一种矿物对沥青组分选择性吸附的测试方法技术

本发明专利技术提供了一种矿物对沥青组分选择性吸附的测试方法，涉及沥青技术领域，以解决分离沥青混合料中的结构沥青和自由沥青，从而测试矿物成分对沥青组分选择吸附的技术问题。包括：将正常沥青与有机溶剂混合并完全溶解后，得到正常沥青混合液；将正常沥青混合液倒入矿物吸附柱吸附完全后，得到矿物吸附后混合液；将矿物吸附后混合液旋转蒸发后得到自由沥青；将自由沥青分离为沥青质、胶质、饱和芬和芳香芬，并测量自由沥青中各组分的比例；对照试验，重复溶解步骤，并将正常沥青混合液重复旋转蒸发步骤和组分分离步骤，测量得到正常沥青中各组分的比例；对比自由沥青、正常沥青中各组分得到对比结果，用于确定矿料吸附对沥青组分极性转变的影响。性转变的影响。性转变的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种矿物对沥青组分选择性吸附的测试方法


[0001]本专利技术涉及道路沥青领域，尤其涉及一种矿物对沥青组分选择性吸附的测试方法。

技术介绍

[0002]在我国高等级路面建设中沥青路面占比90％以上，沥青路面具有行车安全、路面顺滑、强度高、噪音小等优点。沥青混合料是一种复合材料，主要是由沥青、集料、矿粉以及外加剂等组成，其中集料和矿粉合称为矿料。除了混合料的级配设计和原材料自身的特性对沥青路面的性能有很大的影响外，沥青结合料与矿料之间的相互作用也对沥青混合料的性能有着显著的影响，因为二者的相互作用是混合料结构形成的决定因素，直接影响到沥青混合料老化性能、强度、稳定性等。
[0003]矿料与沥青之间存在着吸附行为，除了物理吸附行为外，还有矿料成分与沥青组分之间的化学吸附行为。沥青与矿料成分相互作用后，裹覆在矿料表面的沥青分为结构沥青和自由沥青，其中结构沥青对沥青混合料的性能影响相对较大。目前，没有标准的方法将沥青混合料中的结构沥青和自由沥青分离开来。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种矿物对沥青组分选择性吸附的测试方法，以解决分离沥青混合料中的结构沥青和自由沥青，从而测试矿物成分对沥青组分选择吸附的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术提供矿物对沥青组分选择性吸附的测试方法，包括：
[0007]溶解，将正常沥青与有机溶剂混合并完全溶解后，得到正常沥青混合液；
[0008]吸附，在真空环境中，将所述正常沥青混合液倒入矿物吸附柱吸附完全后，得到矿物吸附后混合液；
[0009]旋转蒸发，将所述矿物吸附后混合液倒入旋转烧瓶中，旋转蒸发后得到自由沥青；
[0010]组分分离，将所述自由沥青分离为沥青质、胶质、饱和芬和芳香芬，并测量自由沥青中各组分的比例；
[0011]对照试验，重复溶解步骤，并将所述正常沥青混合液重复旋转蒸发步骤和组分分离步骤，测量得到正常沥青中各组分的比例；
[0012]对比分析所述自由沥青、所述正常沥青中各组分的比例得到对比结果，所述对比结果用于确定矿料吸附对沥青组分极性转变的影响；
[0013]所述矿物吸附柱包括氧化钙吸附柱、二氧化硅吸附柱、三氧化二铝吸附柱、三氧化二铁吸附柱以及氧化镁吸附柱的一种或多种，每种吸附柱均分别重复溶解、吸附、旋转蒸发以及组分分离步骤。
[0014]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述溶解步骤中，所述正常沥青与有机溶剂的
比例为1g:(20ml～25ml)，所述有机溶剂包括甲苯、正庚烷、三氯乙烯以及丙酮中的一种。
[0015]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述溶解步骤中还包括搅拌，所述搅拌包括在真空环境中，采用磁力搅拌器搅拌20h～24h，搅拌温度为20℃～25℃。
[0016]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述吸附步骤中还包括在将所述正常沥青混合液倒入矿物吸附柱之前的预洗，所述预洗采用预定量的有机溶剂倒入所述矿物吸附柱清洗后倒出。
[0017]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述旋转蒸发步骤中，初始温度为40℃～70℃直至冷凝管处无液体滴下，温度升至100℃～120℃后旋转蒸发50min～80min。
[0018]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述旋转蒸发步骤中的转速为50rpm～70rpm；
[0019]所述磁力搅拌器的转速为200rpm～300rpm。
[0020]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述组分分离步骤中，采用标准JTG E20
‑
2011中T0618的沥青组分分离法进行分离。
