),普通石油沥青,(SY16651977),A-200,A-180,A-140,A-100,甲,A-100,乙,A-60,甲,A-60,乙,40,30,10,75,65,55,针入度,(25,100g,5s)(1/10mm),201300,161200,121160,91120,81120,5180,4180,36,50,26,35,10,25,75,65,55,延伸度,(25)(cm),不小于,-,100,100,90,60,70,40,3.5,2.5,1.5,2,1.5,1,软化点,(,环球法,)(),不低于,30,45,35,45,38,48,42,52,42,52,45,55,45,55,60,75,95,60,80,100,溶解度（三氯乙烯、四氯化碳或苯）,(%),，不小于,99,99,99,99,99,99,99,99.5,99.5,99.5,98,98,98,蒸发后针入度比,(%),不小于,50,60,60,65,65,70,70,65,65,65,-,-,-,闪点,(,开口,)(),不低于,180,200,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,230,蒸发损失,(160,5h)(%),不大于,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,-,-,-,(,五,),石油沥青的简易鉴别,沥青,形态,外观简易鉴别,固体,半固体、,液体,敲碎，检查新断口处，色黑而发亮的质好，暗淡的质差，即膏状体。取少许，拉成细丝，愈细长，质量愈好,，,黏性强，有光泽，没有沉淀和杂质的较好。也可用一根小木条插入液体内，轻轻搅动几下后提起，细丝愈长的质量愈好。,石油沥青外观简易鉴别,煤沥青,(,一,),分类,煤,沥,青,硬煤,沥青,软煤,沥青,(,二,),煤沥青的技术性质,煤沥青的技术性质按国家标准,GB2290,94,规定,指标名称,低温沥青,中温沥青,高温沥青,1,号,2,号,1,号,2,号,(1),软化点,(,环球法,)(),(2),甲苯不溶物含量,(%),(3),灰分,(%),不大于,(4),水分,(%),不大于,(5),挥发分,(%),(6),喹啉不溶物含量,(%),不大于,30,45,45,75,75,90,15,25,0.3,5.0,60,70,10,75,95,25,0.5,5.0,55,75,95,120,5.0,(,三,),煤沥青与石油沥青的区别,性质,石油沥青,煤沥青,密度,燃烧,锤击,颜色,溶解,温度稳定性,大气稳定性,防水性,抗腐蚀性,近于,1.0g/cm,3,烟少、无色、有松香味、无毒,韧性较好,呈黑褐色,易溶于煤油或汽油中，呈棕黑色,较好,较高,较好,差,1.25,1.28g/cm,3,烟多、黄色、臭味大、有毒,韧性差、较脆,浓黑色,难溶于煤油或汽油中，呈黄绿色,较差,较低,较差,(,含酚，能溶于水,),强,改性沥青,橡胶改性沥青,树脂改性沥青,橡胶树脂改性,高温变形很小，低温时具有一定塑性,改善耐寒性、耐热性、黏结性和不透气性,混溶后兼有橡胶和树脂的特性,沥青防水材料,一、沥青防水卷材,油纸和油毡,玻璃丝油毡及玻璃布油毡,其他胎基沥青防水卷材,改性沥青防水卷材,我国改性沥青防水卷材,5,焦油沥青耐低温油毡,3,铝箔塑胶油毡,1,弹性体,SBS,改性沥青防水卷材（,SBS,卷材）,2,塑性体,APP,改性沥青防水卷材（,APP,卷材）,4,再生胶油毡,二、沥青胶,按,所用材料,及,施工方法,热用沥青胶,冷用沥青胶,沥青胶特性,黏结性,柔韧性,耐热性,沥青胶性能的主要影响因素,沥青,沥青的软化点越高，则沥青胶的耐热性越好。,沥青延伸度越大，配制的沥青胶柔韧性越好。,一般沥青材料占,70%,80%,，,粉状矿质填充料,(,矿粉,),为,20%,30%,，,纤维状填充料为,5%,15%,。,热用沥青胶的各种材料用量,冷用沥青胶中各种材料用量,沥青用量为,40%,50%,，,稀释剂为,25%,30%,，,矿粉为,10%,30%,。,三、沥青防水涂料,(,一,),沥青溶液,沥青溶液,(,冷底子油,),，多用于建筑石油沥青和,60,号道路石油沥青。