首页 理论教育 石油沥青试验结果:温度控制、针入度和筛过滤的影响

石油沥青试验结果:温度控制、针入度和筛过滤的影响

时间:2023-08-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:将沥青加热至120~180℃温度下脱水,用筛过滤,然后注入两个试样皿中,注入深度应比预计针入度大10mm,置于15~30℃的空气中冷却1~2h,冷却时应防止灰尘落入。每一试验点的距离和试验点与试样皿边缘的距离都不得小于10mm。当针入度超过200时,至少用3根针,每次试验用的针留在试样中,直到三根针扎完时再将针从试样中取出。

石油沥青试验结果:温度控制、针入度和筛过滤的影响

一、试验依据

按照《沥青软化点测定方法》(GB/T 4507—1999)(环球法)、《沥青延度测定法》(GB/T 4508—1999)、《沥青针入度测定法》(GB/T 4509—1998)规定执行。

二、沥青取样

(1)同一批出厂、同一规格牌号的沥青以20t为一个取样单位,不足20t亦按一个取样单位取样。

(2)从每个取样单位的5个不同部位,各取一份大致相等的洁净沥青,约1kg作为该批沥青的平均试样。

三、沥青针入度试验

1.试验目的

测定沥青针入度,评定其黏滞性并依据针入度值确定沥青的牌号。

2.主要仪器设备

(1)针入度仪。如试图6-1所示。

试图6-1 针入度仪

1—底座;2—小镜;3—圆形平台;4—调平螺丝;5—保温器;6—试样;7—刻度盘;8—指针;9—活杆;10—标准针;11—连杆;12—按钮;13—砝码

针连杆在无明显摩擦下垂直运动,指示穿入深度精确到0.1mm。针连杆重量为(47.5±0.05)g。针和针连杆的总重量为(50±0.05)g,仪器附有(50±0.05)g和(100±0.05)g的砝码各一个,可以组成(100±0.05)g和(200±0.05)g的载荷以满足试验所需的载荷条件。仪器设有放置平底玻璃皿的平台,并有可调水平的机构,针连杆应与平台垂直。仪器设有针连杆制动按钮,紧压按钮针连杆可自由下落。

(2)标准针。标准针由硬化回火的不锈钢制造。针长约50mm,直径为1.00~1.02mm,针重(2.50±0.05)g。每一根针均应附有国家计量部门的检验单。

(3)试样皿。金属或玻璃的圆柱形平底皿,尺寸如下:针入度小于200时,直径55mm,深度35mm;针入度为200~350时,直径55mm,深度70mm;针入度为350~500时,直径50mm,深度60mm。

(4)恒温水浴。容量不小于10L,能保持温度在试验温度下控制在0.1℃范围内。距水底部50mm处有一个带孔的支架。这一支架离水面至少有100mm。

(5)平底玻璃皿。平底玻璃皿的容量不小于350mL,深度要没过最大的样品皿。内设一个不锈钢三角架,以保证试样皿稳定。

(6)计时器。刻度为0.1s或小于0.1s,60s内的准确度达到±0.1s。

(7)温度计。液体玻璃温度计刻度范围为0~50℃,分度值为0.1℃。

3.试验步骤

(1)试样制备。将沥青加热至120~180℃温度下脱水,用筛过滤,然后注入两个试样皿中,注入深度应比预计针入度大10mm,置于15~30℃的空气中冷却1~2h,冷却时应防止灰尘落入。然后将两个试样皿和平底玻璃皿一起放入规定温度(25±0.5)℃的恒温水浴中,恒温1~2h。水浴中水面应高出试样表面25mm以上。

(2)调节针入度仪使之水平,检查针连杆和导轨,确保上面没有水和其他物质。先用合适的溶剂将针擦干净,再用干净的布擦干,然后将针插入针连杆中固定。按试验条件放好砝码。

(3)将已恒温到试验温度(25℃)的试样皿和平底玻璃皿取出(玻璃皿中水面应没过试样表面10mm以上),放置在针入度仪的平台上。慢慢放下针连杆,使针尖刚刚接触到试样的表面,必要时用放置在合适位置的光源反射来观察。拉下活杆,使其与针连杆顶端相接触,调节针入度仪上的表盘读数为零。

(4)用手紧压按钮,同时启动秒表,使标准针自由下落穿入沥青试样,到规定时间(5s)停压按钮,使标准针停止移动。

(5)拉下活杆,再使其与针连杆顶端相接触,此时表盘指针的读数即为试样的针入度,用1/10mm表示。

(6)同一试样至少重复测定3次。每一试验点的距离和试验点与试样皿边缘的距离都不得小于10mm。每次试验前都应将试样和平底玻璃皿放入恒温水浴中,每次测定都要用干净的针。当针入度超过200时,至少用3根针,每次试验用的针留在试样中,直到三根针扎完时再将针从试样中取出。针入度小于200时可将针取下,用合适的溶剂擦净后继续使用。

4.结果处理

(1)取3次测定针入度的平均值(保留整数)作为试验结果。3次测定的针入度值相差不应大于下列数值:针入度0~49,最大差值2;针入度50~149,最大差值4;针入度150~249,最大差值6;针入度250~350,最大差值10。若差值超过上述数值,利用上述(3)①中的第二个试样重复试验,如果结果再次超过允许值,则应重做试验。

