㈠ 常用的瀝青化學組分分析法有哪些
核心提示:常用的石油瀝青四組分分析方法有Corbett法和SARA法。
常用的石油瀝青四組分分析方法有Corbett法和SARA法。
美國ASTM D4124採用Corbett法,它將瀝青分為瀝青質(Asphaltenes)、飽和分(Saturates)、環烷芳香分(Naphthene aromatics)和極性芳香分(Polar aromatics)。
SARA法所指的四組分為飽和分(Saturates)、芳香分(Aromatics)、膠質(Resin)和瀝青質(Asphaltene),取四個詞的詞頭簡寫成SARA。SARA法在我國、日本等國家均已標准化。
㈡ 瀝青含量分析怎麼過程 怎麼計算
T 0735—2009 瀝青混合料中瀝青含量試驗(燃燒爐法)
1目的與適用范圍
1.1本方法適用於燃燒爐法測定瀝青混合料中瀝青含量,也適用於對燃燒後的瀝青混合料進行篩分分析.
1.2 本方法適用於熱拌瀝青混合料以及從路面取樣的瀝青混合料在生產、施工過程中的質量控制.
2 儀具與材料技術要求
(1)燃燒爐:由燃燒室、稱量裝置,自動數據採集系統、控制裝置、空氣循環裝置、試樣籃及其附件組成.
①燃燒室的尺寸應能容納3500g以上的瀝青混合料試樣,並有警示鍾和指示燈,當試驗重量的變化在連續3分鍾內不超過試驗重量的0.01%時,可以發出提示聲音.燃燒室的門在試驗過程中應該是鎖死的.
②稱量裝置,該標准方法的稱量裝置為內置天平,精度為0.1克,能夠稱量至少3500g重的試樣(不包括試樣籃的重量).
③燃燒爐具有數據自動採集系統,在試驗過程中可以實時檢測並且顯示重量,有一套內置的計算機程序來計算試樣籃重量的變化,並且能夠輸入集料損失的修正系數,進行自動計算、顯示試驗結果,並可以將試驗結果列印出來.
④燃燒爐應具有強制通風降低煙霧排放的設施,在試驗過程中燃燒爐的煙霧必須排放到室外,不得有明顯的煙味進入到試驗室里.
(2)試樣籃:可以使試樣均勻的攤薄放置在籃里,能夠使空氣在試樣內部及周圍流通,如果有2個及2個以上的試樣籃可以套放在一起.試樣籃由網孔板做成,一般採用打孔的不銹鋼或者其它合適的材料做成,通常情況下網孔的尺寸最大為2.36mm,最小為0.6mm.
(3)托盤:放置於試樣籃下方,以接受從試樣籃中滴落的瀝青和集料.
(4)烘箱:溫度應控制在設定值±5℃.
(5)天平:滿足稱量試樣籃以及試樣的質量,感量不大於0.1g.
(6)防護裝置:防護眼鏡、隔熱面罩、隔熱手套、可以耐高溫650℃的隔熱罩,試驗結束後試樣籃應該放在隔熱罩內冷卻.
(7)其它:大平底盤(比試樣籃稍大),刮刀、盆、鋼絲刷等.
3 准備試樣
3.1 按本規程T 0701瀝青混合料取樣方法,在拌和廠從運料卡車採取瀝青混合料試樣,宜趁熱放在金屬盤(或搪瓷盤)中適當拌和,待溫度下降至100℃以下時,稱取混合料試樣,准確至0.1g.
3.2 當用鑽孔法或切割法從路面上取得的試樣時,應用電風扇吹風使其完全乾燥, 但不得用錘擊以防集料破碎,然後置烘箱125°C±5°C加熱成鬆散狀態,並至恆重,然後適當拌和後稱取試樣質量,准確至0.1g.
3.3當混合料已經結團時不得用刮刀或者鏟刀處理,應該將試樣置於托盤中放在烘箱125℃±5℃中加熱成鬆散狀態取樣.
3.4最小試樣質量根據瀝青混合料的集料公稱最大粒徑按表T 0735-1選用.
