天然沥青对基质沥青感温性影响

采用两种沥青性能评价指标体系,对两种典型的天然沥青—tla湖沥青和bra岩沥青,分别按20%、25%、30%三种掺量进行改性,并对改性后的沥青进行配伍性研究。试验结果表明掺加天然沥青可有效提高基质沥青的耐高温、耐老化性能,当掺量在25%时效果最佳。

以辽河ah-90沥青为基质沥青,以自制的gemini季铵盐阳离子表面活性剂为乳化剂,可制备乳化沥青。采用针入度黏度指数(pvn)和针入度指数(pi)考察两种沥青的温度敏感性,采用当量软化点t800和60℃动力黏度考察两种沥青高温稳定性和抗车辙能力,采用当量脆点t1.2考察低温抗裂性。结果显示,通过沥青乳化工艺,可改善沥青的针入度指数、弹性、低温延度和抗变形能力,增强基质沥青的高温稳定性、低温抗开裂性能及抗疲劳性能。与ah-90基质沥青相比,乳化沥青具有较弱的温度敏感性、较强的高温稳定性与抗车辙能力,以及较强的低温抗裂性,说明沥青乳化后感温性能明显增强。

研究了不同基质沥青对橡胶沥青针入度、软化点以及布氏黏度的影响。综合性价比,考察了以ksh-71为原料,在180℃反应温度下,添加掺量20%的40目橡胶粉及改性助剂制备橡胶沥青,其各项指标均符合交通部橡胶沥青技术标准的要求,表现出良好高低温性能。

sbs改性沥青能够提高沥青混合料高温抗车辙、低温抗开裂能力,并使之具有较好的水稳定性和抗老化能力。基质沥青标号和产地不同,生产的改性沥青的性能也不一样,混合料的路用性能也有差异。设计与施工时,应根据当地气候条件等选择合适的基质沥青进行改性。

采用四组分法分析了不同产地基质沥青的化学组成,并将各基质沥青分别制备了sbs改性沥青进行对比。试验结果表明:不同产地基质沥青的四组分含量存在较大差异,基质沥青对sbs改性沥青稳定性影响很大,芳香分和胶质含量高的基质沥青与sbs的相容性较好,采用芳香分含量高的基质沥青能制得性能更为优异的sbs改性沥青,这些为改性沥青生产中基质沥青的选择提供了一定的依据。

sbs改性沥青的低温性能受到基质沥青标号、油源和改性剂结构、掺量的共同影响。基质沥青的标号是一个重要的影响因素。为此,以动态剪切流变仪(dsr)实测的玻璃化转变温度(tg)为评价指标,针对线型sbs改性沥青,分析了不同掺量下基质沥青的标号对sbs改性沥青低温性能的影响。结果表明,基质沥青的标号对低温性能有重要影响,这种影响受到改性剂掺量的限制,掺量越大,影响越大。

对五种不同基质沥青进行性能和四组分分析,利用这五种沥青在相同工艺条件和配方下制备了五种改性沥青并对其进行性能对比分析。实验结果表明:基质沥青中芳香分对改性沥青产品储存稳定性和低温延度影响较大,芳香分含量越大,基质沥青与sbs相容性越好,制备的改性沥青产品具有较好的储存稳定性和较优良的低温延度。

为了验证不同老化程度沥青结合料的针入度测量误差与针入度指数pi和当量脆点t1.2间的关系,选取3种常用重交基质沥青进行tfot和不同时长的pav老化,测定不同老化程度沥青结合料在不同温度的针入度,得到针入度温度指数algpen、k、针入度指数pi和当量脆点t1.2;通过试验得出:针入度较小的测量误差会引起针入度指数pi和当量脆点t1.2较大的变异,这种变异可以掩盖沥青结合料的老化程度,导致pi和t1.2无法区分不同老化程度沥青结合料的低温抗裂性能。因此,现行规范使用的针入度指数pi和当量脆点t1.2不适合用于评价不同老化程度沥青结合料的低温抗裂性能。

本文主要讨论基质沥青标号及矿料最大粒径对改性沥青sma高温、低温等路用性能的影响。

通过常规试验和黏韧性、弹性恢复试验研究了胶粉掺量对不同等级基质沥青改性的性能影响,结果表明:掺加胶粉到不同等级的基质沥青中,性能都有较大的提升,其中高标号的沥青具有更明显的改善效果;胶粉掺量在18%~24%的范围里,橡胶沥青性能较好,20%是as70胶粉改性沥青的最优掺量,22%是as90胶粉改性沥青的最优掺量。

温拌剂的掺入降低了沥青混合料的施工温度,使得沥青的短期老化程度得到了改善。为了明确温拌剂是否对沥青有延缓老化的作用,选用克拉玛依90#沥青和掺入ksh-d温拌剂的温拌沥青,进行相同温度下不同老化时间的短期老化模拟试验。利用残留针入度比、残留延度比、相邻延度差值、软化点增量、残留粘度比及沥青的老化速率来研究温拌剂对基质沥青短期老化的影响,证明了温拌剂在一定程度上可以延缓沥青的短期老化,并从ksh-d温拌剂的改性机理方面分析了延缓沥青短期老化的原因。

