沥青四组分分析的实验研究

沥青四组分判定标准《沥青四组分判定标准：开启沥青世界的神秘钥匙》嘿，各位沥青爱好者们！你们知道吗？在这神秘的沥青世界里，就如同游戏玩家需要通关秘籍一样，沥青四组分的判定标准那可是超级重要的呀！要是不搞清楚这些标准，就好像在沥青的迷宫里瞎转悠，永远也找不到正确的方向，那可就太悲催啦！一、“神秘侠客”饱和分：稳定的基石“饱和分呀，那可是沥青世界里的神秘侠客，默默守护着稳定性的江湖。

”饱和分就像是沥青大厦的稳固基石，虽然不那么起眼，但却至关重要。

它的含量决定了沥青的一些基本性能，比如粘性和流动性。

就好比一个团队里那个总是默默做事，但却不可或缺的人一样。

如果饱和分的含量不合适，那沥青就可能变得要么太“粘人”，要么太“调皮”，不好掌控啦！比如说在铺路的时候，沥青的粘性不合适，那路可就铺得歪七扭八，成了“波浪路”啦！二、“活力精灵”芳香分：赋予灵动“哇哦，芳香分就像是沥青世界里的活力精灵，让一切都变得那么灵动有趣！”芳香分可是有着独特魅力的家伙。

它就像是给沥青注入了活力的魔法药水，让沥青具有更好的延展性和可加工性。

可以想象一下，如果沥青没有了芳香分，那岂不是像个呆板的木头人，毫无生气可言。

在实际应用中，芳香分的合理存在能让沥青在施工过程中更加顺利，不会出现那种硬邦邦、难以操作的情况。

就像我们在玩泥巴的时候，加点水让泥巴变得软软的、好塑形一样。

三、“坚韧战士”胶质：凝聚的力量“胶质呀，绝对是沥青世界里的坚韧战士，凝聚一切的力量源泉！”胶质就如同连接各个部分的强力胶水，让沥青具有更好的整体性和耐久性。

它像是一个团结大家的领袖，让沥青的各个组分紧密地结合在一起。

如果胶质的含量不够或者质量不佳，那沥青就可能变得脆弱易碎，就像一个不团结的团队，一遇到困难就散架了。

比如在高温或者重载的情况下，没有足够胶质的沥青可能就会出现裂缝、损坏等问题，那可就麻烦大啦！四、“神秘大师”沥青质：核心的关键“沥青质啊，那可是沥青世界里的神秘大师，掌控着一切的关键所在！”沥青质可以说是沥青四组分中最为重要和神秘的一个。

石油沥青四组分测定法
石油沥青四组分测定法是一种常用的测定石油沥青质量的方法，它将石油沥青分为四个组分：饱和分、芳香分、胶质和沥青质。

下面是石油沥青四组分测定法的步骤：
1. 准备试样：将石油沥青取出一定量，放入干燥的烧杯中，加入一定量的蒸馏水，并用玻璃棒搅拌均匀。

2. 测定饱和分：将试样放入加热器中，加热至一定温度，并保持一定时间，然后冷却至室温。

用干燥剂吸收其中的水分，再用蒸馏水稀释至一定体积，最后用比重计测定其比重。

根据样品的质量和体积计算出饱和分的含量。

3. 测定芳香分：将试样放入加热器中，加热至一定温度，并保持一定时间，然后冷却至室温。

用干燥剂吸收其中的水分，再用蒸馏水稀释至一定体积，最后用紫外光谱法测定其中的芳香分含量。

4. 测定胶质：将试样放入加热器中，加热至一定温度，并保持一定时间，然后冷却至室温。

用干燥剂吸收其中的水分，再用蒸馏水稀释至一定体积，最后用酸度计测定其中的胶质含量。

5. 测定沥青质：将试样放入加热器中，加热至一定温度，并保持一定时间，然后冷却至室温。

用干燥剂吸收其中的水分，再用蒸馏水稀释至一定体积，最后用硫酸钠法测定其中
的沥青质含量。

通过以上四个步骤，可以测定出石油沥青中的四个组分的含量，从而了解石油沥青的成分和性质。

【谈建筑石油沥青的成分与技术性能】石油沥青技术性能实验报告石油沥青是石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品。

它是一种有机胶凝材料，在常温下呈固体、半固体或粘性液体，颜色为褐色或黑褐色。

建筑上主要使用建筑石油沥青制成各种防水材料制品或现场直接使用。

1 石油沥青的组成与结构1.1 石油沥青的组分石油沥青是由众多高分子碳氢化合物及其非金属（主要为氧、硫、氮等）衍生物组成的复杂混合物。

因为沥青的化学组成复杂以及同分异构特点，对组成进行分析很困难，因此一般不作沥青的化学分析，只从使用角度，将沥青中化学成分及14质极为接近，并且与物理力学性质有一定关系的成分，划分为若干个组，这些组即称为组分。

