高岭土改性沥青黏温特性分析
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高粘高弹改性沥青粘温特性研究沈凡;任莉;陆超;胡月平【摘要】The influences of viscosity with testing time,revolving speed and torque were researched by Brookfield viscometer.On this basis,the viscosity-temperature property with different SBS dosage and different rubber powder dosage was analyzed.The results show that the viscosity of asphalt is remarkable improved,and the temperature sen-sibility is lower,after adding tackifying resin to asphalt.%采用布洛克菲尔德旋转粘度计(Brookfield)研究测试时间、转速、扭矩等因素对粘度的影响,并对比分析了不同SBS掺量、不同橡胶粉掺量等对高粘高弹改性沥青的粘温特性。
研究结果表明:增粘组分的加入能大幅度提升沥青的粘度,且具备更低的温度敏感性。
【期刊名称】《建材世界》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P5-8)【关键词】改性沥青;粘温特性;扭矩;转速【作者】沈凡;任莉;陆超;胡月平【作者单位】武汉工程大学材料科学与工程学院,武汉 430073;武汉工程大学材料科学与工程学院,武汉 430073;武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉400070;浙江电瓷厂有限责任公司,衢州 324002【正文语种】中文粘度是对流体流变特性的一种表征,反映流体发生流动时其内部分子间摩擦阻力的大小。
对沥青而言,其粘度对混合料的施工和易性及施工温度有很大的影响[1]。
目前粘度的测定方法主要有粘度杯法、真空毛线管法以及旋转布什粘度法。
高黏沥青高温流变性能及其耐久性的分析与评价引言由于中国道路建设技术的飞速发展,道路的里程持续增长,并且在大多数地区已经实现了提供全方位交通便利的目标。
因此,对公路的耐用性,舒适性和安全性等进一步要求,成为新型路面开发的研究方向。
透水性沥青路面采用大空隙沥青混合料的表层,可实现沥青路面结构的透水和排水功能,在雨天或路面积水时确保行车安全,同时具有很高的防滑性能,抗车辙性和降噪等优点。
然而,阻碍透水性沥青路面的进一步应用和发展的主要问题是,透水性沥青路面的耐久性和机械承载能力不足,这使得在实际应用中难以满足高级公路的要求。
排水型路面主要用于多余或较高平均温度下于隧道铺路工程或桥梁路面工程。
透水性沥青混合料由于空隙的特殊结构而对材料提出了更高的要求,因此,需要高黏度沥青作为粘合剂,提升结合料的黏附性和耐久性,以确保排水混合物的粘附特性。
目前,大多数高黏度沥青材料通常具有良好的温度敏感性和高温性能。
但是,大多数高黏沥青材料的低温性能差。
因此,研究和制备具有良好的高低温性能和温度敏感性的高黏沥青材料,一直是透水性沥青路面开发的重中之重。
另一方面,随着近年来经济和工业的发展,产生了越来越多的橡胶材料废料,其中主要是废橡胶轮胎。
为了解决与橡胶废料有关的环境问题,在材料领域,将橡胶废料转化为橡胶粉废料处理一直是研究的热点。
研究表明,在沥青中添加废旧橡胶粉可以显着改善改性沥青的低温性能。
因此,将废旧橡胶粉和其他添加剂,用于制备具有良好的高温和低温性能的高黏改性沥青可作为透水性沥青路面的应用和开发的基准,并且具有更高的环境效益。
在OGFC沥青混合料中使用高黏改性沥青作为粘结剂,可改善混合料的耐久性,同时提供混合料的粘合性和封装性,并增强其抗剥落和老化性能。
因此,目前,用于OGFC路面的沥青主要是改性的高黏沥青。
改性高黏沥青可以是成品沥青或通过用高黏改性剂改性而获得的改性沥青。
高黏改性沥青的粘度较高,相应的渗透度通常较低,软化点通常达到较高的温度。
改性沥青的粘度特性和施工温度控制摘要:现如今,改性沥青在道路工程中的应用越来越广泛,它与普通沥青相比,在合理的配合比设计和施工条件下,改性沥青具有更好的性能。
因此,掌握改性沥青的年度特性以及做好施工温度控制,才能更好地发挥改性沥青的作用,本文对此问题进行了深入地探讨和分析。
关键词:改性沥青粘度特性温度控制中图分类号:tu74 文献标识码:a文章编号:1.改性沥青的概述沥青材料是由高分子碳氢化合物及这些碳氢化合物的非金属的衍生物构成的混合物。