[0021]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述吸附步骤中，所述真空环境的压力值为0.1KPa～0.5KPa。
[0022]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述正常沥青为基质沥青、SBS改性沥青、橡胶改性沥青、聚乙烯改性沥青中的一种。
[0023]相对于现有技术，本专利技术通过沥青路面常见的矿物成分，具体地氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁以及氧化镁等制作沥青吸附柱，先将正常沥青充分溶解于有机溶剂中形成正常沥青混合液，再将正常沥青混合液倒入相应地矿物吸附柱吸附完全后，得到矿物吸附后混合液，然后将矿物吸附后混合液通过旋转蒸发的方式，将有机溶剂完全蒸发，留下自由沥青，从而将结构沥青和自由沥青分离开来。
[0024]通过对自由沥青进行组分分离为沥青质、胶质、饱和芬和芳香芬从而得到各个组分的重量和占比。为了确定矿物吸附后对沥青各个组分影响，本专利技术实施例还提供了对照组实验，对未经过矿物吸附的同样的正常沥青采用同样的组分分离的方法，测量正常沥青沥青质、胶质、饱和芬和芳香芬各个组分的重量和比例。为了降低实验过程对结果的影响，本专利技术实施例的未经过矿物吸附的正常沥青在组分分离之前，也要经过溶解步骤和旋转蒸发步骤，可以理解的是，对照组实验各个过程采用的比例、实验参数与吸附柱吸附的相应过程的比例及实验参数保持一致，便于对比分析，从而得到精确地矿物吸附对沥青组分的影响规律，进一步地确定沥青混合料中矿料与沥青之间的相互作用，揭示矿料吸附作用对沥青组分极性转变特性的影响，进而可以在沥青混合料设计中，使得矿料与沥青达到最优的组合。
附图说明
[0025]附图示出了本专利技术的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本专利技术的原理，其中包括了这些附图以提供对本专利技术的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0026]图1是本专利技术矿物对沥青组分选择性吸附的测试方法流程图。
[0027]图2是本专利技术矿物吸附柱图。
[0028]图3是根据实施例1的吸附沥青与正常沥青的四组分分布比例对比。
[0029]图4是根据实施例2的吸附沥青与正常沥青的四组分分布比例对比。
[0030]图5是根据实施例3的吸附沥青与正常沥青的四组分分布比例对比。
[0031]图6是根据实施例4的吸附沥青与正常沥青的四组分分布比例对比。
[0032]图7是根据实施例5的吸附沥青与正常沥青的四组分分布比例对比。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分。
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本专利技术。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0035]本专利技术通过矿物吸附柱试验和组分分离试验，能够更加容易和精准地得到和提取出矿物吸附后的自由沥青，并对自由沥青进行组分分离试验。首次提出一种矿料成分对沥青组分选择性吸附的测试方法，揭示矿料吸附作用对沥青性能影响的作用机理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿物对沥青组分选择性吸附的测试方法，其特征在于，包括：溶解，将正常沥青与有机溶剂混合并完全溶解后，得到正常沥青混合液；吸附，在真空环境中，将所述正常沥青混合液倒入矿物吸附柱吸附完全后，得到矿物吸附后混合液；旋转蒸发，将所述矿物吸附后混合液倒入旋转容器中，旋转蒸发后得到自由沥青；组分分离，将所述自由沥青分离为沥青质、胶质、饱和芬和芳香芬，并测量自由沥青中各组分的比例；对照试验，重复溶解步骤，并将所述正常沥青混合液重复旋转蒸发步骤和组分分离步骤，测量得到正常沥青中各组分的比例；对比分析所述自由沥青、所述正常沥青中各组分的比例得到对比结果，所述对比结果用于确定矿料吸附对沥青组分极性转变的影响；所述矿物吸附柱包括氧化钙吸附柱、二氧化硅吸附柱、三氧化二铝吸附柱、三氧化二铁吸附柱以及氧化镁吸附柱的一种或多种，每种吸附柱均分别重复溶解、吸附、旋转蒸发以及组分分离步骤。2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述溶解步骤中，所述正常沥青与有机溶剂的比例为1g:(20ml～25ml)，所述有机溶剂包括甲苯、正庚烷、三氯乙烯以及丙酮中的一种。3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述溶解步...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭猛，王静雨，杜修力，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：