石油沥青的化学组成分析方法？什么是沥青的含蜡量

目前的分析技术尚难将沥青分离为纯粹的化合物单体。为了研究石油沥青化学组成与使用性能之间的联系，常将沥青所含烃类化合物中化学性质相近的成分归类分析，从而划分为若干“组”​，称为“沥青化学组分”​，简称“组分”​。

将沥青分为不同组分的化学分析方法称为组分分析法，是利用沥青在不同有机溶剂中的选择性溶解或在不同吸附剂上的选择性吸附等性质。对于沥青的化学组分，许多研究者曾提出不同的分析方法。我国现行标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》​（JTG E20—2011）规定，沥青可按三组分和四组分两种分析方法。

（1）三组分分析法

石油沥青的三组分分析法是将石油沥青分离为油分、树脂和沥青质三个组分该方法的原理是利用沥青不同组分对抽提溶剂的选择性溶解和对吸附剂的选择性吸附，故这种分析方法称为溶解-吸附法。因我国富产石蜡基或中间基沥青，在油分中往往含有蜡，故在分析时还应将油蜡分离。油分赋予沥青以流动性。油分的含量为45%～60%，其含量的多少直接影响沥青的柔软性、抗裂性及施工难度。油分在一定条件下可以转化为树脂甚至沥青质。树脂赋予沥青以塑性和黏性。树脂的含量为15%～30%，其分为中性树脂和酸性树脂。中性树脂使沥青具有一定塑性、可流动性和黏结性，其含量增加，沥青的黏聚力和延伸性增加。少量的酸性树脂（即地沥青酸和地沥青酸酐）是一种表面活性物质，是沥青中活性最大的部分，能改善沥青对矿质材料的浸润性，特别是提高了与碳酸盐类岩石的粘附性，增加了沥青的可乳化性。

沥青质赋予沥青以黏结力、黏度和温度稳定性，以及沥青的硬度、软化点等。沥青质的含量为5%～30%，其含量的增加，可提高沥青的黏度和黏结力，增加沥青的硬度和温度稳定性。三组分分析方法的优点是组分界线很明确，在一定程度上，组分含量的多少说明沥青工程性能的好坏，但该方法的主要缺点是分析流程复杂，分析时间很长。

（2）四组分分析法

石油沥青的四组分分析法由科尔贝特（L.W.Corbte）首先提出，该法可将沥青分离为如下四种组分。
1）沥青质。沥青中不溶于正庚烷而溶于甲苯中的物质。
2）饱和分。亦称饱和烃，沥青中溶于正庚烷，吸附于Al2O3谱柱下，能为正庚烷或石油醚溶解脱附的物质。
3）芳香分 亦称芳香烃，沥青经上一步骤处理后，为甲苯所溶解脱附的物质。
4）胶质 沥青经上一步骤处理后能为苯-乙醇或苯-甲醇所溶解脱附的物质。

对于多蜡沥青，还可将饱和分和芳香分用于丁酮-苯混合溶液冷冻分离出蜡。沥青的化学组分与沥青的物理力学性质有着密切的关系，这主要表现为沥青组分及其含量的不同将引起沥青性质趋向性的变化。一般认为，饱和分含量增加，则沥青的黏度降低；胶质的含量增加，则沥青的延性增大；沥青质的含量增加，则沥青的黏度增大、温度敏感性降低。

（3）沥青的含蜡量

蜡在常温下呈白色晶体存在于沥青中，当温度达到45℃就会由固态转变为液态。蜡组分的存在对沥青性能的影响，是沥青性能研究的一个重要课题。特别在我国富产石蜡基原油的情况下，更是众所关注。现有研究认为：蜡在常温下往往以结晶体存在，存在沥青中的蜡会降低了沥青的黏结性和塑性，同时对温度特别敏感，即温度稳定性差。蜡对沥青路用性能的影响，主要体现在高温时会使沥青容易发软，导致沥青路面的高温稳定性降低，出现车辙；在低温时会使沥青变得脆硬，导致路面低温抗裂性降低，出现裂缝；此外，蜡会使沥青与石料粘附性降低，在水分的作用下，会导致路面中石子与沥青产生剥落现象，进而造成路面的破坏；更严重的是，含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低，影响路面的行车安全性。

对于沥青含蜡量的限制，因世界各国测定方法不同，故限值也不一致。我国现行标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》​（JTG E20—2011）规定采用蒸馏法测定道路石油沥青的蜡含量。此方法是以蒸馏法馏出油分后，使蜡在规定的溶剂及低温下结晶析出，蜡含量以质量百分数表示。

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