- 聯(lián)系人:郭總
- 手機(jī):13861192895
- 地址:江蘇省常州市新北區(qū)漢江路392號(hào)
- 13861192895
-
選取常用的三種溫拌改性劑Sasobit、Evotherm與Aspha-Min摻入SBS瀝青制成溫拌瀝青,通過(guò)基本物理試驗(yàn)和布氏黏度試驗(yàn)測(cè)試其對(duì)瀝青感溫性能、高溫性能、低溫性能和黏度性能的影響。結(jié)果顯示:Sasobit和Aspha-Min的摻入能夠有效提升SBS的高溫性能,但低溫性能損失也較為嚴(yán)重,Evotherm的摻入使得瀝青高溫性能稍有損失,低溫性能提升明顯。降黏效果上,Sasobit和Evotherm兩者相差不大,但均大幅優(yōu)于Aspha-Min。
瀝青混凝土路面由于行車舒適、噪音小、養(yǎng)護(hù)容易等特點(diǎn),已成為我國(guó)主要的路面形式,但瀝青混凝土路面在施工時(shí)往往需要較大的拌合溫度和壓實(shí)溫度,給路面施工難度、環(huán)境保護(hù)以及施工人員安全健康帶來(lái)了巨大困擾。為了降低傳統(tǒng)瀝青混合料的拌合、壓實(shí)溫度,增加瀝青的低溫和易性,國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量研究,其中溫拌改性瀝青(WarmMixAsphalt,WMA)的使用被證明是降低施工溫度的有效途徑。王曾光通過(guò)試驗(yàn),對(duì)比了Sasobit和Deure兩種溫拌改性劑,得出兩種改性劑都能提高瀝青的低溫和易性,但Deure改性劑的添加使得瀝青抗高溫能力下降,低溫抗裂性能也有所降低。剛曾軍將Sasobit溫拌劑加入到了橡膠瀝青中,研究了不同摻量的Sasobit對(duì)橡膠瀝青的改性效果,結(jié)果顯示Sasobit溫拌劑在摻量為3%時(shí),能夠較好地降低橡膠瀝青的施工和易性和保證瀝青的性能。凌天清等通過(guò)將自主研發(fā)生物柴油-塑料裂解蠟(簡(jiǎn)稱油-蠟)復(fù)合溫拌改性劑與基質(zhì)瀝青進(jìn)行融合得到新型溫拌瀝青,通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)油-蠟復(fù)合改性瀝青的降黏效果明顯,拌合溫度較熱拌瀝青混合料降低約30℃,但是瀝青的低溫性能較差。大量試驗(yàn)證明溫拌劑能夠降低瀝青黏度,降低傳統(tǒng)瀝青混合料的拌合溫度,但不同的溫拌劑類型,溫拌劑摻量以及復(fù)合對(duì)象,都對(duì)溫拌瀝青的改性效果和性能有較大的影響。
1試驗(yàn)
1.1試驗(yàn)材料
1.1.1瀝青
選用SBS改性瀝青,技術(shù)性能見(jiàn)表1。
表1SBS瀝青技術(shù)性能
項(xiàng)目 | 結(jié)果 | 技術(shù)要求 | 試驗(yàn)方法 |
軟化點(diǎn)/℃ | 82 | ≥60 | T0606—2011 |
針入度/(0.1mm) | 51.8 | 40~60 | T0604—2011 |
5℃延度/cm | 34.7 | ≥20 | T0605—2011 |
彈性恢復(fù)/% | 98.7 | ≥90 | T0662—2011 |
閃點(diǎn)/℃ | 330 | ≥230 | T0611—2011 |
1.1.2溫拌劑
選用的3種溫拌劑基本技術(shù)性能見(jiàn)表2,根據(jù)其不同的降黏機(jī)理分為有機(jī)降黏型、表面活性型和發(fā)泡型。
表2三種溫拌劑技術(shù)指標(biāo)
名稱 | 狀態(tài) | 密度/( | g·cm-3 | ) | 成分類型 |
Sasobit | 白色固態(tài)顆粒狀 | 0.91 | 有機(jī)降黏型 | ||
Evotherm | 油狀液體 | 0.96 | 表面活性型 | ||
Aspha-Min | 極細(xì)的白色粉末狀 合成人工沸石 | 1.98 | 發(fā)泡型 |
1.2試驗(yàn)方案