改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子、聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂,或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青混合料。
目前,我国沥青改性材料中采用最普遍的是聚合物改性沥青,它主要是将适量的塑料及橡胶等聚合物加入沥青之中,从而改善其各方面的性能。
改性沥青是在原有基质沥青的基础上,掺加适量sbs 改性剂制作而成。
把sbs掺入进基质沥青中去,能够有效降低沥青对温度变化的敏感度,提高沥青的软化点,从而提高了沥青路面的耐高温能力及抗车辙能力;此外,也降低了沥青的脆点,保证沥青在寒冷的冬季不发脆,具有柔韧性,以减少路面裂缝现象的出现。
改性沥青路面的施工和普通沥青的施工大致相同,主要包括原材料试验、配合比设计与选择、混合料的拌合、摊铺、碾压及面层质量控制等。
在科学合理的沥青混凝土设计配合比及施工条件下,沥青路面的耐久性及高温稳定性能够明显提高。
2.改性沥青的粘度测试实验及其分析流体流变特性的一个重要量度就是粘度,而改性沥青的粘度会随着温度的变化而变化,因此,研究沥青的流变特性需考虑温度因素。
本实验采用的是美国brookfield dv-ii 型旋转粘度计, 在实验中,我们分别测试了不同类型的沥青在不同温度下的粘度,从而依据得出的改性沥青的粘度来确定并控制施工温度, 如下表所示。
表1粘度测试实验结果为进一步掌握改性沥青的流动性质,我们可以利用动态剪切流变仪对改性沥青及普通沥青的流变指标进行测试,比较在不同温度下,改性沥青和普通沥青的流变参数随剪变率的变化规律, 找出两者流动性能的差异。
高岭土的高温改性实验报告学院:资源加工与生物工程学院专业班级:无机非金属材料0901班学号:姓名:指导教师:撰写时间: 2011年10月高岭土的高温改性1. 文献综述1.1 高岭土概述高岭土是一种重要的非金属矿产,与云母、石英、碳酸钙并称为四大非金属矿。
自然产出的高岭土矿石,根据其质量、可塑性和砂质(石英、长石、云母等矿物粒径>50微米)的含量,可划分为煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。
高岭土主要由小于2个微米的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物(高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等)组成,其主要矿物成分是高岭石和多水高岭石,除高岭石簇矿物外,还有蒙脱石、伊利石、叶腊石、石英和长石等其它矿物伴生。
中国是世界上最早发现和利用高岭土的国家。
远在3000年前的商代所出现的刻纹白陶,就是以高岭土制成。
江西景德镇生产的瓷器名扬中外,历来有"白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄"的美誉。
现在国际上通用的高岭土学名--Kaolin,就是来源于景德镇东郊的高岭村边的高岭山。
据史料记载,法国传教士昂特柯莱,在1712年一份著名的书简中向欧洲专门介绍过高岭山上瓷土的特点,该文对全世界的瓷器制造业产生过深远的影响,于是高岭土在欧洲逐渐得名,并成为该类瓷土在国际上的通用名词。
现在,高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。
有报道称,日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。
特别是最近几年,现代科学技术飞速发展,使得高岭土的应用领域更加广泛,一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料,甚至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件,也用高岭土制成。
1.2 高岭土的分布目前我国高岭土矿点有700多处,对200处矿点探明储量为30亿吨,矿点较为分散。
其中煤系高岭土16.7亿吨,主要分布在我国北方的东北、西北的石炭一二叠纪煤系中,以煤层中夹矸、顶底板或单独矿层形式存在。