在沥青中各组分含量多寡，与沥青的技术性质有着直接关系。

沥青中各组分的主要特性简述如下。

1.1.1 油分油分为淡黄色至红褐色的油状液体，是沥青中分子量最小和密度最小的组分。

在170℃较长时伺加热，油分可以挥发。

油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有机溶剂中，但不溶于酒精。

油分赋予沥青以流动性。

1.1.2 树脂沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质（半固体），分子量比油分大。

沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。

中性树脂能溶于三氯甲垸、汽油和苯等有机溶剂，但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低，它赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性。

中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。

1.1.3 地沥青质地沥青质为深褐色至黑色固态无定形物质，正戊烷，但溶于三氯甲垸和二硫化碳，染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。

地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、粘性的重要组成部分，其含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆。

1.2 石油沥青的胶体结构在石油沥青中，油分、树脂和地沥青质是石油沥青中的三大主要组分。

油分和树脂可以互相溶解，树脂能浸润地沥青质，而在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。

沥青四组分对沥青影响的研究摘要：沥青组分可分为沥青质、胶质、饱和分和芳香分四种，组分含量决定沥青的物理力学性能与流变性能，甚至对微观性能也有一定的影响。

因此本文针对沥青四组分的分离、沥青组分对沥青性能的影响进行了分析。

基于上述分析，对沥青老化后性能的变化进行了解释，这对于分析不同油源沥青性质的差异具有重要的意义。

关键词：沥青四组分、沥青性能0 前言沥青主要用于沥青路面的修筑，沥青性能的好坏影响了沥青路面的使用寿命。

不同油源和不同加工过程的沥青具有不同的化学性质，这造成了沥青性质的变化多样，也为我们分析沥青的性质带来了一定的困难。

对于沥青而言，沥青的内部组成是影响沥青性能与稳定性的重要因素[1]，更好的研究沥青内部组分的构成对我们分析沥青的性质、提高性能具有非常重要的意义。

研究人员根据组分极性和化学性质将沥青分成了四个组分：饱和分、芳香分、胶质和沥青质（简称SARA）。

其中沥青质和胶质中极性分子较多，被称为极性组，而饱和分和芳香分中由于非极性分子较多，被称为非极性组。

沥青的四组分对沥青的高低温性能和沥青混合料的路用性能有非常重要的影响，因此研究人员对其进行了许多研究。

有学者利用沥青四组分对性能的影响，根据各种沥青中四组分含量的差异对沥青按照比例混合，以实现优化沥青性能的目的[2]。

还有研究将沥青的四组分分离，按一定比例重新添加原基质沥青中，形成具有一定规律组分含量的衍生沥青，以此研究沥青组分对性能的影响[3]。

1 四组分对沥青性能的影响沥青作为一种粘弹性材料，其流变性能是一个重要的性能表征指标。

研究人员将宏观性能与微观性能结合起来，对宏观性能进行测试，并通过手段将其与微观性能结合起来，分析沥青内部组分差异的宏观表现，有利于分析沥青中各组分的作用，沥青的流变性能一般通过动态剪切流变仪进行测定。

研究人员通过灰色分析将沥青的性能与沥青组分相关联[4]，通过对基质沥青老化前后性能指标进行测试，为将来根据沥青组分不同预测沥青高低温性能提供可能性。

Science &Technology Vision科技视界0引言沥青是一种复杂的有机混合物,长时间暴露在空气中,受到空气(氧化作用)、日光(紫外线作用)、气温、降水及车辆重复荷载等作用,产生一系列氧化、挥发、聚合,乃至沥青内部结构发生变化,最终导致沥青路用性能逐渐衰退[1]。

因而研究沥青的老化规律及老化机理,具有重要的战略实践意义,也是解决我国公路沥青路面所面临的重要问题。

长安大学材料学院[2]从2002年至今都在对其普通沥青热老化四组分变化规律研究,从研究成果上看是有非常好的成果的,对沥青路面的应用方面,以及对改性沥青方面的研究是有很多的研究成果。