表 T 0735-1 最小試樣質量要求
公稱最大粒徑,mm 試樣最小總量,g
4.75 1200
9.5 1200
13.2 1500
16 1800
19 2000
26.5 3000
31.5 3500
37.5 4000
4 標定
瀝青混合料在高溫燃燒過程,一些集料也會被燃燒掉,因此需要將這這部分損失量從總瀝青混合料損失量中去除,同時一些集料在高溫下會破碎,從而導致篩分燃燒前後的篩分結果差異.為了提高試驗的精度,對於每一種瀝青混合料都必須進行標定,以確定瀝青用量的修正系數和篩分級配的修正系數,當混合料的任何一檔料的料源變化或者單檔集料配比變化超過5%時均需要重新標定.
4.1按照瀝青混合料配合比設計的步驟,取代表性各檔料集料,將各檔集料放入105℃±5℃烘箱加熱至恆重,冷卻後按配合比配出5份集料混合料(含礦粉).
4.2將其中2份集料混合料進行水洗篩分.取篩分結果平均值為燃燒前的各檔篩孔通過百分率PBi,其級配需滿足被檢測瀝青混合料的目標級配范圍要求.
4.3分別稱量3份集料混合料質量mB1,准確至0.1g.按照配合比設計時成型試件的相同條件拌制瀝青混合料,如瀝青的加熱溫度、集料加熱溫度和拌和溫度等.
①在拌制2份標定試樣前,先將1份瀝青混合料進行洗鍋,其瀝青用量宜比目標瀝青用量Pb多0.3%~0.5%,目的是使拌和鍋的內側先附著一些瀝青和粉料,這樣可以防止在拌制標定用的試樣過程中拌和鍋粘料導致試驗誤差.
②開始正式拌制2份標定試樣,其瀝青用量為目標瀝青用量Pb.將集料混合料和瀝青加熱後,先將集料混合料全部放入拌和機,然後稱量瀝青質量mB2,准確至0.1g,將瀝青放入拌和鍋開始拌和,拌和後的試樣質量應滿足表T0735-1要求.拌和好的瀝青混合料應直接放進試樣籃中.
4.4預熱燃燒爐.將燃燒溫度設定538°C±5℃.設定修正系數為0.
4.5稱量試驗籃和托盤質量mB3,准確至0.1g.
4.6試樣籃放入托盤中,將加熱的試樣均勻地在試樣籃中攤平,盡量避免試樣太靠近試樣籃邊緣.稱量試樣、試驗籃和托盤總質量mB4,准確至0.1g.計算初始試樣總質量mB5(即mB4-mB3),並將mB5輸入燃燒爐控製程序中.
4.7將試樣籃、托盤和試樣放入燃燒爐,關閉燃燒室門,查看燃燒爐控製程序中顯示的mB4質量是否准確,即試樣、試驗籃和托盤總質量mB4差值不得大於5g,否則需要檢查試樣盤是否與燃燒室側壁接觸等,調整試樣盤的位置.
4.8鎖定燃燒室的門,啟動燃燒開始按鈕,進行燃燒.燃燒至連續三分鍾試樣質量每分鍾損失率小於0.01%時,燃燒爐會自動發出警示聲音或者指示燈亮起警報,並停止燃燒.燃燒爐控製程序自動計算試樣燃燒損失質量mB6,准確至0.1g.按下停止按鈕,燃燒室的門會解鎖,並列印試驗結果,從燃燒室中取出試樣盤.燃燒結束後,罩上保護罩適當冷卻.
將冷卻後的殘留物倒入大盤子中,用鋼絲刷清理試樣籃確保所有殘留物都刷到盤子中待用.
4.9 重復以上4.4~4.8步驟將第2份混合料燃燒,根據式(T0735-1)分別計算2份試樣的質量損失系數Cfi.
(T0735-1)
如果2個試樣的質量損失系數差值不大於0.15%,則取平均值作為瀝青用量的修正系數Cf.如果2個試樣的質量損失系數差值大於0.15%,則重新准備2個試樣按以上步驟進行燃燒試驗,這樣得到4個質量損失系Cfi,除去1個最大值和1個最小值,將剩下的2個修正系數取平均值作為瀝青用量的修正系數Cf.
