自动分析仪测定石油沥青四组分

通过硬件组装以及软件开发,依据NB/SH/T 0509完成了石油沥青四组分自动分析仪的研制,介绍了该仪器的工作原理,并完成对沥青四组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)的分离。利用该仪器可快速完成石油沥青四组分的测定,同时减少了有毒有害溶剂和人的接触。试验表明该测试方法操作简便、自动化程度高、节约时间,同时对该方法的精密度和准确度进行了分析验证,结果表明,此方法较手动方法精密度更高,是一种准确可靠的分析方法。

沥青四组分性能评价分析

沥青组分对于沥青性能影响很大,尤其是制备SBS改性沥青更为重要。本论述通过研究SK沥青、镇海沥青和克炼沥青等三种沥青和两种沥青助剂的组分差异性,对比沥青与助剂组分的差异,研究沥青不同老化过程中的组分迁移,采用沥青改性后性能的差异对比验证组分对改性的效果。研究结果表明:沥青Ic值可以表征制备改性沥青的难易程度,其值越小,制备改性沥青越容易;沥青助剂具有芳烃含量高的特点,可较好的调节沥青改性后的性能,但需要控制好沥青的指标;沥青RTFOT老化和PAV老化后会出现组分迁移,RTFOT老化主要是饱和烃迁移为芳香烃,PAV老化则是芳香烃迁移为胶质。

沥青四组分对沥青与集料黏附-黏聚性的影响

为了研究沥青四组分对沥青与集料间黏附-黏聚性的影响,选用3种油源、2种标号的老化前后的沥青,利用石灰岩、辉绿岩和花岗岩3种集料石板作为刚性底板,采用无纺布作为沥青的有效载体,进行90°剥离试验。结果表明:3种油源沥青与集料的黏附性和沥青质均存在明显的相关性,老化使沥青质增多、聚集,从而使黏附强度下降;油源相同的沥青与石灰岩的黏附性相关性最好,辉绿岩次之,花岗岩最差;花岗岩与沥青之间的黏附性和沥青四组分的回归方程相关性最好,石灰岩次之,辉绿岩最差。

基于灰色关联分析对沥青四组分与水乳型沥青防水涂料性能关系的研究

针对水乳型沥青防水涂料受乳化沥青所用基质沥青组分影响显现出不同性能的现象,采用灰色关联分析的方法,对沥青四组分含量与涂料性能的关联性进行了研究,结果表明,胶质含量对涂料拉伸强度的影响最大;沥青质含量和胶质含量对涂料断裂伸长率的影响最大;涂料与混凝土的粘结强度受多组分共同影响。

沥青四组分和沥青的热失重分析

采用热失重分析仪（TGA）对沥青四组分及几种基质沥青进行非等温热失重分析，研究表明，饱和分、芳香分、胶质、沥青质开始迅速分解时的温度分别为300℃，412℃，438℃，472℃；含饱和分较多的沥青分解温度较低。在沥青进行改性及储存的施工温度为160℃～180℃时对饱和分及芳香分进行等温热失重分析，研究表明，在160℃—180℃饱和分和芳香分会产生较大的损耗，饱和分和芳香分在180℃恒温3h的质量损失为160℃的3倍左右；不同产地的沥青由于饱和分和芳香分含量的差异其损耗程度不相同；热储存中，饱和分含量低的沥青在较短时间内质量损失趋于稳定，饱和分含量高的沥青随着储存时间延长质量损失仍较严重。

沥青四组分测定在沥青产品研制中的应用

针对道路沥青四组分的估值范围,建立适用于沥青四组分的分析方法,该方法速度快,结果重现性和准确性好,应用在沥青生产和沥青新产品研究、开发中具有指导意义。

棒状薄层色谱分析仪检测沥青四组分试验方法研究

分别使用岩石中可溶有机物及原油族组分分析TLC法、日本雅特隆公司企业标准TLC法和溶剂沉淀-吸附色谱法测沥青四组分试验方法测试盘锦中油辽河沥青公司的重交沥青AH-90号与大连西太平洋石化公司的重交沥青AH-90号,并对三种试验结果进行对比分析;此外还研究了扩展剂类型对TLC试验结果的影响,确定了一种棒状薄层色谱分析仪较好的测试石油沥青组分的方法。

