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天然沥青范文1
【关键词】重油天然气 改造 燃烧器 环保 效益
1.重油的分析
1.1概述
重油是成品油的一种，又称燃料油，主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成，其特点是分子量大，粘度高，沥青胶质多。
重油的主要技术指标有粘度，含硫量、闪点，水分、灰分，残碳、机械杂质等。
1.2粘度
它是对流动性阻抗能力的度量重油最主要的性能指标，是划分重油等级的主要依据。粘度的大小表示重油的易流性，易泵送性和易雾化性能的好坏。
1.3含硫量
重油中的含硫量过高会引金属设备腐蚀和环境污染。
1.4闪点
油品在标准条件下加热至某一温度，由其表面逸出的蒸汽刚好能够与周围的空气形成可燃性混合物，当标准测试火源与其混合物接触时立即引起瞬时的闪火，此时的温度即为闪点。闪点过低容易引发火灾，存在安全隐患。
1.5水分
水分的存在会影响重油的凝点，还会影响机械的燃烧性能。
1.6灰分
燃烧后剩余不能燃烧的部分。
1.7残碳
一定量的油品在无空气补充的条件下受热，油品经高温分解，聚合及焦化后所留下的不挥发残渣。
1.8机械杂质
一般指的是灰尘、土壤等非金属物质和工程杌械在使用过程中自屑，磨损产物等。
2.沥青混凝土拌合站使用重油存在的问题
2.1它成分复杂，不易操作。
由于重油成分变化较大，容易造成燃烧器、储存罐，设备等不能适应所有类型的重油。在一批油品使用良好的情况下而又无法适应另一批油品，造成更换油品时需要核对，及时进行调整。重油的热值变化也比较大，调节困难，有时候出现一种油品和另一种油品无法混合的情况。重油机械杂质和灰分较多，含硫、磷量较多，腐蚀性也较强，积炭和结焦现象比较严重，对喷油头磨损较大，当喷油头磨损至一定程度时将不能保证火焰直射滚筒烘干区，直接烧向保温盒和滚筒壁，很容易将挡火圈烧变形，严重时塌落、融化。
含有硫和各种微量金属元素的重油燃烧时会导致燃烧器部件的积垢，在热通道上堆积，这样就影响了重油的流动，降低了燃烧器的输出功率.积垢也可能影响燃机部件的内部冷却.并能引起金属表面的静电腐蚀。
2.2维修率高，导致成本增加。
重油中灰分，残炭，机械杂质和含硫量较大，特别是催化裂化的循环油和燃料油硅、铝催化剂使泵体和阀体磨损加速。其中，燃油增压泵齿轮的齿尖部位受到磨损，配合间隙逐渐增大，油膜也遭到破坏，工作几百小时后变磨损严重，压力下降，影响雾化效果和火焰形状，燃烧时难以达到白炽灯状态，骨料加热慢，从而使生产率降低。因此生产中要及时维修或更换增压泵。
还有重油中的机械杂质容易堵塞滤网。造成油泵磨损和喷头堵塞，影响正常燃烧，生产过程中要经常清洗滤芯和喷头。
另外，由于燃油压力高，如果重油中的固体颗粒物处理不当时，油泵很容易被损坏。
2.3油质不稳定
当燃烧不充分时，石料表面会有粘油而影响沥青砼的质量。
2.4污染严重
使用重油作为燃料的沥青混凝土拌和站面临着严重的空气污染问题，重油粘度过大时雾化很差，燃烧不充分并出现浑浊黑烟，燃烧后残炭较多。
残留物质进入除尘器，粘附在除尘布袋上，使除尘布袋透气性变差，影响除尘效果，除尘器压差增大。严重时布袋几乎被残炭物质糊满，回收粉及烘干后的骨料颜色变黑，除尘器不能正常工作。不仅污染环境，而且降低了除尘布袋的使用寿命。
3.天然气能源
3.1天然气简介
天然气是一种热值高、燃烧稳定、清洁环保的优质能源。天然气比空气轻是比较安全的燃气之一，一旦泄漏，立即会向上扩散，在开阔区域不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高。天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减少二氧化碳排放量和氨氧化合物排放量，并有助于减少酸雨形成，缓解地球温室效应，从根本上改善环境质量。
随着天然气的普及，特别是压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）的推广和应用，天然气已经成为最清洁并且价格合适的燃料，当具备天然气气源时，选用天然气供应沥青混泥土搅拌站不仅效果好、安全性高、管理方便、而且成本降低。
3.2压缩天然气
压缩天然气（ Compressed Natural Gas），简称CNG，是经过脱水、脱硫等净化处理工艺，通过多级压缩使天然气成为压力达到20-25MPa的高压气体，组分较为单一、纯净，是理想的民用或工业燃料，CNG通过车载的方式运输供给用户使用。
压缩天然气有如下优点：
（1）气质洁净，热值高，燃烧完全；
（2）操作成本低；
（3）压缩天然气相对来说价格低廉而且长期稳定。