4.10 如果瀝青用量的修正系數Cf小於0.5%,則瀝青用量的修正系數標定成功,按照4.12步驟進行級配篩分修正.
如果瀝青用量的修正系數Cf大於0.5%,則設定482℃±5℃燃燒溫度按照4.1~4.9重新標定,得到482℃的瀝青用量的修正系數Cf.如果482℃與538℃得到的瀝青用量的修正系數差值在0.1%以內,則仍以538℃的瀝青用量作為最終的修正系數Cf.如果修正系數差值大於0.1%,則以482℃的瀝青用量作為最終修正系數Cf.
4.11 確保試樣在燃燒室得到完全燃燒,如果試樣燃燒後仍然有發黑等物質說明沒有完全燃燒干凈.如果瀝青混合料試樣的數量超過了設備的試驗能力,或者一次試樣質量太多燃燒不夠徹底時,可將試樣分成兩等分分別測定,再合並計算瀝青含量.不宜人為延長燃燒時間.
4.12級配篩分.用最終瀝青用量修正系數Cf所對應的2份試樣的殘留物,進行水篩分,取篩分平均值為燃燒後瀝青混合料各篩孔的通過率PBi′.燃燒前、後各篩孔通過率差值均符合表T0735-2的范圍,則取各篩孔的通過百分率率修正系數CPi=0,否則需要進行燃燒後混合料級配修正,CPi=PBi′-PBi.
表T0735-2 燃燒前後混合料級配差值允許值
篩孔 ≥2.36mm 0.15mm~1.18mm 0.075mm
允許差值 ±5% ±3% ±0.5%
5 試驗方法和步驟
試驗時應該按照標定時確定的最終瀝青用量的修正系數Cf並在相同條件進行瀝青混合料瀝青用量的測定.
5.1將燃燒爐預熱到設定溫度(設定溫度與標定溫度相同).將瀝青用量的修正系數Cf輸入到控製程序中,將列印機連接好.
5.2 將試樣放在105℃±5℃的烘箱中烘至恆重.
5.3 稱量試驗籃和托盤質量m1,准確至0.1g.
5.4試樣籃放入托盤中,將加熱的試樣均勻地在試樣籃中攤平,盡量避免試樣太靠近試樣籃邊緣.稱量試樣、試驗籃和托盤總質量m2,准確至0.1g.計算初始試樣總質量m3(即m2-m1),將m3作為初始的試樣質量輸入燃燒爐控製程序中.
5.5 將試樣籃、托盤和試樣放入燃燒爐,關閉燃燒室門.查看顯示質量是否准確,即試樣、試驗籃和托盤總質量m2不得大於5g,否則需要調整試樣盤的位置.
5.6 鎖定燃燒室的門,啟動燃燒開始按鈕進行燃燒.
按照標定時4.8相同條件燃燒至連續三分鍾試樣質量每分鍾損失率小於0.01%結束,燃燒爐控製程序自動稱量試樣燃燒損失質量m4,准確至0.1g.
5.7 按照式(T0735-2)計算修正後的瀝青用量P,准確至0.01%.此值也可由燃燒爐控製程序自動計算、顯示出來.
(T0735-2)
5.9 燃燒結束後,取出的試驗籃罩上保護罩將試樣適當冷卻後,將試驗籃殘留物倒入大盤子中,用鋼絲刷清理試樣籃確保所有殘留物都刷到盤子中,進行水篩分,得到燃燒後瀝青混合料各篩孔的通過率Pi′,修正得到混合料級配Pi(即P i′-CPi).
6 允許誤差
瀝青用量的重復性試驗的允許誤差0.11%,復現性試驗的允許差為0.17%.
7 報告
同一瀝青混合料試樣至少平行測定兩次,取平均值作為試驗結果.報告內容應包括燃燒爐類型、試驗溫度、瀝青用量的修正系數、試驗前後試樣質量和測定的瀝青用量試驗結果.並將標定和測定時的試驗結果列印並附到報告中.當需要進一步進行篩分析試驗時,還需要包括各篩孔通過率的修正系數和混合料的篩分試驗結果