曾夢(mèng)瀾 祝文強(qiáng) 夏穎林 李君峰
摘? ?要:為研究生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青結(jié)合料使用性能,在60%范圍內(nèi)對(duì)不同摻量(質(zhì)量)生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青進(jìn)行針入度、軟化點(diǎn)、延度、黏度和RTFO短期老化試驗(yàn),考察基質(zhì)瀝青在生物瀝青和巖瀝青復(fù)合改性作用下各性能的變化. 試驗(yàn)結(jié)果與分析表明:在保持生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青結(jié)合料與對(duì)照組基質(zhì)瀝青結(jié)合料的25 ℃針入度一致時(shí),巖瀝青與生物瀝青的比值和復(fù)合改性劑的摻量變化成正比例關(guān)系;復(fù)合改性瀝青針入度指數(shù)PI值增大,溫度敏感性得到改善;復(fù)合改性瀝青的高溫性能先略有降低而后一直提升,復(fù)合改性劑摻量約為15%時(shí)達(dá)到對(duì)照組基質(zhì)瀝青水平;復(fù)合改性瀝青RTFO后殘留針入度比先略有減小而后一直增大,復(fù)合改性劑摻量約為20%時(shí)達(dá)到對(duì)照組基質(zhì)瀝青水平,軟化點(diǎn)變化提升明顯;然而,瀝青的延度隨著復(fù)合改性劑的摻入而大幅降低,但瀝青混合料彎曲試驗(yàn)對(duì)低溫性能的驗(yàn)證顯示,復(fù)合改性劑的摻量不超過(guò)30%時(shí),復(fù)合改性劑的摻入不會(huì)降低瀝青的低溫性能,反而有一定改善. 綜上所述,在20%~30%摻量范圍內(nèi),將復(fù)合改性劑替代部分石油瀝青不會(huì)降低瀝青的各類性能,甚至均有一定提高,且適應(yīng)不同性能要求時(shí)摻量范圍上限或下限可適當(dāng)放寬.
關(guān)鍵詞:生物瀝青;巖瀝青;復(fù)合改性;使用性能
中圖分類號(hào):U416.217? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
Abstract: This paper studied the performance of bio-asphalt and rock asphalt composite modified asphalt binder. To investigate the change of the properties of asphalt subjected to the composite modification of bio-asphalt and rock asphalt, tests on the penetration, softening point, ductility, viscosity and RTFO short-term aging of the bio-asphalt and rock asphalt composite modified asphalt binder with different content in the range of 60% were carried out. The test results and analysis indicate that when the 25 ℃ penetration of bio-asphalt and rock asphalt composite modified asphalt is consistent with the base asphalt binder, the ratio of rock asphalt to bio-asphalt are proportional to the content of composite modifier; The penetration index PI value of composite modified asphalt binder increases and the temperature sensitivity improves. The high temperature performance of composite modified asphalt decreases slightly first and then increases, and reaches its original level when the content of composite modifier is about 15%; The retained penetration of composite modified asphalt after RTFO decreases slightly first and then increases always, and finally reaches its original level when the content of composite modifier is about 20%, and the change of softening point increases obviously; However, the ductility of asphalt decreases significantly with the addition of the composite modifier. However, the bending test of asphalt mixture demonstrates that the addition of composite modifier does not decrease the low temperature performance of asphalt and improves it to some extent. In a whole, within the content from 20% to 30%, replacing some petroleum asphalt with compound modifier improves the performance of asphalt. Furthermore, the upper or lower content limit can be broadened appropriately when different performance requirements are to be met.