目前我国天然气处于发展阶段，管道天然气供应严重不足，远远不能满足用户的需求。因此，压缩天然气成为向管道天然气发展的重要补充和过渡。
CNG除用于汽车燃料外，也适用于距离气源较近（200Km）地区的城市燃气和工业燃料。因此，选用CNG替代重油是比较号的方案。
4.沥青混凝土拌合站重油改天然气比较分析
4.1重油改天然气优缺点对比
4.1.1热值对比
重油热值8500-9500大卡/公斤，热效率40%； 天然气热值8900-9200大卡/方，热效率60%。
4.1.2经济效益
从长远利益上看，柴油及重油价格波动比较大。天然气属于民用燃料，价格上始终变化不大。
4.1.3运行管理
重油燃烧器在燃烧的过程中会经常出现一些故障，比如点火困难每种油加热温度不同等给用户造成诸多不便。维修成本很高，对人力、物力、财力都是一种无形的浪费；使用天然气，设备一旦调试运行，很长时间之内不用维修，干净又省人工。
4.1.4环境保护
重油燃烧不完全，产生黑烟，污染环境；改用天然气，燃烧充分，无烟、无味，洁净环保。
4.1.5优化质量
由于重油燃烧后有残渣，与成品料混合在一起影响了料的质量，而天然气燃烧后主要产生CO2，H2O就避免了以上情况的发生。
4.2重油、天然气使用成本分析
名称
重油（公斤）
天然气（方）
单位热值（大卡）
8500～9500
8900～9200
热效率
40%
60%
单价（元）
4.3
3.0
吨（拌和料）耗燃料
6.5
6.0
燃料成本（元）
27.95
18.0
节约成本（元）
9.95
假设年按生产30万吨沥青砼计算：
改用天然气后节约燃料费9.95×300000=2985000元/年
燃烧机改造费用10-30万元，不同品牌和型号，价格也不相同，用户可结合实际情况选择天然气燃烧机。
从上述可以得出结论，天然气替代重油，对环境保护有着积极作用，同时也解决了成本、控制、污染等一系列问题。
5.项目实施方案
建立天然气调压计量站；安装厂区管道；重油燃烧器改造为天然气燃烧器。对于远离天然气气源的场区，使用高压撬车拉运CNG到沥青混凝土搅拌站。对于便利场区，可直接采用管道输送。
天然沥青范文2
学习的动力为什么消失了
一位大二的男生向我咨询，说现在状态很不好，很想努力学习，但一拿起书本就烦，学不进去;不看书更烦，觉得虚度了光阴，对不起父母也对不起自己。我问他中学时学得怎样，他说有父母亲督促，而且有明确的学习目标，学得还可以，不像现在这样学不学都心神难定。
他问我该怎么办，我就给他讲了一个曾多次讲给别人听的故事：有一位老头，住在一个广场边，广场上堆满了废铁桶。一群小学生每天上学放学都经过广场，都要对那些铁桶一通拳打脚踢，以此取乐。老头有心脏病，那些噪音让他很受不了。有一天他拦住那群学生，对他们说，我很喜欢听你们踢铁桶的声音，我想你们继续踢下去，为此我给你们每人每天一元钱。小学生们很高兴，踢打铁桶更加卖力。在他们踢的时候，老头便找个地方躲了起来。一周后，老头又拦住那群学生，说我现在经济情况不好了，我只能给你们每人每天五角钱了。学生们听了很不高兴，但还是去踢桶，想有点钱总比没有钱好。又过了一周，老头又对学生说，我现在经济情况更糟了，我不能付给你们踢桶的钱了，但我还是希望你们每天都为我踢一阵子。 这老汉的确高明，他将小学们踢桶的动机或者说支持性的力量，不动声色地从获得乐趣变成了获得金钱。获得乐趣这一点，他是无法控制的，但钱他可以控制，在小学生们为钱踢桶以后，只要他不给钱了，他们自然就不会踢桶了。
原本学习就是一种玩乐
我继续解释说，我们每个人一生下来，就天然具有很强的学习欲望。几岁的小孩兴成天兴高彩烈地翻箱倒柜、乱涂乱画，那是在做什么？――那是在做科研、写文章！如果这些天然的动机一直保持下去，如果一个人总能在兴趣支配下学习数理化、政史地等，那他迟早都会成为那一行的杰出人物。因为兴趣是学习一切东西的永不衰竭的核动力。遗憾的是，很多人的天然动机都被他们的老师或家长偷换了，也就是说从为了乐趣学习变成为了老师、家长甚至考试学习。这类的学生一上大学，离家离得远了，父母管不着了，老师也管得松了，考试也不再那么重要了，简单地说，学习的动力没有了，就会像那群没有钱的支持的小学生一样，不愿意再学习了。
不仅如此。如果我们不努力学习而能心安理得，那也还不算最坏的结果。更坏的是，老师、家长的压力变成了我们自己对自己的压力，内心冲突由此产生：一方面，如果去学习，那是顺从了他人的愿望，自己会显得不那么独立，在青春期，独立的愿望是很强烈的;另一方面，如果我们不学习，理性告诉我们，这样做可能对自己不利。所以不管怎样，都不可能让内心宁静。
听完我的话，这位男生说要好好想一想。
天然沥青范文3
关键词：液化天然气；轻烃分离；充分利用；优化设计
中图分类号：TE9 文献标识码：A
一、目前我国液化天然气中轻烃处理工艺
1液化天然气中轻烃分离专利现状
