国产天然岩沥青微观结构分析及性能研究.pdf

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1、曲恒辉，王延相，孔祥利：国产天然岩沥青微观结构分析及性能研究国产天然岩沥青微观结构分析及性能研究曲恒辉I．2，王延相，孔祥利(1．山东大学材料科学与工程学院碳纤维工程技术研究中心，山东济南250061；2．山东高速物资集团总公司，山东济南250098)摘要：对国产天然岩沥青进行实验研究，通过凝胶渗透色谱法分析国产天然岩沥青的元素组成。以90#沥青为基质沥青．采用国产天然岩沥青与特立尼达湖沥青对其改性，对比测试了改性沥青的性能，对国产天然岩沥青在基质沥青中所起到的作用从机理方面进行研究。关键词：国产天然岩沥青；凝胶渗透色谱；组成成分；改性沥青Abs

2、tract：IthasresearchedChinese—madenaturalrockasphalt，andanalyzedthecontentofelementusinggelchromatography．IthascomparedtheperformanceofmodifiednaturalrockasphaltandTrinidadLakemodi—fledasphaltandresearchedChinese-madenaturalrockasphahintheasphaltfromthemechanism．Keywords：Chine

3、se-madenaturalrockasphalt；gelchromatography；compositioncontent；modifiedasphaltO引言量和灰分即是沥青中碳元素的含量指标．颗粒大小公路交通量的迅猛增长对沥青混凝土路面提决定材料被加工的难易程度以及其融入沥青或其出了更高的要求．改性沥青得到了越来越广泛的应他同类产品的难易程度．国产天然岩沥青检测指标用目前。在我国研究和应用最广泛的主要是高分见表1。子聚合物改性沥青．但大多数聚合物改性剂与沥青表1国产天然岩沥青检测指标不相容，从而造成价格较高，限制了其使用。天然沥检测指标岩沥

4、青青是石油在岩石夹缝中经过亿万年的地质变化过湿度O．52％程中，在热、压力、氧化、触媒、细菌综合作用下生成软化点≥200℃的沥青类物质。由于它常年与环境共存．性质特别灰分0．68％稳定。另外。岩沥青的化学结构与沥青相近，故与沥溶解度．三氯乙烯19．18％青的相容性非常好．可避免其他改性剂与沥青不相不溶解．三氯乙烯80．82％容的缺点，因此常用为基质沥青改性剂文章对天沥青质19．01％然岩沥青的成分、组成进行分析，并将其作为90#正庚烷中溶解部分0．17％基质沥青的改性剂．研究其改性后的沥青的基本物由表1可见．国产天然岩沥青软化点较高．在理性能20

5、0oC以上．故利用其制造的改性沥青软化点也非1实验部分常高．其改性沥青混合料具有非常好的高温稳定1．1岩沥青材料特性性．能明显地提高沥青路面的抗车辙能力相对于对国产天然岩沥青在三氯乙烯中的溶解度进一般沥青来说．岩沥青富含沥青质，胶质有很好的行了检测．以确定各种岩沥青混入沥青的难易程粘结力。赋予沥青以可塑性、流动性和粘结力，对沥度通过判定在正庚烷中的溶解度决定岩沥青中的青的性能也有很大的影响沥青质含量，正庚烷不溶解部分即是沥青质。碳含1．2国产天然岩沥青元素成分分析-20-．·盎材垒曲恒辉．王延相．孔祥利：国产天然岩沥青微观结构分析及性能研究委托美

6、国海瑞集团技术研发部使用凝胶色谱表2中SiO、CaO和MgO基本属石灰岩类物法对国产天然岩沥青进行了成分分析．分析结果见质．会对混合料强度的形成起一定的作用微量的表2。半导体氧化物，如ZnO、SnO、TiO：等，具有优异的表2岩沥青改性剂材料中各元素成分紫外光吸收特性．将其作为改性剂有望对沥青路面成分质量分数／％EI质量分数／％的抗紫外线老化具有积极作用。P20具有吸水特性．作为填料负载在沥青路面上有利于吸收部分积S11．1sl1．1水，起到防滑的作用。SiO20．527s_l0．246岩沥青的结构参数与普通沥青的沥青质的结Fe2030．183F

7、e0128Al2030．155Al0构参数明显不同．这是由于地质作用改变了天然岩．0822V2050．0793V0沥青的结构参数，继而在物理、化学性质上形成了．0444NiO0．O623Ni与普通石油沥青不同的特征．从而影响其使用特0．049CaO0．0538Ca0性。．0395MgO0．0464Mg由表2国产天然岩沥青改性剂材料中各元素0．0281(200．0437K0．0363成分可知，国产天然岩沥青含有多种金属元素．主Na20O．O43Na0．032要成分仍为C、S。通过与国内外相关天然沥青成分Cl0．0217Cl0．0217的对比。可以得

8、到如下结论：ZnO0．0131Zn0．0105(1)国产天然岩沥青含氮量、含硫量都要比国TiO，0．0ll9TiM0．0o71外其他产地