機(jī)場(chǎng)瀝青道面用基質(zhì)瀝青紫外光老化特性

在環(huán)境作用下瀝青易產(chǎn)生靜態(tài)硬化和氧化硬化,使瀝青的流變特性發(fā)生改變,而嚴(yán)重影響瀝青路面的耐久性,如何合理評(píng)價(jià)和選擇瀝青對(duì)確保路面使用品質(zhì)至關(guān)重要.通過(guò)3種不同基質(zhì)瀝青的組分分析和不同老化狀態(tài)下瀝青的常規(guī)試驗(yàn)(針入度、軟化點(diǎn)和延度試驗(yàn))、shrp試驗(yàn)(dsr(dynamicshearrheometer)和bbr(bendingbeamrheometer)試驗(yàn))結(jié)果比較,結(jié)合ftir(fouriertransforminfrared)紅外光譜試驗(yàn)結(jié)果,分析了不同老化狀態(tài)下基質(zhì)瀝青的老化特性和機(jī)理.結(jié)果表明,常規(guī)試驗(yàn)可用來(lái)描述基質(zhì)瀝青老化前后性能變化,但它只能提供特定溫度荷載頻率下的試驗(yàn)信息,而shrp試驗(yàn)可全方位反映瀝青老化對(duì)瀝青流變行為的影響,建議采用shrp流變學(xué)指標(biāo)特別是bbr試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)瀝青的老化特性.

基質(zhì)瀝青短期老化性能研究 摘要：對(duì)基質(zhì)瀝青進(jìn)行了不同周期短期老化試驗(yàn)，通過(guò)測(cè)定不 同周期老化后的性能，隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)，瀝青的針入度、針入 度指數(shù)、15℃延度都是逐漸降低的，瀝青的粘度、軟化點(diǎn)是逐漸升 高的，由此說(shuō)明瀝青在老化后感溫性能，高溫性能以及低溫性能都 發(fā)生不同程度的改變，縮短了路面使用壽命。 關(guān)鍵詞：基質(zhì)瀝青；常規(guī)試驗(yàn)；rtfot；瀝青殘留物 瀝青結(jié)合料的老化是影響瀝青路面使用壽命的重要因素，目前 關(guān)于道路瀝青的老化研究主要集中在熱老化方面。中國(guó)青海、西藏、 新疆等西北部地區(qū)海拔高、空氣稀薄、光輻射強(qiáng)烈，強(qiáng)烈的光照容 易造成瀝青路面迅速老化，再加上西部地區(qū)高寒、干早、風(fēng)沙、鹽 堿等自然環(huán)境的綜合作用，容易使路面產(chǎn)生裂縫、坑槽、剝落等病 害，嚴(yán)重影響了瀝青路面的使用壽命。 1材料選擇 本文選用韓國(guó)skah-70瀝青作為試驗(yàn)瀝青，經(jīng)測(cè)定瀝青各項(xiàng)性 能指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范要

將不同老化時(shí)間、老化方式的sbs改性瀝青的飽和分、芳香分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和sbs改性劑分離出來(lái),用傅立葉紅外光譜分析各組分的結(jié)構(gòu)變化以研究sbs改性瀝青的紫外老化機(jī)理。結(jié)果表明:紫外老化后,sbs改性瀝青的飽和分和芳香分含量下降、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量上升、膠體不穩(wěn)定指數(shù)上升;羧基和亞砜基含量增加,說(shuō)明光氧化產(chǎn)生了極性官能團(tuán)。

以遼河ah90瀝青為基質(zhì)瀝青,在其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)改性劑,可制備改性瀝青。利用瀝青軟化點(diǎn)隨時(shí)間的變化關(guān)系,建立了2種瀝青的老化動(dòng)力學(xué)模型:lnr基=3.784+1.33×103texp(-4946/t),lnr改=3.949+1.54×103texp(-5242/t)。通過(guò)比較2種瀝青的動(dòng)力學(xué)參數(shù),得出改性瀝青的抗老化性能優(yōu)于基質(zhì)瀝青。借助紅外光譜分析可知,基質(zhì)瀝青的老化主要是吸氧氧化反應(yīng);而改性瀝青的老化除了具有基質(zhì)瀝青的老化反應(yīng)外,還存在sbs中聚丁二烯鏈段的斷裂和氧化反應(yīng)。

