多聚磷酸改性瀝青研究.pdf

《多聚磷酸改性瀝青研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、2010年6月石油瀝青PETROLEUMASPHALT第24卷第3期·試驗(yàn)與研究·多聚磷酸改性瀝青研究趙可杜月宗1重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院(重慶400074)2天津市市政工程研究院(天津30007)摘要通過(guò)組分分析、流變力學(xué)試驗(yàn)及常規(guī)試驗(yàn)，揭示了多聚磷酸可以改變?yōu)r青的膠體結(jié)構(gòu)形態(tài)的改性機(jī)理；對(duì)多聚磷酸的適宜劑量進(jìn)行了優(yōu)化及論證；優(yōu)化出的多聚磷酸改性C級(jí)石油瀝青的感溫性大幅度下降，抗車(chē)轍性能顯著提高，可由PG52—22級(jí)提升至PG70—22級(jí)；多聚磷酸對(duì)瀝青的低溫及疲勞特性無(wú)不良影響，但是，經(jīng)薄膜老化后，改性瀝青的彈性分量顯著增大，抗短期老化性能下降。研究結(jié)論可作為工程應(yīng)用

2、的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞瀝青化學(xué)改性多聚磷酸膠體結(jié)構(gòu)流變性能石油瀝青是由極其復(fù)雜的碳?xì)浠衔锝M成的“性?xún)r(jià)比”作為標(biāo)尺對(duì)技術(shù)或產(chǎn)品進(jìn)行裁量應(yīng)該混合物。膠體理論認(rèn)為瀝青是一種膠體體系。以稱(chēng)之為理性的選擇，相反，如果拋開(kāi)經(jīng)濟(jì)性、必分子質(zhì)量相對(duì)較大的瀝青質(zhì)為中心，周?chē)搅艘远晃蹲非蟆案?、大、全”式的改性效果，一些膠團(tuán)組成分散相，這些膠團(tuán)是極性較大的可顯然不足取。而追求低成本，高效的改性技術(shù)，溶質(zhì)形成的復(fù)合物。隨著與瀝青質(zhì)分子距離的增一直是相關(guān)工程技術(shù)人員的努力方向。大，可溶質(zhì)的極性漸弱，芳香度漸??；半徑繼續(xù)1基質(zhì)瀝青性質(zhì)及結(jié)構(gòu)分析向外擴(kuò)大，則為極性更小或幾乎沒(méi)有極性的脂肪1．1常規(guī)試

3、驗(yàn)分析族油類(lèi)所組成的分散介質(zhì)。瀝青質(zhì)分子與極性強(qiáng)研究選用的兩種基質(zhì)瀝青(分別以A、B代的膠質(zhì)的強(qiáng)吸附力是形成瀝青膠體結(jié)構(gòu)的基之)的主要技術(shù)性質(zhì)見(jiàn)表1，試驗(yàn)結(jié)果表明A、礎(chǔ)¨。B兩種基質(zhì)瀝青分別符合110號(hào)C級(jí)和9O號(hào)C瀝青的性質(zhì)在很大程度上取決于其膠體體系級(jí)瀝青技術(shù)要求。PI值顯示兩種瀝青的感溫性的性質(zhì)，而膠體體系的形態(tài)又與其化學(xué)組成密切不同，瀝青A有較強(qiáng)的感溫性，一方面與它的相關(guān)。各組分含量不同，可以形成不同的膠體體膠體結(jié)構(gòu)有關(guān)，另一方面與蠟含量高有關(guān)。已有系，如凝膠型、溶一凝膠型、溶膠型瀝青；而膠研究表明，通過(guò)DSC試驗(yàn)，蠟分在l7．17℃～體體系不同，瀝青的性質(zhì)不同。

