沥青的生产与评价

1、沥青沥 青 产 品生产与评价第一部分 石油沥青产品的简介第二部分 石油沥青的生产工艺第三部分 石油沥青评价方法主要内容第一部分 沥青产品的简介 美国ASTM定义：沥青是指黑色或暗黑色粘稠状物(固体、半固体或粘稠状物)，有天然或人工制造而得，主要由高分子烃类所组成。 国内定义：暗褐色至黑色的，可溶于苯或二硫化碳等溶剂的固体或半固体有机物，是自然界天然存在的或是从原油经蒸馏得到的残渣。 铺路 (绝大部分) 防水(石油沥青纸、沥青油毡、防水油膏等) 防腐 绝缘何为沥青？何为沥青？沥青用途沥青用途沥青路优点：1、可以提高车速；提高运输效率；2、降低油耗；节省燃料油20%；3、降低运输成本20%-35%

2、；4、延长轮胎使用寿命；由平均5万公里延长到17万公里；5、延长汽车大修里程；由平均6万公里延长到24万公里；6、节省养路费及材料费20%-25%；7、行车的平稳性与舒适性提高； 为何用沥青？为何用沥青？1、按生产工艺、按生产工艺分类分类 直馏沥青、溶剂脱沥青、氧化沥青、调合沥青、乳化沥青、改性沥青2、按形态分类 液体沥青、固体沥青、稀释沥青、乳化液、改性体3、按用途分类 道路沥青、建筑沥青、防水防腐沥青、以用途与功能命名的各种专用沥青4、按牌号分类 30号沥青、50号沥青、70号沥青、90号沥青、110号沥青、130号沥青、改性沥青的I-C、I-D等等 石油沥青产品分类石油沥青产品分类 常用

3、的道路沥青常用的道路沥青石油沥青石油沥青50号沥青70号沥青90号沥青改沥青沥青改沥青沥青I-C级I-D级1 1、NB SH/T 0522-2010 行业标准 2、GB/T 15180-2010 国家标准3、JTG F40-2004 交通部标准 国内沥青产品的现行标准国内沥青产品的现行标准1、行业标准(NB SH/T 0522-2010) 适用于中、低等级道路及城市道路主干道的道路沥青路面，也可作为乳化沥青和稀释沥青的原料2、国家标准(GB/T 15180-2010 适用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路重交通道路石油沥青路面，也适用于其他各各等公路、城市道路、机场道面等以及作为乳化沥青

4、、稀释沥青和改性沥青的原料3、交通部标准(JTG F40-2004) 适用于所有路面，根据气候分区与不同等级(A、B、C级)进行选择使用。 怎样使用沥青？怎样使用沥青？第二部分 石油沥青的生产工艺沥青的质量沥青的质量可以通过可以通过资源优化资源优化工艺优化工艺优化得到改善得到改善石油沥青的生产石油沥青的生产1、常减压蒸馏 2、常减压蒸馏-氧化工艺3、常减压蒸馏-溶剂脱沥青-调合工艺石油沥青的常用生产工艺石油沥青的常用生产工艺常减压蒸馏工艺常减压蒸馏工艺常压炉常压炉原油原油汽油、柴油汽油、柴油 馏分油馏分油常压塔常压塔减压炉减压炉减压塔减压塔氧化塔氧化塔沥青常减压蒸馏常减压蒸馏- -氧化生产工艺

5、氧化生产工艺常减压塔常减压塔渣油渣油或重芳烃油或重芳烃油溶溶 剂剂 脱脱 沥沥 青青调和调和汽油、柴油、馏分油汽油、柴油、馏分油 脱沥青油脱沥青油沥青沥青原油原油常减压蒸馏常减压蒸馏溶剂脱沥青溶剂脱沥青调和工艺调和工艺调合罐调合罐第三部分 石油沥青的评价方法 在国际上流行以下几种代表性分级体系 针入度分级：中国，美国，日本，欧盟，澳大利亚， 印度，奥地利等 粘度分级(AC、AR分级)：美国 PG分级（Performance Grade)：美国道路沥青的评价体系道路沥青的评价体系 国内道路石油沥青评价主要有三个标准：国内道路石油沥青评价主要有三个标准： 1 1、NB SH/0522-2010NB

6、 SH/0522-2010 行业标准行业标准 2 2、GB/T 15180-2010GB/T 15180-2010 国家标准国家标准 3 3、JTG F40-2004JTG F40-2004 交通部标准交通部标准国内石油沥青评价标准国内石油沥青评价标准 NB SH/0522-2010NB SH/0522-2010 行业标准行业标准 GB/T 15180-2010 GB/T 15180-2010 国家标准国家标准 JTGJTG F40-2004 F40-2004 交通部标准交通部标准( (公路沥青路面施工技术规范公路沥青路面施工技术规范) ) JTGJTG F40-2004 F40-2004 交