溫拌劑的摻入降低了瀝青混合料的施工溫度,使得瀝青的短期老化程度得到了改善。為了明確溫拌劑是否對(duì)瀝青有延緩老化的作用,選用克拉瑪依90#瀝青和摻入ksh-d溫拌劑的溫拌瀝青,進(jìn)行相同溫度下不同老化時(shí)間的短期老化模擬試驗(yàn)。利用殘留針入度比、殘留延度比、相鄰延度差值、軟化點(diǎn)增量、殘留粘度比及瀝青的老化速率來(lái)研究溫拌劑對(duì)基質(zhì)瀝青短期老化的影響,證明了溫拌劑在一定程度上可以延緩瀝青的短期老化,并從ksh-d溫拌劑的改性機(jī)理方面分析了延緩瀝青短期老化的原因。

鑒于中國(guó)的現(xiàn)行規(guī)范都是根據(jù)瀝青薄膜試驗(yàn)后瀝青三大指標(biāo)的變化來(lái)確定瀝青的老化程度,通過(guò)對(duì)不同時(shí)間、不同溫度的瀝青薄膜試驗(yàn)進(jìn)行研究,分析了瀝青在老化過(guò)程中基本指標(biāo)和組分的變化規(guī)律,提出了對(duì)瀝青薄膜試驗(yàn)(tfot,163℃,5h)的改進(jìn)方法,為瀝青老化的評(píng)價(jià)提供了新的判定指標(biāo)。

介紹了國(guó)內(nèi)外瀝青包括基質(zhì)和聚合物改性瀝青老化性能的研究方法,涉及瀝青宏觀層次(力學(xué)、流變及組分等)和微觀層次(波譜分析及顯微技術(shù)等)上各技術(shù)的應(yīng)用,并比較了各研究方法的優(yōu)缺點(diǎn),綜述了瀝青的老化機(jī)理。

對(duì)3種中國(guó)基質(zhì)瀝青和1種進(jìn)口基質(zhì)瀝青進(jìn)行旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(yàn)(rtfot),測(cè)試了試驗(yàn)前后瀝青的各項(xiàng)性能指標(biāo)。利用加權(quán)密切值法將瀝青老化前后質(zhì)量損失、殘留針入度比、殘留延度比、軟化點(diǎn)增量、粘度比和老化指數(shù)等6項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為最優(yōu)密切值這一單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo),同時(shí)考慮了各指標(biāo)的可靠性和有效性的不同,并賦予不同的權(quán)重值。試驗(yàn)結(jié)果表明:該方法有效克服了采用多種評(píng)價(jià)指標(biāo)得到不一致甚至相互矛盾的結(jié)果的缺點(diǎn);評(píng)價(jià)過(guò)程簡(jiǎn)便易行,評(píng)價(jià)結(jié)果與驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果具有良好的一致性,是選出抗老化性能較好的瀝青的一種有效方法。

瀝青砼路面設(shè)計(jì)說(shuō)明 瀝青標(biāo)號(hào) 70號(hào) 針入度（25℃，5s，100g）0.1mm60～80t0604 適用的氣候分區(qū)2-4 遵義市最熱月平均最高氣溫為 25.3℃，年極端最低氣溫-7．1 ℃，屬夏熱冬溫氣候區(qū)。 a45 b43 c43 a、b100 c40 a2.2 b3.0 c4.5 閃點(diǎn)不小于℃260t0611 溶解度不小于%99.5t0607 質(zhì)量變化不大于%±0.8t0610或t0609 a61 b58 c54 a6 b4 殘留延度（15℃）不小于cmc15t0605 道路石油瀝青技術(shù)要求 t0615 t0604 t0605 殘留針入度比（25℃）不小于% ℃ 殘留延度（10℃）不小于cm 蠟含量（蒸餾法）不大于% 指標(biāo)單位等級(jí)試驗(yàn)方法 t0606 t0

在對(duì)烏爾禾巖瀝青和東?；|(zhì)瀝青兩種原材料性能研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合國(guó)內(nèi)外巖瀝青改性瀝青的研究成果,選取5%、10%、15%、20%四種巖瀝青摻配比例,進(jìn)行改性瀝青試驗(yàn)研究,通過(guò)對(duì)不同摻量下的改性瀝青性能檢測(cè),對(duì)比分析試驗(yàn)結(jié)果,同時(shí)結(jié)合考慮經(jīng)濟(jì)因素,得出新疆烏爾禾巖瀝青改性東海瀝青的性能改善效果最明顯、性能價(jià)格比最優(yōu),且低溫性能不受損害的最合理?yè)搅俊?/p>

