关于改性沥青混合料的试验研究

2014-06-28贾媛媛

中国新技术新产品 2014年7期

关键词：延度针入度改性剂

贾媛媛

（辽宁奥路通科技有限公司，辽宁沈阳 110006）

关于改性沥青混合料的试验研究

贾媛媛

（辽宁奥路通科技有限公司，辽宁沈阳 110006）

本文主要通过加入RET改性剂和SBS改性剂进行沥青材料混合，经试验得出可以有效降低温度敏感性、抗高低温性、提高弹性恢复性能、提高长久性和化学结构不变性等，结果测的1.5%的RET改性剂和4%的SBS改性剂的混合沥青材料性能最好。

RET和SBS改性剂；沥青混合材料；试验研究

90年代初，第一套能生产橡胶改性沥青母料的设备问世，并应用于广州和深圳的高等级公路中，橡胶沥青成为真正的商品。之后丁苯橡胶改性沥青混合料也得到了推广和应用，与此同时NOVOPHALT技术被引入建成了第一条首都机场高速路，促进着改性沥青混合料技术的发展。随后，用于沥青改性的混合材料越来越多的被研究出来，比如纳米材料、硅藻土、有机硅、聚乙烯弹性和天然沥青的改性混合材料等越来越多的涌现出来。

1 RET及SBS改性剂的特性

RET沥青改性剂是一种新型用于聚合物沥青改性的混合材料，其是一种反应型三元共聚物，由乙烯主链及两种单体共聚物聚合而成。SBS改性剂是一种丁二烯及苯丙烯和苯乙烯嵌段的高聚物。因为这两种物质的化学基团和沥青反应能够生成稳定化合物，很难被分离出来，所以相容性较卓越，而且转化效率可以达到百分之百，无其它废物生成。RET和SBS改性剂，关于这种新型的反应聚合物的性质和应用，国内外的研究越来越充分细致，当和其它沥青改性混合物比较后，发现其自粘性强，无需胶磨，更好的和易性，能够长期储存及长途运输，温度适应性更好，能在较低温度环境中铺设，效率提高，道路的晾晒时间变短，氧化性良好，热稳定强，抗油污和抗化学腐蚀。而且，在沥青混合时使用量少，但效果提升明显，性价比高，显著提升经济效益。

2 改性沥青混合料试验研究

2.1 改性沥青混合料实验室研究。在改性沥青材料应用到实际之前需要先在实验室中进行研究。分别采用1%RET含量，1.5%RET含量，2%RET含量及4%SBS含量的改性沥青进行性能比较，通过试验得出最合理的含量掺配并为以后在实际应用中提供了实验基础。

2.1.1 温感性的试验研究。试验中经常通过对针入度指数PI和粘温指数VTS及针入度粘度指数PVN这三个指标检测改性沥青混合料的温感性，试验主要通过针入度指数PI进行检测。因为，不同温度和其对应温度的针入度半对数是呈线性关系的。但是，实践要求PI值越大越好，通过数据比较，得知随着RET掺入量增加，PI值逐渐增大，而4%的SBS改性剂沥青混合料的PI值最大，可以超过3。所以，两种改性剂混合使用可以使效果更好。

针入度试验能检测混合改性沥青的抗变形能力。取环境正常温度25度为试验温度，数据显示纯沥青的针入度值能达到最佳，而 1%，1.5%，2% RET的改性沥青混合料针入度分别降低0.32mm，0.37mm，0.52mm，证明RET可以改变沥青的抗形变能力，4%含量SBS改性沥青混合料的针入度降低较明显。所以，需要两种改性剂混合使用，等能提高沥青的性能。

软化点试验是沥青高温适应性的检测手段。试验表明 1%，1.5%，2%RET改性沥青混合料的软化点分别升高16.3%，26%，30.9%。而且1.5%的加入量软化点突变非常明显，但4%SBS改性沥青混合料的软化点值更高，但是软化点或量软化点不能唯一评价改性沥青的综合高温稳定性，加上其它的技术指标测试得知1.5%的RET改性沥青混合料的软化点超过了SBS（I-D）指标要求，RET更能提高沥青的高温稳定性。

粘度也是高温稳定性的衡量指标之一，高粘度沥青稠度也浓，高温形变性越小，稳定度越高。沥青属非牛顿流体，常用双筒旋转式粘度计及毛细管粘度计两种设备进行检测，试验中选择Brookfield粘度计设备测定135度条件中的四种改性沥青的混合料的粘度。混合沥青材料中RET含量从 0%到2%，其135℃时粘度一直增加从0.512Pa·s到2.387Pa·s，粘度增加趋势特别明朗，所有数值均符合《公路沥青路面施工技术规范》中小于等于3Pa·s，所以RET改性沥青混合料的施工特性良好，能实现泵送传递。而4%SBS改性沥青混合料的粘度在1.5%RET和2%RET间，也具有良好的粘度。所以，两者的综合使用更能提高改性沥青的混合粘度。

2.1.2 温感性的试验研究。现在环境温度变化变幻莫测，需要公路具有更好的低温适应性，以免出现低温开裂和路面过度或者长期疲劳。研究表明路面开裂主要受改性沥青混合料的低温特性和收缩性所限制，而其中的改性剂的低温拉伸性能是能够提高其低温抗裂性能的。主要采取测力延度试验和弯曲梁流变试验及延度试验三种措施对不同含量的RET改性沥青混合料和4%SBS改性沥青混合料进行低温抗裂性的测定。

试验结果表明SBS改性沥青混合料的延度大大提高，但RET改性沥青不仅不能提升延度，反而会降低延度。4%SBS改性沥青混合料的延度拉伸量较高，提升了沥青的延度，但RET改性沥青延度拉伸柔量减少了。RET含量升高，沥青蠕变劲度模量趋于降低，但均符合《AASHTO 标准》规定的小于300MPa的要求，而且4%SBS改性沥青混合料蠕变劲度模量更小，所以抗裂能力更好。

2.2 改性沥青混合料路面研究。改性沥青混合料直接应用于路面上，与空气充分接触并且需要承受车辆及货物的大负荷，在经过实验室试验研究之后，需要在实际中也进行相应的试验研究，综合两种结果，然后进行改进沥青的生产投入。在试验性区域铺设分别含1%、1.5%、4%的RET和4%SBS混合的改性沥青料，经过一定的晾晒和高温处理，并对路面进行重负荷大流量的承受试验，对车量的车辙印和深度及路面的被压状态进行数据性分析，得出第二种配比的沥青路面应用性能最优。