石油沥青产品标准的分级

大约从1900年开始, 对沥青这一产品有了具 体 的 技 术 要 求, 1888 年 H 1D 1Bow en 发 明 了
Bow en 针入度仪, 经多次改进, 发展成为国际通
用的标准试验仪器。 1903 年, A STM 制定了针入 度的标准试验方法, 经多次改进已经成为大多数 国家所采用的针入度测定法。
a) 25℃的温度基本反映了沥青路面常用的温
度, 因此用25℃的针入度 ( 反映了沥青的粘度) 比
第1期
张玉贞等 石油沥青产品标准的分级
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a ) 粘度是物质固有的性质, 而不是经验数值; b ) 60℃接近于沥青路面的最高使用温度, 能
沥青粘度分级, 产品标准同样没有考虑沥青在常 温和低温下的使用性能。
状态下, 沥青的粘度与剪切速率有关, 沥青的针 入度不同, 在测定过程中剪切速率也不同;
c) 在25℃具有同样性能的沥青, 在高温或低
温下可能存在较大的差别, 没有反映沥青在不同 使用温度区间内的性能。 通过这些规格指标, 难以 确定与石料拌和时的温度和路面压实温度。
2 石油沥青粘度分级 211 新鲜沥青60℃粘度分级
212 薄膜烘箱后沥青的60℃粘度分级
的沥青: S 级沥青, 沥青的试验数据描绘在 B TDC 图上成一条直线, 它代表了蜡含量较低的一类沥 青。 由同一种原油生产的具有不同针入度级别的 沥青在 B TDC 上表现为一组直线, 直线越靠近坐 标下方说明沥青的针入度越大, 它们的斜率相同 说明它们具有相同的感温性。 由不同原油生产的 沥青一般具有不同的斜率, 说明它们具有不同的 感温性。 B 级沥青, 即氧化沥青, 在 B TDC 图上出 现两条相交的直线, 在高温范围内与同一来源的 非氧化沥青斜率基本相同, 在低温区直线的斜率 较小。 W 级沥青, 一般是含蜡较高的沥青, 在高温 区和低温区出现两条斜率基本相同但不能相交的 直线。
DC 图的分级体系。 B TDC 可以区别三种不同类别
粘度分级存在以下缺点: a ) 按60℃粘度分级, 忽视了低温和常温下沥 青的性能; b ) 试验仪器较复杂, 试验时间较长, 试验条 件控制严格, 不宜在现场使用; c) 在同一个粘度级别中, 薄膜烘箱后的粘度 可能相差很大, 这一分级体系没有考虑拌和施工 过程中沥青的老化。
5 结论
出版社, 1984
4 中国沥青市场国际研讨会论文集1北京: 1999
综上所述, 沥青的产品标准和评价方法随着
Grada tion of A spha l t Product Standards
Zhang Y uzhen W ang Cu ihong
N ational L aboratory of H eavy O il P rocessing (D ong y ing 257061)
参考文献
1 H uber G A. W eather D atabase fo r the Superpave M ix D esign System. SHRR - 648A R epo rt, Feb, 1994 2 Federal H ighw ay A dm in istration. SHR P superpave B inder Selection P rogiam. V ersion 2. 0, 1995 3 柳永行, 范耀华, 张昌祥1石油沥青1北京: 石油工业
1 石油沥青针入度分级
用60℃粘度更能反映沥青的使用性能;
b ) 沥青针入度测试方法简单, 仪器造价低,
操作方便, 方法比较完善;
c) 通过测定不同温度下的针入度, 可以确定
沥青的感温性。 但按针入度分级存在以下缺点:
a ) 针入度试验是经验性试验, 不能像粘度那
样能够直接体现沥青本身的稠度;
b ) 试验过程中剪切速率很高, 在非牛顿流体
能, 但由于所使用的试验方法对反映沥青本身性 能上的局限性, 不能反映沥青在路面使用过程中 在荷载作用下的力学特性, 特别是改性沥青的出 现对沥青的评价方法提出了新的挑战, 因此, 美 国战略公路研究计划自1987年开始, 经5 a 的研究 工作, 开发了以性能分级的标准体系 (PG 级) 。 这 一标准体系只保留了传统的安全指标闪点和施工 指标135℃粘度, 其它全部采用了流变性能指标, 更确切的反映了沥青的粘弹特性和沥青在路用环 境下的受力情况。 目前该标准已引起各国沥青领 域的重视, 试验方法和产品技术规范正在推广完 善中。
收稿日期: 2002203214。 作者简介: 张玉贞, 女, 2001年毕业于石油大学 ( 北京) , 博 士, 教授级高工。
级的沥青标准。 1931年, 美国国家公路官方组织也 开始采用针入度分级这一分级体系。 随后, 各国相 继制定了一直延续至今的按25℃针入度分级的沥 青标准。 沥青的针入度反映了沥青的粘稠程度, 按 25℃的针入度分级 (P 级) 有以下优点:
3 B TDC 图
够更好的反映沥青的高温性能; c) 用不同温度下的粘度可以表征沥青的感温 性;
d ) 试验方法精确度较高, 规格指标重叠少。
六十年代后期, H eukelom 把针入度、 软化点、 脆点和粘度作为温度的函数描绘在同一张坐标图 上, 这就是人们目前所熟悉的沥青试验数据图, 即 B TDC 图 ( 见图1) , 此图以温度为横坐标, 以针入 度和粘度为纵坐标。 B TDC 图可以反映不同类型 沥青的粘度—温度特性, 因此又出现了依据 B T 2
Abstract T he so rt and u se of asphalt p roducts w ere described, w h ich w ere fo llow ed by the develop 2
m en t and cu rren t gradation of asphalt p roduct standard s includ ing penetration; visco sity; B TDC figu re and . perfo rm ance In add ition, the code nam es of dom estic asphalt p roduct standard s and m ethod standard s w ere listed fo r reference. Keywords: A sphalt; P roduct standard s
产品标准是产品在供需矛盾一定条件下的统 一, 它反映了一个国家本行业生产技术的发展水 平和对产品性能的认识程度。 产品标准中的技术 要求, 既要基本满足用户对产品的使用要求, 又 要在生产上可行, 经济上合理。 石油沥青产品主要用于道路、 建筑、 水利、 防 潮、 防腐、 电器绝缘等工程建设, 是国民经济建 设的重要基础材料。 一般认为, 石油沥青按其用途 可以分为四大类, 即道路沥青类、 建筑沥青类、 专 用沥青类和乳化沥青类, 改性沥青作为性能优良 的粘结材料用于道路建设、 建筑防水和其它用途。 各类沥青产品根据不同的技术指标分为不同的牌 号。
GB T 4507—1999 GB T 4508—1999 GB T 4509—1998 GB T 4510—1984 GB T 5304—2001 GB T 8928—1988 GB T 11147—1989 GB T 11148—1989 GB T 11964—1989 SH T 009911—1991 SH T 009912—1991 SH T 009913—1991 SH T 009914—1991 SH T 009915—1991 SH T 009916—1991 SH T 009917—1991 SH T 009918—1991 SH T 009919—1991 SH T 0422—2000 SH T 0423—1992 SH T 0424—1992 SH T 0425—1992 SH T 0509—1992 SH T 0557—1993 SH T 0600—1994 SH T 0654—1997 A STM D 2170 JP I—5S—22 A STM D 2171 A STM D 36 A STM D 113 A STM D 5 IP 80 53 A STM D 1754 A STM D 70 A STM D 140 A STM D 2042 J IS K 2207 J IS K 2208 J IS K 2208 A STM D 244 J IS K 2208 J IS K 2208 J IS K 2208 J IS K 2208 J IS K 2208 J IS K 2208 A STM D 2415 J IS K 2207 J IS K 2207 GB 494—1998 GB T 15180—2000 SH 001—1990 SH 002—1990 SH 098—1991 SH 0419—1992 SH 0420—1992 SH 0421—1992 SH 0522—1992 SH 0523—1992 SH T 0418—1994 A STM D 312 J IS K 2207
因为在路面使用中的沥青是新鲜沥青经拌和 老化后的沥青, 用新鲜沥青分级而不考虑沥青的 老化显然是不完善的, 因此, 又出现了以薄膜烘 箱后沥青的粘度分级体系 (A R 级) 。
A R 分级的先进性在于它能够代表沥青热拌
和后的性质, 反映了实际铺到路面上的沥青的质 量, 它的缺点是需要较多的试验设备, 试验时间 较长, 另外这一标准体系对新鲜沥青没有技术要 求, 无法检测沥青的老化程度, 用薄膜烘箱后的
1918年, 美国公路局制定了以沥青针入度分
由于按针入度分级存在许多缺点, 二十世纪 六十年代又出现了以60℃粘度分级的体系。 以粘 度分级代替针入度分级的原因有两个, 一是以理 性的、 科学的粘度试验代替经验性的针入度试验; 二是60℃的试验温度接近于炎热夏季路面的最高 温度, 不同的粘度分级适应于不同的气候条件和 施工需要。 粘度分级 (A C 级) 的优点如下:
2003年3月
石 油 沥 青 PETROL EUM A SPHAL T
第17卷第1期
标准与检测
石油沥青产品标准的分级
张玉贞 王翠红
重质油加工国家重点试验室 ( 东营257061)
摘要 介绍了石油沥青产品的分类及用途, 回顾了石油沥青产品标准从针入度分级、 粘度 分级、 B TDC 图到性能分级的发展过程, 并对各个分级体系的优缺点进行分析, 同时列出了我 国现行的石油沥青产品标准和方法标准。 关键词 石油沥青 产品标准 分级
现行标准代号
参照标准
第1期
张玉贞等 石油沥青产品标准的分级
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4 石油沥青的性能分级 B TDC 图比较综合的反映了沥青的高温性
人们对沥青本身特性和使用环境认识的深入在不 断的完善, 目前, 各国都根据自己的具体情况和 工作的延续性制定产品标准和评价方法标准, 有 的国家采用针入度分级, 有的采用粘度分级, 有 的同时采用两个分级体系, 表1是中国现行石油沥 青产品标准和方法标准的标准代号及参照标准的 代号。
图ຫໍສະໝຸດ Baidu 沥青试验数据图 (B TDC 图)
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石
油
沥
青
2003年第17卷
表1 我国现行石油沥青产品标准和方法标准 标准名称 产品标准 建筑石油沥青 重交通道路石油沥青 电缆沥青 防水防潮沥青 管道防腐沥青 绝缘胶 橡胶沥青 电池封口剂 道路石油沥青 油漆石油沥青 绝缘石油沥青 方法标准 石油沥青软化点测定法 石油沥青延度测定法 石油沥青针入度测定法 石油沥青脆点测定法 石油沥青薄膜烘箱试验方法 石油沥青比重和密度测定法 石油沥青取样法 石油沥青溶解度测定法 石油沥青蒸发损失测定法 乳化沥青恩氏粘度测定法 乳化沥青筛上剩余量测定法 乳化沥青颗粒电荷试验法 乳化沥青蒸发残留物测定法 乳化沥青储存稳定度测定法 乳化沥青水泥拌和性测定法 乳化沥青附着度试验法 乳化沥青冷冻安定性试验法 乳化沥青粗 ( 密) 粒度骨料拌和试验法 石油沥青灰分测定法 绝缘胶检验法 石油沥青垂度测定法 石油沥青蜡含量测定法 石油沥青组分测定法 石油沥青粘度测定法 ( 真空毛细管粘度计法) 石油沥青冻裂点测定法 石油沥青运动粘度测定法 ( 毛细管粘度计法)