,沥青溶液黏度小，渗入混凝土和木材等材料的毛细孔中后，在其表面形成一层黏附牢固的沥青薄膜。,(,二,),乳化沥青,沥青是憎水性材料，极难溶于水，在强力搅拌下被碎裂为微粒，并吸附乳化剂使其带电荷，阻碍沥青微粒的相互凝聚而成为稳定的乳化沥青。,乳化沥青结构示意,第三节 沥青混合料,一、沥青混合料的分类,(,一,),按集料最大粒径分,(4),砂质沥青混合料。集料最大粒径为,5mm,(1),粗粒式沥青混合料。集料最大粒径为,35mm,(2),中粒式沥青混合料。集料最大粒径为,25mm,(3),细粒式沥青混合料。集料最大粒径为,15mm,(,二,),按沥青混合料压实后的密实度分,密级配沥青,混合料,分类,开级配沥青,混合料,碎石型沥青,混合料,(,三,),按压实方法分,碾压式沥青,混合料,灌注式沥青,混合料,(,四,),按使用方法分,分类,冷拌冷用,沥青混合料,热拌热用,沥青混合料,热拌冷用,沥青混合料,二、水工沥青混凝土的组成材料,(,二,),矿质材料,(,一,),石油沥青,(,三,),外加剂,三、水工沥青混凝土的技术性质,(,一,),和易性,沥青混凝土的和易性与组成材料的性质、用量及拌和质量有关。使用黏滞性较小的沥青，能配制成流动性高、松散性强。,(,二,),力学性质,沥青混凝土的力学性能,强度,变形,徐变破坏,沥青混凝土的破坏形式,一次荷载,作用的破坏,疲劳破坏,沥青混凝土不同类型的破坏,(a),脆性破坏；,(b),过渡性破坏；,(c),流变性破坏,(,三,),热稳定性,马歇尔稳定仪示意,1,百分表；,2,应力环；,3,流值,4,压力架；,5,试件；,6,半圆形压头,(,四,),柔性,(,五,),大气稳定性,沥青混凝土的柔性主要取决于沥青的性质及用量。用延伸度大的沥青，配制的沥青混凝土的柔性较好；增加沥青用量、采用较细的及连续级配的集料、减少填充料的用量，均可提高沥青混凝土的柔性。,(,六,),水稳定性,图,9-9,沥青混凝土的渗透系数与孔隙率的关系曲线,(,七,),抗渗性,沥青混凝土的抗渗性用渗透系数,(cm/s),来表示。防渗用沥青混凝土的渗透系数一般为,107,10,10,cm/s,；排水层用沥青混凝土的渗透系数一般为,101,102cm/s,。,四、水工沥青混凝土配合比设计,(,一,),矿质混合料组合级配的选定,(1),在选择矿质混合料的组合级配时，可在规范,SLJ0188,土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则,推荐用的范围内选择,。各种矿料的组合级配，应接近此标准级配。,(2),确定各种矿质材料在矿质混合料中的百分率,试算法,设,y,1,、,y,2,、,y,3,、,y,4,分别为碎石、石屑、砂及矿粉在 矿质混合料中含量的百分率，则,y,1,+,y,2,+,y,3,+,y,4,=100 (9-3),设,m,1,(,x,),、,m,2,(,x,),、,m,3,(,x,),及,m,4,(,x,),分别为碎石、石屑、砂,及矿粉中通过某筛孔径为,x,(mm,),的百分率，则总通过率,M,(,x,),为,M(,x,)=,(,二,),沥青用量的选定,1,沥青用量的初步选择,沥青混凝土的初步配合比确定后，可参考已有工程或表,9-13,的沥青用量初拟几种沥青用量，一般须选定,3,4,个沥青用量进行试验。例如表,9-13,中密级配中粒式沥青用量为,6.5%,8.5%,，即可选,6.5%,、,7.0%,、,7.5%,及,8.5%,四个沥青用量。,2,马歇尔试验,将沥青用量为,6.5%,、,7.0%,、,7.5%,及,8.5%,的四种配合比的沥青混凝土做马歇尔试验，并测定沥青混凝土的表观密度及孔隙率。,沥青混凝土各项基本性质与沥青用量关系曲线,确定沥青用量示意,(,三,),配合比的确定,对初步选定的配合比，再根据设计规定的技术要求，如水稳定性、热稳定性、渗透系数、柔性、强度等指标全面进行检验。,(,四,),配合比现场铺筑试验,在实际工程应用时，一般常用符合要求的几组矿质混合料及不同的沥青用量，配制几组沥青混凝土，在施工现场同时进行各组的物理、力学性能检验，从中选取技术性能符合要求又经济的一组，作为实际使用的水工沥青混凝土的配合比。