選用高溫、中溫、低溫性能較優(yōu)的bahrain瀝青作為改性瀝青的原料瀝青,采用sbs、gn-1及gn-2改性劑進(jìn)行復(fù)合,制備了pg76-16、pg76-22、pg82-16、pg82-22四個(gè)系列改性瀝青產(chǎn)品,優(yōu)化配方,降低成本,其技術(shù)方案在中東地區(qū)應(yīng)用,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

研究了不同基質(zhì)瀝青對(duì)橡膠瀝青針入度、軟化點(diǎn)以及布氏黏度的影響。綜合性?xún)r(jià)比,考察了以ksh-71為原料,在180℃反應(yīng)溫度下,添加摻量20%的40目橡膠粉及改性助劑制備橡膠瀝青,其各項(xiàng)指標(biāo)均符合交通部橡膠瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,表現(xiàn)出良好高低溫性能。

以遼河ah-90瀝青為基質(zhì)瀝青,以自制的gemini季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑為乳化劑,可制備乳化瀝青。采用針入度黏度指數(shù)(pvn)和針入度指數(shù)(pi)考察兩種瀝青的溫度敏感性,采用當(dāng)量軟化點(diǎn)t800和60℃動(dòng)力黏度考察兩種瀝青高溫穩(wěn)定性和抗車(chē)轍能力,采用當(dāng)量脆點(diǎn)t1.2考察低溫抗裂性。結(jié)果顯示,通過(guò)瀝青乳化工藝,可改善瀝青的針入度指數(shù)、彈性、低溫延度和抗變形能力,增強(qiáng)基質(zhì)瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫抗開(kāi)裂性能及抗疲勞性能。與ah-90基質(zhì)瀝青相比,乳化瀝青具有較弱的溫度敏感性、較強(qiáng)的高溫穩(wěn)定性與抗車(chē)轍能力,以及較強(qiáng)的低溫抗裂性,說(shuō)明瀝青乳化后感溫性能明顯增強(qiáng)。

中東基質(zhì)瀝青評(píng)價(jià)及改性瀝青研究

為了提高基質(zhì)瀝青的低溫性能,采用新疆地產(chǎn)的天然瀝青來(lái)改性基質(zhì)瀝青,以克拉瑪依90#和110#2種基質(zhì)瀝青為例,通過(guò)在5℃和10℃的測(cè)力延度實(shí)驗(yàn),計(jì)算了2種基質(zhì)瀝青在改性前后應(yīng)力、斷裂做功、溫度敏感系數(shù)的變化,并通過(guò)改性前后玻璃化溫度的變化來(lái)證實(shí)低溫改性效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,天然瀝青對(duì)克拉瑪依110#基質(zhì)瀝青的最佳摻比為5%,天然瀝青對(duì)克拉瑪依90#基質(zhì)瀝青的最佳摻比為7%,改性瀝青表現(xiàn)出較好的低溫性能。

根據(jù)shrp瀝青膠結(jié)料性能分級(jí)(pg)方法,對(duì)遼寧地區(qū)近年來(lái)瀝青路面常用的ah90#重交基質(zhì)瀝青和sbs改性瀝青的性能進(jìn)行測(cè)試和比較。研究表明sbs改性瀝青高低溫性能優(yōu)于重交ah90#瀝青,sbs改性瀝青更適應(yīng)遼寧的氣候和交通要求,改善瀝青路面使用性能,延長(zhǎng)路面使用壽命。

sbs改性瀝青能夠提高瀝青混合料高溫抗車(chē)轍、低溫抗開(kāi)裂能力,并使之具有較好的水穩(wěn)定性和抗老化能力?；|(zhì)瀝青標(biāo)號(hào)和產(chǎn)地不同,生產(chǎn)的改性瀝青的性能也不一樣,混合料的路用性能也有差異。設(shè)計(jì)與施工時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件等選擇合適的基質(zhì)瀝青進(jìn)行改性。

