沥青中无机物离析程度评价方法技术

本发明专利技术公开了一种沥青中无机物的离析程度评价方法，包括将沥青加热至流动状态，并搅拌均匀；把流动态沥青灌入离析管，并在储存温度下静置离析；冷却离析管使沥青凝固；截取凝固的沥青的顶部和底部相同厚度的样品，并测定顶部和底部的样品的灰分，及计算所述顶部和底部的样品的灰分差。本方法操作便捷、成本低、准确性高。确性高。

【技术实现步骤摘要】
沥青中无机物离析程度评价方法


[0001]本专利技术属于公路工程材料领域，具体涉及一种沥青，特别是天然沥青或含有天然沥青的改性沥青中无机物离析程度的定量评价方法。

技术介绍

[0002]天然沥青是自然界的石油在长期受地壳挤压，并在高温、高压、空气、水、触媒等综合作用下，逐渐变化而形成的、以天然形态存在沥青类物质。由于其特有的形成过程，天然沥青中除了沥青组分以外，还含有一部分固体无机物成分，无机物能提高结合料的高温稳定性和抗水损性,同时由于无机物和沥青共存了亿万年，其形成的天然沥青胶浆强度远超过石油沥青和矿粉组成的人工胶浆。但不同产地及批次的天然沥青中无机物含量区别很大。由于天然沥青和石油沥青同属于地沥青的一种，其有机成分主要为碳氢化合物及其衍生物，因此天然沥青和石油沥青相容性好，通常将天然沥青作为改性剂掺入石油沥青中，以提高混合料的高温稳定性和抗水损性能。
[0003]天然沥青中沥青的密度低于无机物成分(主要为钙，硅等)的密度，因此在沥青高温存储呈液态时，无机物易沉淀离析，严重影响产品质量及均匀性，而且沉淀的无机物还会堵塞管道和沥青罐，诱发质量及安全事故。因此，在使用含有天然沥青的改性沥青时，需要评价该类沥青在高温存储过程中无机物的离析程度，从而评估该类沥青在一定施工时间内的稳定性。通常为了施工的连续性，需要将该类沥青加热至流动状态后，保持高温状态存储2～3天，因此在48～72h内把离析程度控制在可接受的范围内，就可以保证施工顺利进行。目前国内有11个省份出台了以天然沥青为改性材料的天然沥青改性沥青的相关标准规范，但只有三个省的地方标准对其储存稳定性提出要求：安徽省地方标准DB34/T5034
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2015《岩沥青改性沥青路面技术规程》，四川省地方标准 DB51/T2569
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2019《四川岩沥青改性沥青路面技术规范》，北京地方标准DB11/T 1169
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2015《岩沥青改性沥青路面施工技术规范》。这三个地方标准对天然沥青改性沥青的储存稳定性指标要求均为定性要求“无明显沉淀、凝聚”。由于沥青是黑色粘稠物，这种目测的评估，误差大，无法定量，在实际施工中指导意义不足。
[0004]因此，对天然沥青改性沥青中无机物的离析程度的定量评价方法的需求仍然存在。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本公开的主要目的在于提供一种准确有效的测试方法，能定量评价沥青中无机物的离析程度。
[0006]本公开提供了一种沥青中无机物离析程度的评价方法。把含有无机物的沥青在高温燃烧，燃烧后残余的固体为灰分，专利技术人经过系统的对比实验后发现，可以通过测量灰分，准确的定量评价无机物离析的程度。具体地，该方法包括：将沥青加热至流动状态，并搅拌均匀；把流动态沥青灌入离析管，并在储存温度下静置离析；冷却所述离析管使所述沥青
凝固；截取所述凝固的沥青的顶部和底部相同厚度的样品，并测定所述顶部和底部的样品的灰分；及计算所述顶部和底部的样品的灰分差。
[0007]根据本公开的一种实施方式，所述沥青为天然沥青或含有天然沥青的改性沥青。
[0008]根据本公开的一种实施方式，所述离析管为柱状管，所述离析管容量为 50～500mL，优选为150～300mL。
[0009]根据本公开的一种实施方式，所述离析管为圆柱状，直径为3～10cm，优选 3～6cm。
[0010]根据本公开的一种实施方式，所述离析管为金属管，优选为铝管。
[0011]根据本公开的一种实施方式，所述储存温度为140～190℃，优选地为160～180℃。
[0012]根据本公开的一种实施方式，所述离析的时间为24～72h，优选为48～60h。
[0013]根据本公开的一种实施方式，所述冷却的温度为
