天然瀝青對基質(zhì)瀝青低溫改性

采用兩種瀝青性能評價指標體系,對兩種典型的天然瀝青—tla湖瀝青和bra巖瀝青,分別按20%、25%、30%三種摻量進行改性,并對改性后的瀝青進行配伍性研究。試驗結(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,當摻量在25%時效果最佳。

sbs改性瀝青的低溫性能受到基質(zhì)瀝青標號、油源和改性劑結(jié)構(gòu)、摻量的共同影響?；|(zhì)瀝青的標號是一個重要的影響因素。為此,以動態(tài)剪切流變儀(dsr)實測的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)為評價指標,針對線型sbs改性瀝青,分析了不同摻量下基質(zhì)瀝青的標號對sbs改性瀝青低溫性能的影響。結(jié)果表明,基質(zhì)瀝青的標號對低溫性能有重要影響,這種影響受到改性劑摻量的限制,摻量越大,影響越大。

sbs改性瀝青能夠提高瀝青混合料高溫抗車轍、低溫抗開裂能力,并使之具有較好的水穩(wěn)定性和抗老化能力?；|(zhì)瀝青標號和產(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)計與施工時,應(yīng)根據(jù)當?shù)貧夂驐l件等選擇合適的基質(zhì)瀝青進行改性。

采用四組分法分析了不同產(chǎn)地基質(zhì)瀝青的化學(xué)組成,并將各基質(zhì)瀝青分別制備了sbs改性瀝青進行對比。試驗結(jié)果表明:不同產(chǎn)地基質(zhì)瀝青的四組分含量存在較大差異,基質(zhì)瀝青對sbs改性瀝青穩(wěn)定性影響很大,芳香分和膠質(zhì)含量高的基質(zhì)瀝青與sbs的相容性較好,采用芳香分含量高的基質(zhì)瀝青能制得性能更為優(yōu)異的sbs改性瀝青,這些為改性瀝青生產(chǎn)中基質(zhì)瀝青的選擇提供了一定的依據(jù)。

通常認為sbs可以同時改善基質(zhì)瀝青的高、低溫性能。以三種常用的國產(chǎn)瀝青和一種進口瀝青作為基質(zhì)瀝青,采用四種不同的sbs對其進行改性,分別制得成品sbs改性瀝青。運用shrp試驗方法中的彎曲梁流變儀(bbr)分別對制得的這些sbs改性瀝青的rtfo/pav殘留物的流變特性進行了試驗研究。結(jié)果表明,用物理意義上的共存共混方法制備得到的sbs改性瀝青,其低溫等級基本保持在基質(zhì)瀝青的低溫等級上,即從流變學(xué)的意義上來說,sbs對基質(zhì)瀝青低溫抗裂性能的改善效果仍值得探討。

天然瀝青具有高含量的瀝青質(zhì)和膠質(zhì),將其摻入石油瀝青中能夠改善基質(zhì)瀝青的組成和結(jié)構(gòu),從而使改性瀝青混合料獲得良好的路用性能。對天然瀝青復(fù)合sbs改性瀝青的性能進行研究,研究結(jié)果表明:隨著天然瀝青摻量的增加,改性瀝青的軟化點呈上升趨勢,黏度逐漸增大,而針入度隨著天然瀝青摻量的增加逐漸減小,天然瀝青摻量為5%時,經(jīng)過適當?shù)恼{(diào)合,可以生產(chǎn)出常規(guī)性能指標基本符合jtgf40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》聚合物改性瀝青i-d規(guī)格產(chǎn)品。

以遼河ah90瀝青為基質(zhì)瀝青,在其中加入質(zhì)量分數(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。利用瀝青軟化點隨時間的變化關(guān)系,建立了2種瀝青的老化動力學(xué)模型:lnr基=3.784+1.33×103texp(-4946/t),lnr改=3.949+1.54×103texp(-5242/t)。通過比較2種瀝青的動力學(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)。

在對烏爾禾巖瀝青和東海基質(zhì)瀝青兩種原材料性能研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(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,進行改性瀝青試驗研究,通過對不同摻量下的改性瀝青性能檢測,對比分析試驗結(jié)果,同時結(jié)合考慮經(jīng)濟因素,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、性能價格比最優(yōu),且低溫性能不受損害的最合理摻量。

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改性劑進行復(fù)合,制備了pg76-16、pg76-22、pg82-16、pg82-22四個系列改性瀝青產(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)濟效益。