利用高速剪切機(jī)制作三種溫拌改性瀝青,對(duì)于Sasobit和Evotherm,其制作的過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,將瀝青加熱至165℃,放入溫拌劑,轉(zhuǎn)速升至4000r/min,并持續(xù)剪切40min,再放入175℃的烘箱中存放40min即可,但是對(duì)于Aspha-Min溫拌劑,由于其材料的特殊性,往往在高溫下產(chǎn)生大量水滴,所以并不適合高速旋轉(zhuǎn),故需下調(diào)轉(zhuǎn)速至3000r/min,瀝青的剪切時(shí)提高到1h,過(guò)后將其存放于175℃烘箱中40min,取出即可。剪切制成的溫拌改性瀝青應(yīng)保證均勻且無(wú)明顯顆粒感。
對(duì)制成的溫拌改性瀝青展開(kāi)基礎(chǔ)的物理性能測(cè)試,以評(píng)價(jià)溫拌劑對(duì)瀝青的基礎(chǔ)性能影響,進(jìn)行黏度試驗(yàn),以評(píng)價(jià)其降黏效果,從而綜合比較3種溫拌劑對(duì)SBS改性瀝青的性能影響。溫拌劑摻量見(jiàn)表3。
表3溫拌劑摻量
名稱 | 摻量/% |
Sasobit | 3 |
Evotherm | 3 |
Aspha-Min | 0.8 |
2試驗(yàn)結(jié)果分析
2.1對(duì)SBS基本物理性能影響
對(duì)4種瀝青展開(kāi)基本物理性能測(cè)試,試驗(yàn)結(jié)果
見(jiàn)圖1~圖3。

圖1針入度
由圖1可見(jiàn),溫拌劑對(duì)瀝青的針入度的影響并沒(méi)有展現(xiàn)出一致性,其中3%摻量的Sasobit和Aspha-Min降低了針入度,Sasobit加入能夠使得SBS的針入度下降達(dá)到16.7%,對(duì)針入度的降幅大于Aspha-Min,而相反的是Evotherm溫拌劑則能夠提升瀝青的針入度,但整體提升的幅度不大。原因在于3種溫拌劑有完全不同的材料性質(zhì),故而表現(xiàn)出相異的物理化學(xué)反應(yīng),Sasobit溫拌劑屬于合成蠟的材質(zhì),其在25℃的溫度下能夠快速結(jié)晶,并以一種晶體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存于瀝青中,較大幅度地增大了瀝青的稠度和硬度。而Aspha-Min溫拌劑為人工沸石,本身密度較大,故提高了改性瀝青的整體密度,瀝青稠度表現(xiàn)出增大但不明顯。Evotherm溫拌劑提升SBS的軟化點(diǎn)則較為容易理解,在于Evotherm本身為油狀的液體,瀝青在一定程度上得到溫拌劑的稀釋,表現(xiàn)出更軟的質(zhì)地,針入度相應(yīng)減小。

圖2軟化點(diǎn)
由圖2可知,Sasobit能夠有效提升SBS的軟化點(diǎn),3%摻量的Sasobit能夠使SBS軟化點(diǎn)從79.2℃上升至92.1℃,增長(zhǎng)幅度為16.3%,這說(shuō)明Sasobit能夠較大程度提升瀝青在高溫下的穩(wěn)定性,原因一方面是Sasobit溫拌劑能夠在瀝青中產(chǎn)生物理作用,形成晶體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提升瀝青的整體穩(wěn)定性,另一方面是Sasobit具有比瀝青更高的熔點(diǎn),這也拉升了改性后的SBS瀝青整體高溫性能。同樣,Aspha-Min的加入,也能夠使SBS的軟化點(diǎn)得到提升,3%摻量的Aspha-Min能夠使SBS改性瀝青的軟化點(diǎn)從79.2℃增長(zhǎng)至81.5℃,增長(zhǎng)幅度為3%,增長(zhǎng)幅度很小,原因在于Aspha-Min并不能在瀝青中形成穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu),且熔點(diǎn)相較SBS改性瀝青也沒(méi)有較大的提升。不同于上述兩種,Evotherm則降低了SBS的高溫穩(wěn)定性,當(dāng)Evotherm的摻量為0.8%時(shí),SBS的軟化點(diǎn)從79.2℃下降至76.7℃,下降幅度為3.2%,分析其原因在于Evotherm屬于表面活性類溫拌劑,它的加入使得瀝青的流動(dòng)性增強(qiáng),從而使得改性瀝青表現(xiàn)出較低的熔點(diǎn),但其摻入量并不大,故下降幅度也較小。