Key words: bio-asphalt;rock asphalt;composite modification;performance
隨著公路交通建設(shè)的突飛猛進(jìn)和道路里程不斷增加,用于建設(shè)瀝青路面的石油瀝青需求量也在不斷增加.然而石油屬于不可再生資源,經(jīng)過(guò)量開采和大量消費(fèi)后,石油資源必將逐漸枯竭,因此尋找一種可替代石油瀝青的可再生鋪筑材料迫在眉睫[1-3].生物瀝青作為一種可再生的新型瀝青替代品,近年來(lái)越來(lái)越受到學(xué)者們的重視. 當(dāng)生物瀝青摻入石油瀝青中時(shí),瀝青的低溫性能得到改善,然而對(duì)其高溫穩(wěn)定性及抗老化性能產(chǎn)生不利影響,這就不利于大幅度提高生物瀝青的摻配比例、減少石油瀝青用量[4].因而,有必要對(duì)生物瀝青改性瀝青進(jìn)行復(fù)合改性.在眾多瀝青改性技術(shù)中,巖瀝青改性是現(xiàn)階段應(yīng)用較廣泛、較成熟的技術(shù)之一,其應(yīng)用不僅在很大程度上降低了道路病害產(chǎn)生的頻率,而且有效延長(zhǎng)了瀝青路面的使用年限. 因而,利用巖瀝青改性技術(shù)能獲取高品質(zhì)的改性瀝青. 但與此同時(shí),巖瀝青改性瀝青存在著一定的局限性:巖瀝青改性瀝青顯著提高了基質(zhì)石油瀝青的高溫性能及瀝青路面的抗車轍能力,但同時(shí)對(duì)瀝青的低溫性能產(chǎn)生了不利影響[5].本研究擬采用生物瀝青和巖瀝青兩種改性效果幾乎相反的改性劑對(duì)基質(zhì)石油瀝青進(jìn)行復(fù)合改性,其復(fù)合改性的效果作為摻入生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性劑的效果進(jìn)行整體研究. 在本文的試驗(yàn)研究中,在基質(zhì)瀝青中摻入復(fù)合改性劑制成生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青結(jié)合料,然后對(duì)其進(jìn)行針入度、軟化點(diǎn)、延度及RTFO短期老化方面的試驗(yàn),研究生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青的溫度敏感性、高溫性能、低溫性能及抗老化性能,為生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青的工程應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ).
1? ?試驗(yàn)材料
1)基質(zhì)瀝青:基質(zhì)瀝青采用70號(hào)A級(jí)道路石油瀝青,基質(zhì)瀝青的技術(shù)指標(biāo)[6]見表1.
2)生物瀝青:本研究采用的生物瀝青為蓖麻油植物瀝青,其原料是蓖麻子,蓖麻子經(jīng)加工獲取蓖麻油后,剩余的下腳油再經(jīng)過(guò)一系列的物理化學(xué)工藝處置,最終獲得植物瀝青. 外觀上,這種蓖麻油植物瀝青與石油瀝青基本類似,常溫下為黑色固體,顏色稍偏淡.
3)巖瀝青:巖瀝青采用歐洲巖瀝青,但由于國(guó)內(nèi)暫無(wú)歐洲巖瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),表2中列出了青川巖瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[7].
2? ?實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)
2.1? ?復(fù)合改性瀝青的制備
瀝青的稠度綜合反映了瀝青結(jié)合料的內(nèi)黏性和彈性抵抗變形能力,通常僅限于體現(xiàn)不高于60 ℃條件時(shí)瀝青的黏稠程度[8].巖瀝青對(duì)基質(zhì)瀝青進(jìn)行改性時(shí),使得巖瀝青改性瀝青變硬,稠度變大;而生物瀝青對(duì)基質(zhì)瀝青進(jìn)行改性時(shí),使得生物瀝青改性瀝青變軟,稠度變小. 針入度反映了瀝青的稠度大小和軟硬程度,是我國(guó)選擇瀝青標(biāo)號(hào)的主要依據(jù). 為確保采用復(fù)合改性劑替代部分石油瀝青后,復(fù)合改性瀝青的瀝青標(biāo)號(hào)仍保持不變,以方便其工程應(yīng)用. 因此本次試驗(yàn)在進(jìn)行瀝青復(fù)合改性研究中,保持改性瀝青的25 ℃針入度為不變量,以對(duì)照組基質(zhì)瀝青25 ℃針入度為標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)保持生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青與對(duì)照組基質(zhì)瀝青的25 ℃針入度一致,來(lái)確定復(fù)合改性劑不同摻量時(shí)巖瀝青與生物瀝青的摻配比例,從而制備生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青結(jié)合料.