我国进口LNG并没有很成熟，因此国内各方面报道也并没有出现轻烃分离技术的相关内容。而国际上最早的相关专利当属美国于1960年研发出的轻烃分离技术了。由于这几年LNG贸易在国际上比重的增加，相关专利也越来越多，单单美国就有US6604380B1、US3837172、US0188996A1等数项专利。虽然我国还没有自主研发出轻烃分离工艺的专利，但以上这些都可以给我们的进口LNG产业起到很好的指路作用。
2现有液化天然气中轻烃分离工艺流程
以美国专利US6941771B2为例，其流程如下：
专利设备主要包括两个LNG泵，一个换热器，闪蒸塔，脱甲烷塔以及压缩机。首先将原材料LNG从一个泵经过增压，通过分流器分为大小两股：大的一股去换热器中预热使得部分汽化，再进入闪蒸塔气液分离，其中甲烷气体从塔顶分出，而轻烃类就从塔底分出再进入脱甲烷塔二次分离；小的一股就去脱甲烷塔顶分流；多次分离以后，甲烷气体全部从塔顶分出，塔底分出的液体就是轻烃类了。
因为必须要提高甲烷类气体的压力才能使其液化温度高于换热过程中LNG部分汽化的温度，而该工艺采用压缩机做功来提高甲烷类气体压力，所以该流程实际操作能耗较高。
3现有轻烃分离工艺的不足
除了上文所提到的专利US6941771B2有不足之处外，其它的现有轻烃分离工艺流程都或多或少有着一些弊端。
美国专利US5114451等，因分离轻烃得到的甲烷基本为气态，还需要经过大排量压缩机压缩天然气才能使其达到高压运输管道的输送压力要求，能耗过高。
美国专利US0188996A1等，因为其流程是以调节热值为目的，所以只对LNG进行了大致粗略的分离，而没有将乙烷和丙烷进行再次分离，这样就会在乙烯生产中造成资源浪费，不利于提高原料的利用率。
美国专利US0158458A1等，因为这种专利的工艺操作流程是连续、平均进行，轻烃分离和汽化同时进行，不利于天然气的气源调峰。城市居民每天要用到大量的天然气，但是其使用量又会随着时间段和季节气候性影响而变化，所以燃气行业时时刻刻要应对调峰压力，即应该在用气高峰多汽化供气，在用气低潮少汽化用洪气。所以该专利的流程是不具有调峰能力的。
二、LNG中轻烃分离工艺的优化设计
1 LNG轻烃分离流程优化
从上文中轻烃分离流程可知，当LNG原料增压过冷时，产生的冷量包括两方面，显冷和潜冷。其中显冷指的是LNG温度低于泡点的这部分冷量，其温度较潜冷低；潜冷指的就是LNG相变汽化释放的冷量。我这个方法就是根据冷量梯级利用的原则来优化使用LNG轻烃分离工艺产生的冷量，将其显冷和潜冷分开利用，达到更加充分地利用率。
下面，同样以美国专利US6941771B2为例，对其流程做出以下优化：
1.1首先，将闪蒸塔底分出来的主要成分轻烃的LNG用泵增加压力再输入脱甲烷塔进行分离，使分离后从塔顶出来的甲烷气体压力高于LNG原料，从而使其液化温度高于LNG部分汽化的温度，这样的冷量坡度差就可以利用LNG部分汽化的潜冷将高压脱甲烷塔中分离的甲烷气体液化。
1.2通过调节一个增加的泵，使增压后LNG具有的显冷量不仅能够将闪蒸塔中分离的甲烷气体液化，还能有剩余的冷量进一步将部分液化的甲烷降至低温，再节流降压，使该甲烷能够低压液态储存。而这部分甲烷液体的储存和汽化恰好能够解决面向城市居民的调峰压力，来满足不同时段不同季节不同地区的城市居民的用气需求。
1.3轻烃产品还可以和脱甲烷塔的输入原料进行换热，一方面能使轻烃产品受冷降至低温，再通过节流降压来实现轻烃产品的低压液态储存，方便后续的运输和销售工作；另一方面可以使脱甲烷塔的输入原料受到预热，节约加热成本，降低设备能耗，同时又能减少脱甲烷塔在沸器的热负荷，充分合理利用每一处资源。
2轻烃分离工艺的优化设计前景
目前阶段，我国发展乙烯工业的策略是炼油化工一体化，即扩大炼油能力，达到扩建和建设大型乙烯装置的目的。按照这种策略，我国近年来的石油用量将大幅度上升，这样一方面导致我国对国外石油的依赖性加大，对我国重工业发展和能源安全不利；另一方面，这一路线明显跟不上欧美、中东等发达国家走乙烷丙烷路线的步伐，无论是工业成本还是综合竞争力方面都差距甚远。而使用液化天然气中的轻烃分离工艺分离出的轻烃来发展乙烯工业，能节省下来原油数千万吨，无论从哪方面来说都是一个万全之策。所以，通过液化天然气的轻烃分离工艺优化来发展乙烯工业，既能解决乙烯原料不足的问题，又能充分利用液化天然气的各个部分，降低乙烯生产成本，为我国重工业发展铺设了美好的道路。
结语
在坚持可持续发展战略的今天，资源的合理利用显得尤为重要，无论是液化天然气引进我国，还是轻烃处理工艺分离收集轻烃产品都很好地体现了这一战略方针。本文通过对LNG中轻烃处理工艺的优化设计提出一些个人的看法，希望相关产业及相关技术人员能够更好地实现这一优化设计，为我国工业发展创造极其宝贵的技术指导经验和经济价值！
参考文献
[1]华贲.利用海外LNG资源的战略思考[J].天然气工业，2008.