由圖3看出,Sasobit和Aspha-Min的加入都使SBS改性瀝青的延度得到大幅度的下降,其中3%摻量的Sasobit加入使SBS延度從92.1℃下降至49.4℃,下降幅度為46.4%,接近一半,而Aspha-Min加入使SBS延度從92.1℃下降至53.2℃,下降幅度為42.2%,降幅稍小于Sasobit。原因在于Sasobit在較低的溫度下,以一種合成蠟的形式存在,增強(qiáng)了瀝青的稠度,瀝青變硬變脆,表現(xiàn)出較差的可塑性,延度顯著下降。而Aspha-Min則是由于其本身加大的密度材質(zhì),在低溫下也能夠阻斷瀝青分子之間的流動(dòng),瀝青塑性降低,低溫性能下降。反觀Evotherm溫拌劑則能使SBS低溫性能得到顯著增強(qiáng),這主要得益于其表面活性的工作原理,瀝青分子之間產(chǎn)生一定的水膜,瀝青的流動(dòng)性加強(qiáng),延展性得到較大幅度提高,0.8%的Evotherm即能夠使SBS延度從
92.1℃上升至117.3℃,增幅達(dá)到27.4%。
2.2對(duì)SBS黏度影響
對(duì)4種瀝青進(jìn)行布氏黏度測(cè)試,以評(píng)價(jià)溫拌劑降黏效果,結(jié)果見(jiàn)圖4。
圖4布氏黏度
從圖4可以看出,當(dāng)溫度提高SBS和其他3種溫拌改性瀝青的黏度都有所降低,這是因?yàn)闉r青是感溫性材料,受到溫度的影響較大,溫度升高瀝青由彈性向黏彈性轉(zhuǎn)變,并最終轉(zhuǎn)化成流動(dòng)狀態(tài)。從3種溫拌劑對(duì)SBS的影響來(lái)看,溫拌劑的添加使得SBS黏度得到降低,這有利于瀝青在較低的溫度下就能夠擁有較好的和易性,從而降低施工溫度。在135℃時(shí),黏度大小排序?yàn)?/span>SBS>Aspha-Min>Sasobit>Evotherm,其中Aspha-Min的降黏效果遠(yuǎn)小于其它2種溫拌劑,這是因?yàn)?/span>Sasobit中的合成蠟和Evotherm都能夠在瀝青分子結(jié)構(gòu)間產(chǎn)生物理作用,而Aspha-Min則是通過(guò)高溫下沸石中的水分蒸發(fā)形成發(fā)泡效應(yīng),其作用力相對(duì)較弱,且不可持續(xù)。當(dāng)溫度為175℃時(shí),黏度大小仍然排序?yàn)?/span>SBS>Aspha-Min>Sasobit>Evotherm,但此時(shí)SBS與Aspha-Min溫拌瀝青的黏度差距不大,說(shuō)明Aspha-Min的降黏效果在持續(xù)減弱。同時(shí),Sasobit和Evotherm的黏度幾乎相同,兩種溫拌劑都保持了較好的降黏效果。
3結(jié)語(yǔ)
(1)3%摻量的Sasobit、Aspha-Min添加降低了SBS的針入度,瀝青稠度增大,而Evotherm溫拌劑則由于本身油液態(tài),能夠增提升瀝青的針入度,但提升幅度有限。
(2)Sasobit溫拌劑的加入能夠在瀝青中形成晶體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),瀝青的軟化點(diǎn)和整體穩(wěn)定性都得到提高,Aspha-Min的加入同樣提升了SBS高溫性能,但增長(zhǎng)幅度較小。反觀Evotherm的加入則降低了SBS軟化點(diǎn),但降幅在可接受范圍內(nèi),為3.2%。
(3)Sasobit和Aspha-Min的加入使SBS的延度得到大幅度下降,而Evotherm溫拌劑則提升了SBS延度,SBS的低溫性能得到顯著增強(qiáng),這主要得益于其表面活性的工作原理,瀝青分子之間產(chǎn)生一定的水膜,瀝青的流動(dòng)性加強(qiáng),延展性得到較大幅度提高。
(4)從溫拌改性效果來(lái)看,Sasobit和Evotherm溫拌劑的降黏效果要比Aspha-Min更為出色。
- 上一條信息: 溫拌瀝青混合料性能分析與應(yīng)用實(shí)...
- 下一條信息: 木質(zhì)素纖維對(duì)透水瀝青混合料路用...
- 返回列表