２０１３年４月 石油沥青ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＡＳＰＨＡＬＴ 第２７卷第２期
新国标重交通７０号道路沥青的研制
周峰 ，王军 ，李晓辉 ，沈本贤 ，凌昊ｈ
（Ｉ．化学工程联合国家重点实验室华东理工大学，上海２００２３７； ２．中国石化股份有限公司九江分公司，九江３３２００４）
摘要：新国标ＧＢ／Ｔ １５１８０－－２０１０重交通道路石油沥青标准对老化后沥青的质量损失、 针入度比和老化后延度均提出了更高要求。以中国石化股份有限公司九江分公司的脱油沥青 （ＤＯＡ）、减压渣油（ＶＲ）以及拔头油浆（ＦＳＯ）为原料，考察了几种拔头油浆调合生产新 国标道路沥青的方法，获得了不同初馏点的拔头油浆调和沥青的比例，改善了调和沥青的抗 老化性能，并考察了新型沥青针入度比改性剂的改性效果。 关键词：调和沥青抗老化针入度比改性剂
２０１１年５月国家颁布了ＧＢ／Ｔ １５１８０－－２０１０
重交通道路石油沥青标准，对７０号沥青老化后
指标提出了明确的要求：
（１）薄膜烘箱试验烘后质量损失不大于
０．８％：
（２）薄膜烘箱试验烘后针人度比不小于５５；
（３）薄膜烘箱试验烘后１５℃延度不小于３０
ｃｍ的新要求 新国标中的沥青抗老化性能的提出保障了将
来道路沥青的抗老化路面性能，对提高和延长沥
青路面使用性能和寿命具有重要意义。
沥青老化机理十分复杂，至今沥青老化机理
尚未形成统一的观点，初步认为沥青老化过程与
温度和沥青的组成有关¨ Ｊ。
赵玉翠等人研究了五种沥青薄膜烘箱不同老
化时问沥青质的变化规律。研究发现，沥青质含
量随老化时间的增加而增加，说明沥青在试验条
件下的吸氧是一直延续的，而且不同沥青在较高
温度下的抗老化性能是有较大差别 Ｊ。魏建明
等人研究了两种沥青的老化试验，发现道路沥青
的温度敏感性随着老化时间发生变化，经长期老
化后，道路沥青温度敏感性下降，长期老化过程
掩盖了沥青在短期老化阶段出现的温度敏感性的
差别 引。
ＧＢ／Ｔ １５１８０－－２０１０新国标中考察沥青抗老 化性能的主要指标是针人度比和残留延度，这方
面研究工作报道较少。为了提高沥青抗老化性能
（薄膜烘箱后性质），陈丽萍等人在塔河渣油中
加入了抚顺石油化工研究院开发的沥青性能促进
剂和沥青高温性能添加剂，使薄膜烘箱后性质得
到改善【６．７］。柴志杰等人通过工业试验考察了一
种提高道路沥青针入度比的改进荆，使用该改进
剂后道路沥青的针入度比提高明显，提高沥青产 品的质量－８ Ｊ。本试验以中国石化股份有限公司
九江分公司的脱油沥青、减压渣油以及拔头油浆
为原料，重点考察不同配比下的调和沥青老化性
能，并考察与之配伍性能良好的新型沥青针人度
比改性剂。
１试验部分
１．１试验原料
中国石化股份有限公司九江分公司生产的脱
油沥青、减压渣油以及拔头油浆。拔头油浆初馏
点依次为３２０ ｏＣ、３４０℃以及３９０℃。原料性质
如表１和表２所示。由表１和表２可以看出，脱
油沥青的各项性质离标准有着很大的差距。拔头
油浆以及减压渣油里富含的芳香分通过调合方法 可以较好的提高调合沥青中四组分配比。
收稿日期：２０１２一ｌ２—２７。 作者简介：周峰（１９８７一），福建连城人，硕士研究生，主 要从事沥青调和方向的研究。
石 油 沥 青 ２０１３年第２７卷
１．２试验仪器及调合沥青方法
将拔头油浆、减压渣油、脱油沥青以及需要
添加的改性剂按照不同配比依次加人到烧杯中， 在电热器中加热到流动状态后，置于恒温磁力搅
拌器上在１３０—１７０℃温度条件下机械搅拌１Ｏ
ｍｉｎ制得调合基质沥青。
表ｌ脱油沥青基本性质
表２不同初馏点拔头油浆四组分分析
采用８２Ａ型沥青旋转薄膜烘箱对基质沥青
进行老化试验以及抗老化性能试验；采用ＳＹＤ一
２８０１Ｆ针入度试验器按照ＧＢ／Ｔ ４５０９标准测定沥 青针人度；采用ＳＹＤ一２８０６Ｅ全自动沥青软化点
试验器按照ＧＢ／Ｔ ４５０７标准测定沥青软化点；
采用ＬＹＹ一９Ａ沥青延度试验器按照ＧＢ／Ｔ ４５０８
标准测定沥青延度。
２结果与讨论
２．１拔头油浆、减压渣油和脱油沥青复配调合
将初馏点为３９０℃拔头油浆、减压渣油与脱
油沥青分别按照表３中的不同比例配置调和沥
青。在１３０—１７０℃的搅拌温度下制备不同配比
的试样，考察调和沥青的针入度、延度与软化点
的变化，常规指标变化如表３所示。
由表３可以看出，拔头油浆和减压渣油复配
调和脱油沥青的老化前性能表现良好。所有配比
的延度均能达到新国标重交ＡＨ一７０沥青指标要
求的《１００ ｃｒｌｔ。除４０：１５：４５一组外，其他调和
比例的针入度达到了新国标的要求。 表３调合沥青三大常规指标测定结果
选取配比为４６：１８：３６、４８：１４：３８、５０：１０：４０
三组复配调和沥青按“沥青旋转薄膜烘箱试验
法”（ＳＨ／Ｔ０７３６－－２００３）对进行老化试验，老化温
