蒸餾法測(cè)定瀝青蠟含量試驗(yàn)的影響因素及造成的后果

崔藝賢

(衡水市公路工程質(zhì)量監(jiān)督站)

蒸餾法測(cè)定瀝青蠟含量試驗(yàn)的影響因素及造成的后果

崔藝賢

(衡水市公路工程質(zhì)量監(jiān)督站)

瀝青中蠟分含量對(duì)路用性能極為不利，蠟含量檢測(cè)試驗(yàn)是一項(xiàng)極為重要的指標(biāo)，造成檢測(cè)誤差的因素有人、機(jī)、料、法、環(huán)等多種因素。嚴(yán)格按試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行檢測(cè)，以使試驗(yàn)誤差控制在允許范圍內(nèi)。

瀝青;蠟含量;影響因素;后果

1 適用范圍

本方法適用于采用裂解蒸餾法測(cè)定道路石油瀝青中的蠟含量。通過控制蠟含量控制瀝青的質(zhì)量。

2 不利影響

瀝青中蠟分是一個(gè)對(duì)瀝青路用性能極為不利的成分。目前用于公路的道路石油瀝青對(duì)蠟含量有嚴(yán)格的限制。蠟對(duì)瀝青路用性能的不利影響表現(xiàn)在以下幾方面。

(1)蠟在高溫時(shí)融化，使瀝青黏度降低，影響高溫穩(wěn)定性，增大溫度敏感性。

(2)蠟使瀝青與集料的親和力變小，影響瀝青的黏結(jié)力及抗水剝離性。

(3)蠟在低溫時(shí)結(jié)晶析出，分散在其他各組分之間，減少了分子間的緊密聯(lián)系，當(dāng)蠟結(jié)晶的大小超過膠束的界限時(shí)，便以不均相的懸浮物狀態(tài)存在于瀝青中，蠟相當(dāng)于瀝青中的雜質(zhì)，使瀝青的極限拉伸應(yīng)變和延度變小，容易造成低溫發(fā)脆、開裂。

(4)減小了低溫時(shí)的應(yīng)力松弛性能，使瀝青的收縮應(yīng)力迅速增加而容易開裂。

(5)低溫時(shí)的流變指數(shù)增加，復(fù)合流動(dòng)度減小，時(shí)間感應(yīng)性增加。對(duì)測(cè)定條件下有相同黏度的瀝青，在變形速率小時(shí)，含蠟的瀝青黏度更大，勁度也大，這也是造成瀝青面層溫縮開裂的原因之一。

3 影響因素

3.1 人的因素

人的熟練程度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響較大，這就要求試驗(yàn)人員既要能真正掌握試驗(yàn)規(guī)程，又要有很強(qiáng)的實(shí)操能力。

(1)在蒸餾過程中，要確保軟木塞與瓶口蓋嚴(yán)，防止在蒸餾過程中餾分從縫隙中冒出來，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響。

(2)蒸餾瓶支管與置于冰水中的錐形瓶連接要緊密，如果不緊就會(huì)造成餾分流失，蠟含量偏小。

(3)冰水能夠保證餾分能夠被及時(shí)液化。如果不及時(shí)液化錐形瓶中氣體會(huì)將錐形瓶與支管的連接處頂開，造成火災(zāi)。

(4)注意燃?xì)鉅t應(yīng)將蒸餾瓶周圍包住，不均勻加熱會(huì)造成蠟含量偏低。這是因?yàn)椴痪鶆蚣訜釁^(qū)域的瀝青中的蠟沒完全被蒸餾到餾出油中，使餾出油的收率減小，造成結(jié)果偏低。

(5)要注意蒸餾的速度。如果蒸餾速度過快，蒸餾過程中產(chǎn)生霧沫夾帶現(xiàn)象，瀝青中的少量膠質(zhì)和瀝青質(zhì)一起被氣流夾帶出來，這部分瀝青質(zhì)和膠質(zhì)很難完全洗膠，使餾出油質(zhì)量增加，造成蠟含量結(jié)果偏大;反之，蒸餾速度過慢，瀝青中的蠟不能全部蒸餾出來，造成蠟含量結(jié)果偏低。因此蒸餾過程中的速度和時(shí)間一定要控制好。

3.2 儀器設(shè)備因素

(1)當(dāng)使用燃?xì)鉄魰r(shí)，燃?xì)鉄魬?yīng)能保證將蒸餾瓶周圍包住，否則會(huì)造成不均勻加熱。

(2)分析天平:每一次使用分析天平前要進(jìn)行儀器設(shè)備自校準(zhǔn)，以保證天平的準(zhǔn)確使用。

(3)自動(dòng)制冷裝置:能夠保持其冷浴溫度保持在-20℃±0.5℃。如果溫度過高，不易結(jié)晶，做出的蠟含量較低。

(4)冷凍過濾裝置:由砂芯過濾漏斗、吸濾瓶、試樣冷卻筒、柱桿塞等組。①砂芯過濾漏斗的孔徑系數(shù)為10～16 μm。砂芯漏斗的孔徑對(duì)蠟含量測(cè)定結(jié)果有一定的影響，砂芯漏斗的孔徑越小，蠟沉淀物相應(yīng)會(huì)增加，其蠟含量結(jié)果偏高，反之結(jié)果偏低。

②柱桿塞與冷卻筒連接處漏液，餾分溶液未冷凍就餾走，蠟含量測(cè)定值偏小。

3.3 材料方面的因素

(1)由于蠟分的密度較輕，長(zhǎng)期熱態(tài)靜止存放會(huì)出現(xiàn)分離。所以要強(qiáng)調(diào)取樣時(shí)必須攪拌均勻，嚴(yán)格按照J(rèn)TG E20-2011(T0601-2011)的取樣方法進(jìn)行試驗(yàn)。

(2)向蒸餾瓶中裝入瀝青試樣保持在50±1 g，如果過多容易蒸餾不徹底，如果過少出現(xiàn)過蒸現(xiàn)象。

(3)用于脫蠟的餾分油質(zhì)量:取餾分值多少會(huì)影響含蠟量測(cè)定。若餾分取得少，冷凍分餾后的油分通過蠟層時(shí)滲濾較快較容易。而餾分取得多，滯留在濾板蠟層上的餾分也較多較厚。不考慮蠟含量高低而隨意取餾分油質(zhì)量，測(cè)量值離散性大，誤差增大。

3.4 環(huán)境方面的因素

(1)分析天平的環(huán)境:應(yīng)盡量保持在20℃左右，無振動(dòng)，無外界干擾的單獨(dú)房間。

(2)冷卻裝置:在20℃以下的環(huán)境下進(jìn)行。

4 小結(jié)

蠟對(duì)瀝青的溫度敏感性、黏結(jié)力、抗水剝離性等均有較大影響，所以瀝青中的蠟含量一直是國(guó)內(nèi)瀝青使用單位、生產(chǎn)單位、科研工作者關(guān)注的指標(biāo)。

［1］李福普，李闖民.公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程釋義手冊(cè)(JTG E20-2011)［S］.人民交通出版社.

［2］交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院.公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程(JTG E20-2011)［S］.人民交通出版社.

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2013-09-13