第46卷 第3期西安建筑科技大学学报(自然科学版) Vol.46 No.3 2014年6月 J. Xi'an Univ. of Arch. & Tech. (Natural Science Edition) Jun. 2014TPS 高粘改性沥青胶浆高温流变特性研究陈拴发,豆怀兵,邢明亮,何 锐,刘状壮(长安大学交通铺面材料教育部工程研究中心,陕西 西安 710064)摘要摘要::采用动态剪切流变仪和布氏旋转粘度计,对不同粉胶比下的TPS 高粘改性沥青胶浆流变特性进行研究,分析了粉胶比和试验温度对相位角、复数剪切模量、车辙因子、疲劳因子以及布氏粘度的影响.试验结果表明:在各粉胶比下沥青胶浆的复数剪切模量、车辙因子和疲劳因子都随温度的升高而减小;温度一定时,随粉胶比的增大,车辙因子显著增大,疲劳因子逐渐减小,当粉胶比大于1.4时,车辙因子的增长幅度明显减小;当粉胶比小于1.2时,粘度随温度的增长速率较小,粉胶比大于1.2时粘度随温度升高急剧增大,沥青胶浆的感温性随温度升高而增大.综合各指标来看,粉胶比在1.2~1.4之间时,TPS 高粘改性沥青胶浆流变性能优越.关键词关键词::路面工程;粉胶比;沥青胶浆;感温性中图分类号中图分类号::U214 文献标识码文献标识码文献标识码::A 文章编号文章编号文章编号::1006-7930(2014)03-0380-05超薄磨耗层作为一种路面养护材料,主要应用于高等级沥青或水泥混凝土路面的预防性养护和轻微病害的矫正性处理,也可作为新建道路表面的磨耗层,具有抗车辙、抗滑、抗磨耗的优良性能,是一种超长耐久的沥青路面表面层[1-2].同时由于超薄磨耗层沥青混合料在级配组成上具有矿料的公称最大粒径小的特点,相比于其他沥青混合料,粗集料的承载能力和嵌挤力明显不足,在外界荷载和环境因素作用下容易失稳而发生破坏,所以对其使用的沥青结合料提出了更高的要求,要求沥青结合料对集料要有较强的包裹能力和高粘附性[3-5].普通沥青材料由于其黏度较低,粘结能力不足易造成超薄磨耗层出现水损害和高温承载力不足[6].TPS 高粘改性沥青以其优越的粘度特性和粘附能力,已在排水路面中得到了广泛应用[7],能否将其应用于超薄磨耗层值得研究.现代胶浆理论认为,沥青混合料是由粗集料、细集料和胶浆组成的三维分散体系,其中由沥青和矿粉等填料形成的沥青胶浆不仅发挥粘结作用,而且是影响沥青混合料粘弹性的根本因素[4][8].国内张争奇教授和李平博士[8]采用SHRP 试验设备研究得出,连续密级配沥青混合料粉胶比应控制在0.8~1.6之间,而TPS 高粘改性沥青由于其粘度较大,此粉胶比范围能否适用需进一步研究.利用流变测试技术可以模拟和探索不同环境下的沥青材料行为模式和行为规律[9].基于此,本文采用动态剪切流变仪和布氏布氏旋转粘度计,对不同粉胶比和不同温度下TPS 高粘改性沥青胶浆的高温性能和粘温流变特性进行系统的研究,提出合适的粉胶比范围,为促进TPS 高粘改性沥青在超薄磨耗层中的的应用打下良好基础.1原材料与试验方法原材料与试验方法1.1 1.1 原材料原材料原材料TPS 高粘改性沥青由AS70#和12%TPS 沥青改性剂制备,其中沥青改性剂选用日本大有株氏会社生产的TPS 高粘改性剂,基质沥青和TPS 高粘改性沥青的基本技术指标分别见表1和表2.矿粉选用磨细的石灰石粉,试验前用0.075 mm 的方孔筛将矿粉中粒径大于0.075 mm 的部分筛除,保留粒径小于0.075 mm 的部分用于制备TPS 高粘改性沥青胶浆.1.2 TPS 1.2 TPS高粘改性沥青胶浆的制备高粘改性沥青胶浆的制备高粘改性沥青胶浆的制备采用人工搅拌的方法制备TPS 高粘改性沥青胶浆.首先将通过0.075 mm 筛下的矿粉放入105±5℃的烘箱中烘干至恒重,称取相应质量的矿粉,将矿粉加入已经改性好的160℃的TPS 高粘改性沥青,并用玻璃棒不收稿日期收稿日期::2013-10-12 修改稿日期修改稿日期::2014-06-18基金项目基金项目::国家自然科学基金项目(50978031)作者简介作者简介::陈拴发(1963-),男,教授,博士生导师,主要从事道路结构与材料方面的研究.E-mail:chensf@第3期 陈拴发,等:TPS 高粘改性沥青胶浆高温流变特性研究 381断搅拌,直至混合均匀.表2 TPS 2 TPS高粘改性沥青的技术指标高粘改性沥青的技术指标高粘改性沥青的技术指标Tab.2 Technical index of TPS high viscosity modified asphalt试验项目 针入度/25℃,100 g ,5 s/0.1mm软化点/℃ 延度5 cm/min ,5℃/cm 弹性恢复/% 动力粘度、60℃,Pa·s 粘韧性/N·m 韧性/N·m 实测值 44.0 86.7 41.4 95.4 62 714 28.6 16.31.3 1.3 试验方法试验方法试验方法采用Bohlin Gemin Ⅱ型动态剪切流变仪(DSR )评价TPS 高粘改性沥青胶浆的动态剪切流变效果.通过测定复数模量G *和相位角δ表征沥青胶浆的粘性和弹性性质.G *是材料重复剪切变形时总阻力的度量,包括弹性(可恢复)部分和粘性(不可恢复)部分,δ是可恢复和不可恢复变形数量的相对指标.