度为１６３℃±１℃，老化时间为５ ｈ，考察复配调
和沥青的老化后针入度比与残留延度是否符合新
国标要求，试验结果如表４所示。
由表４可以看出，针人度比随着减压渣油在
调和沥青中的添加含量的增加而提高，减压渣油
每增加４个百分比，针人度比约增加５～６个单
位，减压渣油的加入有利于提高调和沥青的抗老
化能力。从表４中的质量损失和残留延度可以看
出，三组配比的复配调和沥青老化后各项指标均
达到了新国标重交ＡＨ一７０沥青指标要求。其中
复配调和沥青的质量损失稳定在０．３％左右；残
留延度远高于《３０ ｃｍ的新国标要求。
第２期 周峰，等．新国标重交通７０号道路沥青的研制 ２３
拔头油浆是重油催化裂化的副产物，油浆经
过拔头塔可将轻组分切割出来回炼，重组分由于
重芳烃含量较高，可生产道路沥青或送至焦化装
置处理。由于油浆进入拔头塔前没有进一步加 热，因此油浆的拔头温度波动很大，根据生产的
要求，还需要进一步考察不同初馏点油浆调配的
调合比例，通过５ ｈ的薄膜烘箱试验后，将合格
的配比数据如表５、表６所示。
表５不同初馏点油浆所调合沥青老化前基本性质
由表５和表６可以看出，初馏点为３２０℃、
３４０℃拔头油浆质量损失在０．４％左右，针人度
比也符合新国标的各项要求。同时从配比也可以
看出，油浆组分的些许变化对调合沥青中的三种
原料的比例有很大影响，若稳定生产需严格控制
拔头油浆的拔头温度。 ２・２ ＰＩＲＩ（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ Ｒａｔｉｏ Ｉｍｐｒｏｖｅｒ。 ＰＩＲＩ）抗老化性能研究
采用自制的粉末状ＰＩＲＩ抗老化剂，考察其
对初馏点为３４０ ｃｃ油浆和脱油沥青的调和样的老
化性能的影响。
试验结果如表９和表１０所示。
表９添加ＰＩＲＩ调合沥青老化前基本指标
由表１Ｏ可以看出，由于调和沥青中没有加
人渣油，４３：５７的调和沥青老化后的针入度比仅 为４９．２。表９中的数据可以看出ＰＩＲＩ的加人略
微提高了沥青的软化点，对针人度和延度影响不 石 油 沥 青 ２０１３年第２７卷
大。表１０中加入ＰＩＲＩ的调和沥青针人度比有明
显提升，ｌ％的添加量可提高针人度比可以提高
６．９个百分点，老化指标完全达到新国标的要
求。图ｌ是加剂和未加剂老化后沥青的延度测试
图片，从图中也可以明显看出加入添加剂ＰＩＲＩ
老化沥青的拉伸线明显变粗，延度改善效果明
显。
图１ 加剂前和加剂后调和沥青老化后延度测试图片
３ 总结
采用初馏点为３９０℃拔头油浆和减压渣油复
配调和脱油沥青的老化前后性能皆表现良好，减
压渣油的加入有利于提高调和沥青的抗老化能
力。初馏点不同的拔头油浆与渣油和脱油沥青调
合比例不同，生产过程中应严格控制油浆拔头温
度。ＰＩＲＩ可明显改善调和沥青针人度比，１％的
添加量可提高针人度比可以提高６．９个百分点，
老化指标完全达到新国标的要求。 参考文献 水恒福，沈本贤，高晋生．１Ｈ—ＮＭＲ和ＩＲ对道 路沥青老化过程的研究［Ｊ］．华东理工大学学 报，ｌ９９８，２４：４０５—４０９． Ｐｅｔｅｒ，ｓｏｎ Ｊ Ｃ．ＡｓｐｈＭｔ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ—ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｉｎｃｌｕ－ ｄｉｎｇ ａ ｎｅｗ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｏｓｉｎｇ ｔｈａｔ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｄｏｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ［Ｊ］．Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ— ａ１．１９９３，ｌ１（１）：５７—８７． Ｐｅｔｅｒｓｏｎ Ｊ Ｃ．Ｄｕａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｉｎ． ｔｅｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｗｉｔｈ Ａｓｐｈａｌｔ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｏｘｉｄａ— ｔｉｖｅ Ａｇｅ Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａ— ｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｂｏａｒｄ．２００７．１：４７—５５． 赵玉翠，王翠红，陈继军，等．石油沥青老化性 能研究［Ｊ］．石油沥青，２０００，１４（４）：１—５． 魏建明，孙彦，庞伟伟，等．老化对道路沥青温 度敏感性的影响［Ｊ］．石油沥青，２００５，１９ （４）：４９—５１． 李琪，翟国容，黄为民．催化裂化油浆拔头油后 调制重交沥青试验与研究［Ｊ］．石油沥青， ２００４，１８（１）：３０—３４． 陈丽萍，刘树华．沥青添加剂在道路石油沥青制 备中的应用［Ｊ］．石油沥青，２００５，１９（５）： ４０—４４． 柴志杰，任满年，杨书显，等．道路沥青针入度 比改进剂的工业应用试验【Ｊ］．石油沥青， ２００６，２０（３）：１８—２１．