在道路建设过程中以及对沥青路面的养护过程中用更加科学的方法来延长沥青路面的寿命,起到了非常好的效果。

武汉工程大学[3]对SBS 改性沥青热老化过程四组分变化规律研究,它把普通沥青进行了SBS 改性,让沥青性能得到了改善,在抗老化方面有更好的表现。

1原材料及试验方法(1)试验所用原材料为新疆克拉玛依90#A 级沥青。

(2)设计方案:1)沥青针入度试验在老化时间(5h )不变,老化温度呈(153℃、163℃、173℃)变化规律研究。

老化温度(163℃)不变,老化时间呈(5h 、10h 、15h )变化规律研究。

2)沥青延度试验是在老化时间(5h )不变的情况下,老化温度呈(153℃、163℃、173℃)的变化规律研究。

在老化温度(163℃)不变,老化时间呈(5h 、10h 、15h )的变化规律研究。

3)沥青软化点试验是在老化时间(5h )不变的情况下,老化温度呈(153℃、163℃、173℃)的变化规律研究。

在老化温度(163℃)不变,老化时间呈(5h 、10h 、15h )的变化规律研究。

4)沥青化学组分研究,研究其老化沥青四组分含量变化规律,即是1g 沥青中的沥青质含量、饱和分含量、芳香分含量、胶质含量的百分比随老化时间变化和老化温度变化的变化规律。

2号瓶。一号瓶用60-70℃(热)正庚烷分三次洗涤
5
将滤纸装入抽提器，利用2号瓶的滤液回流一个多小时，至流下的液体为无色。
6
将1号瓶加入60ml甲苯，装上带滤纸的抽提器，回流(140℃)约1h，至流下的液体为无色。
7
将2号瓶中的滤液浓缩至10ml左右，留作上柱子分析。
渣油族组成（四组分）分析实验步骤表
步骤
实验内容
1
准备干净的锥形瓶20个，编号（A1-A5，B1-B5，C1-C5，D1-D5），称量并记录编号为1、3、4、5的瓶的重量。
2
称取1g左右的样品装入1号瓶，加入75ml的正庚烷，摇匀，回流半个多小时。温度120℃
3
将回流完的1号瓶放在暗处静置一个小时，沉淀沥青质。
加甲苯—乙醇（1：1）40ml冲洗柱子。
（胶质）
13
加甲苯40ml冲洗柱子。
14
加乙醇40ml冲洗柱子。
15
溶剂全部从柱子流出后，去掉底部的棉花，在柱子上面加水，用双联球加压，用废液瓶将氧化铝接出，最后用水将柱子冲洗干净。
16
将1、3、4、5号瓶中蒸出大部分溶剂，再放在真空烘箱中，在120℃条件下真空干燥一小时，取出，冷却至室温后称重，计算族组成数据。
8
将柱子中装入氧化铝，加30ml石油醚进行润湿，下面用3号瓶接滴下的液体。
9
柱上面液体全部进入氧化铝后，加入2号瓶中浓缩的滤液，用热的正庚烷清洗2号瓶中的残留物，清洗液也倒入柱中。滤液全部进入氧化铝后，再加少量氧化铝。
10
加石油醚50ml冲洗柱子。（饱和分）
11
加甲苯80ml冲洗柱子。（芳香分）
12
17
关掉所有电源，整理实验台，实验完毕。

