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JTG F40-2004《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。
为了准确评价天然沥青改性沥青与集料的粘附性能,采用座滴法测定了3种液体在天然沥青改性沥青试样表面的接触角,基于表面物理化学理论,确定了室温条件下沥青表面自由能极性分量和色散分量的测定方法,计算了基质沥青和不同掺量天然沥青改性沥青的表面自由能。结合水煮法试验结果,分析了沥青结合料表面自由能与沥青-集料粘附性等级的关系。试验结果表明:70#A级基质沥青的表面自由能为10.60mJ·m-2,而8%掺量天然沥青改性沥青表面自由能增加到18.60mJ·m-2,天然沥青的掺加明显提高了天然沥青改性沥青的表面自由能;采用接触角方法得到的沥青结合料表面自由能和沥青-集料的粘附性能具有较好的相关性;天然沥青含有氧、硫、氮等多种极性较强的官能团,较高的沥青质含量及网状结构能够吸附基质沥青中的饱和分和芳香分等轻质成分,两方面的共同作用提高了天然沥青改性沥青的表面自由能。
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