針對克拉瑪依瀝青改性困難的問題,采用瀝青氧化、基質(zhì)瀝青調(diào)合工藝和化學(xué)法改質(zhì)工藝,對克拉瑪依瀝青的族組成結(jié)構(gòu)進行改質(zhì)優(yōu)化,并對優(yōu)化的基質(zhì)瀝青進行改性瀝青生產(chǎn)的可行性考察。結(jié)果表明:基質(zhì)瀝青通過化學(xué)改質(zhì)工藝優(yōu)化族組成結(jié)構(gòu)后,提高了瀝青與sbs的相客性,有效地降低了改性反應(yīng)溫度,降低了改性瀝青生產(chǎn)難度。

中東基質(zhì)瀝青評價及改性瀝青研究

根據(jù)shrp瀝青膠結(jié)料性能分級(pg)方法,對遼寧地區(qū)近年來瀝青路面常用的ah90#重交基質(zhì)瀝青和sbs改性瀝青的性能進行測試和比較。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,延長路面使用壽命。

分析了不同基質(zhì)瀝青的性能與其組分之間的關(guān)系,對sbs、apao和膠粉改性瀝青的性能進行了對比,并研究了不同基質(zhì)瀝青制成的自粘改性瀝青以及改性瀝青混合料的性能,為基質(zhì)瀝青的推廣應(yīng)用提供參考。

選用高溫、中溫、低溫性能較優(yōu)的bahrain(巴林)瀝青作為改性瀝青的原料瀝青,采用sbs、gn-1及gn-2改性劑進行復(fù)合,制備了pg75-16、pg75-22、pg82-16、pg82-22四個系列改性瀝青產(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)濟性。

對五種不同基質(zhì)瀝青進行性能和四組分分析,利用這五種瀝青在相同工藝條件和配方下制備了五種改性瀝青并對其進行性能對比分析。實驗結(jié)果表明:基質(zhì)瀝青中芳香分對改性瀝青產(chǎn)品儲存穩(wěn)定性和低溫延度影響較大,芳香分含量越大,基質(zhì)瀝青與sbs相容性越好,制備的改性瀝青產(chǎn)品具有較好的儲存穩(wěn)定性和較優(yōu)良的低溫延度。

研究了不同基質(zhì)瀝青對橡膠瀝青針入度、軟化點以及布氏黏度的影響。綜合性價比,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,其各項指標均符合交通部橡膠瀝青技術(shù)標準的要求,表現(xiàn)出良好高低溫性能。

　sbs加入瀝青后可以改善瀝青的使用性能,sbs對基質(zhì)瀝青的改性效果與基質(zhì)瀝青的組成和性質(zhì)有直接關(guān)系。首先以沙中減渣調(diào)合得到的瀝青為基質(zhì)瀝青,加入不同量的sbs,考察了sbs對改性后瀝青各個指標的影響,發(fā)現(xiàn)sbs可以使瀝青針入度降低,軟化點升高,低溫延度(5℃)增加,抗老化性能增強,并從機理上對其進行了闡述。同時又以4種不同減渣經(jīng)調(diào)和制得符合gb/t15180-94標準的ah-110的瀝青為基質(zhì)瀝青,以膠體不穩(wěn)定指數(shù)ic為參數(shù)討論了加入相同量sbs對不同基質(zhì)瀝青的改性效果,發(fā)現(xiàn)ic越小,針入度、軟化點、低溫延度(5℃)、粘度(60℃)的變化程度越大。同時發(fā)現(xiàn)基質(zhì)瀝青的老化指數(shù)越高,sbs對其抗老化性能改善越顯著。

天然瀝青:改性劑的新選擇

瀝青砼路面設(shè)計說明 瀝青標號 70號 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% 指標單位等級試驗方法 t0606 t0

天然巖瀝青及其改性瀝青的應(yīng)用

本文就天然巖瀝青＼改性瀝青及瀝青混合料性能評價的一些課題做一簡要的陳述，論述了天然巖瀝青＼改性瀝青性能評價、天然巖瀝青＼改性瀝青技術(shù)要求、天然巖瀝青＼改性瀝青混合料性能評價、確定基質(zhì)瀝青及適宜天然巖瀝青摻量等四個方面的內(nèi)容，僅供交流學(xué)習(xí)。

現(xiàn)代交通的發(fā)展和道路等級的提高,對路用瀝青的性能提出了更高的要求。在瀝青中加入sbs、pe和橡膠粉等添加劑以改善基質(zhì)瀝青性能的方法得到了越來越廣泛的應(yīng)用,但改性瀝青制作工藝對基質(zhì)瀝青的工作溫度有嚴格的要求。探討基質(zhì)瀝青的快速加熱工藝和相關(guān)專用設(shè)備的研發(fā)是保證改性瀝青制作質(zhì)量的關(guān)鍵之一。