在SHRP 沥青胶结料规范中,采用车辙因子G */sin δ表征沥青材料的抗车辙能力,G */sin δ能反映出G *和δ的综合影响,在最高路面设计温度下,G */sin δ越大越好.基于对路面年平均温度下抗疲劳开裂的能力的要求,对疲劳因子G *sin δ提出限制,即在年平均温度下,沥青发生疲劳开裂时以弹性成分为主,粘性成分相对较少,即δ较小,所以当G *sin δ粘性部分增大时,G *cos δ弹性部分将变得更大,导致沥青胶结料不能有效地消散应力,使其抗疲劳效果降低[10].美国SHRP 战略公路研究计划推荐采用布氏粘度计(Brookfield )方法测定不同温度下沥青材料的粘度,以控制沥青的施工性能[11].沥青结合料的粘度与结合料类型密切相关,本文中测定不同粉胶比下沥青胶浆的布氏粘度,评价不同粉胶比下沥青胶浆的粘温性能.2 2 试验结果与分析试验结果与分析试验结果与分析2.1 2.1 高温性能高温性能高温性能对粉胶比为0、0.8、1.0、1.2、1.4和1.6的TPS 高粘改性沥青胶浆进行DSR 试验.试验结果如表3所示.2.1.1 粉胶比对沥青胶浆高温性能的影响从表3可以看出,在同一试验温度下,随着粉胶比的增加,G */sin δ逐渐增大,这是因为矿粉呈碱性且有很大的比表面积,而沥青呈酸性,当粉胶比增大时,矿粉比例增大,需要吸附更多的沥青裹覆矿粉并形成大量的结构沥青,同时自由沥青的数量相对减少.胶浆固体成分相对增多,高温时其流动变形减小,抗车辙能力增强.当粉胶比大于1.4时,G */sin δ的增长速率逐渐变缓,表明此时增大粉胶比对G */sin δ的贡献不明显.当粉胶比增大时,G *sin δ随之增大,例如,当温度为40℃时,粉胶比为1.4的胶浆的G *sin δ相比于粉胶比为0.8时增大50%,表明增大粉胶比会降低沥青胶浆的抗疲劳性能.这主要与矿粉在胶浆中的存在形态有关,在矿粉掺量较大的情况下,部分矿粉结团使胶浆的均匀性变差,沥青无法充分地裹附在矿粉表面[12],因此降低了胶浆的粘结力和稳定性,因此从382 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报(自然科学版) 第46卷抗疲劳的角度看,粉胶比也不宜太大.综合考虑粉胶比对G */sin δ和G *sin δ的影响,粉胶比都不宜大于1.4.2.1.2 温度对温度对沥青胶浆高温性能的影响沥青胶浆高温性能的影响从表3可以看出,在同一粉胶比下,所有沥青胶浆的G *都随试验温度的升高而减小,且减小的速率均是先慢后快,这是因为随温度升高,沥青软化,粘结能力降低,沥青胶浆由弹性向塑性转变,复数模量减小.五种沥青胶浆的G */sin δ随温度升高而下降,但下降幅度均随温度升高而减小.例如,在粉胶比为1.2的条件下,温度由40℃升高到50℃时,G */sin δ下降了67.17%;当温度由70℃升高到80℃时,G */sin δ下降46.11%.这是因为随温度的升高,沥青的粘性成分增大,容易产生永久变形,但是改性剂和矿粉对沥青弹性的贡献削弱了粘性的增长趋势,表现为G */sin δ下降幅度随温度升高而降低[7].随温度升高,沥青胶浆的G *sin δ急剧减小,最后趋于平缓,表明沥青胶浆主要在低温时发生疲劳破坏,这是因为,温度降低时,沥青胶浆变硬,模量增大,当应变一定时,胶浆承受的应力增大,使抗疲劳性能下降.不同粉胶比下沥青胶浆的G */sin δ随温度的变化趋势相同,随温度的升高G */sin δ以双对数线性递减,可用如下公式表示:*lg lg()lg G K T C δ=+ (1)式中:G */sin δ为车辙因子;T 为试验温度;K 和C 为回归系数,|K |越小,说明沥青胶浆的感温性越小,回归结果如表4.从表4可以看出,|K |随粉胶比的增大而减小,但彼此之间相差不大,表明G */sin δ对温度的敏感程度随粉胶比的增大而减小,但总体而言感温性相差不大.G */sin δ随温度的升高而降低,加入矿粉后,矿粉发挥了体积增强作用和吸附作用,部分抵消G */sin δ的降低,表现为G */sin δ对温度的敏感程度随粉胶比增大而降低[13-16].2.2 2.2 粘温性能粘温性能粘温性能对粉胶比为0.8、1.0、1.2、1.4和1.6的TPS 高粘改性沥青胶浆进行布氏粘度试验,并与TPS 高粘改性沥青进行对比,分析粉胶比和试验温度对粘度的影响,试验温度分别为135℃、155℃和175℃,试验结果如图1和图2所示.