沥青在运输、贮存、加热过程中的老化
沥青“老化”是指沥青从炼油厂被炼制出来后,在贮存、运输、施工及使用过程中,由于长时 间地暴露在空气中,在环境因素如受热、氧气、阳光和水的作用下,会发生一系列的挥发、氧化、 聚合,乃至沥青内部结构发生变化,同时发生性质变化,导致路用性能劣化的过程。沥青老化是一 个逐渐发生的过程,它的速率直接影响路面的使用寿命,因而是影响沥青路面耐久性的主要因素。
沥青自从炼油厂炼制出来以后,直至拌制 沥青混合料之前,一直装在保温的沥青罐内, 经过8年使 沥青的热态贮存、热态运输、在储油罐内预热、用后的老化 配油釜内调配等过程,往往经历很长时间。由 贮氟、运输和纯工过程中的老化 于温度升高加速分子的运动,除引起沥青蒸发 外,还能引起沥青发生某些物理化学变化。在 2 这个时期,沥青老化的机理主要是:
(1)由于受热使沥青中的轻质油分不断挥发,使沥青变硬变脆,降低粘结性; 图2-5-1 青在拌和、贮存,运输及使用过程中的老化。
(2)储罐表面的沥青与空气接触,与空气 中的氧气会发生一些聚合反应,沥青也会发生一定程度的老化。
(3)沥青在管道内不断运行并由储罐顶处洒落到罐内时,沥青的表面积增大,沥青将发生氧化反应。
公路部门的用户单位在沥青到货后检测沥青质量,所测定的针人度有时比沥青厂出厂的 针人度小,实际上反映了这一阶段沥青的老化事实。
但是,由于这段时间内沥青还贮存在储油罐中,沥青的数量多、深度深,接触加热源及空气 的面积较小,所以老化并不会很严重。对于供喷洒使用的沥青,如沥青表面处冶、沥青贯人式 或透层油和粘层油等施工方式,沥青加热后立即进人路面使用期,这一阶段的老化是主要的。 试验规程规定的加热损失试验主要是反映这一阶段沥青的老化影响。
如果沥青贮存过程中使用的热源是蒸汽锅炉,往往会有漏气的情况发生,水蒸气进人沥青 中,就凝聚成水,很难与沥青分离,许多本来并没有水的沥青需要脱水,经常是由于这个原因。
试验证明,如果沥青是被密闭封存,且不再加热,是冷态贮存的话,沥青可以贮存许多年也不会有明显的老化。试验室为了长时间使用同一种沥青作为标准沥青,可以分装成小桶,密闭贮存,防止老化。
沥青从炼油厂到拌和厂的加热温度一般在170℃左右。从图2-5-2调查的资料表明这一阶段里沥青的技术性能几乎没有变化(60℃粘度约上 升2.5%),即使增加运输时间也看不出有多大改 变,这可能与油罐封闭和接触空气面积小有关。因此在运输过程中沥青几乎不发生老化。