中東巖瀝青復(fù)合改性瀝青低溫性能研究

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1、◎中東巖瀝青復(fù)合改性瀝青低溫性能研究林鵬，黃衛(wèi)東，劉少鵬(同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201804)摘要：為了研究中東巖瀝青作為改性劑對(duì)于改性瀝青低溫性能的影響，采用BBR試驗(yàn)方法，對(duì)不同摻量下的巖瀝青改性瀝青、TB+巖瀝青復(fù)合改性和TB+sBs+巖瀝青復(fù)合改性瀝青的勁度模量和蠕變曲線斜率進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明巖瀝青摻量小于4時(shí)對(duì)于改性瀝青低溫性能有利，大于8時(shí)大幅降低改性瀝青低溫性能；高摻量的TB加人能夠在一定程度彌補(bǔ)巖瀝青對(duì)低溫性能造成的不利影響；SBS對(duì)于低溫性能有利，但影響不大。關(guān)

2、鍵詞：巖瀝青；低溫性能；復(fù)合改性；BBR0引言性能結(jié)果見表l。天然巖瀝青是石油類礦物在長(zhǎng)期地質(zhì)作用下，經(jīng)過(guò)表1基質(zhì)瀝青基本指標(biāo)復(fù)雜物理化學(xué)變化后形成的產(chǎn)物，與基質(zhì)瀝青具有良好基質(zhì)瀝青種類ESSO70號(hào)規(guī)范要求試驗(yàn)方法的配伍_】]，并且加工工藝簡(jiǎn)單，在各類改性劑中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，有優(yōu)越的路用性能和廣闊的應(yīng)用前景。針入度(25℃)／0．1mm646O一80T0604公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范]中指出：“天然瀝青軟化點(diǎn)／~c50．9≥46T0606的質(zhì)量要求宜根據(jù)其品種參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和成功的經(jīng)驗(yàn)15℃延度／cm

3、>150≥100T0605執(zhí)行”。然而巖瀝青種類繁多，有產(chǎn)于印度尼西亞蘇拉135℃黏度／Pa·s0．428

4、TO625威西島東南部布敦島的布敦巖瀝青、產(chǎn)于美國(guó)猶他州的北美巖瀝青、中東伊朗地區(qū)產(chǎn)的巖瀝青，以及產(chǎn)于我?guī)r瀝青選用的是中東巖瀝青，產(chǎn)地為伊朗，其技術(shù)國(guó)的新疆巖瀝青等。不同種類的巖瀝青成分組成和性指標(biāo)見表2。能有較大差異，研究清楚不同種類巖瀝青性能對(duì)于指表2巖瀝青主要技術(shù)指標(biāo)導(dǎo)巖瀝青在工程實(shí)踐中的應(yīng)用至關(guān)重要。項(xiàng)目參數(shù)在眾多巖瀝青中，中東伊朗的巖瀝青含量高達(dá)85。以上，遠(yuǎn)高于其他種類巖瀝青，且含氮

5、量高，黏度密度／g／cm_”1．O2大，抗氧化性強(qiáng)，與集料有很好的黏附性及抗剝離性，閃點(diǎn)／℃235可以顯著提高瀝青路面的高溫抗車轍性能，與SBS、膠軟化點(diǎn)／℃170—2OO粉等改性劑復(fù)合使用能多方面提高改性瀝青性能。然目數(shù)3O一100而目前針對(duì)伊朗巖瀝青低溫性能的相關(guān)研究較少，對(duì)灰分／8其復(fù)合改性瀝青的低溫性能研究幾乎處于空白，這將碳／84．88引起工程使用中在低溫抗裂方面的隱患，因此本文主硫／％3．16要探究巖瀝青復(fù)合改性瀝青的低溫性能，以期對(duì)工程元素分析氧／l_52應(yīng)用及后續(xù)研究提供參考。氫／5．

6、96氮／0．781試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法1．1試驗(yàn)材料SBS選用岳陽(yáng)巴陵石化有限公司的線型為了評(píng)價(jià)不同改性瀝青的低溫性能，基質(zhì)瀝青統(tǒng)SBS1301—1(YH一791H)。Terminalblend膠粉指的是一選用工程中常用的埃索70號(hào)重交石油瀝青，其基本30目或更細(xì)的廢舊橡膠粉，能在高溫下與瀝青形成儲(chǔ)收稿El期：2015-04—21存性能優(yōu)異瀝青膠結(jié)料，以下部分簡(jiǎn)寫為“TB”。No．22015上么咯59◎1．2試驗(yàn)方法度的增大。本文主要研究瀝青層面的低溫性能，選用SHRP所制備得到的各摻量下的巖瀝青改性瀝

7、青經(jīng)過(guò)計(jì)劃推薦的彎曲梁流變實(shí)驗(yàn)(BendingBeamRheome-RTFOT短期老化后，再進(jìn)行低溫彎曲梁流變?cè)囼?yàn)，試ter)評(píng)價(jià)瀝青材料的低溫抗裂性能。參考ASTM驗(yàn)結(jié)果如表4所示。D6521—13，以彎曲勁度模量S不超過(guò)300MPa、蠕變曲表4巖瀝青改性瀝青BBR試驗(yàn)結(jié)果線斜率不小于0．3為控制指標(biāo)，通過(guò)線性插值法得一12℃一18℃到早期開裂溫度T(T即為瀝青結(jié)合料經(jīng)過(guò)RTFOT摻量／T／℃SS后低溫分級(jí)溫度)。O1890．374560．259—24．5需要說(shuō)明的是，鑒于我國(guó)對(duì)低溫開裂問(wèn)題不重視，

8、41610．3283230．321—27．1路面低溫開裂大多數(shù)是在早期發(fā)生的，一般路面很難堅(jiān)持到全壽命的后期[3]，而且ASTMD6521—13中提81930．3393680．3O1—25．7到改性瀝青在PAV老化過(guò)程中均有可能出現(xiàn)相分122250．3323690．253—24．4離、結(jié)皮現(xiàn)象，導(dǎo)致老化后瀝青缺乏代表性，因此本文1624O0．329528O．239—23．3采用RTFoT短期老化后的瀝青進(jìn)行研究。2O3280．3237020．22l一21．6243440．3087690．188—21．

9、4、2巖瀝青改性瀝青低溫性能研究基質(zhì)瀝青選用埃索7O號(hào)重交石油瀝青，巖瀝青采根據(jù)表4，以彎曲勁度模量S不超過(guò)300MPa、蠕用外摻法，摻量分別選用4％、8、129／6、16、2O、變曲線斜率／Tt不小于0．3為控制指標(biāo)，通過(guò)線性插值24六種不同摻量。巖瀝青改性瀝青加工工藝：基質(zhì)法得到低溫分級(jí)溫度芝T贈(zèng)，見螺圖贈(zèng)肇1。～之nnnn瀝青預(yù)熱到185℃，加入巖瀝青，使用JBg0一D電動(dòng)攪0緩緩一162O24拌機(jī)攪拌1h。對(duì)所制備巖瀝青改性瀝青進(jìn)行針人度5試驗(yàn)、