通常认为sbs可以同时改善基质沥青的高、低温性能。以三种常用的国产沥青和一种进口沥青作为基质沥青,采用四种不同的sbs对其进行改性,分别制得成品sbs改性沥青。运用shrp试验方法中的弯曲梁流变仪(bbr)分别对制得的这些sbs改性沥青的rtfo/pav残留物的流变特性进行了试验研究。结果表明,用物理意义上的共存共混方法制备得到的sbs改性沥青,其低温等级基本保持在基质沥青的低温等级上,即从流变学的意义上来说,sbs对基质沥青低温抗裂性能的改善效果仍值得探讨。

本文介绍了duroflex改性剂,通过对不同duroflex掺量的沥青胶浆及基质沥青、抽提沥青和sbs改性沥青的三大指标及车辙因子等试验结果的分析,证明durofle改性剂具有良好的路用性能。

天然沥青具有高含量的沥青质和胶质,将其掺入石油沥青中能够改善基质沥青的组成和结构,从而使改性沥青混合料获得良好的路用性能。对天然沥青复合sbs改性沥青的性能进行研究,研究结果表明:随着天然沥青掺量的增加,改性沥青的软化点呈上升趋势,黏度逐渐增大,而针入度随着天然沥青掺量的增加逐渐减小,天然沥青掺量为5%时,经过适当的调合,可以生产出常规性能指标基本符合jtgf40-2004《公路沥青路面施工技术规范》聚合物改性沥青i-d规格产品。

针对克拉玛依沥青改性困难的问题,采用沥青氧化、基质沥青调合工艺和化学法改质工艺,对克拉玛依沥青的族组成结构进行改质优化,并对优化的基质沥青进行改性沥青生产的可行性考察。结果表明:基质沥青通过化学改质工艺优化族组成结构后,提高了沥青与sbs的相客性,有效地降低了改性反应温度,降低了改性沥青生产难度。

沥青砼路面设计说明 沥青标号 70号 针入度（25℃，5s，100g）0.1mm60～80t0604 适用的气候分区2-4 遵义市最热月平均最高气温为 25.3℃，年极端最低气温-7．1 ℃，属夏热冬温气候区。 a45 b43 c43 a、b100 c40 a2.2 b3.0 c4.5 闪点不小于℃260t0611 溶解度不小于%99.5t0607 质量变化不大于%±0.8t0610或t0609 a61 b58 c54 a6 b4 残留延度（15℃）不小于cmc15t0605 道路石油沥青技术要求 t0615 t0604 t0605 残留针入度比（25℃）不小于% ℃ 残留延度（10℃）不小于cm 蜡含量（蒸馏法）不大于% 指标单位等级试验方法 t0606 t0

以辽河ah90沥青为基质沥青,在其中加入质量分数为3%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)改性剂,可制备改性沥青。利用沥青软化点随时间的变化关系,建立了2种沥青的老化动力学模型:lnr基=3.784+1.33×103texp(-4946/t),lnr改=3.949+1.54×103texp(-5242/t)。通过比较2种沥青的动力学参数,得出改性沥青的抗老化性能优于基质沥青。借助红外光谱分析可知,基质沥青的老化主要是吸氧氧化反应;而改性沥青的老化除了具有基质沥青的老化反应外,还存在sbs中聚丁二烯链段的断裂和氧化反应。

为分析青川岩沥青对基质沥青感温性能的影响,选取青川岩沥青作为改性剂,通过高速剪切制备了不同青川岩沥青掺量的改性沥青,并对其进行相关物理试验,分析计算了黏温指数vts、针入度—黏度指数pvn及复数模量指数gts,以探究青川岩沥青对基质沥青在不同温度下感温性能的影响。试验结果表明,随着青川岩沥青掺量的增大,改性沥青的pvn逐渐增大,而vts及gts均逐渐降低,这表明青川岩沥青的掺入能够显著改善沥青的感温性能。

在对乌尔禾岩沥青和东海基质沥青两种原材料性能研究的基础上,结合国内外岩沥青改性沥青的研究成果,选取5%、10%、15%、20%四种岩沥青掺配比例,进行改性沥青试验研究,通过对不同掺量下的改性沥青性能检测,对比分析试验结果,同时结合考虑经济因素,得出新疆乌尔禾岩沥青改性东海沥青的性能改善效果最明显、性能价格比最优,且低温性能不受损害的最合理掺量。

选用高温、中温、低温性能较优的bahrain沥青作为改性沥青的原料沥青,采用sbs、gn-1及gn-2改性剂进行复合,制备了pg76-16、pg76-22、pg82-16、pg82-22四个系列改性沥青产品,优化配方,降低成本,其技术方案在中东地区应用,具有较好的经济效益。

天然沥青:改性剂的新选择

现代交通的发展和道路等级的提高,对路用沥青的性能提出了更高的要求。在沥青中加入sbs、pe和橡胶粉等添加剂以改善基质沥青性能的方法得到了越来越广泛的应用,但改性沥青制作工艺对基质沥青的工作温度有严格的要求。探讨基质沥青的快速加热工艺和相关专用设备的研发是保证改性沥青制作质量的关键之一。