蔗渣纤维乳化沥青吸附机制

为了探索蔗渣纤维与沥青吸附机制的问题,通过BET(Brunauer-Emmet-Teller, BET)比表面积检测法、挂篮吸附实验以及棒状薄层色谱-氢火焰离子探测实验(thin-layer chromatography with flame ionization detection, TLC-FID),研究改性前后蔗渣纤维的孔隙结构特性、改性蔗渣纤维对沥青组分的吸附性能的影响,以及不同改性蔗渣纤维掺量对吸附过程的影响,并结合吸附动力学模型进行理论验证分析吸附机理。实验结果表明:蔗渣纤维具有大孔与狭缝孔结构,改性后蔗渣纤维的表面积略有增加,总孔体积、微孔面积与体积增加幅度较大,分别达到241%、170%和276%;达到吸附平衡后,饱和分质量分数降低5.77%、芳香分质量分数增加20.75%、胶质质量分数降低29.37%,以及沥青质质量分数降低5.66%,说明改性蔗渣纤维最易吸附的沥青组分为胶质;随着改性蔗渣纤维掺量的增加,吸附率从15.25%增加至34.16%,而单位平衡吸附量从4.827减小至2.162;实验采用准一级、准二级吸附动力学模型,其中准二级动力学模型拟合效果更好,模型预测单位平衡吸附量q_e(3.247)更接近实验测得的q_e(3.098);胶质的吸附过程是由外向内的,驱动力不足以及吸附点位的数量影响使得吸附达到平衡。

糠醛抽出油对沥青基本性能的影响规律

沥青的性能主要取决于沥青的化学组成成分,为了研究沥青组分比例对性能的影响,采用糠醛抽出油对沥青进行调和改性,制备得到了不同组分比例改性沥青,并对改性沥青进行三大指标测试和四组分测试。研究糠醛抽出油掺量对沥青组分比例的影响,沥青组分变化对针入度及软化点的影响。结果表明:随着糠醛抽出油掺量增加,沥青针入度逐渐增大,软化点逐渐减小,饱和分和芳香分的含量逐渐增加,沥青质和胶质的含量逐渐减少。根据沥青三组分变化与沥青针入度及软化点的相关性进行分析得出,沥青针入度与沥青质成负相关关系,与饱和分和芳香分成负相关关系;沥青软化点与沥青质成正相关关系,与饱和分、芳香分、胶质成负相关关系。

沥青三大指标法与四组分法用于改性沥青防水卷材生产的对比研究

采用沥青三大指标法(针入度、软化点和延度)和四组分法(芳香分、饱和分、胶质及沥青质)调试改性沥青防水卷材的配方,结果表明利用四组分法调配混合油生产改性沥青卷材,试验效率提高200%、一次合格率>95%、卷材成品性能稳定。即当改性剂、填料固定时,仅需保证混合油的四组分含量一定,就可得到性能一致的改性沥青防水卷材成品。

沥青中蜡含量预测理论模型初步研究

【目的】蜡含量对沥青的路用性能影响大,准确测量和限制沥青中的蜡含量至关重要。常用试验方法存在误差和操作不便等问题,并难以揭示蜡结晶的本质。本文从理论角度构建了沥青中蜡结晶的预测模型。【方法】以SHRP(strategic highway research program)材料参考库的两种沥青为研究对象,将沥青视为固液两相系统,通过与变温傅里叶变换红外光谱(variable temperature Fourier transform infrared spectroscopy,VT-FTIR)试验结果进行比较,基于相平衡理论和正规溶液模型构建了蜡析出模型。【结果】用参数a考虑正构烷烃熔化热的分支效应,参数c考虑芳香分的影响,当参数a取0.3,c取0.6时,模型预测的蜡析出温度(wax precipitation temperature,WPT)和蜡析出曲线(wax precipitation curve,WPC)与试验结果基本吻合。正构烷烃的组成碳数越大,含量越多,蜡析出趋势越明显。芳香分含量的增加会导致蜡析出温度升高。【结论】通过将沥青组分划分为P(正构烷烃)、N(异构烷烃)、A(芳香分),使基于热力学和正规溶液理论构建蜡含量预测模型成为可能,熔点、熔化焓和溶解度等热力学参数的计算对预测结果有很大的影响。正构烷烃和芳香分通过影响沥青组分之间的相容性,从而对蜡析出产生影响。

SBS改性沥青低温流变性与原材料性能相关性研究

为揭示原材料与改性沥青劲度模量(S)、蠕变速率(m)的相关性,本实验选用五种基质沥青、五种SBS改性剂及五种改性剂掺量,设计L_(25)(5~3)正交试验,测试改性沥青在-18℃下的S和m值,研究原材料对二者的影响程度与影响规律。并使用灰色关联系数分析改性沥青S和m值与原材料性能参数之间的相关性。结果表明:基质沥青对SBS改性沥青的低温性能影响最显著,改性剂类型次之,改性剂掺量对其影响最小。改性沥青劲度模量的排序与基质沥青完全相同,改性剂对沥青低温性能的改善效果差异较小。改性剂掺量为4.4%时,改性沥青的S较小、m最大。灰色关联度分析结果表明,基质沥青的S和m值、胶质与芳香分含量之和、改性剂的拉伸强度及拉伸应力等性能参数与改性沥青低温流变性能有较好的相关性。