沥青四组分测定方法浅谈
沥青是一种重要的建筑材料，它是由多种不同物质组成的混合物，其中有四种组分是沥青最主要的组成部分，也是用于分析和质量控制的最重要的参数。

因此，本文将讨论沥青四组分测定的方法。

沥青的四种组分是沥青油、填料、玻璃纤维和粉尘。

沥青油是一种柔韧的液体，具有良好的填充性能，它有助于提高沥青的延展性，增强沥青的粘结性和耐抗腐蚀性。

填料是一种固体颗粒，它增强了沥青的强度，增加了沥青混凝土的耐久性。

玻璃纤维是一种非常轻，但强度很高的纤维，它是用于防止裂缝和增强抗拉强度的很重要的原料。

最后，粉尘是一种细小的颗粒，它能改善沥青的工作性能，提高沥青的抗冻性和耐久性。

沥青四组分的测定是沥青研究的关键，通常有三种方法可用于测定：加热失重法、热重分析法和烧剩率法。

加热失重方法是一种最简单和常用的测定方法，它通过在固定温度下加热沥青，然后计算它的失重率来测定沥青的四种组分。

然而，此方法的精度有限，受到温度的影响较大。

热重分析法是一种常用的高精度测定方法，它通过在不同的加热速率下加热样品，然后计算各组分的重量比例来测定沥青的四种组分。

此方法的精度比上述方法高得多，不受温度影响；然而，它需要耗费大量时间和经费，而且要求严格操作，操作不当容易出错。

烧剩率法是一种简便的方法，它可以在短时间内测定沥青的四种组分。

该方法的质量只有加热失重法的一半，但耗费的时间和经费都比加热失重法要少得多。

总而言之，沥青四组分测定方法非常重要，可以用来分析和控制沥青的质量，提高沥青的机械性能。

上述三种方法各有优缺点，选择其中一种需要根据实际需要和情况进行权衡。

ａ ）可 参考 《 氧化 铝 吸 附法 测定 原 油 中 沥青
质、 胶 质及 蜡 含量 》 一 文 中规 定 “ 冷 却后 取 下
收稿 １ ３ 期 ：２ ０ １ ２—１ ２—１ ２ 。
国 内 目前现行 的沥青 四组分 测定 方法 为 Ｎ Ｂ ／
Ｓ Ｈ ／ Ｔ ０ ５ ０ ９ －２ ０ １ ０《 石 油沥 青 四 组分 测 定法 》 。
２ ． １ 氧化铝 的活化
石 油沥 青组分 测定 法 中规 定按 氧化铝净 重加 入 １ ％ 的蒸馏水 。研究 也 表 明 ，在 保证 分 离效 果 的前 提 下 提 高 柱 收 率 ，最 佳 氧 化 铝 含 水 量 为 ｌ ％ 。当水含 量 为 １ ％ 时 ，柱 收率 一 般 在 ９ ０ ％ 以 上 ，且 溶剂 对饱 和分 、芳 香分 、胶质 ＋沥青 质 的
和分、芳香分、胶质和沥青质 四种化学成分… 。
由于 沥青化 学组成 结构 的复 杂性 ，通 常利用 沥青 在 不 同溶剂 中 的选 择性 溶解 或在 不 同吸附 剂上 的 吸 附 ，将沥 青分离 为几 个化 学性质 接 近而 又与其
附于氧化铝色谱柱上，依 次用正庚烷 （ 或 石油
醚） 、甲苯 、甲苯 一乙 醇展 开 洗 出 ，对应 得 到 饱
ｄ ）Ｓ Ｙ ／ Ｔ ７ ５ ５ ０ －２ ０ ０ ４《 原 油 中 蜡 、胶 质 、
有实际意义。
关键词：石 油沥青
四组 分
实验
沥青是石油中分子量最大、组成及结构最为
复杂 的部 分 。Ｌ Ｗ．Ｃ ｏ ｒ ｂ ｅ ｔ ｔ 提 出 将 沥 青 分 为 饱
将试样用正庚烷沉淀出沥青质，过滤后 ，用 正庚烷回流除去沉淀中夹杂的可溶分 ， 再用甲苯

四组分分析法是将沥青分离为沥青质、饱和分、芳香分和胶质。

其组分性状见表6-2。

表6-2 石油沥青四组分分析法的各组分性状按照四组分分析法，各组分对沥青性质的影响，根据科尔贝特的研究认为：饱和分含量增加，可使沥青稠度降低（针入度增大）；树脂含量增大，可使沥青的延性增加；在有饱和分存在的条件下，沥青质含量增加，可使沥青获得低的感温性；树脂和沥青质的含量增加，可使沥青的粘度提高。

焦油的分析1）测定沥青质含量：（1）称取焦油样1 g(W，准确到 0.0001 g)于经恒重的磨口锥形瓶中，按每克试样加50mL溶剂之比例加入正庚烷。

（2）将锥形瓶1、抽提器、冷凝器相连，放到电热套上，打开冷凝水，加热回流0.5h，使样品与正庚烷混合均匀，停止加热，待溶液冷却后取下锥形瓶1，盖好塞子。

在暗处静置1h，使沥青质沉淀完全。

（3）在装有定量滤纸的玻璃漏斗上过滤，先将锥形瓶 1 中上部溶液倒入，滤液收集于锥形瓶2中，最后将沉淀及溶液摇动倒入漏斗，瓶 1 中残留物用 50～60℃热正庚烷 30 mL分 3 次洗涤，洗涤液亦倒入漏斗，滤液收集于锥形瓶 2 中。