图1 粘度随粉胶比的变化 图2 粘度随温度的变化Fig.1 Viscosity changing with dust-to-binder ratio Fig.2 Viscosity changing with temperature 2.2.1 粉胶比对沥青胶浆粘温性能的影响从图1可以看出,胶浆粘度随粉胶比的增大而增大,矿粉的加入使TPS 高粘改性沥青的粘度得到大幅提高,粉胶比从0增至0.8时,135℃、155℃和175℃的粘度分别提高2.6倍、3.2倍和3.8倍,而当粉胶比从0增至1.6时,135℃、155℃和175℃的粘度分别提高了19.3倍、6.1倍和6.2倍,可见粉胶比的变化对胶浆粘度的影响非常显著.矿粉的加入,增加了TPS 高粘改性沥青中高分子链之间的摩擦,使分子运动阻力增大,表现为粘度的增长[13].当粉胶比小于1.2时,各温度下粘度随粉胶比的增长速率较小,当粉胶比大于1.4时,粘度随粉胶比大幅增长,此时,过大的粘度会对混合料的拌合与压实产生不利影响.2.2.2 温度对沥青胶浆粘温性能的影响第3期 陈拴发,等:TPS 高粘改性沥青胶浆高温流变特性研究 383从图2可以看出,同一粉胶比下,沥青胶浆的粘度随温度的升高急剧减小,例如当粉胶比为1.6时,155℃和175℃的粘度相比于135℃分别下降86.7%和93.5%;当粉胶比为0.8时,155℃和175℃的粘度相比于135℃分别下降55.9%和75.7%.随着测试温度的升高,沥青更多的表现为粘性流动,粘度下降,并起到润滑作用,因此胶浆粘度也随之降低.沥青材料的感温性指标较多,本文按Audrade 的理论[15-16]对不同粉胶比下沥青胶浆的粘度与温度用式(2)进行回归,并根据Saal 试验式[15](3)计算粘温指数VTS ,结果见表5.BT Ae η= (2)331212lg lg(10)lg lg(10)lg(273.13)lg(273.13)VTS T T ηη×−×=+−+ (3) 式中:A 、B 为常数;T 为绝对温度(°K );η1和η2为不同温度T 1和T 2(℃)时的粘度(Pa.s).B 和|VTS |越大说明温度变化对粘度影响越明显[9-10].从表5可以看出,当粉胶比为0.8时,相对于TPS 高粘改性沥青,高粘改性沥青胶浆的A 值和粘温指数|VTS |都有所减小,而当粉胶比大于0.8时,A 值和|VTS |都随粉胶比增大而增大.矿粉的加入改变了TPS 高粘改性沥青的感温性,当矿粉掺量较小时,矿粉对沥青产生体积增强和物化作用;当粉胶比较大时,太多的矿粉隔断了部分高分子链与链之间的交联与缠绕,粘结性能下降,部分胶浆中矿粉颗粒间相互接触,摩擦力降低,整体表现沥青胶浆的温度敏感性随粉胶比增大而增大.从粘温性能考虑,粉胶比的最佳范围应在1.2~1.4之间.3 3 结论结论(1)试验温度相同时,随粉胶比的增大,TPS 高粘改性沥青胶浆的高温抗变形性能逐渐增强,温度敏感性逐渐降低,而抗疲劳性能逐渐变差,当粉胶比大于1.4时,粉胶比对高温抗变形能力的贡献不明显.(2)温度一定时,当粉胶比小于1.2时,沥青胶浆粘度随粉胶比的小幅增长,当粉胶比大于1.4时,粘度随粉胶比急剧增长,此时过大的粘度对混合料的拌合与压实产生不利影响.(3)在同一粉胶比下,沥青胶浆的粘度随温度升高急剧下降;沥青胶浆的感温性随粉胶比增大而增大,从感温性角度考虑粉胶比也不宜大于1.4.(4)综合DSR 试验与布什粘度试验结果,粉胶比在1.2~1.4之间时,TPS 高粘改性沥青胶浆的高温流变性能优越.参考文献 Reference[1] Brosscaud Y,Bellanger J,Gourdon J.Thinner Asphalt Layers for the Maintenance of French Roads[J].Transportation ResearchRecord TRR1334.1992(8):9-12.[2] 郑卫, 蔡伦涛, 魏开家.超薄沥青磨耗层力学特性与疲劳性能研究[J].武汉理工大学学报,2009,31(16):40-43.ZHENG Wei,CAI Luntao,WEI Kaijia.Investigation of the Mechanical Properties and Fatigue Performance of UItra ThinFriction Course[J].Journal 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The results were as follows: the complex shear modulus,rutting factor and fatigue factor of all asphalt mortar decreased as the temperature rose up; While the temperature was constant,with