沥青标准规范：石油沥青产品及试验方法的新标准

标准与检测 石油沥青产品及试验方法的新标准 姚德宏1 张光庆1 张田英1 王金超2 11 中国石油化工集团公司沥青产品质量监督检验中心(淄博市255434); 21 胜利炼油厂 摘要 介绍了最近两年颁布实施的常用的沥青产品及试验方法标准与原标准的主要差 异,并对试验方法新标准的操作要点作了阐述。 关键词 沥青 标准 差异 操作要点 1 产品标准 111 SH 0522- 2000道路石油沥青标准 我国道路沥青标准自建国初期到1992年,虽 经几次修订,但一直沿用原苏联道路石油沥青标准 (原代号为SY1661), 1992年修订为SH0522- 92, 这次修订,不只是编号的变化,主要是体现在产品 质量标准要求的提高, SH0522- 92道路石油沥青 标准对促进当时的生产和使用起到了积极的作 用1。最近几年,我国道路沥青路面和沥青生产原 料及生产技术发生了很大的变化, SH0522- 2000 道路石油沥青标准即是根据这种变化对SH 0522- 92道路石油沥青行业标准进行修订的。 11111 SH 0522- 2000道路石油沥青技术要求2 SH 0522- 2000道路石油沥青标准由国家石 油和化学工业局2000年4月10日发布,2000年 10月1日实施,该标准代替SH 0522- 92。该标准 所属产品适用于中、轻交通量道路沥青路面,也可 作为乳化沥青和稀释沥青的原料(见表 1) 。 11112 SH 0522- 2000标准与SH 0522- 92标准 的主要差异: 2 a)取消了60号乙和100号乙两个牌号。 b)对各牌号道路石油沥青的针入度范围进行 了调整。 c)对200号道路石油沥青25延度规定了下 限。 d)取消60号和100号的针入度比及蒸发损 失项目,增加薄膜烘箱试验项目,包括质量变化、 针入度比及25延度,指标定为报告。 e)对延度的所有牌号加注“如25延度达不 到,15延度达到时,也认为是合格的。 ” 112 中国石油化工集团公司(SINOPEC)重交通 道路石油沥青企业标准? 为了满足我国修筑高等级道路的需要,1998 年SI NOPEC制订了Q?SHR003-1998 1号及 Q?SHR 004- 1998 2号高等级道路石油沥青试行 企业标准,该标准于1999年1月1日实施。经过 1年的实施, 2000年1月1日发布了Q?SHR003- 2000 1号及Q?SHR 004- 2000 2号重交通道路石 油沥青企业标准,该标准于2000年4月1日起实 施。 11211 Q?SHR 003- 2000、Q?SHR 004- 2000重 交通道路石油沥青技术要求3 Q?SHR 003- 2000 1号重交通道路石油沥青 的技术要求是参照埃索公司道路石油沥青实际质 量水平制定的,可满足铺筑高速公路等重交通道路 的使用要求,质量水平高于现行国家标准(GB?T 15180- 94)。Q? SHR 004- 2000 2号重交通道路 石油沥青的技术要求是根据交通部门对重交通道 路用石油沥青技术条件制定的,可满足铺筑二级以 上道路对沥青的使用要求,质量水平高于现行国家 2001年3月 石 油 沥 青 PETROL EUM A SPHAL T 第15卷第1期 ?收稿日期:20010109 作者简介:姚德宏,男,高级工程师。从事沥青研究工作。 在国内学术刊物和学术会议上发表论文20余篇。 标准(GB?T 15180- 94)(见表 2) 。 11212 Q?SHR 003- 2000、Q?SHR 004- 2000标 准与Q?SHR 003- 1998、Q?SHR 004- 1998标准 的主要差异 a)产品名称由高等级道路沥青改为重交通道 路沥青。 b)Q?SHR 003- 2000、Q?SHR 004- 2000,按 针入度划分,分别增加了AH- 110, AH- 50两个 牌号。 c)Q?SHR 003- 2000 AH - 90、AH - 70的 25密度由11011105改为11001105。 d)Q?SHR 003- 2000AH- 70薄膜烘箱试验 后针入度比由70%改为68%。 表1 SH 0522- 2000道路石油沥青技术要求 项 目 质 量 指 标 200号180号140号100号60号 试验方法 针入度?10- 1mm200300150200110150801105080GB?T 4509 延度3 (25 )?cm201001009070GB?T 4508 软化点? 30453545384842524555GB?T 4507 溶解度, %99109910991099109910GB?T 11148 闪点(开口)? 