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道路沥青的感温性(一)

不过沥青中的蜡对沥青感温性的影响,则有着统一的看法,它在许多文献中都有论述,一 致认为蜡使沥青的高温粘度变小,低温粘度增大,也就是说它将促使路面夏季软化,冬天发脆, 蜡含量越高, PI、PVN、VTS都将变小, 说明蜡的影响是不好的。

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 目前,通常改善道路沥青的感温性的措施都集中在两个途径上:

 ①在沥青的生产部门,认真选择原油,炼制温度敏感性低的沥青,使其具有更好的路用性能;

 ②在沥青应用部门,通过采用各种类型的改性措施改善沥青(或沥青混合料)的感温性。

 众所周知,炼制沥青必須有适宜的原料油,并不是所有的石油都适宜于炼制道路沥青,世 界上大约有1500多种原油,其中只有260种用于生产道路沥青。日本从世界各地进口原油, 经过选择,只用其中的4种原油生产道路沥青。我国的原油资源并不丰富,其中大庆、胜利、辽 河、华北四大油田占80%以上,这些原油基本上都是石蜡基原油,是生产燃料油和润滑油的优 质原料,但由于其蜡含量较高,不适宜于炼制道路沥青。20世纪80年代起克拉玛依、欢喜岭、 单家寺等稠油资源的开发,不仅为我国原油开阔了新的领域,也为道路沥青的生产提供了新的 转机,为提高我国道路沥青的质量提供了资源上的保证。表2-1-12列出了我国重质油的资源 情况


 目前,我国已经利用一部分稠油资源炼制道路沥青,其中辽河油田已经基本上做到了分 采、分输、分炼,并利用稠油生产了合格的重交通道路沥青,在东北及华北地区的高速公路上得 到了应用。克拉玛依九区的稠油也已经生产了相当数量的稠油沥青,只是由于运输比较困难, 影响了它向沿海发达地区供货。但胜利油田的单家寺原油刚研制成功不久便改变开采工艺, 使稠油与稀油混杂,致使不能生产合格的重交通道路沥青。 与陆上原油开发的同时,我国海上原油的开发也取得了可喜的成绩。其中渤海油区分为埕北、勃海、锦州、绥中、昌黎等油田。渤海原油有的很轻,近似凝析油,也有的很重,近似渣油。 绥中油田的SZ36-1属于低含蜡、低凝点环烷基原油(性质见表2-1-13),是生产道路沥青的好原 料。我国盘锦北方沥青股份有限公司已经利用此原油生产了通途牌重交通道路沥青,通过了 交通部的技术鉴定,该研究成果获得了交通部科技进步三等奖。其他一些炼油厂也开始使用 此原油生产出合格的重交通道路沥青。

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 SZ36-1油田为我国自营区,初步勘察储量可达2.4亿吨,年开采能力为100~300万吨, 1993年开始开采。表2-1-14列出以渤海SZ36-1原油为原料采用实沸点蒸馏得到的直馏沥青 的性质。由表中的结果可以看出,切割温度在468~500℃范围内,虽能得到各项指标都符合重 交通道路沥青技术要求的系列产品,但其针人度指数都小,沥青的感温性不能满足“八五”科技 攻关提出的PI大于-1的要求(表2-1-10)。只有经蒸馏工艺及氧化工艺的优化,才可以改善道 路沥青的这一性质。这足以说明原油是影响沥青产品性质的主要因素,但不是唯一的因素。


 氧化法生产重交通道路沥青是一种比较成熟的沥青生产工艺,已被广泛采用,20世纪80 年代末欢喜岭原油就采用轻度氧化工艺生产了高质量的重交通道路沥青。但是,随着原料性 质及产品要求不同,氧化的工艺条件也不同。北方公司在试验室采用径高比为1:6的氧化釜 进行氧化,选择氧化风量为200m/t·h,氧化温度为270℃,氧化时间为0.3h、0.8h、1.3h、2.3h 时,得到的各种牌号的重交通道路沥青,其性质指标如表2-1-15所示。


 表中AH-130是直馏沥青,AH-110,AH-90,AH-70及AH-50都是以AH-130氧化得到的。这 些产品性质的分析结果表明,通过氧化工艺,沥青的感温性指标PI大幅度提高,氧化沥青的针 入度指数明显高于直馏沥青,各个牌号的重交通道路沥青的针入度指数均能满足PI大于-1的 要求。表中60℃和135℃的粘度结果也表明,这些沥青的粘度也是较高的。 


应该注意的是,虽然表中AH-50(1)产品其他性能如PI、粘度等都得到了改善,但15℃延度 只有26cm,使低温性能有所损失,这显然是过氧化造成的。为此,在工艺上提高了氧化原料的 切割温度,调整氧化原料的针入度为107(0.1mm),氧化后得到产品AH-50(2),其低温性能得 到了改善。这一结果表明,改善沥青的高温性能,同时还必须兼顾其他性能,生产沥青的氧化 原料的优化也是很重要的。 现在北方公司已经正式利用渤海原油生产通途牌重交通道路沥青,经试验,AH-90号产品 的感温性能和薄膜烘箱后15℃的延度等均不亚于进口沥青。


此文关键词: 感温性 道路沥青