[2]华贲，熊永强，李亚军等.液化天然气轻烃分离流程模拟与优化[J].天然气工业，2009.
天然沥青范文4
【关键词】BRA布敦岩沥青；BRA改性沥青；动态模量；元素成分
【Abstract】Most of the highway in our country for asphalt pavement，bear load capacity with the increase of traffic demand is greatly increased，to eliminate the road rut，peeling，pit slot，such as disease，seeking to improve modified asphalt performance indicators，prolong the service life of road， carried out based on the cloth BRA，rock asphalt modified asphalt properties of experimental research.
【Key words】BRA Asphalt；Marshall Test；Dynamic Modulus；Element Composition
0 引言
岩沥青是石油在岩石缝隙中经过很长时间的沉积、变化，在热、压力、氧化、细菌等自然条件综合作用下形成的沥青类物质[1]。岩沥青属于天然沥青，天然沥青还包括湖沥青、海底沥青等。岩沥青在国外有许多代表性产品，包括位于印度尼西亚布敦岛岩沥青，美国盛产的北美天然岩沥青（见图1）、瑞士瓦勒德特朗弗斯地区的沙特尔和意大利的拉古萨。在国内新疆境内的克拉玛依、四川青川（见图2）、甘肃等很多地区，也发现了储备量很大的天然岩沥青矿。
1 岩类改性沥青国内外研究现状
随着人类社会的进步，我们对各类公路工程应用中的改性材料有了更加完善的认识[2]，因为前几年的石油价格较低，各类聚合物作为石油下游的产品，其改性技术得到了推广应用。现在市场上最常用改性技术的为SBS改性技术，但是随着油价的一步步提升，其改性成本也成了我们需要考虑的重要因素，因此天然沥青的改性技术也越来越引起业内广泛的关注。国内使用最为广泛的天然沥青为BRA布敦岩沥青，BRA改性和SBS改性只是沥青改性条件不同，其他工程条件均大致相同，在非特定条件下的改性沥青混凝土工程中都可以应用。
2 BRA改性沥青实验研究方案
BRA改性沥青混合料实验方案设计如下。1）BRA湿法改性沥青混合料。湿法改性先将BRA倒入沥青中混融6min、再倒入粗细骨料搅拌1.5min、再倒入矿粉搅拌1.5min。2）BRA干法改性沥青混合料。干法是将BRA同矿料加热倒入搅拌锅预拌1min，倒入A-70#沥青拌合1.5min，再倒入矿粉拌合1.5min。3）对比性实验-SBS改性沥青混合料。
3 BRA改性沥青与天然沥青的对比
天然沥青一般分为两种类型：开出来系纯净或仅含少量矿物质的天然沥青（比如格鲁吉地区的天然沥青）；从沥青岩石（主要为砂岩）中使用水或其他溶剂提取出的的天然沥青（比如巴希洛夫、原苏联苏古洛夫等地区的天然沥青）。我们同时表明，沥青岩为含沥青的岩石，沥青粉为磨细后沥青岩。含有岩沥青的改性沥青有诸多优点（与未加入岩沥青的基质沥青比较而言）：高温稳定性能好，即在高温条件下改性沥青的抗流动变形能力较强，改性沥青的高温稳定性的性能可以延长道路的使用寿命和提高道路抵抗车载负荷的能力。天然岩沥青加入改性沥青后，它的闪燃温度明显提高。改性沥青添加天然岩沥青后可以增加其软化点。除了上述优点之外，因天然岩沥青可以更好的与基质沥青相溶，从而避免了一系列的拌合不均现象。不同产地、不同原油来源的基质沥青，其改性效果也会有所相同。不同天然沥青对不同基质沥青的胶化效果是不相同的。
4 BRA改性沥青特性试验分析
4.1 动态模量试验方法
通过试验可以得到3个参数：复数模量E*、动态模量|E*|和相位角φ。粘弹性材料的应力、应变特性用来表示。复数模量为一个复数，动态模量是复数模量的模，用来描述材料抵抗变形的能力。材料粘性部分和弹性部分的相对大小由相位角φ确定，完全弹性材料φ=0°，完全粘性材料的相位角φ=90°，相位角随着材料粘性增加而增加[3]。
4.2 动态模量试验成果
动态模量由试验达到稳定状态时的应力幅值和应变幅值的比值确定（见图3至图4），即沥青混合料的动态模量与加载频率正相关。
5 结论
改性沥青充分利用了现有的矿产资源，对资源综合利用起到了良性循环的作用，促进了我国岩沥青开采矿业的发展。目前，国内高速公路正在大力建设，沥青产业的发展得到了大力提升。随着改性沥青在公路建设中的大面积推广使用，不仅能扩大改性沥青的市场，还为岩沥青开采业的发展扩大了空间。国内生产的天然岩改性沥青提高了公路建设发展水平，降低了建设成本。相比而言，用天然岩改性沥青铺设的公路，其路面性能、使用寿命都有很大提升，从而也减少了之后的维修与养护费用。通过BRA改性沥青的实验研究，我们更加深刻的认识了这类岩沥青，以满足我国将来日益增长的公路建设需求，为我国公路建设事业的发展做出贡献。
通过BRA改性沥青及其改性沥青混合料试验研究可得到以下结论：
1）BRA能有效改善基质沥青的高温性能、感温性能和老化性能，使路面在高温条件下，能够经受荷载的作用而保持结构和性能的稳定，不影响其使用性能，延缓了沥青路面的老化。