180200230230230GB?T 267 蒸发后针入度比, %506060-GB?T 4509 蒸发损失, %111-GB?T 11964 薄膜烘箱试验GB?T 5304 质量变化, %-报告报告GB?T 5304 针入度比, %-报告报告GB?T 4509 延度 (25 )?cm-报告报告GB?T 4508 注:3如25延度达不到, 15延度达到时,也认为是合格的。 表2 SI NOPEC重交通道路石油沥青质量指标 项 目 Q?SHR 003- 2000 AH- 110AH- 90 AH- 70AH- 50 Q?SHR 004- 2000 AH- 110AH- 90 AH- 70AH- 50 针入度?10- 1mm10012080100608040601001208010060804060 延度 (15 )?cm150100 软化点(环球法)? 42504452465447554050425244544555 溶解度(三氯乙烯 ), % 99159910 闪点(开口)? 230230 密度 (25 )?gcm- 311001105报告 蜡含量, %210310 薄膜烘箱实验 (163 , 5h) 质量损失, %018015015015112110018016 针入度比, %5050686850505558 延度?cm 25 -1001001007550 15 100100100报告报告报告报告报告 93第1期姚德宏等 1 石油沥青产品及试验方法的新标准 e)Q?SHR 003 -2000取 消 了AH -90、 AH- 70薄膜烘箱试验后25延度不小于100 cm 的指标。 f)Q?SHR 004- 2000 AH- 90薄膜烘箱试验 后15延度改为报告值。 113 GB?T 494- 1998建筑石油沥青标准 我国的建筑石油沥青产品早在1975年就建立 了国家标准GB494- 75。1985年重新审定一次, 1995年提出修订计划,1996年11月提出了代替 GB494- 85的报批稿。经国家质量技术监督局批 准,1998年12月1日开始实施GB?T494- 1998 建筑石油沥青标准。该标准是以GB494- 85建筑 石油沥青为基础,并结合我国的实际,非等效采用 A STM D312- 95屋顶用沥青的标准规格而修 订的,从而达到了增加建筑石油沥青牌号,提高质 量和合理利用资源的目的(见表 3) 。 表3 GB?T 494- 1998建筑石油沥青质量指标4 项 目 质 量 指 标 10号30号40号 针入度?10- 1mm102526353650 延度 (25 )?cm115215315 软化点(环球法)? 957560 溶解度, %9915 蒸发损失 (163 , 5h ), % 1 蒸发后针入度比, %65 闪点(开口)? 230 脆点? 报告 11311 GB?T 494-1998建筑沥青标准与GB 494- 85的主要差异 a)增加了一个牌号,原标准中只有10号和30 号两个品种,考虑到北方寒冷地区应用的实际和与 A STMD312相衔接,增加了一个品种40号。 b)将原来30号的软化点上限增加5,针入 度上限降低5个单位,延度也相应地降低015 cm。 这样,建筑沥青的品种增加了,能更好地适应不同 气候区的使用需要,又扩大了建筑沥青的资源,使 针入度范围由原来的1040,扩展到1050。 2 方法标准 211 GB?T4507- 1999沥青软化点测定法(环球法) GB?T 4507- 1999沥青软化点测定法(环球 法 ), 由国家质量技术监督局1999年8月10日发 布, 2000年6月1日实施。 该标准代替GB?T 4507 - 84。该标准等效采用美国试验与材料协会标准 A STM D36- 1995沥青软化点测定法 。 21111 GB?T 4507-1999标准与AST M D36- 1995、GB?T 4507- 1984的主要差异5 a)实验材料不同: A STM D36- 95中所采用 的加热介质有蒸馏水、甘油和乙二醇,而GB?T 4507- 1999只规定采用蒸馏水和甘油。因为蒸馏 水作介质测定软化点范围在3080,甘油作介 质测定软化点范围在80157,而乙二醇作介质 测定软化点范围在30110,并且人体与乙二醇 接触或吸入其蒸汽,对人体有害。鉴于环保问题, GB?T 4507- 1999不采用乙二醇做加热介质。 b)适用范围不同:GB?T 4507- 84只适用于 石油沥青, GB?T 4507- 1999不仅适用于石油沥 青,还适用于煤焦油沥青,方法名称由石油沥青 软化点测定法也改为沥青软化点测定法 。 c)实验条件不同:GB?T 4507- 84中环的下 边缘距下支撑板的距离为2514mm; GB?T 4507- 1999中环的下边缘距下支撑板的距离为25 mm。 d)误差要求不同:GB?T 4507- 1999对重复 性和再现性有如下规定: 重复性:同一操作者,对同一样品重复测定两 次结果之差不大于112。 再现性:同一试样,两个实验室各自提供的试 验结果之差不超过210。 21112 GB?T 4507- 1999沥青软化点测定法操作 要点 a)检查沥青软化点测定器是否符合规格要 求,如试样环的形状与几何尺寸、钢球的重量、钢 球定位器能否保证钢球位于试样环中央并确保钢 球顺利通过,中承板与下承板之间的距离及温度计 是否符合GB514中沥青软化点专用温度计的规格 要求。 b)所有石油沥青试样的准备和测试必须在 6 h内完成,煤焦油沥青必须在415 h 内完成。 小心 加热试样,并不断搅拌以防止局部过热,直到样品 变得流动。小心搅拌以免气泡进入样品中。 c)石油沥青样品加热至倾倒温度的时间不超 过2 h,其加热温度不超过预计沥青软化点的 042001年第15卷 石油沥青 110。 d)煤焦油沥青样品加热至倾倒温度的时间不 超过30 m in,其加热温度不超过煤焦油沥青预计 软化点的55。 e)如果重复试验,不能重新加热样品,应在干 净的容器中用新鲜样品制备试样。 f)若估计软化点在120以上,应将黄铜环与 支撑板预热至80100,然后将铜环放到涂有隔 离剂的支撑板上,否则会出现沥青试样从铜环中完 全脱落的现象。 g)向每个环中倒入略过量的沥青试样,让试 件在室温下至少冷却30 m in。对于在室温下较软 的样品,应将试件在低于预计软化点10以上的 环境中冷却30 m in。从开始倒试样时起至完成试 验的时间不得超过240 m in。 h)当试样冷却后,用稍加热的小刀或刮刀干 净地刮去多余的沥青,使得每一个圆片饱满且和环 的顶部齐平。 i)测定沥青软化点时,升温速度是影响测定 结果的重要因素之一。升温过快,所测得软化点偏 高,反之亦然。从浴槽底部加热使温度以恒定的速 率5?m in上升。为防止通风的影响必要时可用 保护装置。试验期间不能取加热速率的平均值,但 在3m in后,升温速度应达到 (5 01 5) ?m in,若 温度上升速率超过此限定范围,则此次试验失败。 j)试样环内表面应清洁干燥。 k)烧杯内液面必须至环架上的深度标记。环 架上任何地方尤其是中承板上不得有气泡。 如果有 气泡,应设法消除。 212 GB?T 4508- 1999沥青延度测定法 GB?T 4508- 1999沥青延度测定法由国家质 量技术监督局1999年8月10日发布,2000年6 月1日实施。该标准代替GB?T 4508- 1984。该标 准等效采用美国试验与材料协会标准A STM D113- 86 (1992)沥青延度测定法 。 21211 GB?T 4508-1999标准与GB?T 4508- 1984、AST M D113的主要差异6 GB?T 4508- 1999与GB?T 4508- 1984的主 要差异是适用范围不同。GB?T 4508- 1984适用 于测定石油沥青的延度,GB?T 4508- 1999不仅 适用于石油沥青延度,而且适用于煤焦油沥青的延 度,方法名称也由石油沥青延度测定法改为 沥青延度测定法 。 GB?T 4508- 1999与A STM D113的差别是 误差要求,即: a)GB?T 4508- 1999增加了对三次测定值的 限制。若三次测定值在其平均值的5%内,取平行 测定三个结果的平均值作为测定结果;若三次测定 值不在其平均值的5%以内,但其中两个较高值在 平均值的5%之内,则弃去最低测定值,取两个较 高值的平均值作为测定结果,否则重新测定。 b)A STM D113- 86 (1992)中的重复性和再 现性是以图的形式出现,对实际操作者来说使用不 方便,该标准把图转化成具体的数字,使用者一目 了然。 21212 GB?T 4508- 1999沥青延度测定法操作要 点 a)延度仪在开动时应无明显的振动,拉伸速 度应为 (5 01 25) cm?m in。 b)试件模具应符合规格要求,端模与侧模要 完全吻合。 c)小心加热样品,以防局部过热,直到完全变 成液体能够倾倒。 石油沥青样品加热至倾倒温度的 时间不超过2 h,其加热温度不超过预计沥青软化 点110;煤焦油沥青样品加热至倾倒温度的时间 不超过30 m in,其加热温度不超过煤焦油沥青预 计软化点的55。 d)除去试样中的杂质如水分、空气泡及其它 机械杂质。 e)使试样呈细流状自模的一端至他端往返注 入模内,不留死角并使试件略高出模具。 f)刮去高出模具的沥青时用热刀自模的中间 分别刮向两端,试样表面应刮得光滑平整,以保证 试件几何尺寸符合要求。 g)试件必须在规定的温度下冷却规定的时间 后在规定的条件下进行拉伸。 h)试件在拉伸过程应呈现直线延伸,如果沥 青细丝沉入槽底或浮于水面,则应在槽中加入氯化 钠水溶液或乙醇调整,使槽中水溶液的密度与试样 的密度相近后再进行测定。 i)应注意在侧模的内表面敷涂隔离剂。将模 具两端的孔分别套在滑板及槽端的金属柱上方可 14第1期姚德宏等 1 石油沥青产品及试验方法的新标准 去掉侧模。 213 GB?T 4509- 1998沥青针入度测定法 GB?T 4509- 1998沥青针入度测定法由国家 质量技术监督局1998年8月20日发布, 1999年2 月1日实施。该标准代替GB?T 4509- 1984。该标 准等效应用美国A STM D5- 95沥青针入度测定 法 。 21311 GB?T 4509-1998与GB?T 4509-1984 的主要差异 a)适用范围更宽,增加针入度350500的沥 青针入度,并对煤焦油沥青的试验条件作了规定。 b)样品的恒温方法,样品在水浴中恒温时应 将样品皿和平底玻璃皿一起放入恒温水浴中。 c)同时取样,在制备样品时一次取两个样品 皿,一个用于测试,另一个备用。 d)加热温度和时间,石油沥青加热温度不超 过软化点的90,加热时间不超过30m in,煤焦油 沥青加热温度不超过软化点的60,加热时间不 超过30 m in。 21312 GB?T 4509- 1998沥青针入度测定法操作 要点 a)针入度计测深机构灵活、 操作便利,连杆在 无明显摩擦下垂直运动,荷重符合规定要求。 b)标准针由硬化回火的不锈钢制成,洛氏硬 度为5460。 标准针几何尺寸符合标准要求,针尖 锐利无毛刺。 c)小心加热样品,不断搅拌以防局部过热,加 热到使样品能够流动。 加热时煤焦油沥青的加热温 度不超过软化点的60,石油沥青不超过软化点 的90。加热时间不超过30m in。加热、搅拌过程 中避免试样中进入气泡。 d)试样必须在规定的温度条件下冷却及规定 的温度条件下测定。 若试样冷却温度及测试温度高 于规定温度,则测得的针入度值偏大,反之则偏小。 e)标准针针尖与试样表面刚好接触。如果标 准针针尖尚未接触试样表面,即针尖与试样表面间 有距离,则结果偏大;若针尖已穿入试样,则结果 偏小。 因此,除了保证注入盛样皿的沥青量足够外, 必要时用放置在合适位置的光源反射来观察。 f)同一试样至少重复测定三次。每一试验点 的距离和试验点与试样皿边缘的距离都不得小于 10mm。 每次试验前都应将试样和平底玻璃皿放入 恒温水浴中,每次测定都要用干净的针。当针入度 超过200时,至少用三根针,每次试验用的针留在 试样中,直到三根针扎完时再将针从试样中取出。 针入度小于200时可将针取下用合适的溶剂擦净 后继续使用。 3 结束语 近两年,我国发布实施了一系列沥青标准,中 国石油化工集团公司沥青产品质量监督检验中心 作为沥青产品检测的国家级实验室,宣传贯彻沥青 标准是一项非常重要的工作。 本文就我国近两年发 布实施的常用的沥青标准与原标准的主要差异及 其方法标准的操作要点作了简要介绍,目的是通过 本文能将这些信息带给需要沥青标准的同仁。 希望 有关单位关注沥青标准信息,关注新旧标准的差 异,以便及时地按新标准组织沥青生产及产品质量 检验。 参考文献 1 范耀华,张昌祥,孙秀芬1 石油沥青标准化十年1 见:第 六次全国石油沥青技术交流会论文集,山东:中国石油 化工总公司沥青情报站, 199719:403409 2 中华人民共和国石油化工行业标准SH 0522- 2000道 路石油沥青 3 中国石油化工集团公司企业标准Q?SHR 003- 2000 1 号重交通道路沥青,中国石油化工集团公司企业标准 Q?SHR 004- 2000 2号重交通道路沥青 4 中华人民共和国国家标准GB?T 494- 1998建筑石油 沥青 5 中华人民共和国国家标准GB?T 4507- 1999沥青软化 点测定法(环球法) 6 中华人民共和国国家标准GB?T 4508- 1999沥青延度 测定法 7 中华人民共和国国家标准GB?T 4509- 1998沥青针入 度测定法 242001年第15卷 石油沥青 ABSTRACT PETROLEUM ASPHALT Q uarterly started publication in 1987 M ar. 2001 Vol . 