山東常用瀝青的低溫評價指標(biāo)研究

曲文婷

（棗莊學(xué)院，山東 棗莊 277160）

山東常用瀝青的低溫評價指標(biāo)研究

曲文婷

（棗莊學(xué)院，山東 棗莊 277160）

瀝青路面低溫開裂是一種常見的路面病害，瀝青材料的低溫性能對路面使用性能有重要影響.本文選用山東地區(qū)常用的兩種普通瀝青和兩種改性瀝青，分別測定其低溫針入度及低溫延度，選用當(dāng)量脆點（T1.2）及延度作為瀝青低溫評價指標(biāo)，通過對比四種瀝青的當(dāng)量脆點及低溫延度的關(guān)系來分析兩種指標(biāo)對不同瀝青低溫性能的分辨力.試驗結(jié)果表明，當(dāng)量脆點及低溫延度在一定程度上可用來評價普通瀝青的低溫性能，但無法評價改性瀝青的低溫性能.

瀝青；針入度；延度；當(dāng)量脆點

1 引言

瀝青作為重要的石油化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于交通、建筑和防水工程中，特別是在公路工程中應(yīng)用非常廣泛.由于用瀝青鋪筑的瀝青路面與水泥路面相比，具有行車舒適、噪音低、柔性好的特點，故瀝青已成為目前路面鋪筑工程中常用的黏結(jié)材料.

瀝青的性能對溫度變化較敏感，高溫車轍和低溫開裂都是瀝青路面的常見病害，因而研究瀝青性能隨溫度的變化特性具有十分重要的意義.在冬季低溫及雨雪的影響下，瀝青變硬變脆，易出現(xiàn)開裂，一旦出現(xiàn)裂縫，又使雨雪易侵入路面，加劇路面結(jié)構(gòu)的破壞.本文以山東地區(qū)為例，研究常用瀝青的低溫性能.

我國常用的瀝青低溫性能評價指標(biāo)有當(dāng)量脆點（T1.2）和低溫延度.本文選用山東地區(qū)常用的四種瀝青（兩種普通瀝青和兩種改性瀝青），分別通過試驗測定其在不同溫度下的針入度及延度，根據(jù)針入度—溫度相關(guān)分析求得當(dāng)量脆點，通過對比四種瀝青的當(dāng)量脆點及低溫延度的關(guān)系來分析兩種指標(biāo)對不同瀝青低溫性能的分辨力.

2 試驗材料及試驗方案

2.1 試驗材料

試驗分別選用了山東地區(qū)常用的兩種普通瀝青與兩種改性瀝青，兩種普通瀝青分別為東海70＃瀝青、韓國雙龍70＃瀝青，兩種改性瀝青為中海SBS和青島路惠通改性瀝青.

2.2 試驗方案

對四種瀝青分別測定其低溫針入度及延度；其中針入度的測定選取15℃、20℃、25℃三種溫度，延度的測定溫度對普通瀝青取10℃，對改性瀝青，則分別測定其5℃和10℃延度.

試驗方法嚴(yán)格按照J(rèn)TJ 052—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》進(jìn)行.

3 試驗結(jié)果分析

3.1 試驗結(jié)果

試驗測得四種瀝青的針入度及延度如表1所示.

表1 四種瀝青的低溫針入度及延度

3.2 確定瀝青低溫評價指標(biāo)

根據(jù)四種瀝青在不同溫度下的針入度試驗結(jié)果，對針入度—溫度進(jìn)行相關(guān)分析，求得回歸常數(shù)K和回歸系數(shù)A，從而計算出針入度指數(shù)（PI）和當(dāng)量脆點（T1.2）.

計算當(dāng)量脆點時，是根據(jù)瀝青在弗拉斯脆點時針入度為1.2的假定，由瀝青針入度—溫度的回歸直線方程計算針入度為1.2時的溫度，作為當(dāng)量脆點.

計算公式如下：

式中：K為回歸常數(shù)，A為回歸系數(shù)，T為溫度，PI是針入度指數(shù)，T1.2是當(dāng)量脆點(℃).

分析表明，四種瀝青的lgp-T線性相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)均大于0.98，四種瀝青的低溫評價指標(biāo)見表2.

對四種瀝青的針入度指數(shù)和當(dāng)量脆點進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果如圖2.