（4）折叠带有沉淀的滤纸，并放入抽提器中，将锥形瓶 2 同抽提器、冷凝器相连，在电热板上回流 1 h，除去沥青质中夹杂的油质及胶质。

（5）回流完毕后稍冷却，取下瓶 2，在瓶 1 中加苯 30 mL，装上抽提器和冷凝器，在电热板上回流 1 h，抽提到流下的液体无色为止。

（6）冷却后取下瓶1，在水浴上赶去大部分溶剂，放到真空烘箱内，在105～110℃、53.3～66.7 KPa负压下放置 1 h，取出冷到室温，称重为。

（7）将锥形瓶 2 放在水浴上，赶去溶剂后即得脱沥青质试样。

2）测定饱和分、芳香分、胶质含量：（1）将（7）节得到的全部脱沥青质试样加热溶解后用 10 mL石油醚稀释。

（2）在吸附柱下端塞少许棉花，上部填装氧化铝 40g，敲紧后加入石油醚30 mL预湿吸附柱。

第一章组分1、组分：可溶质：去掉沥青质后的，包括沥青中的油分和胶质的组分。

溶于低分子烷炷。

沥青质：采用固左溶质比，用轻质烷炷溶解所得高分子量组分。

碳青质：为半油焦质（石油沥青中含疑很少，道路沥青中一般少于0.2%）油焦质：不溶于二氧化硫的沥青组分。

（石油沥青中一般不含）石—胶质：可溶质用硅胶或氧化铝吸附后，不能用低分子烷坯冲洗脱附下来，但能用苯-乙醇冲溶y洗脱附下来的物质。

质I含蜡汕或称油分：用以上吸附方法后，低分子烷炷可以冲洗脱附下来的部分。

含蜡油经稀释、冷冻、结晶、过滤后得到的固体部分称为蜡，液体部分称为油。

沥青的生产：1、直接蒸锚2、氧化法：使沥青稠化，温度敏感性降低，针入度指数增大。

主要生产髙软化点的建筑沥青。

3、溶剂法4、调配法2、煤沥青组分：1、游离碳：不溶于苯，高温分解。

游离碳含量增加，可提髙粘度和高温稳左性，但低温脆性增加；2、树脂：硬树脂提髙粘滞性，软树脂使沥青具有塑性：3、油分：使沥青有流动性。

技术性质（与石油沥青相比）：1、温度稳泄性低2、粘附性好3、耐候性较差4、塑性较差5、防腐蚀性较好3、石油沥青：有较高的粘结性、抗性和抗磨性：硬度大，针入度小，遇冷不变脆，软化点高，遇热不变黏：防水防潮性能好，蒸发损失小，融化时对环境伤害低。

4、道路沥青规格及要求：要求：1、良好粘结性和持久粘附性2、没有车印3、车辆高速转弯时无推移现象。

4、具有良好的刹车性能5、夜行时有良好的反光功能。

分类：粘稠沥青：针入度（25°C）在40-200之间，软化点在3O-5O°C之间。

使用时必须加热, 利于和石料的拌合和渗透。

一般以针入度作为分类指标，以软化点、伸长度、蒸发后针入度比等作为控制指标。

高速公路、一级公路、夏季髙温、髙温持续时间长、重载交通、山区及丘陵上坡段、服务区、停车场等车速慢的路段宜采用稠度大、6o°c粘度大的沥青：对冬季寒冷的地区、交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小低温粘度大的沥青；对温差大、年温差大的地区宜选用针入度指数的的沥青：当髙温和低温要求发生矛盾时应优先考虑满足髙温性能的要求。

沥青化学组分试验（四组分法）1 目的与适用范围本方法适用于采用溶剂沉淀及色谱柱法进行道路石油沥青的四组分成分分析。

2 仪具与材料2．1 沥青质抽提器：由球形冷凝器及100 mL 抽提器组装而成，见图1 。

图1 沥青质抽提器（单位：m m）2．2 玻璃吸附柱：外面带夹套，热水循环保温，形状及尺寸如图2 。

2．3 真空干燥箱。

2．4 高温炉：0 ℃～1000 ℃，有自动温度控制器。

2．5 恒温水槽：控温准确度为1 ℃。

2．6 磨口锥形瓶（200 mL ～250 mL）、磨口冷凝器、磨口弯管、牛角管。

2．7 量筒（20 mL 、50 mL 、100 m L）。

2．8 氧化铝：层析用、中性，粒度0．15 m m ～0．075 m m （100 目～200 目），比表面积大于150 m 2／g ，孔体积250 m m 3／g 。

2．9 石油醚：60 ℃～90 ℃，分析纯。

2．10 正庚烷：分析纯。

2．11 甲苯、无水乙醇、丙酮：分析纯。

2．12 硅胶：细孔、粒度0．42 m m ～0．15 m m （40 目～100 目）。

2．13 分析天平：感量不大于1g 、1 mg 、0．1 mg 各一个。

2．14 定量滤纸：中速Φ110 m m ～125 m m 。

2．15 干燥器。

图2 玻璃吸附柱（单位：m m）2．16 电热板（电热套）。

2．17其他：瓷蒸发皿（300 m L）、吸液管、蒸馏水、大细口瓶、玻璃漏斗、漏斗架、二联橡皮球等。

3 方法与步骤3．1 准备工作3．1．1 将沥青质测定器、玻璃吸附柱、锥形瓶等洗净、编号，并置105 ℃±5 ℃的烘箱中烘干至恒重，称其质量，准确至0．1 mg 。

