留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于热质联用技术的塔河道路沥青性能分析

马峰 沙爱民

马峰, 沙爱民. 基于热质联用技术的塔河道路沥青性能分析[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(6): 29-33.
引用本文: 马峰, 沙爱民. 基于热质联用技术的塔河道路沥青性能分析[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(6): 29-33.
MA Feng, SHA Ai-min. Property analysis of Tahe road asphalt using simultaneous thermog-ravimetry-differential scanning calorimetry-mass spectrometry[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(6): 29-33.
Citation: MA Feng, SHA Ai-min. Property analysis of Tahe road asphalt using simultaneous thermog-ravimetry-differential scanning calorimetry-mass spectrometry[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(6): 29-33.

基于热质联用技术的塔河道路沥青性能分析

基金项目: 

十一五国家科技支撑计划项目 2006BAJ18B05

中石化沥青销售公司技术服务项目 200511

详细信息
    作者简介:

    马峰(1978-), 男, 安徽宿州人, 长安大学讲师, 工学博士, 从事路面材料研究

  • 中图分类号: U414

Property analysis of Tahe road asphalt using simultaneous thermog-ravimetry-differential scanning calorimetry-mass spectrometry

More Information
    Author Bio:

    MA Feng (1978-), male, lecturer, PhD, +86-29-82334826, mafeng@chd.edu.cn

  • 摘要: 为深入分析沥青微观结构、热性质与沥青路用性能之间的关系, 采用热重-差热分析-质谱联用技术研究了3种塔河沥青在30℃~550℃范围内升温时的热重与吸热性质, 检测了沥青挥发与热分解的小分子产物, 并分析了微观结构与沥青路用性能的关系。研究结果表明: 挥发与热分解产物中质荷比为60以下的物质中主要有H2O、H2、C2H4(或CO)和OH基离子团, 塔河沥青热重曲线从240℃左右开始有明显的失重现象, 其宏观性能的改善, 在微观上表现为烃类分解放热量的增加和分解残留质量比的降低。

     

  • 图  1  试样4-1 TG-DSC-MS图谱

    Figure  1.  TG-DSC-MS spectrums of sample 4-1

    图  2  试样4-2 TG-DSC-MS图谱

    Figure  2.  TG-DSC-MS spectrums of sample 4-2

    图  3  试样1-2 TG-DSC-MS图谱

    Figure  3.  TG-DSC-MS spectrum of sample 1-2

    图  4  试样5-2 TG-DSC-MS图谱

    Figure  4.  TG-DSC-MS spectrum of sample 5-2

    表  1  3种沥青基本性质

    Table  1.   Basic properties of three asphalts

    项目 塔河90# 市政90# SBS改性
    25 ℃针入度/0.1mm 79.7 77.1 79.3
    15 ℃延度/cm 106.3 > 150.0 > 150.0
    软化点/℃ 47.8 49.0 61.5
    闪点/℃ 238 238 230
    针入度指数PI -0.55 0.47 0.97
    TFOT 质量变化/% -0.22 -0.36 -0.41
    残留针入度比/% 63.5 66.0 72.7
    10 ℃残留延度/cm 6.3 94.3 30.1*
    注: 带“*”表示SBS改性沥青延度试验温度为5 ℃。
    下载: 导出CSV

    表  2  试样编号

    Table  2.   Serial numbers of samples

    序号 试样 编号
    1 塔河基质90# 1-1, 1-2
    2 塔河市政专用90# 4-1, 4-2
    3 塔河90#制备SBS 5-1, 5-2
    下载: 导出CSV

    表  3  参量设定

    Table  3.   Parameter settings

    离子 质荷比 离子 质荷比
    O或CH4 16 O2 32
    OH 17 C3H7 43
    H2O 18 C3H8或CO2 44
    C2H3 27 H2 2
    CO或C2H4 28 C4H6 42
    C2H5 29 C4H8 56
    C2H6 30
    下载: 导出CSV