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｏｆ Ｎｅｗ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ７０＃Ｈｅａｖｙ Ｔｒａｆｆｉｃ
Ｒｏａｄ Ａｓｐｈａｌｔ
Ｚｈｏｕ Ｆｅｎｇ ，Ｗａｎｇ Ｊｕｎ ，Ｌｉ Ｘｉａｏｈｕｉ ，Ｓｈｅｎ Ｂｅｎｘｉａｎ ，Ｌｉｎｇ Ｈａｏ ‘
（１．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２００２３７；
２．ＳＩＮＯＰＥＣ Ｊｉｕｊｉａｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｊｉｕｊｉａｎｇ ３３２００４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｎｅｗ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ＧＢ／Ｔ １５１８０—２０１０ ０ｆ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｓｐｈａｌｔｓ ｆｏｒ ｈｅａｖｙ ｔｒａｆｆｉｃ ｒｏａｄ
ｐａｖｅｍｅｎｔ ｈａｄ ｉｓｓｕｅｄ ｔｈｒｅｅ ｎｅｗ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｔｒａｆｆｉｃ ｒｏａｄ ａｓｐｈａｌｔ，ｉｎ—
ｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｌｏｓｓ，ｔｈｅ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ．Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｕｓｅｄ ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｆｅｅｄ
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ＦＣＣ ｓｌｕｒｒｙ ｏｉｌｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｉｔｉａｌ ｂｏｉｌｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｆｏｒ ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｒａｔｉｏｓ．Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｎｔｉ・—ａｇｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｂｌｅｎｄｅｄ ａｓｐｈａｌｔｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｂｌｅｎｄｉｎｇ
ｒａｔｉｏ．Ａｔ ｌａｓｔ，ａ ｎｅｗ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ｍｏｄｉｆｉｅｒ ｗａｓ ｔｅｓｔｅｄ ａｎｄ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｇｏｏｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｅｆｆｅｃｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｌｅｎｄｉｎｇ ａｓｐｈａｈ；ａｎｔｉ—ａｇｉｎｇ；ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ； １Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ １● １，Ｊ １Ｊ １Ｊ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ｒ【ｒ【ｒ【ｒ【ｒｌ 【ｒｌ ｒ【