掺炼油浆对原油蒸馏过程及沥青性质的影响

以催化油浆为强化剂,对绥中36-1原油进行实沸点蒸馏,考察了掺兑油浆对馏分油收率、沥青及侧线油性质的影响,并分析了油浆对原油蒸馏的作用机理。结果表明:在相同的蒸馏温度下,随着油浆掺兑比的增大,馏分油的收率逐渐增加,沥青的针入度则逐渐降低;在蒸馏相同标号的沥青时,掺兑油浆使原油的蒸馏温度降低;与原油直馏沥青相比,掺兑油浆所得沥青的针入度指数及动力黏度(60℃)逐渐降低,四组分中饱和分、胶质含量增加,芳香分、沥青质含量降低;随着油浆掺兑比的增大,原油蒸馏200~450℃侧线油的运动黏度、密度(20℃)及各馏程段的恩氏蒸馏温度均逐渐降低;原油蒸馏过程中掺兑油浆,芳香分对馏分油收率的促进作用与表面张力对其的抑制作用同时存在。

浅析天然沥青的微观分析方法

不同产地的天然沥青品质差异巨大,而目前对天然沥青的质量控制还停留在针入度、软化点等表观指标上,因此有必要采用科学的材料分析手段对天然沥青的微观构成进行分析,建立材料微观成分和性能表现之间的联系。对两种进口岩沥青Y1、Y2,分别采用甲苯抽提试验、高温灼烧试验、TG试验(Thermogravimetric Analysis)、XRF(X-ray fluorescence)、XRD(X-ray diffraction)、沥青四组分分析,详细分析了天然沥青的构成特点。

旧沥青路面养护再生综述

本文以沥青路面老化展开分析与讨论,探讨如何改善沥青路面老化问题,对沥青老化原因、再生剂机理和再生途径综合阐述。

印尼油砂性质分析及水基分离研究

对印尼油砂的基本性质如油砂的组分、砂粒的粒径分布、砂粒的润湿性及沥青的四组分进行分析,测试了沥青、黏土在不同p H值下的Zeta电位,考察了二价金属离子Ca2+对沥青、黏土Zeta电位的影响,同时对印尼油砂进行水基提取分离。分析结果表明,印尼油砂含油率高达24.9%,砂粒粒径较小,砂粒表面为油润性,沥青中重质组分含量较高。Zeta电位测试表明,Ca2+的存在使沥青与黏土表面电位均变正,不利于油砂的分离。水基提取结果显示,印尼油砂的提取率为46.0%,泡沫质量较差。为了提高沥青收率,应探索适宜的表面活性剂对油砂进行预处理从而改变砂粒的润湿性或直接采用溶剂法开采印尼油砂。

新疆油砂热解特性

采用甲苯抽提法对新疆油砂进行分离,并通过热重分析仪对油砂、油砂沥青、沥青四组分和泥沙进行了热解特性研究。结果表明:油砂热解过程可分为3个阶段,其中第2阶段为重要的产油区。在380~520℃,油砂沥青的热解失重速率最快,是沥青热解过程的主要失重区。油砂沥青四组分的饱和分最高失重速率为最快,峰值温度为最低;饱和分的生焦率为0,沥青质的生焦率为最高(达到29.1%)。油砂泥沙在热解过程中分为2个阶段,分别归因于表面残留的极少量有机质的热分解,以及方解石类固体矿物质的分解。

基于流变学的橡胶粉与基质沥青配伍性试验

基于流变学理论研究橡胶粉与不同来源基质沥青的配伍性,采用动态剪切流变仪(DSR)分别对不同基质沥青加工而成的橡胶沥青进行应变扫描、温度扫描、频率扫描等常规动态剪切流变试验,从相位角、复合模量和车辙因子等指标评价橡胶沥青黏弹特性,定性区分沥青四组分对橡胶沥青黏弹特性的影响,并对橡胶沥青进行滞回环试验,运用灰色关联数学分析方法定量给出沥青四组分对橡胶沥青的残余变形、弹性贮能、耗散能、弹性比例和复合弹性模量等指标的影响。结果表明:流变学理论是研究橡胶粉改性剂与基质沥青配伍性的有效方法;从能量角度评价沥青四组分对橡胶沥青黏弹特性指标的影响,沥青质对橡胶沥青残余应变影响较大;胶质组分对橡胶沥青弹性贮能和耗散能影响最大,而芳香分影响最小;沥青质组分对橡胶沥青弹性比例参数影响最大;芳香分含量可以提高橡胶沥青复合模量。