公路檢測(cè)中化學(xué)的作用論述

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1石油瀝青的組成成分檢測(cè)

石油瀝青組分對(duì)瀝青的路用性能有很大的影響。例如，飽和分存在于飽和烴中的正構(gòu)烷烴,影響瀝青膠體結(jié)構(gòu)、流變性、低溫延度、粘附性；芳香分是組成瀝青膠體的分散介質(zhì),起到溶膠和軟化作用。膠質(zhì)可改善瀝青的脆裂性和提高延度，可使瀝青具有良好的塑性等。

1.1三組分分析法

石油瀝青的三組分分析法是將石油瀝青分離為油分、樹(shù)脂和瀝青質(zhì)三個(gè)組分。應(yīng)用溶解-吸附法，該方法分析流程是用正庚烷沉淀瀝青質(zhì),繼將溶于正庚烷中的可溶分用硅膠吸附,裝于抽提儀中抽提油蠟,再用苯乙醇抽出樹(shù)脂。最后將抽出的油蠟用丁酮-苯為脫蠟溶劑。在-20℃的條件下,冷凍過(guò)濾分離油、蠟。

1.2四組分分析法

四組分稱為:飽和分、芳香分(Aromatic)、膠質(zhì)(Resin)和瀝青質(zhì)。故這一方法亦稱SARA法。我國(guó)現(xiàn)行四組分分析法是將瀝青試樣先用正庚烷沉淀瀝青質(zhì),再將可溶分(即軟瀝青質(zhì))吸附于氧化鋁譜柱上,先用正庚烷沖洗,所得的組分稱為“飽和分”，繼續(xù)用甲苯?jīng)_洗，所得的組分稱為“芬香分”。最后用甲苯-乙醇、甲苯、乙醇沖洗，所得組分稱為“膠質(zhì)”。對(duì)于含蠟瀝青，可將所分離得的飽和分與芳香分，以丁酮-苯為脫蠟溶液劑，在-20℃下冷凍分離固態(tài)烴烷，確定含蠟量。

1.3蒸餾法檢測(cè)瀝青含蠟量

在蒸餾瓶中稱取瀝青試樣50g，550℃恒溫，蒸餾瓶通過(guò)支管與置于冰水中的錐形瓶連接。將錐形瓶中的餾出油用乙醚-乙醇冷凍過(guò)濾后，注入50ml乙醚，冷卻1h,使蠟充分結(jié)晶析出。洗滌蠟層，用真空泵吸濾，用常溫石油醚分三次清洗吸濾瓶，將盛有蠟溶液的錐形瓶放在熱源上，回收石油醚溶劑，在真空干燥箱中105℃烘干1h，干燥冷卻稱量蠟的質(zhì)量。

2EDTA滴定法測(cè)定水泥穩(wěn)定土中水泥劑量

在水泥穩(wěn)定土施工中,水泥劑量的控制對(duì)工程質(zhì)量和生產(chǎn)成本的控制起著決定性的作用,因此該項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)成為監(jiān)理和施工單位頻率最高的檢測(cè)項(xiàng)目之一。EDTA滴定法檢測(cè)的是水泥中有效鈣的含量,在測(cè)定中用NH4CL將水泥中的硅酸三鈣(3Cao•SiO2)、硅酸二鈣(2CaO•SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO•AL2O3)、鐵鋁酸四鈣(4Cao•AL2O3•Fe2O3)等中的鈣離子游離出來(lái)。用Na0H為緩沖劑，將溶液酸度調(diào)節(jié)至pH≥12。以鈣指示劑為指示劑,僅有鈣離子與鈣指示劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)絡(luò)合為玫瑰紅色的鈣絡(luò)合物。（1）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。以同一水泥或石灰劑量穩(wěn)定材料EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量的平均值為縱坐標(biāo)，以水泥或石灰劑（%）為橫坐標(biāo)制圖。兩者的關(guān)系應(yīng)是一條順滑的曲線。（2）選取有代表性的無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料，對(duì)穩(wěn)定中、粗粒土取試樣3000g，對(duì)穩(wěn)定細(xì)粒土取試樣約1000g。（3）對(duì)水泥灰穩(wěn)定細(xì)粒土，稱300g放在搪瓷杯中，用攪拌棒將結(jié)塊攪散，加10%氯化銨溶液600mL，對(duì)水泥或石灰穩(wěn)定中、粗粒土，可直接稱取1000g左右，放入10%氯化銨溶液1000mL，然后如前述步驟進(jìn)行試驗(yàn)。滴定時(shí)，在溶液顏色變?yōu)樽仙珪r(shí)，放慢滴定速度并搖勻，直到純藍(lán)色為終點(diǎn)，記錄滴定前后滴定管中EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積差。（4）利用所繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量，確定混合料中的水泥或石灰劑量。

3化學(xué)添加劑延長(zhǎng)瀝青耐久性

3.1摻加有機(jī)酸類、提高瀝青活性瀝青中最具有活性的組分為瀝青酸及其酸酐，各類合成高分子有機(jī)酸類和焦油摻入瀝青，亦能起到相同的效果。

3.2摻加重金屬皂類、降低瀝青與集料的界面張力最常用的有：皂腳鐵、環(huán)烷酸鋁皂等，摻入瀝青中均能起到改善粘附性的效果。此外，還有直接采用各種合成表面活性劑，但是需要油溶性和耐高溫的表面活性劑才能使用。

3.3摻加高效抗剝劑常見(jiàn)的有醚胺類、醇胺類、烷基類、酰胺類等，但是必須通過(guò)道路修筑的實(shí)踐才能檢驗(yàn)其實(shí)際效果。

3.4ZDC和炭黑添加劑二乙基二硫代氨基甲酸鋅（ZDC）及二乙基二硫代氨基甲酸鉛（LDC）抗老化效果較好，并且與炭黑同時(shí)摻加效果更佳。炭黑粒徑細(xì)微、表面積大，它彌散于瀝青中，易于被熱-氧作用產(chǎn)生的游離基吸附，從而阻止瀝青老化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使老化進(jìn)程受到抑制。

4小結(jié)

化學(xué)分析是公路工程檢測(cè)中必不可少的組成環(huán)節(jié)，無(wú)論是水泥路面、瀝青路面和白改黑工程中，都要應(yīng)用分析化學(xué)來(lái)測(cè)定物質(zhì)的有關(guān)組分的含量。隨著我國(guó)公路等級(jí)的提高，建筑施工與分析化學(xué)跨學(xué)科之間的結(jié)合將更加緊密，高精準(zhǔn)度的、快速準(zhǔn)確的定量分析技術(shù)將在建筑行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。

作者：朱玉萍王穎李智慧邊錚周鑫單位：齊齊哈爾工程學(xué)院建筑工程系道路與橋梁工程技術(shù)專業(yè)