[发明专利]一种基于组分层次上的沥青热分解行为研究方法

摘要

本发明是一种深入到沥青组分层次上研究沥青热分解行为的新方法，属于火灾安全技术领域，解决目前沥青热分解行为研究难以深入的问题。先制备各组分试样，测定各组分含量，采用差示扫描量热法-红外光谱技术测试沥青及其四种组分热分解性能，获取沥青各组分热分解试验数据，分析各组分热分解梯度分布特性及生成烟气的成份与释放规律；其次，根据阿伦尼乌斯方程计算各组分热分析动力学参数，建立热分解动力学模型；最后，采用透射电镜、光电子能谱仪测试各组分热分解后残留物微观组织结构、成分及含量，研究沥青各组分热分解行为，并和沥青试样试验结果进行比较，揭示沥青热分解机理。本发明提供的方法能从本质上揭示沥青在高温环境下的热分解行为。

主权项

一种深入到沥青组分层次上研究沥青热分解行为的新方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)选定要测试的沥青试样，根据现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规(JTGE20‑2011)》中沥青化学组分试验(T0618‑1993)有关规定，分别制备沥青的饱和分、芳香分、胶质和沥青质四种组分试样，并测定各组分的含量；(2)分别取沥青及其四种组分各20mg试样，采用DSC‑FTIR同步分析仪测试沥青及其四种组分热分解性能，升温速率为10℃/min，自室温升至750℃，气氛流量为100ml/min，获取DSC、成炭率、连续红外光谱等试验数据，分析沥青及其四种组分热分析性能；(3)分析沥青及其四种组分热分解温度梯度分布特征，并利用DSC曲线根据阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程计算沥青及其四种组分的热分析动力学参数，即活化能E和指前因子A，进一步定量比较沥青及其四种组分的热分解特性，分别建立沥青各组分热分解动力学模型；(4)根据获取的连续傅立叶红外光谱，分析沥青热分解过程中产生烟气的成份和浓度随时间(或温度)的变化趋势，获得烟气释放规律与沥青热分解之间的内在关系。(5)采用透射电镜、光电子能谱仪测试沥青各组分热分解后残留物微观组织结构、成分及含量，了解沥青各组分热分解行为，与沥青试样热分解结果进行比较，并结合连续傅立叶红外光系列图谱分析结果，深入揭示沥青热分解机理。