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1、Sasobit改性瀝青改性效果對比試驗探究【摘要】為研究Sasobit改性劑對ES70和PJ130兩種基質瀝青的改性效果,將ES70和PJ130兩種基質瀝青分別摻2%?6%的Sasobit并制備成瀝青結合料,進行動態(tài)剪切流變試驗和彎曲梁蠕變試驗,并進行路用性能(PG)分級。試驗結果表明:隨著Sasobit摻量的增加,兩種瀝青的車轍因子和蠕變勁度模量逐漸增大,變形速率減小。在2%?6%摻量范圍內,Sasobit均能較大程度地提高ES和PJ兩種瀝青的高溫性能,能較大程度地削弱ES瀝青的低溫性能,但對PJ瀝青低溫性能只有略微不利的影響,因此Sasobit的摻量不得超過4%o【關鍵詞】改性瀝
2、青;基質瀝青;Sasobit;瀝青結合料;流變特性;PG分級1.前言(1)瀝青具有優(yōu)良的防水性能和粘結性能,目前在道路建設中被廣泛應用,但由于瀝青溫度敏感性大,低溫易變脆,高溫易流淌,耐老化性差,直接影響著路面的服務性能和使用性能,因而改性瀝青技術越來越引起人們的重視[1]。(2)目前,全球已經研制出幾十種添加劑以及多種改性方法,其中成功推向市場應用的有10多種,并形成了4種主要的改性方法:瀝青一一礦物法,有機添加劑法,乳化瀝青溫拌法,泡沫瀝青溫拌法。其中,應用最廣泛的是以Sasobit為代表的有機添加劑法[2]。隨著時間的推移,國內外學者開始深入研究不同添加劑改性效果。李德超[3]
3、在PG64-22和PG70-28兩種瀝青中分別加入Sasobit和Aspha-min兩種添加劑,并對其瀝青結合料的流變性能進行了研究。李中秋[4]將Sasobit作為一種普通的瀝青改性劑,僅對一種基質瀝青的改性效果進行了評價。周岡Q[5]對EC-120添加劑的改性效果進行了研究,發(fā)現EC-120能夠大幅改善瀝青的高溫穩(wěn)定性,但同時對瀝青的抗疲勞和低溫抗開裂性能略微有消極的影響。眾多研究表明:同一種改性劑對不同基質瀝青有不同的改性效果,這是改性瀝青研究的一個熱門課題。(1)綜上所述,目前Sasobit對不同基質瀝青的改性效果研究較少,并且沒有從瀝青PG分級的角度對其改性效果進行分析。本
4、文將從不同的基質瀝青入手研究Sasobit對其的改性效果,進行動態(tài)剪切流變試驗和彎曲蠕變試驗,并對Sasobit改性瀝青進行PG分級,從理論上指導Sasobit改性瀝青的研究和生產使用。1.室內試驗2.1試驗原材料。(1)本文選用Sasobit作為改性劑,其熔點在100°C左右,可以完全融解在溫度高于115£的瀝青中,隨著溫度升高,Sasobit改性劑的吸附溶解作用可降低瀝青的粘度[6]。當溫度低于熔點時,Sasobit將會結晶析出,在瀝青中形成網狀的晶格結構。其物理化學指標見表1。(2)為研究Sasobit對不同基質瀝青的改性效果,本文將sasobit與兩種基質瀝青混合并制備成瀝青
5、膠結料。本文選用兩種種具有代表性并且標號差異性較大的基質瀝青,分別為我國北方地區(qū)以及高寒區(qū)使用較多的130號盤錦瀝青(PJ)和我國南方區(qū)域應用廣泛的70號埃索瀝青(ES)。2.2試驗方法。主要通過動態(tài)剪切流變試驗和彎曲梁蠕變試驗進行研究。2.2.1動態(tài)剪切流變試驗。動態(tài)剪切流變儀是一種用來評估材料的流變特性的通用儀器,在Superpave瀝青結合料性能規(guī)范中[7?8],車轍因子是一種評價瀝青結合料高溫性能的指標,瀝青結合料車轍因子越大,流動變形越小,則抗車轍的能力就越強。疲勞因子是一種評價瀝青結合料抗疲勞開裂性能的指標,瀝青結合料的疲勞因子越大,抗疲勞開裂的能力就越強。試驗時,應變控
6、制模式下,角頻率為10rad/s,應變?yōu)?2%。2.2.2彎曲梁蠕變試驗。彎曲梁蠕變儀(BBR)是一種專門用來測定瀝青結合料低溫性能的儀器,試驗樣品均為經過R旋轉薄膜老化(RTF0)/壓力老化(PAV)后的殘留瀝青。SHRP研究計劃中運用蠕變勁度模量和變形速率兩個參數來確定低溫臨界分級溫度。3.試驗結果和分析2.1Sasobit對瀝青膠結料流變特性的影響。2.1.1車轍因子。(1)在PJ和ES瀝青中分別加入2%?6%的Sasobit改性劑并制備成瀝青膠結料,ES瀝青旋轉薄膜烘箱老化前后其車轍因子與Sasobit摻量的關系分別見圖1,PJ瀝青旋轉薄膜烘箱老化前后其的車轍因子與Sasob
7、it摻量的關系分別見圖2O1.3Sasobit對瀝青PG分級的影響。3.3.1綜上所述,隨著Sasobit改性劑的摻入,兩種基質瀝青的高溫性能、疲勞性能和低溫性能均會產生不同的影響。本文通過瀝青PG分級來確定Sasobit改性劑對兩種瀝青的改性效果。ES和PJ瀝青在不同Sasobit摻量下的臨界分級溫度和PG性能等級,見表2和表3。4.結論(1)Sasobit改性劑的摻入可大幅提高ES70號和PJ130號兩種基質瀝青的高溫穩(wěn)定性,但是摻量過多則會對其抗疲勞