表2 四種瀝青的低溫評價指標(biāo)

圖2 針入度指數(shù)—當(dāng)量脆點相關(guān)分析

由上圖可看出，在本試驗所選擇的低溫區(qū)間內(nèi)，針入度指數(shù)與當(dāng)量脆點有較明顯的線性相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)超過0.97，即二者對瀝青低溫性能的評價將得到基本一致的結(jié)論.由于針入度指數(shù)多用于評價瀝青的溫度敏感性，當(dāng)量脆點多用于評價瀝青的低溫性能.基于此，本文選取當(dāng)量脆點與低溫延度（10℃）作為瀝青低溫評價指標(biāo).

3.3 結(jié)果分析

四種瀝青當(dāng)量脆點與延度大小對比如下圖.

由圖3可得出以下結(jié)論：

3.3.1 兩種低溫指標(biāo)評價結(jié)果對比

根據(jù)試驗結(jié)果，四種瀝青的當(dāng)量脆點由大到小排序為韓國雙龍70#＞東海70#＞中海SBS改性瀝青＞青島路惠通改性瀝青，而四種瀝青10℃時延度由大到小排序為中海SBS改性瀝青＞青島路惠通改性瀝青＞東海70#＞韓國雙龍70#，對比可知，兩種指標(biāo)評價結(jié)果并無一致性規(guī)律可循，故不論是當(dāng)量脆點還是10℃延度均不能作為不同瀝青統(tǒng)一的低溫評價指標(biāo).

3.3.2 不同瀝青低溫性能對比

對比普通瀝青與改性瀝青的試驗結(jié)果，可以看出，15℃針入度由大到小排序為韓國雙龍70#＞東海70#＞中海SBS改性瀝青＞青島路惠通改性瀝青，且改性瀝青針入度明顯低于普通瀝青；改性瀝青當(dāng)量脆點也比普通瀝青高，其延度則明顯大于普通瀝青，反映出改性瀝青相較普通瀝青性能優(yōu)良.由此可見，當(dāng)量脆點和延度雖不能作為不同瀝青低溫性能的統(tǒng)一評價指標(biāo)，但其仍可在一定程度上評價瀝青低溫性能的優(yōu)劣.

另外，根據(jù)普通瀝青試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)韓國雙龍70#瀝青的當(dāng)量脆點高于東海70#瀝青，其延度低于東海70#，即對普通瀝青，當(dāng)量脆點和延度的評價結(jié)論一致，故當(dāng)量脆點和延度可作為普通瀝青的低溫評價指標(biāo).對于改性瀝青，試驗發(fā)現(xiàn)，中海SBS改性瀝青當(dāng)量脆點高于青島路惠通改性瀝青，其延度也高于青島路惠通改性瀝青，定性地看，當(dāng)量脆點與延度對改性瀝青性能的評價結(jié)論并不一致，由此可知，這兩種指標(biāo)不適合評價改性瀝青的低溫性能.

4 結(jié)語

本文以山東地區(qū)常用的四種瀝青為例，通過試驗尋求瀝青低溫性能評價指標(biāo)，主要結(jié)論如下：

（1）當(dāng)量脆點和低溫延度兩種指標(biāo)對不同瀝青低溫性能評價結(jié)果并無一致性規(guī)律可循，故不論是當(dāng)量脆點還是10℃延度均不能作為不同瀝青統(tǒng)一的低溫評價指標(biāo).

（2）當(dāng)量脆點和延度雖不能作為不同瀝青低溫性能的統(tǒng)一評價指標(biāo)，但其仍可在一定程度上區(qū)分改性瀝青及普通瀝青性能的優(yōu)劣.

（3）當(dāng)量脆點和低溫延度對普通瀝青低溫性能的評價能得到一致的結(jié)論，故可用于評價普通瀝青性能，但不適合評價改性瀝青的低溫性能.

本文僅以山東地區(qū)常用的四種瀝青為例研究瀝青的低溫性能及其評價指標(biāo)，這對探討瀝青低溫性能指標(biāo)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的，所得結(jié)論具有一定的局限性.但對瀝青低溫指標(biāo)研究工作有一定的借鑒意義，其適用范圍有待進(jìn)一步的研究.

〔1〕JTJ052—2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S]．

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1673-260X（2015）12-0041-02