2）随BRA掺量的增加，BRA 改性沥青混合料动稳定度、马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比增大，破坏应变减小，破坏劲度模量增大，混合料高温稳定性、水稳定性显著改善，低温抗裂性有所降低。考虑到高温稳定性和抗水损能力两种重要指标，BRA改性沥青更适用于我国南部地区。
3）BRA可以很大程度上提高沥青路面的使用寿命和减少早期路面车辙破坏。
4）BRA矿产资源丰富，价格低廉，对我们国家公路的发展建设、环境保护都有很大帮助。路面性能的0 引言
岩沥青是石油在岩石缝隙中经过很长时间的沉积、变化，在热、压力、氧化、细菌等自然条件综合作用下形成的沥青类物质[1]。岩沥青属于天然沥青，天然沥青还包括湖沥青、海底沥青等。岩沥青在国外有许多代表性产品，包括位于印度尼西亚布敦岛岩沥青，美国盛产的北美天然岩沥青（见图1）、瑞士瓦勒德特朗弗斯地区的沙特尔和意大利的拉古萨。在国内新疆境内的克拉玛依、四川青川（见图2）、甘肃等很多地区，也发现了储备量很大的天然岩沥青矿。
1 岩类改性沥青国内外研究现状
随着人类社会的进步，我们对各类公路工程应用中的改性材料有了更加完善的认识[2]，因为前几年的石油价格较低，各类聚合物作为石油下游的产品，其改性技术得到了推广应用。现在市场上最常用改性技术的为SBS改性技术，但是随着油价的一步步提升，其改性成本也成了我们需要考虑的重要因素，因此天然沥青的改性技术也越来越引起业内广泛的关注。国内使用最为广泛的天然沥青为BRA布敦岩沥青，BRA改性和SBS改性只是沥青改性条件不同，其他工程条件均大致相同，在非特定条件下的改性沥青混凝土工程中都可以应用。
2 BRA改性沥青实验研究方案
BRA改性沥青混合料实验方案设计如下。1）BRA湿法改性沥青混合料。湿法改性先将BRA倒入沥青中混融6min、再倒入粗细骨料搅拌1.5min、再倒入矿粉搅拌1.5min。2）BRA干法改性沥青混合料。干法是将BRA同矿料加热倒入搅拌锅预拌1min，倒入A-70#沥青拌合1.5min，再倒入矿粉拌合1.5min。3）对比性实验-SBS改性沥青混合料。
3 BRA改性沥青与天然沥青的对比
天然沥青一般分为两种类型：开出来系纯净或仅含少量矿物质的天然沥青（比如格鲁吉亚地区的天然沥青）；从沥青岩石（主要为砂岩）中使用水或其他溶剂提取出的的天然沥青（比如巴希洛夫、原苏联苏古洛夫等地区的天然沥青）。我们同时表明，r青岩为含沥青的岩石，沥青粉为磨细后沥青岩。含有岩沥青的改性沥青有诸多优点（与未加入岩沥青的基质沥青比较而言）：高温稳定性能好，即在高温条件下改性沥青的抗流动变形能力较强，改性沥青的高温稳定性的性能可以延长道路的使用寿命和提高道路抵抗车载负荷的能力。天然岩沥青加入改性沥青后，它的闪燃温度明显提高。改性沥青添加天然岩沥青后可以增加其软化点。除了上述优点之外，因天然岩沥青可以更好的与基质沥青相溶，从而避免了一系列的拌合不均现象。不同产地、不同原油来源的基质沥青，其改性效果也会有所相同。不同天然沥青对不同基质沥青的胶化效果是不相同的。
4 BRA改性沥青特性试验分析
4.1 动态模量试验方法
通过试验可以得到3个参数：复数模量E*、动态模量|E*|和相位角φ。粘弹性材料的应力、应变特性用来表示。复数模量为一个复数，动态模量是复数模量的模，用来描述材料抵抗变形的能力。材料粘性部分和弹性部分的相对大小由相位角φ确定，完全弹性材料φ=0°，完全粘性材料的相位角φ=90°，相位角随着材料粘性增加而增加[3]。
4.2 动态模量试验成果
动态模量由试验达到稳定状态时的应力幅值和应变幅值的比值确定（见图3至图4），即沥青混合料的动态模量与加载频率正相关。
图3 BRA改性沥青混合料动态模量
图4 SBS改性沥青混合料动态模量试验结果
5 结论
改性沥青充分利用了现有的矿产资源，对资源综合利用起到了良性循环的作用，促进了我国岩沥青开采矿业的发展。目前，国内高速公路正在大力建设，沥青产业的发展得到了大力提升。随着改性沥青在公路建设中的大面积推广使用，不仅能扩大改性沥青的市场，还为岩沥青开采业的发展扩大了空间。国内生产的天然岩改性沥青提高了公路建设发展水平，降低了建设成本。相比而言，用天然岩改性沥青铺设的公路，其路面性能、使用寿命都有很大提升，从而也减少了之后的维修与养护费用。通过BRA改性沥青的实验研究，我们更加深刻的认识了这类岩沥青，以满足我国将来日益增长的公路建设需求，为我国公路建设事业的发展做出贡献。
通过BRA改性沥青及其改性沥青混合料试验研究可得到以下结论：
1）BRA能有效改善基质沥青的高温性能、感温性能和老化性能，使路面在高温条件下，能够经受荷载的作用而保持结构和性能的稳定，不影响其使用性能，延缓了沥青路面的老化。
2）随BRA掺量的增加，BRA 改性沥青混合料动稳定度、马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比增大，破坏应变减小，破坏劲度模量增大，混合料高温稳定性、水稳定性显著改善，低温抗裂性有所降低。考虑到高温稳定性和抗水损能力两种重要指标，BRA改性沥青更适用于我国南部地区。
3）BRA可以很大程度上提高沥青路面的使用寿命和减少早期路面车辙破坏。
4）BRA矿产资源丰富，价格低廉，对我们国家公路的发展建设、环境保护都有很大帮助。路面性能的提高，使用寿命的延长，都表现出了BRA的独特优势。除此之外的其他性能，还需要我们进行下一步探讨。
【参考文献】
[1]曹亚东，严军，曹祖光，等.BRA天然岩沥青的性能及应用研究[J].上海建设科技，2005（1）：53-55.