3．1．2 活化氧化铝：将氧化铝倾人瓷蒸发皿，并置于高温炉（500 ℃）中加热6h 。

然后，取出瓷蒸发皿置干燥器中，冷却至室温，将氧化铝装入已称质量的细口瓶中，并用吸液管加入氧化铝质量1 ％的蒸馏水，塞紧橡皮塞。

➢粘度与动稳定度的关系 ➢粘度与车辙变形速率的关系 ➢粘度与抗剪安全系数GSF的关系 ➢动力粘度与临界车辙温度的相关
• 粘度与粘附性之间的关系
粘度与沥青组分的关系
1. 以传统四组分分析方法得出的结果
表中饱和分、芳香分、胶质及沥青质分别以S，Ar，R 和At表示，沥青的平均分子量以M表示。
从表中可以看 出，沥青在120℃， 150℃， 180℃高温 条件的粘度与饱和 分或芳香分、胶质、 沥青质3个参数简单 回归的相关系数都 大于0.9。沥青质和 胶质等重质成分使 高温粘度升高，饱 和分或芳香分等轻 质成分使高温粘度 降低。
参考文献
[1] 周卫峰, 张秀丽, 原健安, 等. 基于沥青与集料界面粘附性的抗剥落剂的开发[J]. 长安大 学学报(自然科学版), 2005(02).
[2] 宋福义. 国内外典型道路沥青抗车辙性能的对比研究[J]. 石油炼制与化工, 2007(04). [3] 吴伟峰, 周灿锋, 陈守明, 等. 乳化沥青恩格拉粘度的影响因素研究[J]. 石油沥青,
恩格拉粘度计法
• 恩格拉粘度计法（煤沥青、乳化 沥青）
原理：
Ev
tT tW
试验步骤：详见《公路工程沥青
及沥青混合料试验规程》（JTG
E20-2011）T0622的相关规定。
影响因素：乳化沥青的存放时间、 搅拌时间、控温精度等。
条件粘度的测试方法
➢ 标准粘度计法
标准粘度计适用于测定液 体石油沥青、煤沥青、乳 化沥青等流动状态时的粘 度。
粘度指标
1.牛顿流型沥青的粘度
根据牛顿内摩擦定律：
F A V
H
= A dv
dy
F （Pa）
A
dv （s1）

沥青四组分分析的实验研究摘要石油沥青广泛应用在道路建设中，不同的加工工艺使得沥青的组成成分不同。

本文主要利用四组分分离法，考察了沥青中不同组分对沥青软化点、针入度、延度和动力黏度的影响。

实验结果表明，沥青的化学组成决定了沥青的使用性能。

沥青中油分越多、沥青质越少，软化点和60℃动力黏度越小，25℃针入度越大；沥青中的胶质越多，10℃延度越大。

关键词：四组分；针入度；软化点；延度1前言沥青是有一些极其复杂的高分子的碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属的衍生物所组成的混合物，一般可分为天然沥青、石油沥青和焦油沥青三大类。

道路沥青主要是石油沥青。

沥青组分是不同领域根据各自不同的需求将沥青混合物划分为几种组分。

我国道路沥青一般分为四种组分：沥青质、胶质、芳香分、饱和分[1]。

沥青的每一组分都反映了沥青的不同性质，组分划分有利于研究沥青的性质[2-4]。

沥青中的饱和分、芳香分、胶质和沥青质的存在形式如图1所示[1]，其中饱和分和芳香分统称为油分。

沥青的化学组分不是简单的混合或溶解，大多数沥青都是以胶体溶液的形式存在。

按照胶体结构理论，沥青是以相对分子质量很大的沥青质为中心，在周围吸附了一些极性较大的胶质形成胶团，分散在油分中。

2试验部分2.1 原料实验原料为6个连续批次的金陵70#A重交沥青（分别编号为A、B、C、D、E、F）。

6组重交沥青样品的25℃针入度、软化点、10℃延度和60℃动力粘度指标如表1所示。

图1 沥青胶体结构表1 重交沥青指标编号针入度/0.1mm 软化点/℃延度/cm 动力黏度/(Pa·s)A 68.1 48.4 29 220.5B 64.9 48.6 26 244.1C 65.2 48.9 29.2 227.9D 66.1 48.9 27.3 221.9E 69.8 48.7 25.8 216.8F 69.4 49.5 33 211.42.2 实验内容按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》分别测量6个重交沥青样品的四组分含量，分析沥青的组分对重交沥青性能的影响。

