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    岩沥青化学组成及微观结构特征研究
    2022-10-02    阅读量:17459    新闻来源:沥青网 sinoasphalt.com  |  投稿

    摘 要

    岩沥青中胶质、沥青质含量较高,用其改性后有助于改善沥青的高温性能、粘附性和稳定性,同时岩沥青是一种天然沥青,岩沥青改性技术的研发有利于提高我国沥青资源利用效率。本文主要针对岩沥青的化学组成和微观结构,通过元素分析试验、四组分分析试验研究岩沥青的元素及组分组成,通过红外光谱试验、分子量测定试验研究岩沥青的微观结构特征,研究内容可为岩沥青改性技术的开发提供技术支撑。


    关键词 硅烷SiO2 | 改性沥青 | TG分析 | 作用机理


    我国利用国产原油炼制的沥青多存在沥青质低、石蜡含量高、胶质多、芳香酚酚少、饱和酚多的特点,不能满足重载交通石油沥青的路用性能要求,因而需要大量进口沥青沥青网sinoasphalt.com。岩沥青中胶质、沥青质含量较高,用其改性后有助于改善沥青的高温性能、粘附性和稳定性,同时岩沥青是一种天然沥青,岩沥青改性技术的开发可以提高我国沥青资源利用效率,其推广应用在我国具有重要的现实意义。

    北美岩沥青在道路工程的应用较多,研究也较为深入。研究发现,岩沥青是由许多大分子、极性、多环分子结构的碳氢化合物及其非金属元素衍生物构成,用其改性可以提高沥青粘度、软化点、抗老化能力,降低温度敏感性。北美岩沥青在世界范围得到了广泛的使用,如美国、澳大利亚、挪威、日本、新加坡、德国、中国等。欧美许多国家的高速公路都使用北美岩沥青改性沥青,主要应用于重车车道、城市快速路与主干道、桥面铺装等路面。在国内,特立尼达湖沥青(TLA)使用最早也最广泛。主要应用于国内主干公路、城市道路、机场跑道与桥梁铺装等重点路段,此外,印尼布敦岩沥青在我国也开始试用,国内的青川岩沥青、新疆岩沥青也在多个省份也铺筑了试验路。

    为了更加全面地掌握岩沥青性能,本文主要针对岩沥青的化学组成和微观结构,通过元素分析试验、四组分分析试验研究岩沥青的元素及组分组成,通过红外光谱试验、分子量测定试验研究岩沥青的微观结构,研究成果可为岩沥青改性技术的开发提供基础数据支撑。


    岩沥青的元素组成分析

    沥青主要由碳、氢、硫、氮、氧五种元素组成,此外还可能含有微量的镍、钒、铁、铜等金属元素。本节选择五种不同的岩沥青,编号分别为A、B、C、D、E,对比组为滨州90#沥青,试验中所用设备为美国热电公司FLASH-EA1112型元素分析仪,试验分析不同岩沥青的元素组成,测定结果见表1。

    结论

    本文主要通过元素分析试验、4组分分析试验、红外光谱试验、分子量测定试验研究岩沥青的化学组成及微观结构特征,具体得到如下结论:

    (1)岩沥青是一种天然产品,由于矿源的不同,其元素组成比例、化学成分有很大的区别。

    (2)岩沥青中杂原子含量明显高于基质沥青,氧、氮、硫等杂原子都是较强的极性官能团,使天然岩沥青具有很强的浸润性和对自由氧化基的高抵抗性,能在岩石表面产生强吸附力,增大沥青粘度、抗氧化性,改善沥青与集料粘附性及抗水剥离性。

    (3)天然岩沥青中胶质、沥青质含量较高。用其改性后有助于改善沥青的高温性能、粘附性和稳定性。

    (4)岩沥青杂原子基团含量高于滨州90#沥青。尤其是岩沥青沥青质,红外吸收光谱表明其包含N、O、S等的基团数量明显大于滨州90#沥青,其芳香性更强。

    (5)岩沥青和滨州90#沥青的饱和烃、芳香烃和胶质分子量相差较小,而沥青质的分子量相差非常大。这是由于岩沥青沥青质的杂原子含量较多,分子极性大,分子的缔合能力增强,导致分子量增加。

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    标签:综合论文技术中心改性沥青
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