黃奮生
【摘 要】作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要象征,道路建設(shè)的好與壞直接影響到居民日常出行的便捷與否,對(duì)于調(diào)節(jié)居民生活節(jié)奏、提高居民幸福指數(shù)等方面也有直接或間接的作用,目前我國(guó)大部分的地區(qū)都將瀝青混合料作為道路建設(shè)中的主要材料,只有分析材料的主要性質(zhì),根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行針對(duì)性的應(yīng)用和一定的改良才會(huì)更加適用于實(shí)際生活中。在本篇文章中,我們對(duì)改性瀝青的性質(zhì)進(jìn)行分析,分析其粘度、流變性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性等,從而加強(qiáng)對(duì)于該種材料的了解。
【關(guān)鍵詞】改性瀝青;性質(zhì);研究
瀝青材料作為一種粘彈性材料,許多外部因素會(huì)影響其材料內(nèi)部性質(zhì)的變化,尤其是溫度的調(diào)節(jié),在不同的交通流量以及和荷載下也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)不同的影響。改性瀝青作為一種在我國(guó)廣泛推廣的瀝青材料,已經(jīng)使用多年,其中SBS改性瀝青因其優(yōu)越的高溫性能以及強(qiáng)穩(wěn)定性得到大量推廣,以下我們對(duì)其主要性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
1 改性瀝青本身具有的特點(diǎn)
改性瀝青本身具有耐高溫低溫的特點(diǎn),彈性指數(shù)較大,內(nèi)部材料性能穩(wěn)定,即使處于炎熱高溫的夏季或者寒冷的冬季,路面也能保持一定的強(qiáng)度和硬度,隨著瀝青路面使用時(shí)間的延長(zhǎng),過(guò)度的受熱受冷會(huì)在一定程度上減少改性瀝青的使用壽命,比如寒冷會(huì)導(dǎo)致改性瀝青的內(nèi)部彈性勢(shì)能變小,使其固體化產(chǎn)生裂縫斷層,過(guò)度的炎熱會(huì)使其路面發(fā)生形變,降低平整度。
另外改性瀝青具有一定的彈性勢(shì)能,所以在行車過(guò)程中可以保持車輛的穩(wěn)定性減少震動(dòng),保證乘車員的舒適度的同時(shí),還能減少車輛在行進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的噪音。另外,在遭遇惡劣天氣如暴雨時(shí),道路表面的粗糙可以對(duì)車輪產(chǎn)生防滑效果,保證車輛的安全行駛。
2 試驗(yàn)
2.1試驗(yàn)原料
2.2制備工藝
3 結(jié)果分析
3.1基本性能指標(biāo)
與基質(zhì)瀝青相比,SBS的摻加可以大幅度改善高低溫性能,且在合適范圍內(nèi)摻量越大改善效果越明顯,這是由于SBS顆??梢跃鶆蚍稚⒃跒r青中,一方面使瀝青軟化點(diǎn)和黏度大幅提高,增強(qiáng)其抵抗車轍的能力;另一方面使瀝青的脆點(diǎn)降低、低溫延度增大,具有較好的柔性和彈性以減少路面裂縫。
3.2流動(dòng)性能
瀝青是一種黏彈性材料,在使用溫度下同時(shí)顯示出彈性和黏性材料的特性,這兩種特性之間的關(guān)系被用來(lái)衡量瀝青膠結(jié)料抵抗永久變形和疲勞開(kāi)裂的能力。通過(guò)動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)得到不同類型改性瀝青的動(dòng)態(tài)黏彈參數(shù),即儲(chǔ)存模量G'和損失模量G",G'表示材料儲(chǔ)存并可以恢復(fù)的能量,體現(xiàn)的是瀝青的彈性成分;G"表示材料在變形過(guò)程中由于內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的以熱的形式散失的能量,體現(xiàn)的是瀝青的黏性成分。
3.3儲(chǔ)存穩(wěn)定性
聚合物改性劑與基質(zhì)瀝青的相容性決定了聚合物改性瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性,儲(chǔ)存穩(wěn)定性越好,改性瀝青越穩(wěn)定,反之將直接影響改性瀝青的使用性能。為了對(duì)比研究不同改性劑制備的高富AH-50改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性的差別,考察改性瀝青在163℃烘箱中隨儲(chǔ)存時(shí)間變化時(shí)瀝青與改性劑的相容情況,并定義了儲(chǔ)存穩(wěn)定指數(shù)Is作為表征改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性優(yōu)劣的定量指標(biāo),結(jié)果如表所示。Is越接近0,表明改性劑與瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性越好。
3.4粘度性能
改性瀝青相對(duì)于基質(zhì)瀝青的溫度敏感性有很大的降低,因而改善瀝青結(jié)合料的路用性能;而4%,5%的SBS改性瀝青溫度敏感性相對(duì)變化不大,表明SBS劑量增加到5%以上時(shí),改性瀝青的溫度敏感性增加的幅度變小,效果變化就不明顯。歐洲的研究表明,SBS劑量在3%以上效果開(kāi)始顯著,在4%~6%范圍內(nèi)抗車轍能力有較大的提高。
4 結(jié)論
(1)相同頻率下,G'明顯小于G",改性瀝青主要以黏性成分為主,隨溫度的增加,兩者差值逐漸增大,說(shuō)明溫度越高改性瀝青黏性特征越明顯;相同溫度下,隨頻率的增加,G'和G"均逐漸增大,且兩者差值逐漸縮小并最終達(dá)到一個(gè)交點(diǎn)。
(2)與基質(zhì)瀝青相比,SBS和膠粉改性瀝青的臨界剪稀速率γ。降低幅度遠(yuǎn)大于EVA改性瀝青的γ。的降低幅度,SBS和膠粉的摻加使瀝青偏離牛頓流體的程度更大,對(duì)剪切的敏感性更高
(3)SBS和膠粉與瀝青的相容性差,在儲(chǔ)存過(guò)程中SBS遷移至離析管上段,膠粉遷移至下段,而EVA與瀝青的相容性較好,體系不易發(fā)生相分離。
結(jié)束語(yǔ):
道路建設(shè)作為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個(gè)重要部分,它的質(zhì)量保證直接關(guān)系到國(guó)家或某個(gè)地區(qū)的發(fā)展,而改性瀝青作為道路建設(shè)中的重要材料,不僅需要在管理上提高重視,也需要在技術(shù)層面上進(jìn)行創(chuàng)新提高,排除施工過(guò)程中各種不利因素的干擾,研發(fā)新技術(shù),鞏固原有技術(shù),才能符合實(shí)際應(yīng)用,保證道路建設(shè)與管理質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]王金棟.市政道路建設(shè)中改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)之研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2016(35):121-122.
[2]武良根.市政道路建設(shè)中改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)之研究[J].科技與企業(yè),2013(17):161+163.
(作者單位:中國(guó)石油烏魯木齊石化公司研究院)