4、一般而言，路用86．34~C范圍內(nèi)熔融，發(fā)生由液相一固相(或由技術(shù)性質(zhì)相對(duì)優(yōu)良的瀝青往往具有溶一凝膠型的固相一液相)的轉(zhuǎn)變，也就是說(shuō)，瀝青中的蠟結(jié)構(gòu)特征。分在路面使用溫度范圍內(nèi)發(fā)生相轉(zhuǎn)變，這種相轉(zhuǎn)據(jù)現(xiàn)行的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)知道，C級(jí)道路石油變必然影響瀝青的性質(zhì)，使其溫感性增強(qiáng)，溫度瀝青的品質(zhì)相對(duì)較差，其特點(diǎn)是溫度敏感性強(qiáng)，升高時(shí)粘度降幅增大，粘性性質(zhì)更為突出；而溫?zé)岱€(wěn)定性、低溫抗裂性不足，蠟含量較高。已有度較低時(shí)則勁度模量高，易發(fā)生脆裂。成果表明，摻加適當(dāng)?shù)木酆衔?如某種規(guī)格的1．2流變學(xué)試驗(yàn)分析PE及輔助劑)能夠顯著提高C級(jí)瀝青的性能，瀝青的動(dòng)態(tài)剪切流變(DSR)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表

5、只是成本略高。聚合物改性瀝青在溫度穩(wěn)定性、收稿日期：2009一Ol—l8?？估匣?、抗疲勞損壞等方面具有相對(duì)優(yōu)良的性作者簡(jiǎn)介：趙可，教授，多年從事有關(guān)石油瀝青技術(shù)方面能，已得到工程界的認(rèn)同?？墒?，在工程中，以的研究工作，發(fā)表論文多篇。第3期趙可等·多聚磷酸改性瀝青研究52。從流變力學(xué)角度看，彈性分量是瀝青變形后轍因子的比值約為1：2，表明瀝青的膠體結(jié)構(gòu)形可恢復(fù)的部分，彈性分量越大，瀝青的抗永久變態(tài)對(duì)彈性分量的影響更大。若按PG分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，形的能力越強(qiáng)。由此可見(jiàn)，瀝青的抗變形能力主可以確定瀝青B的高溫性能顯著優(yōu)于瀝青A。試要是瀝青彈性成分的貢獻(xiàn)。相同溫度下A、B兩驗(yàn)結(jié)果還表明，

6、瀝青A的感溫性更強(qiáng)(分析從種瀝青的彈性分量比值約為l：3，粘性分量和車(chē)略)。表1瀝青常規(guī)技術(shù)指標(biāo)基質(zhì)瀝青經(jīng)壓力老化后的試驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表3、青A的蠕變勁度顯著大于B瀝青，這一現(xiàn)象再表4。瀝青B的G，和GR(GR=隊(duì)v／G原始)次幫助人們澄清了一個(gè)概念：針入度大、延度大都明顯大于瀝青A，表明瀝青B的抗長(zhǎng)期老化性的瀝青其低溫抗裂性能不一定優(yōu)良；在正溫區(qū)間能較瀝青A要差。低溫彎曲梁流變?cè)囼?yàn)結(jié)果表得到的關(guān)于瀝青性質(zhì)的趨勢(shì)性信息一定不能外延明，在試驗(yàn)溫度條件下(一12~C)，稠度低的瀝至負(fù)溫區(qū)間。表3長(zhǎng)期老化后瀝青流變?cè)囼?yàn)表4瀝青彎曲梁流變?cè)囼?yàn)結(jié)果瀝青A與瀝青B在組分上的差異主要表現(xiàn)B項(xiàng)

7、目A為：瀝青A的瀝青質(zhì)含量很少，膠質(zhì)含量偏高；而瀝青B則相反。依據(jù)膠體理論和PI值大致可以認(rèn)為在中溫區(qū)間(如針入度試驗(yàn)溫度范圍內(nèi))，瀝青B表現(xiàn)出了更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性。瀝青A為溶膠型瀝青，瀝青B為溶凝膠型。不同剪切速1．3基質(zhì)瀝青的組分組成與膠體結(jié)構(gòu)率下的粘度試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證明了這一點(diǎn)，試驗(yàn)基質(zhì)瀝青的組分組成見(jiàn)表5。結(jié)果見(jiàn)表6。6石油瀝青2010年第24卷表5瀝青組分170~C熱瀝青中加入一定劑量的Ls，機(jī)械攪拌3O～40min，即可得到LS改性瀝青成品。2．1LS改性瀝青組分分析與膠體結(jié)構(gòu)類(lèi)型LS改性瀝青的組分及針人度指數(shù)見(jiàn)表7。試