天然沥青范文5
关键词：道路工程；SMA；水稳定性
中图分类号：TQ177.6+3 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）04-（页码）-页数
沥青路面水损害到路面孔隙水的路面在水或冻融循环下，由于荷载作用下，路面内部出现了循环水压力或真空负压抽吸作用，导致水逐渐渗入沥青和矿物界面，使得沥青混合料的强度下降。同时在水的冲刷作用下沥青膜逐渐从集料表面剥落，导致矿料损失，降低了沥青混合料之间的粘附力，路面使用早期就发生坑槽、坑洞、松散、麻面、掉粒、唧浆、网裂等破坏现象。这些早期破坏现象或多或少，直接或间接地都与水有关，即水的破坏作用是关键因素之一，因而我们将这些病害现象统称为水损害。
SMA沥青路面是一种新型的路面结构，由于其出色的抗车辙能力和耐用性得到广泛应用。SMA是有沥青，粗集料、纤维稳定剂，矿粉及少量的细集料和沥青砂胶填充间隙的沥青混合料。虽然SMA的综合路用性能良好，但是我国对SMA研究较晚，缺乏使用经验，一些工程没有从本地实际情况出发，进行适合于本地区的配合比设计，而是照抄照搬国外的规范和经验，结果导致路面在使用初期就出现了损坏。
1.原材料及试验方案
1.1原材料
对于SMA混合料，沥青结合料的质量必须适应于沥青玛蹄脂的需要，有较高的粘度，与集料有较好的粘附性，符合一定的要求，以保证有足够的高温稳定性和低温韧性。由于SMA的沥青用量多，所以用于SMA的沥青结合料一般要求采用稠度较大（较硬）一些的沥青。如果粘度小了，则可能容易引起泛油。
SMA混合料具有高粘度，良好的粘附性和聚集，以确保有足够的高温稳定性和低温韧性。由于的SMA沥青含量较大，其对沥青的粘度要求较高，本文试验时采用90#基质沥青，其技术性质指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）技术要求。
从SMA的成型机理可知，SMA之所以有较高的高温稳定性，是基于含量较多的粗集料之间的嵌挤作用。嵌挤作用的好坏在很大程度上取决于集料石质的坚韧性、集料的颗粒形状和棱角性，因此粗集料必须是坚韧、有棱角的优质石料，必须严格限制集料的扁平颗粒含量。
从SMA的形成机理分析，SMA在高温下的稳定性较高，是由其间的粗骨料联锁嵌挤功能作用。联锁嵌挤功能的好坏在很大程度上取决于集料的韧性，骨料形状。因此这要求粗骨料是坚韧的，棱角优良的优质石材。
虽然细集料在SMA中比例较少，但对其性能影响也不小。细集料一般采用机制砂。矿粉对形成一个合理的沥青膜厚度是十分重要的，一般均采用磨细的石灰石粉，在使用时要保持干燥，不结团。研究中采用的矿料岩性为玄武岩。
纤维采用木质素纤维。并采用消石灰作为抗剥落剂。
1.2试验方案
本章通过沥青混合料的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，评价SMA混合的水稳定性，研究原材料类型变化对沥青混合料的水稳定性的影响变化。
沥青混合料的水稳定性采用浸水马歇尔试验来进行评价。采用残留稳定度MS指标来评价水稳定性，MS0代表浸水30min后的稳定度值，MS1代表浸水48h后的稳定度值；后者采用冻融劈裂强度比TSR指标评价水稳定性。
2.试验结果
2.1天然砂含量的影响
天然砂作为细集料时，其具有较好的耐久性能，但由于其缺少棱角，表面细观空隙较少，对沥青的吸附能力较弱，导致其与沥青的粘附性往往较差。同时天然砂经过水洗冲刷后，其颗粒多为球形圆形颗粒，这就导致集料的相互嵌挤作用不利，从而使得沥青混合料的高温抗车辙能力较为不利。而机制砂是通过岩石压碎形成，其具有良好的棱角性，因此其骨架嵌所能力较好。本文为了分析天然砂和机制砂对沥青混合料水稳定性的影响，采用残留稳定度和冻融劈裂强度比试验进行了试验，其试验结果如图1所示。
由试验结果可知，沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比的变化规律一致，其均随着天然砂含量的增大而逐渐减小。同时机制砂为碱性岩性，砂和沥青的相互作用，互相发生化学反应，导致集料与沥青更容易吸附，其水稳定性更好。当细骨料为机制砂，混合料的水稳定性是最好的，这主要是由于机制砂多孔表面粗糙，容易在集料表面上吸附沥青。当天然砂含量增加时，混合料的水稳定性降低。对其分析为天然砂多为酸性石料，沥青和砂的作用，将只发生分子间力，包括物理吸附，化学反应不会发生，导致天然砂与沥青间的粘结强度较低，遇水易剥离，使得沥青混合料的水稳定性降低。