,石油沥青试验,一、试验依据,GB/T45091998,沥青针入度测定法,GB/T45081999,沥青延度测定法,GB/T45071999,沥青软化点测定法,(,环球法,),二、取样,(2),从每个取样单位的不同部位取,5,处洁净试样，每处所取数据大致相等，约,1kg,作为平均试样。,(1),同一批出厂、同一规格牌号的沥青以,20t,为一个取样单位，不足,20t,也按一个取样单位取样。,三、针入度测定,试验目的,测定沥青针入度，评定其黏滞性并依,针入度值确定沥青的牌号。,主要仪器设备,(1),针入度仪,针入度测定仪,(2),标准针,针入度标准针,(,单位：,mm),(7),温度计,(3),试样皿,(4),恒温水浴,(5),平底玻璃皿,(6),计时器,(,三,),试验方法,1.,试样制备,(1),小心加热样品，不断搅拌以防局部过热，加热到使样品能够流动。加热时焦油沥青的加热温度不超过软化点,60,，石油沥青不超过软化点,90,。加热时间不超过,30min,。,(2),将试样倒入预先选好的试样皿中。试样深度应大于预计穿入深度,10mm,。同时将试样倒入两个试样皿。,(3),轻轻地盖住试样皿以防灰尘落入。在,15,30,的室温下冷却,l,1.5h(,小试样皿,),或,1.5,2.0h(,大试样皿,),，然后将两个试样皿和平底玻璃皿一起放入恒温水浴中，水面应没过试样表面,10mm,以上。,2,针入度测定,(1),调节针入度仪的水平，检查针连杆和导轨，确保上面没有水和其他物质。,(2),将已恒温到试验温度,(25),的试样皿和平底玻璃皿取出，放置在针入度仪的平台上。拉下活杆，调节针入度仪上的表盘读数为零。,(3),用手紧压按钮，同时启动秒表，使标准针自由下落穿入沥青试样，使标准针停止移动。,(4),拉下活杆，再使其与针连杆顶端相接触。,(5),同一试样至少重复测定三次。,延度测定,(,一,),试验目的,了解石油沥青的塑性大小并作为,确定牌号的依据。,(,二,),主要仪器,(1),延度仪,沥青延度仪,(2),模具,沥青延度仪模具,(3),其他仪器,。,水浴，温度计,(0,50),，金属网筛,(,孔径,0.3,0.5mm),，甘油、滑石粉隔离剂,(21),，金属或玻璃支撑板,(,三,),试验方法,1.,试样制备,(1),将模具组装在支撑板上，将隔离剂涂于支撑板表面及侧模的内表面。,(2),小心加热样品，以防局部过热，直到完全变成液体能够倾倒。,(3),恒温。将支撑板、模具和试件一起放入水浴中，并在试验温度,(255),下保持,85,95min,。,2,延度测定,(1),将温度为,255,的水注入沥青延度仪的水槽内，从水浴中取出试件，去除支撑板，拆掉侧模。,(2),如果沥青浮于水面或沉入槽底，则试验不正常，应使用乙醇或氯化钠调整水的密度，使沥青材料既不浮于水面，又不沉入槽底。,(3),正常的试验应将试样拉成锥形，直至在断裂时实际横断面面积接近于零。,软化点测定,(,一,),试验目的,了解沥青的温度稳定性，并作为评定沥青牌号的依据。,(,二,),主要仪器与材料,(1),环,(2),球,(3),钢球定位器,(4),浴槽,(5),铜支撑架与支架系统,(6),温度计,(7),材料,(8),其他,(,三,),试验方法,1,试样制备,(1),石油沥青试样的准备和测试在,6h,内完成，小心加热试样，并不断搅拌直到样品变得流动。,(2),石油沥青样品加热至倾倒温度的时间不超过,2h,。,(3),煤焦油沥青样品加热至倾倒温度的时间不超过,30min,。,(4),如果重复试验不能重新加热样品，应在干净的容器中用新鲜样品制备试样。,(5),若估计软化点在,120,以上，应将肩环与铜支撑板预热至,80,100,，,(6),向每个环中倒入略过量的沥青试样。,(7),当试样冷却后，用稍加热的小刀或刮刀干净地刮去多余的沥青。,2,软化点测定,(1),选择加热介质。,(2),把仪器放在通风橱内并配置两个样品环、钢球定位器，并将温度计插入合适的位置，浴槽装满加热介质，并使各仪器处于适当位置。,(3),将浴槽置于冰水中，或小心加热并维持适当的起始浴温达,15min,。,(4),再次用镊子从浴槽底部将钢球夹住并置于定位器中。,(5),从浴槽底部加热温度以恒定的速度,5/min,上升。,(6),当两个试环的球刚触及下支撑板时，分别记录温度计所显示的温度。,