您現(xiàn)在的位置：首頁 > 檢測項(xiàng)目 > 其他檢測

瀝青的組分分析

1對1客服專屬服務(wù)，免費(fèi)制定檢測方案，15分鐘極速響應(yīng)

可選形式：電子報(bào)告紙質(zhì)報(bào)告

可選語言：中文報(bào)告英文報(bào)告

發(fā)布時(shí)間：2025-03-10 14:42:26 更新時(shí)間：2025-03-09 14:43:40

點(diǎn)擊：0

作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

瀝青的組分分析是評估其性能、優(yōu)化生產(chǎn)工藝及預(yù)測路用性能的核心手段，通常采用四組分分析法（SARA分析），結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)（如SH/T 0509、ASTM D4124）及行業(yè)規(guī)范。以下是系統(tǒng)化的檢測方案與操作指南：

一、核心分析方法與標(biāo)準(zhǔn)

1. 四組分分析法（SARA）

將瀝青分離為 飽和分（Saturates）、芳香分（Aromatics）、膠質(zhì)（Resins）、瀝青質(zhì)（Asphaltenes），流程如下：

瀝青質(zhì)（Asphaltenes）分離
- 溶劑沉淀法：取1g瀝青溶于40倍體積正庚烷（C?H??），攪拌30min，靜置24h后過濾（孔徑0.45μm），殘?jiān)鼮闉r青質(zhì)。
- 標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D6560，瀝青質(zhì)含量范圍通常為5-25%。
可溶質(zhì)（Maltenes）分離
- 柱層析法：將可溶質(zhì)（瀝青除去瀝青質(zhì)后的部分）通過氧化鋁或硅膠層析柱，依次用不同極性溶劑沖洗：
  - 飽和分：正庚烷沖洗，收集流出液。
  - 芳香分：甲苯?jīng)_洗。
  - 膠質(zhì)：甲苯/乙醇（1:1）混合液沖洗。
- 標(biāo)準(zhǔn)：SH/T 0509，典型比例：飽和分10-30%，芳香分30-50%，膠質(zhì)20-40%。

2. 儀器分析法

紅外光譜（FTIR）
- 通過特征峰（如2920cm?¹為飽和C-H，1600cm?¹為芳香C=C）半定量分析組分。
核磁共振（¹H-NMR）
- 區(qū)分脂肪氫（δ=0.5-2.0ppm）與芳香氫（δ=6.5-8.5ppm），計(jì)算芳香度（fa=AaromaticAtotalfa?=Atotal?Aaromatic??）。

二、檢測設(shè)備與試劑

步驟	設(shè)備/試劑	關(guān)鍵參數(shù)
瀝青質(zhì)沉淀	正庚烷（≥99%）、玻璃纖維濾膜	正庚烷/瀝青體積比40:1
柱層析分離	層析柱（內(nèi)徑20mm）、氧化鋁（活度Ⅰ）	氧化鋁用量：10g/g可溶質(zhì)
溶劑回收	旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（40-60℃）	真空度≤-0.09MPa
紅外光譜分析	FTIR光譜儀（Nicolet iS10）	分辨率4cm?¹，掃描32次

三、操作流程示例（四組分法）

樣品前處理
- 取1.0g瀝青樣品（精確至0.0001g），溶于40mL正庚烷，超聲分散10min。
瀝青質(zhì)分離
- 靜置24h后抽濾，濾紙于105℃烘干至恒重，計(jì)算瀝青質(zhì)含量：瀝青質(zhì)(%)=濾渣質(zhì)量樣品質(zhì)量×100瀝青質(zhì)(%)=樣品質(zhì)量濾渣質(zhì)量?×100
可溶質(zhì)分離
- 將濾液（可溶質(zhì)）濃縮后上樣至氧化鋁層析柱，依次用正庚烷、甲苯、甲苯/乙醇沖洗，收集各組分。
- 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除溶劑，稱量飽和分、芳香分、膠質(zhì)質(zhì)量。

四、結(jié)果解讀與應(yīng)用

1. 組分與性能關(guān)系

組分	對瀝青性能的影響	典型范圍
瀝青質(zhì)	提高高溫穩(wěn)定性，過量導(dǎo)致低溫脆性↑	5-25%
膠質(zhì)	增強(qiáng)粘結(jié)性，延緩老化（抗氧化作用）	20-40%
芳香分	溶解膠質(zhì)與瀝青質(zhì)，改善流變性，含量低易導(dǎo)致相分離	30-50%
飽和分	降低黏度，過量導(dǎo)致軟化點(diǎn)↓、溫度敏感性↑	10-30%

2. 應(yīng)用建議

道路瀝青優(yōu)化：
- 若高溫車轍嚴(yán)重，可增加瀝青質(zhì)含量（如摻配硬質(zhì)瀝青或改性劑SBS）。
- 若低溫開裂，需降低瀝青質(zhì)/膠質(zhì)比例，提升芳香分溶解能力。
老化評估：
- 老化后膠質(zhì)減少、瀝青質(zhì)增加，可通過組分變化率（如膠質(zhì)損失＞15%）判斷老化程度。

五、常見問題與解決方案

問題	原因分析	解決方案
層析柱堵塞	可溶質(zhì)未完全溶解或氧化鋁活性不足	增加正庚烷用量，活化氧化鋁（150℃, 4h）
組分交叉污染	溶劑極性梯度控制不當(dāng)	嚴(yán)格按甲苯→甲苯/乙醇順序沖洗，分段收集
紅外光譜基線漂移	樣品厚度不均或KBr壓片不透明	研磨至2μm以下，控制壓片壓力10MPa

通過科學(xué)的組分分析，可精準(zhǔn)調(diào)控瀝青性能，提升路面耐久性。建議結(jié)合 動(dòng)態(tài)剪切流變（DSR） 與 彎曲梁流變（BBR） 測試，形成多維度性能評估體系。生產(chǎn)企業(yè)需定期檢測原料批次，確保組分穩(wěn)定性（如瀝青質(zhì)波動(dòng)≤3%）。