(遼河油田石油化工總廠,遼寧 盤錦 124022)
如何控制改性瀝青質(zhì)量
王冬雪
(遼河油田石油化工總廠,遼寧 盤錦 124022)
文章主要針對改性瀝青的質(zhì)量進行了論述,并通過對四種具有代表性的瀝青改性后各項指標(biāo)的測試,分析出了其變化機理,從而總結(jié)出了隨著改性劑用量的變化,SBS改性瀝青的變化規(guī)律,并提出了優(yōu)化改性瀝青質(zhì)量的措施,確定了相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)。并分析了改性瀝青的性價比,最主要的是提出了一些針對改性瀝青現(xiàn)場質(zhì)量控制的有效措施,為控制工程造價以及工程質(zhì)量提供了更加有力的條件。
控制;改性瀝青;優(yōu)選;質(zhì)量
本文中針對四種瀝青混合料進行了研究分析,其中三種為國產(chǎn)瀝青(70#)分別進行編號為E、F、G,另外一種則為進口瀝青(90#),將其編號H。按照相關(guān)規(guī)程對四種材料進行多種實驗,用以對改性瀝青的性能進行研究。
文章中結(jié)合了實際某公路應(yīng)用的瀝青材料通過對改性瀝青性能進行研究,對改性劑劑量同改性瀝青性能之間的關(guān)系進行了充分的研究,確定出了最佳的改性劑加入劑量。
1.1 實驗分析
為了能夠清晰改性瀝青受到改性劑劑量的影響,分別對四種瀝青材料樣品進行了實驗,并繪制出相關(guān)性能的變化曲線圖,對SBS瀝青的軟化點、5℃延度以及布氏粘度的變化規(guī)律進行了分析研究。通過實驗分析結(jié)果可以有效總結(jié)出,SBS改性劑同改性瀝青之間的關(guān)系,并且根據(jù)用量的不同,改性瀝青的性質(zhì)也會發(fā)生相應(yīng)的改變。
1.2 結(jié)果分析
1.2.1 從實驗結(jié)果分析中可以看出F、G、H四種樣品的膠質(zhì)以及芳香類物質(zhì)的含量都較高,以配伍性原理作為依據(jù)能夠分析出,膠質(zhì)較多以及芳香分較多的瀝青材料同改性劑之間具有良好的相容性,也可以表示為配伍性較好,因此,F(xiàn)、G、H無論是粘度還是軟化點、延度上都具有較高的性能,能夠同施工技術(shù)要求相適應(yīng)。
1.2.2 F、G、H三種樣品的低溫延度以及軟化點會隨著加入改性劑的量的變化而發(fā)生差異性改變,這種現(xiàn)象恰恰驗證了高分子理論。分散介質(zhì)以及分散相是瀝青所特有的,分散介質(zhì)即瀝青中的油分,而分散相則為瀝青中的瀝青質(zhì),分散介質(zhì)從本質(zhì)上講是一種混合溶劑,會擊打的影響SBS的溶脹性,而溶解性作為各種性質(zhì)的疊加,當(dāng)混合溶劑中芳香烴較多時,那么溶度便會隨之升高,此時瀝青組分會更加容易同SBS聚苯乙烯段相容,并且進入的瀝青組分量越多,聚苯乙烯段的分散變越快,分散程度便越大。
1.2.3 瀝青的延度分析。若瀝青中的油分進入SBS較多,那么瀝青相中的含油量必然會下降,這就會不利于瀝青質(zhì)的分散,因此打破了瀝青材料中原有的膠體平衡,若瀝青質(zhì)含量較少時,對膠體平衡的影響不會很大,但是,若瀝青質(zhì)的含量較高,那么油分的大量減少必然會影響膠體平衡,會引發(fā)材料中聚集膠團變大,從而引發(fā)了瀝青材料的聚沉現(xiàn)象。若SBS分散后,其溶脹程度以及相體積都會產(chǎn)生差異,這種差異存在于相內(nèi)和相間的區(qū)別。所以SBS微粒間或者微粒同瀝青教團之間會產(chǎn)生某種特殊的聯(lián)系,但是這種聯(lián)系是無法同SBS微粒之間聯(lián)系程度那么緊密,所以非均一性是改性瀝青必然的內(nèi)部特性之一。
