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1、1997年3月石油沥青 PETROLEUMASPHALT第11卷第1期·试验与研究·石油沥青抗老化性能研究333范耀华 丁国靖 刘国祥石油大学重质油研究所(东营市257062)亓玉台抚顺石油学院炼制系(113001) 摘要 采用薄膜烘箱试验、低温吸氧试验、自然老化试验及反相气液色谱对国产典型的石油沥青及组分进行了老化和加速老化试验。根据沥青老化前后物化性质及其变化,如粘度比、吸氧量、凝胶渗析色谱峰扩展、族组成的变化、含氧基团的变化及老化综合指数等评价了国产沥青的抗老化性能。建立了沥青吸氧动力学模型。初步讨论了提高沥青耐久性的途径。 关
2、键词 沥青 老化 方法 耐久性 评价 石油沥青的抗老化性能是影响路面寿命的吸氧性能与动力学,以吸氧量表征沥青的的主要因素之一。关于石油沥青老化的研究,老化性能。国内外多采用薄膜烘箱试验或人工模拟自然反相色谱法:将沥青在色谱柱内进行老老化试验。试验方法缺乏快速、简捷、直观化后以不同极性的检测物在色谱柱内的保留性。因此,研究建立快速简捷直观的沥青老时间的综合值为综合老化指数,评价沥青的化试验方法,定量的描述沥青的老化,从本老化性能,建立快速评价沥青抗老化性能的质上揭示沥青老化的原因,探讨提高沥青耐方法。久性的途径,系统评价国产沥青的抗老化性
3、自然老化:以312mm厚的沥青薄膜为能,对于指导沥青的生产和使用具有重要的研究对象,在室外进行自然老化,连续四年意义。间歇采样分析,并与室内老化试验相关联,评石油沥青抗老化性能研究主要包括以下价沥青的抗老化性能。三个方面。将GPC技术用于评价沥青的老化:利(1)石油沥青抗老化试验方法与评价的用GPC技术,以沥青老化前后峰扩展值的变研究化量$R作为评价指标。评价结果与实际相低温吸氧试验:采用压敏元件,测量沥青吸氧室内氧压的变化,研究沥青及其组分收稿日期 1996—11—163现在上海焦化总厂工作33参加工作的还有刘素玉、刘淑琼、张荣德、于桂
4、珍、胡平2 石油沥青1997年第11卷符,可作为快速评价沥青老化性能的方法。分别测定沥青在薄膜烘箱中于不同温度TFOT:采用TFOT,配合分子量分布、下不同时间的老化试验后的60℃粘度,考察粘度、组成变化及沥青常规性能分析手段,考温度和热作用时间对沥青粘度的影响。定义察热和空气对沥青性能的影响。对三种试验后和试验前粘度的比值为老化指数AI,TFOT进行比较。并用以评价沥青的老化程度。表2和表3分(2)国产石油沥青及其组分抗老化性能别给出了不同试验温度和试验时间下所得结的研究与评价果。表2表明,在给定的试验时间内
5、(试验采用上述老化试验方法,以沥青老化前时间为5h),试验温度越高,试验后沥青的粘后的粘度比、组成变化、GPC峰扩展变化、红度越大,沥青的老化越严重。表3说明,在外吸收光谱、低温吸氧量、胶溶性的变化及恒定的试验温度下,热作用时间越长,沥青综合老化指数等研究评价了国产十余种沥青老化越严重。这些试验结果对于沥青的储存及部分国外沥青及其组分的抗老化性能。评和施工实践具有重要的参考价值。价结果与沥青的实际路用性能一致。表1 胜利沥青热老化试验前后的性质(试验时间为5h)(3)通过组分调合沥青与高分子改性沥青老化试验,探讨提高沥青耐久性的可能性软化
6、点针入度针入度比延度,cm脆点项目-1途径。本文分别概述了薄膜烘箱加速老化试℃10mm%25℃15℃℃验、低温吸氧试验、户外自然老化试验、反试验前4782>15078-17相气液色谱试验及石油沥青耐久性的评价等试验后研究工作。120℃496882>15050-161 薄膜烘箱加速老化试验140℃505465>15034-15薄膜烘箱试验虽不能代替沥青老化的全160℃5146569414-13部过程,但沥青经受热和空气的作用而引起180℃544048876-11的老化和使用过程中老化的趋势是一致的,200℃563239414尤其是在研究沥青
7、相对抗老化性能上能说明一定问题,所以是研究沥青老化的一个较通[2]112 国产沥青抗热老化性的比较用的手段之一。对九种国产道路沥青进行了薄膜烘箱试[1,2]111 热和空气对沥青性质的影响验,以老化指数AI的大小评价其老化程度。采用80型薄膜烘箱,在120～200℃温AI大说明老化程度大,即沥青的抗老化性能度范围,将胜利沥青加热5h,测定加热后沥差,AI小说明沥青的抗老化性能好。表4列青性质。表1列出沥青试验前后的性质。从出了实验数据,结果表明,国产沥青老化指表1可知:沥青加热后的软化点和脆点升高,数的顺序为:针入度和延度下降,其中以延度
8、变化最为敏大庆丙脱<兰炼<单家寺<大港<胜利感。胜利沥青原来15℃延度为78cm,经直馏<高升<胜利氧化<任丘,此结果与国160℃,5h加热,其15℃延度降低至14cm。产沥青试验路的路用性能