the Dust-to-Binder Ratio increasing,the rut factor increased significantly and the fatigue factor decreased gradually and when the Dust-to-Binder Ratio was greater than 1.4,the growth rate of rutting factor reduced significantly; When the Dust-to-Binder Ratio was less than 1.2,the growth rate of viscosity with temperature was smaller,and when the Dust-to-Binder Ratio was greater than 1.2,the viscosity increased rapidly with the rising of temperature. The temperature susceptibility of asphalt mortar increased as temperature rise. All factors considered,when the Dust-to-Binder Ratio was between 1.2 and 1.4,the rheological properties of asphalt mortar with high viscosity of TPS are superior.Key words:pavement engineering;Dust-to-Binder Ratio;asphalt mortar;temperature susceptibility(本文编辑 吴海西)。
河南科技Henan Science and Technology 化工与材料工程总第806期第12期2023年6月EVA改性沥青温度敏感性及高温稳定性研究李自力1李鹏1郭宛茹1李锐铎2(1.河南中州路桥建设有限公司,河南周口466000;2.河南城建学院,河南平顶山467036)摘要:【目的目的】针对沥青路面在夏季容易出现车辙等病害问题,选取乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)对沥青进行改性,以减少路面病害的发生。
【方法方法】利用动态剪切流变仪对不同掺量的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA的含量分别为0%、3%、6%和9%)改性沥青进行动态温度扫描试验,对表征沥青温度敏感性评价指标黏温指数进行研究分析。
【结果】结果表明:基于动态剪切流变试验的黏温指数可以作为沥青材料的温度敏感性评价指标,VTS绝对值越大,表示沥青材料的温度敏感性越高。
【结论结论】EVA作为沥青改性剂能够有效降低沥青的温度敏感性,并且随着改性剂含量的增加,温度敏感性逐渐下降。
关键词:乙烯-乙酸乙烯酯(EVA);动态剪切流变试验;温度敏感性;高温稳定性中图分类号:U414文献标志码:A文章编号:1003-5168(2023)12-0089-04 DOI:10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.12.017Study on the Compatibility of Ethylene-Vinyl Acetate Modified AsphaltLI Zili1LI Peng1GUO Wanru1LI Ruiduo2(1.Henan Zhongzhou Road and Bridge Construction Co.,Ltd.,Zhoukou466000,China;2.School of Civil and Transportation Engineering,Henan University of Urban Construction,Pingdingshan467036,China)Abstract:[Purposes]The asphalt pavement is prone to rutting and other diseases in summer.The copoly⁃mer of ethylene-vinyl acetate(EVA)was used to modify asphalt to reduce the occurrence of pavement diseases.