同时试验发现沥青混合料的水稳定性在天然砂含量较低时下降较快，而后期天然砂含量的增高，其水稳定性的变化较慢。现有规范在对SMA沥青混合料的水稳定性规定时，对于基质沥青，其应满足残留稳定度比不小于75%，其冻融劈裂强度比不小于75%。对于图1的试验结果，如要求其残留稳定度和冻融劈裂强度比符合要求，天然砂的含量应不超过40%。
2.2矿粉含量的影响
由于SMA的特殊结构，其沥青用量较多，若沥青混合料中的矿粉不足，会使得集料表明的沥青膜厚度较大，而其有效的沥青结合料较低，使得自由沥青的含量较多，集料之间容易产生滑动，进而导致沥青的高温抗车辙能力降低。但同时当矿粉的含量过多时，相应的沥青含量较低，导致沥青混合料变得干涩，粘附性降低，从而导致沥青混合料的路用性能。本文对SMA沥青混合料分析时，考察了矿粉含量对其水稳定性的影响，试验结果如图2所示。
由试验结果可知，随着矿粉用量的增加，残留稳定度和冻融劈裂强度比呈现较为明显的变化，表明矿粉用量存在着较为明显的适量范围。在一定的范围内，随着矿粉用量的增加，其水稳性呈现提高作用，残留稳定度和冻融劈裂强度比也有相应的提高。
当初期矿粉用量过少时，沥青混合料内部缺少足够的矿粉吸附沥青，导致自由沥青的含量较多，集料之间容易出现一定的滑移变形，当矿粉用量逐渐增多时，混合料的水稳定性出现显著的提高，这是由于矿粉用量增多时，可以吸附自由沥青，使得越来越多的自由沥青变成结构沥青，结构沥青膜变厚，增强了沥青与矿料之间的粘附性，提高了混合料的水稳定性。
而当矿粉用量过大时，SMA沥青混合料残留稳定度和冻融劈裂强度比出现明显的降低，这是由于矿粉用量过多时，其吸附过多的沥青，导致沥青混合料内部的结构沥青降低，集料与沥青的粘附性降低，使得混合料变得干涩；另外过多的矿粉会使级配变得不合理，多余的矿粉填充在粗集料的骨架空隙中，和细集料一起对骨架结构产生干涉、撑持作用，甚至出现粗集料悬浮于沥青胶浆中的情况，这些都会削弱沥青与矿料之间的粘附性。
2.2纤维含量的影响
纤维在混合料中起到了很重要的作用，在很大程度上提高了混合料的耐久性、高温稳定性等路用性能。本文在研究时，考察了纤维含量对SMA沥青混合料水稳定性的影响，试验结果如图3所示。
图3 纤维含量对水稳定性影响 图4 空隙率对水稳定性影响
由试验结果可知，纤维的含量对也存在合理的范围，当纤维含量较少时，沥青混合料的水稳定性较低，表明，由于SMA沥青混合料中的沥青较多，其在纤维含量较少时难以吸附较多的沥青，导致沥青混合料中的自由沥青过多，矿料难以与沥青形成有效的结合，导致矿料与沥青结合料产生剥落。随着纤维含量的增多，SMA沥青混合料中的自由沥青减小，纤维吸收了沥青中的轻质组分，且纤维的加筋作用可以增加沥青的结构型，减小其流动性，提高了沥青的粘度，使得沥青与矿料的粘附性增强。
而当纤维用量继续增大时，沥青混合料的水稳定性呈现降低趋势，这表明适量的纤维可以吸收适量的沥青轻质组分，而当纤维含量过多时，其对水稳定性的增加效果不明显，特别是过多的纤维吸收过多的油份，使得沥青变稠，对集料的粘附作用降低。导致SMA沥青混合料的水稳定性下降。
2.3空隙率的影响
沥青路面的水损害的关键因素是外部的水环境和沥青路面自身的空隙率，在荷载作用下，水很快剥离骨料表面的沥青路面强度，导致迅速下降，松动，孔，裂纹的发生和一系列的破坏。造成路面强度迅速降低，并发生松散、坑洞、裂缝等一系列的破坏。通过制备不同空隙率的试件进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，试验结果如图4所示。
最初空隙率较小，浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验均较高，这主要是由于此时混合料的空隙率较小，能够进入混合料内部的水较少，这也就意味着沥青与矿料相剥离的可能性较小，所以此时混合料的水稳定性较好；当空隙率增大时，混合料的水稳定性开始逐渐下降，但下降趋势较缓慢。这可能是因为空隙率变大，进入混合料内部的水增多，使得沥青与矿料之间的粘附性变差，从而混合料的水稳定性开始降低；而当随着空隙率持续增加时，混合料的水稳定性继续降低，且降低趋势变得迅速，指标达不到规范要求；当空隙率增加至7%时，残留稳定度和冻融劈裂试验急剧下降。究其原因，可能是由于混合料空隙率过大，过多的水进入至混合料内部，并逐渐渗入到