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10～30℃，优选地为
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10～10℃。
[0014]根据本公开的一种实施方式，所述冷却的时间为4～8h。
[0015]根据本公开的一种实施方式，所述顶部和所述底部的样品的厚度为1～3 cm。
[0016]本公开的方法操作便捷、成本低、准确性高、适合推广应用于工程项目中。该方法利用灰分差，能定量评价天然沥青改性沥青的储存稳定性效果，对生产和施工具有明确的指导意义。
具体实施方式
[0017]下面将结合本公开实施方式，对本公开实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本公开的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
[0018]如上所述，本公开意在提供一种沥青中无机物离析程度的评价方法。该方法包括以下步骤：
[0019]将沥青加热至流动状态，并搅拌均匀；
[0020]把流动态沥青灌入离析管，并在储存温度下静置离析；
[0021]冷却所述离析管使所述沥青凝固；
[0022]截取所述凝固的沥青的顶部和底部相同厚度的样品，并测定所述顶部和底部的样品的灰分；及
[0023]计算所述顶部和底部的样品的灰分差。
[0024]本公开的方法可适用于测定任何含有一定量灰分的沥青，特别是天然沥青，或含有天然沥青的改性沥青。
[0025]在该方法中，离析管细长柱状管，容积优选通常为50～500mL，优选150～300mL。优选地，离析管的直径(对于多边形柱指多边形外接圆的直径) 为3～10cm，优选为3～6cm。
[0026]颗粒在液体中的沉降速度除了和液体粘度、颗粒的粒径、密度、颗粒质量分数等因素有关外，还受到管壁边界效应的影响，距离管壁越远，影响越小。因此小管径的离析管，颗粒沉降干扰较大，误差也比较大。增大离析管的管径，可以减少管壁对颗粒沉降的影响，但考虑试验操作的便捷性，离析管尺寸不宜太大，因此建议优选容积150～300mL，直径3～6cm
的管子。
[0027]由于离析试验是在沥青的高温储存温度下进行的，因此离析管可采用金属材质。本公开对离析管的材料没有限制，但是离析管为一次性使用的耗材，且应便于与样品剥离，因此可使用壁厚较小的管，建议壁厚小于0.5mm，例如可以是铝管，但不限于此。
[0028]离析管的形状优选使用圆柱状管，以利于装载样品。
[0029]首先将待测沥青加热到流动态，搅拌均匀后，灌入离析管中，并在储存温度下静置离析。在该步骤中，沥青的加热温度没有特别限制，可根据不同沥青的粘度状态，以可均匀搅拌并灌入离析管即可。
[0030]沥青灌入离析管中的量，应根据离析管的标定容积定量控制，以使测试具有可重复性以及结果之间有可比性。灌入的沥青的量，以达到容积的三分之二到四分之三为准，且每次试验保持同一个灌入质量，每次灌入的沥青的重量应为上下浮动不超过5wt％，优选不超过2wt％，例如具体地每次灌入的沥青的重量应为上下浮动不超过2g，优选不超过1g。
[0031]离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青中无机物离析程度的评价方法，包括：将沥青加热至流动状态，并搅拌均匀；把流动态沥青灌入离析管，并在储存温度下静置离析；冷却所述离析管使所述沥青凝固；截取所述凝固的沥青的顶部和底部相同厚度的样品，并测定所述顶部和底部的样品的灰分；及计算所述顶部和底部的样品的灰分差。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沥青为天然沥青或含有天然沥青的改性沥青。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述离析管为柱状管，所述离析管容量为50～500mL，优选为150～300mL。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述离析管为圆柱状，直径为3～10cm，优选3～6cm...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾赟，张玲，张力，姬小利，张紫阳，韩建华，张成雪，
申请(专利权)人：西安路昌通交通科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：