石油加工炼制中，石油的组成和性质，对下游产品的收率 和产品质量有至关重要的作用，为了进一步分析石油的烃类化 学组成，通常有三种表示方法［１］：一是单体烃组成，此方法仅适 用于表征石油气及石油低沸点馏分的组成，例如利用气相色谱 技术逐一分析出汽油馏分中的几百种单体化合物；二是结构族 组成，将石油烃类结构看成由烷基、环烷基和芳香基这三种结 构单元组成；三是族组成，将石油分成化学结构相似的几类化 合物。对于减压渣油、沥青等重油，目前常用的是用溶剂处理 法和液相色谱法将其分成饱和分、芳香分、胶质、沥青质四个组 分，或将其进一步分成饱和分、轻芳烃、中芳烃、重芳烃、轻胶 质、中胶质、重胶质、沥青质八个组分。
３． ６
由表１ 可知，３ 个样品的柱收率都较正常范围（９０％ ～ ９８％）偏低，３ 个样品的密度均较低，可推测油样品质较好，饱和 分含量应较高。将四组分实验收集的饱和分用气相色谱做模
因催化裂化原料油与沥青等重油的性质仍存在较大差异， 标准中某些分析操作条件的表述不够全面和详细，因此针对催 化裂化原料油分析方法提出以下一些实验要求，以获取准确度 更高的实验结果。
１ 催化裂化原料油四组测定方法概述
催化裂化原料油四组分测定基本方法和流程与ＮＢ／ ＳＨ／ Ｔ ０５０９ －２０１０《石油沥青四组分测定法》基本一致。具体实验方 法简述如下［２］：
原料油多为各类石油产物的混合原料油，方法中需一定温度蒸
发出溶剂和进行烘干，因此需要分析样品初馏点大于２５０℃ 。 而对于原油，一方面原油含水和机械杂质较多，在测定过程中
会产生较大影响，另一方面，原油中含有低沸点馏分，在实验过
程中蒸出和烘干溶剂会有损失，而造成结果的不准确，因此该
方法并不适用于原油的分析。
： Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ＳＡＲＡ ｉｎ ＦＣＣ ｆｅｅｄ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ． Ｔｈｅ ｈｉｇｈ ， ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙ ｃａｎ ｇｕｉｄｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＦＣＣ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ （“ ”）， ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＮＢ ／ ＳＨ ／ Ｔ ０５０９ － ２０１０ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ａｓｐｈａｌｔ ＳＡＲＡ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ ， ， ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｅｔｃ． ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ＳＡＲＡ ｏｆ ＦＣＣ ｆｅｅｄ ， ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｎｄ ｈａｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｒｅｖｉｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ． ： ； ； Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｆｅｅｄ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ＳＡＲＡ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ

目录第一章绪论 (1)§1-1 沥青材料概述 (1)§1-2 沥青材料的粘性与粘附性 (3)§1-3 沥青粘度与粘附性的研究现状 (6)§1-4 关于本课题研究 (9)第二章沥青与集料粘附性的评价方法 (10)§2-1 沥青与集料粘附性基本理论 (10)§2-2 影响沥青与集料粘附性的因素 (13)§2-3 沥青与集料粘附性的评价方法 (15)第三章试验材料基本分析 (21)§3-1 沥青材料试验分析 (22)§3-2 集料性质试验分析 (24)§3-3 水煮法粘附性试验 (25)第四章沥青的粘度试验分析 (28)§4-1 试验原理 (28)§4-2 Brookfield粘度试验设备与规程 (32)§4-3 Brookfield粘度试验结果 (34)第五章沥青的组分试验分析 (39)§5-1 沥青的组分分析概述 (39)§5-2 沥青的四组分试验设备与规程 (44)§5-3 沥青的化学组分试验结果 (47)第六章试验结果分析 (51)§6-1 沥青的粘度与粘附性试验结果分析 (51)§6-2 沥青的化学组分与粘附性试验结果分析 (56)§6-3 对沥青粘附性的认识 (62)第七章结论与建议 (65)参考文献 (67)致谢 (69)第一章绪论§1－1 沥青材料概述沥青作为一种非常重要的土工材料，被广泛应用于道路工程和建筑防水工程中。

据历史记载，最早的沥青路面建成于公元前600年前的巴比伦王国，但这种技术不久便失传了。

一直到19世纪，人们才又开始用沥青来筑路。

1833年，在英国开始进行煤沥青碎石路面铺装；1854年，在巴黎首次用碾压法进行沥青路面铺装；1870年前后在伦敦、华盛顿、纽约等地采用沥青作路面铺装。

5.沥青的化学组成对石油沥青性质的影响沥青的化学组成与沥青的胶体性能的关系沥青中的饱和分含量不能过多，饱和分过多，将使沥青中分散介质的芳香度降低，不能形成稳定的胶体分散体系。