7、通部标准交通部标准( (公路沥青路面施工技术规范公路沥青路面施工技术规范) )沥青等级沥青等级适用范围适用范围A级各个等级公路，适用于任何场所和层次B级高速公路、一级公路沥青下面层及以下层次，二级及二级以下公路的各个层次。用作改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。C级三级及三级以下公路的各个层次。根据公路等级、气候、交通、路面结根据公路等级、气候、交通、路面结构等因素，选择合适的标号、等级沥构等因素，选择合适的标号、等级沥青青。沥青指标简介沥青指标简介1 1、针入度、针入度 在试验条件下在试验条件下( (通常温度通常温度25 25 ，荷载，荷载100g,)100g,)，5 5秒

8、内秒内标准针贯入沥青的深度，称之为针入度，单位，标准针贯入沥青的深度，称之为针入度，单位，1/10mm1/10mm 试验方法：空冷空冷 倒样倒样 恒温恒温 测定测定 检验沥青稠度与划分沥青牌号沥青指标简介沥青指标简介2 2、软化点、软化点 在试验条件下，加热沥青达到在试验条件下，加热沥青达到( (软化至软化至) )某一稠度的某一稠度的温度，单位，温度，单位， 沥青高温性指标空冷空冷 倒样倒样 恒温恒温 测定测定 切平切平 越大越好 沥青指标简介沥青指标简介3 3、延度、延度 将沥青装入规定的模具里，在试验温度下的水浴中将沥青装入规定的模具里，在试验温度下的水浴中恒温，并按一定的拉伸速度，拉伸至

9、沥青丝断裂时的长恒温，并按一定的拉伸速度，拉伸至沥青丝断裂时的长度，称之为延度，单位，度，称之为延度，单位，cmcm 试验方法：沥青低温性能指标 空冷空冷 倒样倒样 恒温恒温 测定测定 切平切平 越大越好 沥青指标简介沥青指标简介4 4、薄膜烘箱试验、薄膜烘箱试验 在试验条件下在试验条件下( (通常温度通常温度163 163 ，5h)5h)，沥青在薄膜，沥青在薄膜盘中老化，检验沥青老化性能的变化情况。盘中老化，检验沥青老化性能的变化情况。 老化后沥青分析三个指标老化后沥青分析三个指标 质量变化：老化后沥青质量的变化情况，质量变化：老化后沥青质量的变化情况，%(%(越小越好越小越好) ) 针比：

10、针比： 老化前后针入度的比值，老化前后针入度的比值，%(%(越大越好越大越好) ) 延度：延度： 老化后沥青的延度，老化后沥青的延度，cmcm ( (越大越好越大越好) ) 检验沥青抗老化性能沥青指标简介沥青指标简介5 5、动力粘度、动力粘度 流体具有流动性，在外力的作用下内部产生相对运流体具有流动性，在外力的作用下内部产生相对运动，另一方面，在运动的状态下，液体还有一种抗拒内动，另一方面，在运动的状态下，液体还有一种抗拒内在的向前运动的特性，称为粘性，就是粘度，单在的向前运动的特性，称为粘性，就是粘度，单位位,pa.s,pa.s 检验沥青稠度沥青指标简介沥青指标简介6 6、蜡含量、蜡含量 沥

11、青中蜡质物质的含量，单位，沥青中蜡质物质的含量，单位，% % 蜡含量容易造成路面高温返油与低温开裂。蜡含量容易造成路面高温返油与低温开裂。 (越小 越好)沥青指标简介沥青指标简介7 7、闪点、闪点 加热沥青，油蒸汽与火接触发生闪为的最低温度，单加热沥青，油蒸汽与火接触发生闪为的最低温度，单位，位， (越大 越好)检验沥青安全性能指标沥青指标简介沥青指标简介8 8、溶解度、溶解度 用特定溶剂用特定溶剂( (三氯乙烯三氯乙烯) )溶解，过滤，测定可溶物质的溶解，过滤，测定可溶物质的含量，单位，含量，单位，% % 意义：检验沥青的杂质情况及沥青在生产过程的炭化意义：检验沥青的杂质情况及沥青在生产过程

12、的炭化情况。情况。 (越大 越好)检验沥青的纯度沥青指标简介沥青指标简介 路用性能路用性能指标指标高温性能指标软化点、60粘度低温抗裂性能指标延度抗老化性能指标薄膜烘箱沥青的施工及安全指标135粘度、闪点综合指标蜡含量、密度、溶解度、针入度指数以以60 粘度为基准粘度为基准粘度粘度(AC(AC、AR)AR)分级评价简介分级评价简介 粘度粘度(AC(AC、AR)AR)分级评价简介分级评价简介 道路沥青的性能道路沥青的性能PGPG分级评价简介分级评价简介PG 分级体系分级体系SHRPSHRP评价评价 PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotatio

13、nal Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16

14、 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34Avg 7-day Max, oC1-day Min, oC 1.00 kPa 2.20 kPa 20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin d d ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -