四组分对沥青性能的影响

5.沥青的化学组成对石油沥青性质的影响

5.1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。

5.1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。

5.2四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平均分子量的关系得出下表中的关系：

指标回归关系式相关系数

针入度P lgP=7.515-0.1164?AT?+0.060S

-0.123R

lgP=7.9131-0.1164?AT?+0.056

1S-0.1261R－0.0002?M

0.933?

0.934

软化点TR&B

TR&B＝

20.82+1.40AT-0.56S+0.89R?

TR&B＝

23.44+1.388AT-0.589S+0.883R

－0.002?M?TR&B＝

101.17+0.64?AT?-1.41S+-0.78

A

0.982

?0.982

?0.979

120℃粘度η120

lg(η

120

)=5.630+0.10AT-0.062S+0.047

R?

lg(η120

)=2.021+0.109AT-0.028S+0.05

1R+0.003M

0.940

?0.969

注：S代表饱和分；A代表芳香分；R代表胶质；AT代表沥青质；M平均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＝1.19AT－0.671*R-6.82×10-1×A－8.38×10-3×S＋83.6

?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；

5.3四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。沥青质含量的增加会降低15和25度延度。

5.4四组分对沥青老化性质的影响

5.4四组分对沥青老化性质的影响

?由上述数据可以看出：沥青在使用过程中由于空气、温度、和阳光的作用会老化，老化后的沥青针入度降低、软化点升高、延度降低，这是因为沥青的化学组成发生变化，主要是芳香分转化为胶质、胶质转化为沥青质，使体系中沥青质的含量增加，分散相增多，分散介质胶溶能力降低，导致沥青的胶体稳定性变差，使使用性能变差。在氧化老化过程中产生的物质主要极性物质是酮、氧硫化合物、有少量的酸酐和羧酸产生。这些带极性官能团的物质间强烈的相互作用可合理的解释沥青老化产生的硬化。研究表明沥青中极性官能团物质的形成与沥青道路的破坏有很好的关系。具有高极性官能团物质的沥青在场地中容易引起早期破坏。因此四组分的化学组成对石油沥青的老化性质有主要的影响.