观察水稳定性的变化曲线，总体上随着空隙率的增大，混合料的水稳定性降低。其原因主要是，由于空隙率越大，混合料的饱水率也越大，进入到混合料内部的水就越多，较大的动水压力使得沥青和矿料容易产生剥离，导致混合料水稳定性的下降。
3.结论
对SMA混合料水稳定性的影响因素，包括原材料、外加剂、空隙率等进行了详细的试验分析。通过对室内水稳定性试验数据的分析，可得到结论：SMA混合料的水稳定性随着天然砂含量的增加而逐渐降低。表明天然砂含量对混合料的水稳定性具有显著影响。为了保证SMA混合料的水稳定性，天然砂含量不宜超过细集料的40%；矿粉用量对SMA混合料的水稳定性有着显著的影响，过小、过大的矿粉用量都会降低混合料的水稳定性，沥青用量对SMA混合料的水稳定性具有明显的影响，水稳定性随着沥青用量的增加而增强，且当油石比处于合理范围内时，水稳定性趋于稳定。
参考文献
[1]陈国明，谭忆秋，王哲人.粗集料棱角性对沥青混合料性能的影响[J].公路交通科技，2006（3）
[2] 李剑，郝培文.消石灰改善沥青混合料抗剥离性能研究[J].公路，2004（5）.
天然沥青范文6
为响应国家政策，节约施工成本，提高经济效益，减少环境污染，决定对公司的沥青混合料搅拌设备实施油改气技术改造，将加热碎石的燃料由重油更换为天然气。
1．应用实施方案
西筑H4000型沥青混合料搅拌设备原机配备的国产燃烧器采用轴流风机式供风，在原有燃烧器上直接改造存在风压太低，形成负压，容易造成燃烧器回火的情况，有一定的安全隐患，并且会降低燃烧效率。因此，直接将原有燃烧器全部更换成整套意大利“欧保” EC10GNQR型柴油/重油/天然气（低压空气雾化控制）三燃料燃烧器，与原有设备匹配使用，实现与原拌和楼烘干筒的对接，满足三种燃料交替使用的要求。电气控制部分增加一套PLC控制柜及PLC控制程序，通过控制新增加的燃烧器PLC控制系统，使得新燃烧器能够根据提供燃料的不同切换选择对应的加热功能。
玛连尼MAP320型和安迈UG320型沥青混合料搅拌设备的燃烧器采用进口的CBS型和安迈原装燃烧器，其机械构造和供风系统能够满足直接在原机上进行改造的条件。因此，可以留原有重油燃烧器，增加燃气系统，通过改造燃烧器本体、点火系统、调节系统、控制系统、气路等部分，改造成柴油/重油/天然气三用燃烧器，以实现能够加热三种不同的燃料。
2．环保效益对比分析
重油主要来源于石油残油+各类添加物，主要成分为：碳水化合物、硫黄、添加物，排放尾气有：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、大量因燃烧不充分而产生的悬浮有害颗粒。
柴油来源于石油提炼，主要成分为：烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃等组成的混合物，排放尾气一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）。
LNG来源于天燃气低温液化，主要成分：甲烷，排放尾气：一氧化碳、氮氧化物。
通过对比得出LNG减少了93%的一氧化碳、33%的氮氧化物的排放量，达到欧Ⅳ甚至更高排放标准。
3．经济效益对比分析
3.1.节约混合料生产成本
沥青混合料搅拌设备油改气项目实施后，公司使用加热沥青混合料的燃料由之前的重油全部更换为液化天然气。通过对比分析公司安迈沥青拌合站使用重油和天然气的生产成本：
3.2.节约施工周期时间
由于天然气燃烧充分，热效率高，单位时间内可加热混合料量较重油做燃料时高，可提高混合料出料速度，混合料的小时产量效率可提高10%以上，可缩短施工工期，节约成本。
3.3.节约拌合楼设备的养护成本
重油的特性与原油产地、配制原料的调和比有关，因此，重油比例的不稳定性以及掺有的杂质对机组的燃烧器、油泵、油嘴等容易造成一定的损害，其燃烧不完全导致在炉口处形成积碳，致使炉口容易燃烧变形损坏，增加了设备的故障率，每年的设备维护保养包括更换除尘器布袋、更换重油泵泵头、更换燃烧器阀芯和喷头等成本较高。使用天然气作为加热燃料，能够降低机组故障率，减少维修成本，还能减轻设备除尘系统的负担。