沥青中芳香分的存在是必需的，它的存在提高了沥青中分散介质的芳香度，使胶体体系易于稳定。

胶质本身具有较好的塑性和粘附性，是沥青中必不可少的组分，它能使沥青质稳定的交融于体系中。

沥青的化学组成与沥青的胶体性能联系需要指出的是沥青质对沥青性能的影响不仅与沥青质的数量有关系，同时还与沥青质与可溶质的组成结构有关。

但沥青质本身的H／C比较低，相对分子量较大时，他就较难于溶胶中分散，也就更容易析出。

当可溶质的芳香度较小时，胶质的含量不足，则沥青的胶束稳定性就会下降。

由此可见沥青中各个组分之间的相互关系是比较复杂的，必须在数量上和性质上都能很好的保证沥青胶体体系的稳定，沥青才能具有良好的使用性能。

四组分对沥青性质针入度、软化点、粘度的影响日本COSMO公司的田中晴等人对沥青的化学组成与沥青物理性质的影响进行深入的研究，考察沥青的针入度、软化点、高温粘度等指标与沥青组成及相对分子量由表中的内容可以看出：沥青中重质成分（沥青质、胶质）使针入度变小、软化点增加、高温粘度增加；轻质成分（饱和分、芳香分）使针入度增加、软化点降低、高温粘度降低；而对于针入度和高温粘度来说它与沥青的组成之间是指数关系，沥青组成发生很小变化就会对针入度和高温粘度产生很大的影响。

大量研究显示，沥青质的存在可以改善沥青的高温性质，但沥青质含量过多，会使沥青的延度大大降低，易于脆裂。

饭岛通过对大约20种沥青的研究得出：软化点＝－*×10-1×A－×10-3×S＋由此可以看出沥青质对软化点的影响最大，随着沥青质含量的增加软化点增加。

而胶质和芳香分增加时软化点稍有下降，饱和分含量增加软化点稍有降低。

从上面的分析可以看出沥青质降低针入度,增加软化点,增加高温粘度，芳香分和饱和分增加针入度,降低软化点,降低高温粘度；四组分对沥青延度的影响随着大量研究显示芳香分有助于改善沥青的延度。

第42卷第6期 当 代 化 工 Vol.42，No. 6 2013年6月 Contemporary Chemical Industry June，2013收稿日期：2012-12-29作者简介：单宝龙（1986-）男，辽宁抚顺人，硕士研究生，2013年毕业于辽宁石油化工大学化学工艺专业，研究方向：重质油加工。

E-mail：534097983@。

通讯作者：王雷（1963-），女，教授，研究方向：重质油加工。

E-mail：Wl20020121@。

四组分分析法研究老化改性沥青单宝龙1，孙敬军1，高会娟1，王 雷1，曹 萍2（1. 辽宁石油化工大学 石油化工学院，辽宁 抚顺 113001； 2. 抚顺矿业集团页岩油化工厂，辽宁 抚顺 113001）摘 要：选取辽河油田生产的沥青为原料，加入废旧橡胶粉和催化裂化油浆，在高速剪切机的作用下制备橡胶改性沥青，研究老化时间对沥青软化点、针入度、延度的影响。

实验结果表明：随着老化时间的增加，软化点升高，针入度和延度降低，饱和分、芳香分与胶质的含量降低，沥青质含量升高。

关 键 词：废胶粉；改性沥青；针入度；软化点中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2013）06-0743-03Study on Aging Modified Asphalt by Four-Component AnalysisSHAN Bao-long 1，SUN Jing-jun 1，GAO Hui-juan 1，WANG Lei 1，CAO Ping 2(1. School of Petrochemical Engineering ，Liaoning Shihua University ，Liaoning Fushun 113001, China ； 2. Fushun Mining Group Co.,Ltd.—Shale Oil Chemical Plant ，Liaoning Fushun 113001，China)Abstract : Crumb rubber and FCC slurry were used to modify asphalt from Liaohe oilfield by high shearing technology, and rubber modified asphalt was gained. Effect of aging time on softening point, needle penetration and ductility of rubber modified asphalt was analyzed. Experimental results show that ,with increasing of the aging time ，the softening point increases, needle penetration and ductility decrease ，content of saturates, aromatics and resins decreases ，asphaltene content increases.Key words : Crumb rubber powder; Modified asphalt; Needle penetration; Softening point随着现代经济的飞速发展，公路与道路都发生了很大的变化[1]。