沥青老化试验箱用什么气体比较好-适用气体选择要点

1. 导读

沥青老化试验箱的气体选择需以模拟实际工况为核心，优先采用空气（干燥压缩空气）作为基础气体，配合氮气（N₂）用于特殊工况（如无氧环境）。气体纯度、流量及湿度控制直接影响试验结果的重复性与准确性，选型时需结合标准（如ASTM D6521、JTG E20）、设备参数（温度范围、控制精度）及成本综合决策。

2. 目录

• 快速答案卡片
• 试验目的与气体作用机制
• 气体类型与选型参数
• 选型决策流程与实操表
• 沥青老化试验箱选型对比表
• 采购全流程Checklist
• 常见故障与维护
• FAQ
• 外部参考

3. 快速答案卡片

4. 正文结构

试验目的与气体作用机制

沥青老化试验箱通过模拟高温（通常60–190℃）及气体环境，加速沥青材料的氧化、挥发及硬化过程，评估其耐久性。气体选择直接影响老化机理：

• 空气（O₂+N₂）：模拟实际道路环境，氧气参与氧化反应，导致沥青分子链断裂、软化点升高。
• 氮气（N₂）：隔绝氧气，用于研究热老化（无氧化）对沥青性能的影响，如车辙因子变化。
• 混合气体（如CO₂）：少数研究用于模拟酸性环境对沥青的腐蚀作用。

失效机理：气体纯度不足（如含水、含油）会导致试样表面结露或污染，干扰热重分析（TGA）结果。

气体类型与选型参数

基础气体：干燥压缩空气

• 应用场景：常规氧化老化试验（如PAV压力老化试验）。
• 参数要求：
  • 露点≤-40℃（避免冷凝）；
  • 含尘量≤ μm（防止试样污染）；
  • 压力 – （稳定供气）。
• 标准依据：ASTM D6521要求空气需经干燥、过滤处理。

特殊气体：氮气（N₂）

• 应用场景：无氧热老化试验（如研究沥青热稳定性）。
• 参数要求：
  • 纯度≥ %（避免氧气残留）；
  • 流量1–10L/min（依箱体容积调整）；
  • 供气压力稳定（± ）。
• 成本对比：氮气成本约为空气的3–5倍，需权衡试验需求。

气体流量与湿度控制

• 流量：需匹配箱体换气次数（通常1–3次/小时），流量过低导致老化不均，过高则加速试样挥发。
• 湿度：部分试验需控制湿度（如RTFOT旋转薄膜烘箱），湿度超标会引发试样结块。

选型决策流程与实操表

选型参数解释表

选型决策流程

1. 明确试验需求：确定是否需无氧环境（选氮气）或常规氧化（选空气）。
2. 核对标准要求：如JTG E20要求空气需干燥处理。
3. 评估设备参数：优先选择控制精度高（±1℃）、流量可调的型号。
4. 验证厂商资质：查看是否通过ISO 17025计量认证（如德国Binder、中国隆安）。

询价模板

5. 沥青老化试验箱选型对比表

6. 采购全流程Checklist

1. 需求确认：明确试验类型（氧化/无氧）、试样尺寸（如50×50mm）。
2. 技术协议：约定温度均匀性（≤2℃）、气体纯度（如氮气 %）。
3. 报价对比：对比3家以上厂商，优先选择提供FAT（工厂验收）的供应商。
4. 验收与校准：
   • 检查温度波动（用热电偶记录24小时数据）；
   • 验证气体流量（流量计校准）；
   • 核对安全联锁功能（模拟过温触发报警）。
5. 计量认证：要求厂商提供CNAS认可的校准证书（有效期1年）。
6. 维保方案：明确备件库存（如加热管、传感器）及响应时间（≤48小时）。

7. 常见故障与维护

• 气体泄漏：检查管路接头（用肥皂水测试），更换O型圈。
• 湿度超标：清洗加湿器水箱，更换干燥剂（如硅胶）。
• 温度波动：校准PID参数，检查加热管老化情况。
• 传感器失效：每年送计量院校准，避免使用强腐蚀性气体。

8. FAQ

Q1：能否用普通空气代替干燥空气？

不可行。普通空气含水、含尘，会导致试样表面结露或污染，影响热重分析结果。需使用露点≤-40℃的干燥空气。

Q2：氮气纯度不足会有什么后果？

氮气纯度＜ %时，残留氧气会参与氧化反应，导致试验结果偏离实际无氧环境数据，无法准确评估沥青热稳定性。

Q3：如何选择气体流量？

流量需匹配箱体容积。例如120L试验箱，建议流量3–5L/min，确保气体充分循环且不干扰试样。

Q4：气体供应中断怎么办？

立即暂停试验，记录中断时间。若中断＜10分钟，可继续试验；若＞10分钟，需重新开始或按标准修正数据。

Q5：试验箱能否同时使用空气和氮气？

部分高端型号支持双气体回路（如隆安-LHX120），可通过阀门切换气体类型，但需确保管路无交叉污染。

9. 外部参考

• 美国材料与试验协会（ASTM）：ASTM D6521《Standard Practice for Accelerated Aging of Asphalt Binder Using a Pressurized Aging Vessel (PAV)》
• 中国交通运输部：JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》

10. 声明

11. JSON-LD