[Methods]The modified asphalt using of different dosage(0%,3%,6%and9%,respectively) of ethylene-vinyl acetate copolymer(EVA)after high speed shearing emulsification preparation of was carried out and the dynamic shear rheological experiments were completed based on the thermodynamic theory.[Findings]The experimental results were analyzed using the Han function of different dosage of EVA modified asphalt under different temperature conditions based on thermodynamic theory.[Conclu⁃sions]The results show that in the logarithmic coordinate system,the slopes of the Han curve of the stor⁃age modulus of EVA modified asphalt are positively correlated with temperature,and there is no tempera⁃ture dependence.The slopes of the Han curve decreased with the increase of EVA content at each test temperature(30℃,40℃,50℃and60℃,respectively),indicating that the compatibility between EVA modifier and matrix asphalt gradually deteriorated with the increase of EVA content.Keywords:ethylene-vinyl acetate(EVA);dynamic shear rheological test;storage modulus;high tempera⁃ture stability收稿日期:2023-02-09基金项目:河南省科技攻关计划项目(222102320292)。
高黏度改性沥青性能及在透水沥青路面中应用效果分析摘要:相较于已经大规模应用和扩展的密级配沥青混凝土(AC)、玛蹄脂碎石沥青混合料(SMA)、近些年来在基于传统的开级配磨耗层沥青混合料(OGFC)的研究基础上逐步引入和发展了新型的透水沥青路面(PA或PAC),由于其独特的特点较普通沥青路面功能更为突出,逐步成为从事道路技术人员的聚焦点。
而高黏度改性沥青是透水性沥青路面发挥作用的主要原材料之一,其品质的高低直接影响到透水性沥青路面性能的优劣,因此高黏改性沥青正逐步成为海绵城市透水路面功能评价和应用研究的热点问题之一。
通过高黏度原材料组成和现行主流的生产工艺过程,结合规范标准对高黏度沥青的评价方法、技术指标和性能要求,并通过已建成的透水路面项目在实际交通行驶中的效果,对部分国内外透水路面结构进行分析,对透水路面应用效果展开探讨和研究。
关键词:高黏度改性沥青、相关性能评价要求、透水沥青路面应用效果引言透水沥青路面在国外通常称为多孔隙沥青路面(Porous Asphalt Pavement),即其混合料孔隙率一般在18%以上,厚度一般为4~5cm的路面表层。
由于其多孔隙结构特征,降水情况下雨水渗入路面内部并横向排出,从而消除严重影响行车安全的路表水膜,并具有降低交通噪音等特征。
这种路面在雨雾天气里具有良好的抗滑和透水性能,因此又被称为透水沥青路面。
近20年来,我国一些大中城市开始将透水性路面应用于高速公路、城市广场、停车场、人行道等工程中。
在实际应用更加注重这种沥青路面的透水功能,即通过快速引导雨水、从而有效消除路面雨水径流来提高雨天交通行车安全。
透水沥青路面所使用的成品改性高黏度沥青对集料有持续的握裹力、较高的黏附力、较强的抗剥落性,并且能以较厚的薄膜包覆骨料,从而保证透水沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗飞散性、水稳定性、抗老化和抗疲劳性等耐久性要求。
1、高黏度改性沥青原材料生产工艺针对我国长期以来铺设透水沥青道路出现的寿命短、骨料飞散、强度低等很不成功的现状,寻求研制出一种能够确保透水沥青路面高强度、高稳定性、耐久性性能好、水稳定性、透水寿命长等高品质的透水沥青道路用成品高黏度改性沥青。