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《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
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
【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
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。
普通沥青热老化后四组分变化规律研究
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。
渣油族组成(四组分)分析实验步骤表
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。
沥青四组分测定方法的讨论
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
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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 29 220.5
B 64.9 48.6 26 244.1
C 65.2 48.9 29.2 227.9
D 66.1 48.9 27.3 221.9
E 69.8 48.7 25.8 216.8
F 69.4 49.5 33 211.4
2.2 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。
3实验结果与讨论
6组重交沥青的四组分含量如表2所示。
表1 6组重交沥青样品的四组分含量
编号ω饱和分/ % ω芳香分/ % ω胶质/ % ω沥青质/ % ω油分/ %
A 9.00 60.13 20.84 10.01 69.13
B 15.40 57.40 14.70 12.40 72.80
C 13.70 54.13 20.14 11.47 67.83
D 13.77 56.80 18.14 10.17 70.57
E 15.74 56.36 16.00 9.38 72.10
F 14.60 52.70 22.72 9.12 67.30
（1） 油分对沥青性能的影响
沥青中的饱和分和芳香分统称为油分。
从图2中所示，随着油分在沥青中的质量分数增大，软化点呈下降趋势。
饱和分是一种非极性油分，相对分子质量在300至1000左右，主要是含直链和支链的烷烃和环烷烃的混合物。
饱和分在沥青中的含量一般为5％～20％。
芳香分在沥青四组分中分子量最低，通常是黄红色粘稠液体，相对分子质量约为500至2000。
芳香分在沥青中的含量一般为40％～65％。
在沥青的胶体结构中，芳香分和饱和分一起构成连续相，使胶质-沥青质胶胞能稳定分散其中，是胶溶沥青质分散介质的主要部分。
由于油分的相对分子质量较小和油分对沥青质的分散作用，因此油分越多，分子量大的重组分越少，沥青的软化点越低、针入度越大。
在本实验中油分的含量和沥青的针入度没有呈现一定的逻辑关系，油分的含量与软化点也不是完全成正关系，是由于沥青的软化点和针入度是沥青中各个组分共同作用的结果，实验结果与理论分析并不矛盾。
图2 油分质量分数与软化点的关系
（2） 胶质对沥青10℃延度的影响
从图3中可以得知，胶质的含量与沥青的10
℃的延度成正关系。
胶质的质
48.548.648.748.848.94949.149.249.349.449.549.6
67.00
68.00
69.00
70.00
71.00
72.00
73.00
74.00
软化点数值
油分质量分数/%
量分数越大，沥青的10℃延度越大。
胶质也称为树脂，比沥青质有更强的极性，相对密度在1．00附近，相对分子质量大约在1000至2000之间或更大一些。
胶质在沥青中的含量一般为15％～30％。
胶质的分子结构中含有相当多的稠环芳香族和杂原子的化合物，在沥青中属于强极性的组分，是沥青质的扩散剂和胶溶剂。
胶质对沥青的比例在一定程度上决定沥青胶体结构的类型。
由于胶质的极性较强，使得沥青有良好的塑形和黏附性，能够提高沥青的延度。
所以当沥青中胶质的含量增加是，延度也随之增大。
图3 胶质质量分数和沥青10℃延度的关系
（3） 沥青质对沥青25℃针入度和60℃动力黏度的影响
从图4和图5中可以看出，随着沥青质含量的增加，沥青的25℃针入度和60℃动力黏度也变大。
沥青质是复杂的芳香环物质，有很强的极性，相对密度大于1，相对分子质量一般都在1000以上。
沥青质在沥青中的含量一般为5％～25％。
沥青质的存在对沥青的感温性和耐热性都有正面的影响，且在高温时仍有较大的黏度。
沥青质含量的多少影响着沥青的流变特性，表现为沥青质含量增加，沥青黏度提高，软化点上升，针入度下降。
24262830323414.00
16.00
18.00
20.00
22.00
24.00
10℃延度数值
胶质的质量分数/%
图4 沥青质质量分数与针入度的关系
图5 沥青质量分数与60℃动力黏度的关系
结论
通过对6组重交沥青四组分的分析，发现沥青的各组分队沥青的性能有如下关系：
（1） 随着沥青中的油分含量的增大，沥青质含量的减少，沥青的软化点和动力黏度呈下降趋势，针入度呈上升趋势。
由于沥青软化点、针入度的值是沥青中各个组分共同作用的结果，所以并不是所有实验结果都严格遵循这个结论。
（2） 胶质的含量与延度有关。
随着胶质的含量增加，沥青的延度也增大。
64656667686970718.5
9.5
10.5
11.5
12.5
13.5
25℃针入度数值
沥青质的质量分数
/%
2052102152202252302352402452508.00
9.00
10.00
11.00
12.00
13.00
60℃动力黏度数值
沥青质的质量分数/%
参考文献
[1]．景彦平．沥青结构及高聚物改性沥青机理研究[D]．长江大学，2005．
[2]．阙国和，刘晨光，陈月珠，梁文杰．道路沥青的化学组成和使用性质间关
系1987(06)．
[3]．王翠红，余玉成，王子军．道路沥青的化学组成对低温性能的影响．现代
交通技术，20()5，增刊1：21－24．
[4]．王永刚，廖克俭，丛玉风，杨彦海．沥青化学组成与其使用性能间的灰熵
分析[期刊论文]-石油沥青2003,17(4)．。