15 No. 1 Serial 55 MQ I Petro2chem ical Corporation Abstract Properties of the individual crude oil and the blending crude oil from Tahe area are analyzed. M uch research work has been done on the preparation of high grade paving as2 phalt through m ixing Tahe third area oil w ith Tahe fourth area crude oil at different ratio. The feasibility of production of high grade paving as2 phalt by i mproving the said asphalt properties w as also discussed. Keywords Tahe crude oil H igh grade paving asphalt Preparation Performance ComparisonResearch on Two Kinds of M odif ied Asphalt and Their HomologousM ixtures W ang J ie,etc1J iangsu T ransportation Abstract A long w ith the rapid develop2 ment of transportation, the condition of heavy load and overload w as serious. O rdinary asphalt w as not conformable for some special sections of highw ay. Thus, performance comparison of two kinds of modified asphalt and their homologous m ixturesw as studied and analyzed. Keywords M odifiedasphalt W heel tracking stability M oisture stability Low tem2 perature anti2cracking performance RecentDevelopmentonPolymer M odif ied Asphalt Chen X inzhong,etc1S hanghai Comm unica2 tion U niversity Abstract A review w ith 24 references on polymer modified asphalt in pavement construc2 tion w as given. The emphasisw as put on the reac2 tions betw een polymer and asphalt. There are vul2 canization(crosslinkingreaction), reaction of functional groups on a copolymer or grafting polymer w ith special groups on asphalt and acidi2 fication among the reactions betw een polymers and asphalt. Good comprehensive performance of the polymer modified asphalt for pavement w as achieved by the reaction modification. Keywords A sphalt Polymer Reaction M odification Study on Effecting Factors of M odi- f ied Asphalt Soften ing Point ChenL ongzhi,etc1GuangdongP rovince road pavem ent company Abstract The effecting factors on soften2 ing point of modified asphalt w ere studied.The softening point of four typical modified asphalts (PE , SBS , SBR and EVA)w ere compared and studied.Then the effecting factors such as ba