(2)关于试验的重复性与再现性的要求。重复性:同一操作者同一样品利用同一台仪器测得的两次结果不超过平均值的4%。再现性:不同操作者同一样品利用同一类型仪器测得的两次结果不超过平均值的11%。

四、沥青延度试验

1.试验目的

测定石油沥青的延度,了解其塑性的大小,并作为评定石油沥青牌号的指标之一。(www.xing528.com)

2.主要仪器设备

(1)延度仪。如试图6-2(a)所示为一带标尺的长方形容器,内装有移动速度为(50±5)mm/min的拉伸滑板。

(2)模具。如试图6-2(b)所示。试件模具由黄铜制造,由2个弧形端模和2个侧模组成。

试图6-2 沥青延度仪及模具

(a)沥青延度仪;(b)延度模具
1—支板;2—指针;3—滑板;4—标尺;5—螺旋杆

(3)其他仪器。其他仪器包括水浴、温度计(0~50℃)、金属网筛(孔径0.3~0.5mm)、甘油、滑石粉隔离剂(甘油2份,滑石粉1份,以质量计)等。

3.试验步骤

(1)试样制备。将模具组装在支撑板上,将隔离剂涂于支撑板表面及侧模的内表面,以防沥青黏在模具上。将加热熔化并脱水的沥青经过滤后,以细流状缓慢自试模一端至另一端注入,经往返几次而注满,并略高于试模。将试件在15~30℃环境中冷却30~40min,然后放在规定温度(25±0.1)℃的水浴中保持30min取出,用热的直刀将高出试模的沥青刮去,使试样与模具齐平。最后,将支撑板、模具和试件一起放入水浴中,并在试验温度(25±0.1)℃的水浴中保持1~1.5h。

(2)检查延度仪滑板移动速度是否符合要求,调节水槽中水位(水面高于试样表面不小于25mm)及水温(25±0.5)℃。

(3)从恒温水浴中取出试件,去掉底板与侧模,将其两端模孔分别套在水槽内滑板及支板的金属柱上,再检查水温,并保持在(25±0.5)℃。

(4)将滑板指针对零,开动延伸仪,观察沥青拉伸情况。测定时,若发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时,则应分别向水中加乙醇或食盐水,以调整水的密度与试样密度相近为止,然后再继续进行测定。

(5)当试件拉断时,立即读出指针所指标尺上的读数,即为试样的延度,以cm表示。

4.试验结果

取平行测定的3个试件延度的平均值作为该试样的延度值。若3个测定值与其平均值之差不在其平均值的5%以内,但其中2个较高值在平均值的5%以内,而最低值不在平均值的5%之内,则弃去最低值,取2个较高值的算术平均值作为测定结果。

五、沥青软化点试验

1.试验目的

测定石油沥青的软化点,了解其黏滞性和塑性随温度升高而改变的程度,并作为评定石油沥青牌号的指标之一。

2.主要仪器设备

(1)沥青软化点测定仪(环球法),包括烧杯、铜环、支架、钢球、套环、温度计等,如试图6-3所示。

试图6-3 软化点测定仪及软化点测定示意图

(a)软化点测定仪装置图;(b)、(c)试验前后钢球位置图

(2)电炉或其他可加热的加热器、金属板或玻璃板、筛(孔径为0.3~0.5mm)等。

3.试验步骤

(1)试样制备。将黄铜环置于涂有隔离剂的金属板或玻璃板上,将已加热熔化、脱水且过滤后的沥青试样注入铜环内至略高出环面为止(若估计软化点在120℃以上时,应将黄铜环与金属板预热至80~100℃)。将试样在15~30℃的空气中冷却30min后,用热刀刮去高出环面的沥青,使与环面齐平。

(2)烧杯内注入新煮沸并冷却至约5℃的蒸馏水(估计软化点不高于80℃的试样),或注入预热至32℃的甘油(估计软化点高于80℃的试样),使液面略低于环架连接件上的深度标记。

(3)将装有试样的铜环置于环架上层板的圆孔中,放上套环,把整个环架放入烧杯内,调整液面至深度标记,环架上任何部分均不得有气泡。将温度计由上层板中心孔垂直插入,使水银球与铜环下面齐平,恒温15min,水温保持(5±0.5)℃[甘油温度保持在(32±1)℃]。

(4)将烧杯移至放有石棉网的电炉上,然后将钢球放在试样上(须使各环的平面在全部加热时间内完全处于水平状态)立即加热,使烧杯内水或甘油温度在3min后保持升温速度为(5±0.5)℃/min,若温度上升速率超过此限定范围,则此次试验失败。

(5)观察试样受热软化情况,当其软化下坠至环架下层板面接触(即25.4mm)时,记录温度计所显示的温度,即为试样的软化点(精确至0.5℃)。

4.试验结果

取平行测定的2个试样软化点的算术平均值作为试验结果。但两试件间的差数不得大于如下规定:软化点低于80℃时,允许差值为1℃;软化点为80~100℃时,允许差值为2℃;软化点为100~140℃时,允许差值为3℃。否则应重做试验。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