1.2.4 對軟化點的分析。軟化點是改性瀝青重要的參數(shù)之一,若改性劑劑量較少,那么改性瀝青中SBS還無法形成完整的網(wǎng)狀,所以軟化點同SBS沒有關(guān)系,而是同瀝青的瀝青質(zhì)相關(guān)。若使用3.5%劑量的改性劑,那么改性瀝青D的軟化點將會達到最低,而此時若繼續(xù)增加改性劑,那么SBS會形成一個完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),此時的軟化點主要受到改性劑的影響。所以從結(jié)果中分析,改性劑的劑量為5%時,上述三種樣品的軟化點差異性不大。
1.3 關(guān)鍵指標(biāo)
根據(jù)改性劑使用量的變化改性瀝青會出現(xiàn)不同的性質(zhì),通過對此進行研究,可以發(fā)現(xiàn)樣品的常規(guī)性能會受到改性劑的顯著影響,并且通過對實際案例的反洗,即某高速公路使用的瀝青以及改性瀝青之間比較,結(jié)合試驗結(jié)果分析,改性劑的使用量在4%至4.5%較為合適,這是由于過低的SBS計量會對改性瀝青運動粘度造成影響,使得運動粘度無法達到要求的狀態(tài),改性瀝青在高低溫性能上同普通的瀝青材料相比具有極其優(yōu)越的性能,改性瀝青的高溫性能可以通過軟化點指標(biāo)予以反映,而改性瀝青的低溫性能則可以通過5℃延度予以表示,施工和易性主要通過135℃粘度予以保證。
首先,改性瀝青生產(chǎn)廠家和施工單位必須建立設(shè)備齊全的工地試驗室,能夠?qū)|(zhì)瀝青和改性瀝青全套指標(biāo)進行檢測,并配備有至少2名具有相關(guān)資質(zhì),能夠承擔(dān)改性瀝青檢測的試驗人員。同時,中心實驗室或監(jiān)理單位應(yīng)對改性瀝青生產(chǎn)進行全過程監(jiān)控。
其次,適當(dāng)加大對改性瀝青的抽檢和外委試驗頻率,重點檢測針入度、軟化點、延度以及135℃運動粘度。
最后,對改性瀝青生產(chǎn)廠家設(shè)備要求:存儲罐數(shù)量應(yīng)保證改性設(shè)備維修時滿負荷正常施工的要求,并配備攪拌裝置,以滿足瀝青路面施工高峰時改性瀝青的供應(yīng)。運輸SBS 改性瀝青時,在生產(chǎn)工廠裝車溫度必須保持在160℃以上,運至混合料拌和場的溫度不應(yīng)低于 140℃,運輸車輛須在4~6h 內(nèi)運到指定地點,并及時把瀝青泵送到瀝青儲存罐中。改性瀝青生產(chǎn)應(yīng)明確工藝流程,特別是改性劑的研磨時間、發(fā)育時間以及相應(yīng)的溫度,并予以明示,以便監(jiān)理及建設(shè)單位檢查。
文章針對各類實驗,對改性瀝青同改性劑的使用劑量之間的關(guān)系進行了研究分析,并就影響改性瀝青質(zhì)量的相關(guān)指標(biāo)進行了確定;同時進行了改性瀝青的經(jīng)濟性分析,對如何確定改性劑的進行了方法確定,這對于工程效益以及造價控制具有重要的意義。此外,對施工現(xiàn)場的監(jiān)控方式予以確定并以規(guī)范的形式進行落實,有效保證了改性瀝青施工質(zhì)量,通過現(xiàn)場監(jiān)控,使得SBS檢測方式能夠得到執(zhí)行,同時相關(guān)指標(biāo)也能夠更好的達成。
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