德信誠(chéng)培訓(xùn)網(wǎng) 更多免費(fèi)資料下載請(qǐng)進(jìn)：http://www.***.***好好學(xué)習(xí)社區(qū) 紫外光老化試驗(yàn)記錄表 年月 樣品名稱(chēng)樣品型號(hào)制造廠家 送樣部門(mén)送樣日期完成日期 試驗(yàn)數(shù)量 試驗(yàn)條件 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)/目的驗(yàn)證led蠟燭燈蠟體顏色、形狀是否符合要求。 試驗(yàn)過(guò)程記錄 試驗(yàn)時(shí)段 確認(rèn)狀況備注 日期開(kāi)始時(shí)間停止時(shí)間有無(wú)變色有無(wú)變形 □有□無(wú)□有□無(wú)□正?！鮪g □有□無(wú)□有□無(wú)□正?！鮪g □有□無(wú)□有□無(wú)□正?！鮪g □有□無(wú)□有□無(wú)□正?！鮪g □有□無(wú)□有□無(wú)□正常□ng □有□無(wú)□有□無(wú)□正?！鮪g □有□無(wú)□有□無(wú)□正?！鮪g □有□無(wú)□有□無(wú)□正?！鮪g □有□無(wú)□有□無(wú)□正?！鮪g □有□無(wú)□有□無(wú)□正?！鮪g □有□無(wú)□有□無(wú)

對(duì)不同使用年限和不同層位的瀝青路面進(jìn)行抽提回收,分析了不同使用年限和不同層位瀝青路面的老化瀝青特征,得到了瀝青路面的自然老化行為特征,對(duì)路面設(shè)計(jì)和早期破壞現(xiàn)象的解釋等具有重要意義。

采用組分分析試驗(yàn)和dsc(differentialscanningcalorimetry)方法分別測(cè)定基質(zhì)瀝青與經(jīng)天然瀝青改性后的組分和聚集狀態(tài)改變時(shí)的量熱變化,分析天然瀝青對(duì)基質(zhì)瀝青感溫性的影響,結(jié)果表明:經(jīng)天然瀝青改性后,瀝青質(zhì)含量、瀝青質(zhì)+膠質(zhì)之和、瀝青質(zhì)/膠質(zhì)之比均比基質(zhì)瀝青有很大程度的提高,改性后瀝青的針入度指數(shù)增大,軟化點(diǎn)升高、粘度增大;瀝青吸熱峰均降低,吸熱量減少,而從玻璃態(tài)到粘彈態(tài)、粘彈態(tài)到粘流態(tài)的峰值溫度上升,瀝青熱穩(wěn)定性得到提高,感溫性降低。

采用兩種瀝青性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,對(duì)兩種典型的天然瀝青—tla湖瀝青和bra巖瀝青,分別按20%、25%、30%三種摻量進(jìn)行改性,并對(duì)改性后的瀝青進(jìn)行配伍性研究。試驗(yàn)結(jié)果表明摻加天然瀝青可有效提高基質(zhì)瀝青的耐高溫、耐老化性能,當(dāng)摻量在25%時(shí)效果最佳。

為了給sbs改性瀝青老化性能評(píng)價(jià)提供試驗(yàn)依據(jù),指導(dǎo)再生瀝青路面工程實(shí)踐,采取薄膜烘箱(tfot)在163℃高溫下,對(duì)sbs改性瀝青進(jìn)行不同時(shí)間的高溫加熱模擬老化,對(duì)不同老化程度的sbs改性瀝青進(jìn)行研究,試驗(yàn)研究其常規(guī)性能指標(biāo)和高溫動(dòng)態(tài)剪切流變性能指標(biāo)隨模擬老化時(shí)間的變化規(guī)律,并回歸擬合這些指標(biāo)與模擬老化時(shí)間的關(guān)系,通過(guò)復(fù)核性試驗(yàn)對(duì)比分析模擬老化瀝青與現(xiàn)場(chǎng)回收舊瀝青的性能指標(biāo)。結(jié)果表明,隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng),sbs改性瀝青的針入度下降,延度減小,粘度增大,抗車(chē)轍因子顯著增大,瀝青流動(dòng)性能降低,高溫性能增強(qiáng)。而由于老化中sbs改性劑的降解作用,瀝青的軟化點(diǎn)變化規(guī)律性不強(qiáng)。除了軟化點(diǎn)之外,其它指標(biāo)與老化時(shí)間具有良好的相關(guān)性,由此確定基于tfot的模擬老化試驗(yàn)方法。通過(guò)模擬老化瀝青與現(xiàn)場(chǎng)回收舊瀝青的性能指標(biāo)的對(duì)比,驗(yàn)證了模擬老化試驗(yàn)方法的合理性。