    表  4  TG-DSC-MS试验结果

    Table  4.   TG-DSC-MS test result

    试样编号 DSC放热/(μV·mg-1) DSC峰值温度/℃ TG质量变化/%
    1-1 49.90 482.1 -82.40
    1-2 62.51 486.3 -81.86
    4-1 127.40 484.4 522.8 82.37
    4-2 123.80 483.0 517.9 -82.82
    5-1 162.50 487.3 544.5 -82.72
    5-2 164.00 483.1 515.0 -83.11
    下载: 导出CSV
  • [1] PUZI NAUSKAS V P. Properties of asphalt cements[J]. Association of Asphalt Paving Technologists, 1979, 48: 646-710. https://trid.trb.org/view/728223
    [2] PETERSONJ C, ROBERSTON R E, BRANTHAVERJ F, et al. Binder characterization and evaluation volume4: test methods(SHRP A-370)[R]. Washington DC: National Research Council, 1994.
    [3] BRANTHAVERJ F, PETERSONJ C, ROBERTSON R E, et al. Binder characterization and evaluation volume2: chem-istry(SHRP A-368)[R]. Washington DC: National Research Council, 1993.
    [4] ANDERSON D A, CHRISTENSEN D W, BAHIA H. Physical properties of asphalt cement and the development of perform-ance-related specifications[J]. Association of Asphalt Paving Technologists, 1991, 60: 437-475.
    [5] HARRISONI R, WANG G, HSU T C. Adifferential scan-ning calori metry study of asphalt binders(SHRP-A/UFR-92-612)[R]. Washington DC: National Research Council, 1992.
    [6] KOTAE N, HUSAI N U B. Effect of binder and mixture variables on glass transition behavior of asphalt mixtures[J]. Association of Asphalt Paving Technologists, 2004, 73: 1-40. https://trid.trb.org/view/749989
    [7] 董瑞琨, 孙立军. 考虑老化的沥青结合料低温感温性指标[J]. 中国公路学报, 2006, 19(4): 34-39. doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.2006.04.007

    DONG Rui-kun, SUNLi-jun. Lowtemperature susceptibility indexes of asphalt binder with different aging degree[J]. China Journal of Highway and Transport, 2006, 19(4): 34-39. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.2006.04.007
    [8] 景彦平. 沥青组分划分方法[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2005, 25(3): 33-36. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200503009.htm

    JI NG Yan-ping. Asphalt component methodology[J]. Jour-nal of Chang an University: Natural Science Edition, 2005, 25(3): 33-36. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200503009.htm
    [9] 张争奇, 张登良, 原健安. 用聚集态和分子量解释沥青的性能[J]. 西安公路交通大学学报, 1998, 18(S): 207-211. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL8S1.014.htm

    ZHANG Zheng-qi, ZHANG Deng-liang, YUAN Jian-an. The influence of the molecular weight and the state transition charac-teristic on the performance of asphalt[J]. Journal of Xi an High-way University, 1998, 18(S): 207-211. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL8S1.014.htm
    [10] 梁乃兴, 廉向东. 聚合物改沥青示差扫描量热(DSC)分析研究[J]. 西安公路交通大学学报, 2000, 20(3): 29-31. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200003011.htm

    LI ANG Nai-xing, LI AN Xiang-dong. Study of polymer modified bitumen by DSC[J]. Journal of Xi an Highway University, 2000, 20(3): 29-31. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200003011.htm
    [11] 闫金定, 崔洪, 杨建丽, 等. 热重质谱联用研究兖州煤的热解行为[J]. 中国矿业大学学报, 2003, 32(3): 311-315. doi: 10.3321/j.issn:1000-1964.2003.03.023

    YANJin-ding, CUI Hong, YANGJian-li, et al. Research on pyrolysis behavior of Yanzhou coal using TG/MS[J]. Journal of China University of Mining and Technology, 2003, 32(3): 311-315. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1000-1964.2003.03.023
  • 加载中
图(4) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  329
  • HTML全文浏览量:  111
  • PDF下载量:  240
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2008-06-11
  • 刊出日期:  2008-12-25

目录

    /

    返回文章
    返回