天然瀝青對基質(zhì)瀝青感溫性影響

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(dāng)摻量在25%時效果最佳。

以遼河ah-90瀝青為基質(zhì)瀝青,以自制的gemini季銨鹽陽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t800和60℃動力黏度考察兩種瀝青高溫穩(wěn)定性和抗車轍能力,采用當(dāng)量脆點t1.2考察低溫抗裂性。結(jié)果顯示,通過瀝青乳化工藝,可改善瀝青的針入度指數(shù)、彈性、低溫延度和抗變形能力,增強基質(zhì)瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫抗開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、較強的高溫穩(wěn)定性與抗車轍能力,以及較強的低溫抗裂性,說明瀝青乳化后感溫性能明顯增強。

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。基質(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(dāng)?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)。

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。

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。

為了驗證不同老化程度瀝青結(jié)合料的針入度測量誤差與針入度指數(shù)pi和當(dāng)量脆點t1.2間的關(guān)系,選取3種常用重交基質(zhì)瀝青進行tfot和不同時長的pav老化,測定不同老化程度瀝青結(jié)合料在不同溫度的針入度,得到針入度溫度指數(shù)algpen、k、針入度指數(shù)pi和當(dāng)量脆點t1.2;通過試驗得出:針入度較小的測量誤差會引起針入度指數(shù)pi和當(dāng)量脆點t1.2較大的變異,這種變異可以掩蓋瀝青結(jié)合料的老化程度,導(dǎo)致pi和t1.2無法區(qū)分不同老化程度瀝青結(jié)合料的低溫抗裂性能。因此,現(xiàn)行規(guī)范使用的針入度指數(shù)pi和當(dāng)量脆點t1.2不適合用于評價不同老化程度瀝青結(jié)合料的低溫抗裂性能。

本文主要討論基質(zhì)瀝青標號及礦料最大粒徑對改性瀝青sma高溫、低溫等路用性能的影響。

通過常規(guī)試驗和黏韌性、彈性恢復(fù)試驗研究了膠粉摻量對不同等級基質(zhì)瀝青改性的性能影響,結(jié)果表明:摻加膠粉到不同等級的基質(zhì)瀝青中,性能都有較大的提升,其中高標號的瀝青具有更明顯的改善效果;膠粉摻量在18%~24%的范圍里,橡膠瀝青性能較好,20%是as70膠粉改性瀝青的最優(yōu)摻量,22%是as90膠粉改性瀝青的最優(yōu)摻量。

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,進行相同溫度下不同老化時間的短期老化模擬試驗。利用殘留針入度比、殘留延度比、相鄰延度差值、軟化點增量、殘留粘度比及瀝青的老化速率來研究溫拌劑對基質(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溫拌劑的改性機理方面分析了延緩瀝青短期老化的原因。

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。

本文介紹了duroflex改性劑,通過對不同duroflex摻量的瀝青膠漿及基質(zhì)瀝青、抽提瀝青和sbs改性瀝青的三大指標及車轍因子等試驗結(jié)果的分析,證明durofle改性劑具有良好的路用性能。

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(dāng)?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。

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。

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

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)。

為分析青川巖瀝青對基質(zhì)瀝青感溫性能的影響,選取青川巖瀝青作為改性劑,通過高速剪切制備了不同青川巖瀝青摻量的改性瀝青,并對其進行相關(guān)物理試驗,分析計算了黏溫指數(shù)vts、針入度—黏度指數(shù)pvn及復(fù)數(shù)模量指數(shù)gts,以探究青川巖瀝青對基質(zhì)瀝青在不同溫度下感溫性能的影響。試驗結(jié)果表明,隨著青川巖瀝青摻量的增大,改性瀝青的pvn逐漸增大,而vts及gts均逐漸降低,這表明青川巖瀝青的摻入能夠顯著改善瀝青的感溫性能。

瀝青路面的高溫穩(wěn)定性通常是指瀝青混合料在荷載作用下抵抗永久變形的能力，瀝青作為瀝青混合料中最重要的組成材料，其性能直接影響瀝青混合料的各種技術(shù)性質(zhì)。本文通過試驗，研究改性劑sbs對基質(zhì)瀝青高溫穩(wěn)定性的影響。

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。

基質(zhì)瀝青對低溫改性瀝青混凝土的影響研究。