把巖瀝青依照預(yù)定的摻配比例摻入基質(zhì)瀝青中,然后在160 ℃溫度下用攪拌機(jī)以1 500 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30 min,使得巖瀝青和基質(zhì)瀝青充分混合. 然后在155~165 ℃溫度下用高速剪切儀以3 000 r/min的轉(zhuǎn)速剪切1 h. 剪切完成后,待剪切儀中的溫度降至145 ℃時(shí),再按照預(yù)定的摻配比例加入生物瀝青,以1 500 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30 min. 本研究設(shè)定復(fù)合改性劑摻量為瀝青總量的10%、20%、30%、40%、50%和60%. 其中對(duì)照組基質(zhì)瀝青采用與改性瀝青同樣的制備過(guò)程,得到零摻量試樣. 經(jīng)過(guò)瀝青針入度試驗(yàn),得到對(duì)照組零摻量試樣的25 ℃針入度為62.1(0.1 mm),以25 ℃針入度為62.1(0.1 mm)(可允許小范圍內(nèi)有一定波動(dòng))為生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青制樣成功的標(biāo)準(zhǔn). 復(fù)合改性劑摻量分別為10%~60%時(shí),調(diào)整每種摻量下巖瀝青與生物瀝青的摻配比例,制得每種摻量下巖瀝青與生物瀝青多種摻配比例的復(fù)合改性瀝青,然后進(jìn)行25 ℃針入度試驗(yàn). 經(jīng)過(guò)多次探索性針入度試驗(yàn),最終得到生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青25 ℃針入度值最接近62.1(0.1 mm)時(shí),不同摻量復(fù)合改性劑的巖瀝青與生物瀝青摻配比例,試驗(yàn)結(jié)果見表3.
2.2? ?改性瀝青性能測(cè)試
按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E20—2011)進(jìn)行針入度、軟化點(diǎn)、延度、黏度和老化試驗(yàn)[9].采用試驗(yàn)規(guī)程T0604—2011試驗(yàn)方法進(jìn)行針入度試驗(yàn);采用試驗(yàn)規(guī)程T0606—2011試驗(yàn)方法進(jìn)行軟化點(diǎn)試驗(yàn);采用試驗(yàn)規(guī)程T0605—2011試驗(yàn)方法進(jìn)行延度試驗(yàn);采用試驗(yàn)規(guī)程T0625—2011試驗(yàn)方法進(jìn)行黏度試驗(yàn);采用試驗(yàn)規(guī)程T0610—2011試驗(yàn)方法進(jìn)行老化試驗(yàn).
3? ?試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1? ?針入度試驗(yàn)結(jié)果
本次試驗(yàn)研究以對(duì)照組基質(zhì)瀝青25 ℃針入度為標(biāo)準(zhǔn),保持改性瀝青與對(duì)照組基質(zhì)瀝青25 ℃針入度一致,通過(guò)表3可確定復(fù)合改性劑各種摻量下巖瀝青與生物瀝青的摻配比例. 其摻配比例的比值與復(fù)合改性劑摻量的變化關(guān)系如圖1所示.
圖1顯示,隨著復(fù)合改性劑摻量的逐漸增加,巖瀝青與生物瀝青摻配比例的比值也逐漸增大,其比值大小與復(fù)合改性劑摻量變化呈良好的正比例關(guān)系,經(jīng)線性回歸后可確定公式為y = 0.010 4x. 因此復(fù)合改性劑任何摻量時(shí),均可確定生物瀝青和巖瀝青的摻配比例,故保持改性瀝青25 ℃針入度不變的試驗(yàn)條件具有通用性.
瀝青結(jié)合料感溫性能常用針入度指數(shù)PI值進(jìn)行評(píng)價(jià),一般認(rèn)為,PI值越大,溫度變化對(duì)瀝青結(jié)合料的性能影響越小,感溫性能越好[10].針入度指數(shù)PI值按照J(rèn)TG E20-2011規(guī)程中T0604-2011“瀝青針入度試驗(yàn)方法”中的針入度指數(shù)公式法進(jìn)行計(jì)算. 將5 ℃、15 ℃以及25 ℃三個(gè)溫度下測(cè)得的針入度值取對(duì)數(shù),然后與溫度進(jìn)行線性回歸,如式(2),可求得針入度溫度指數(shù)Alg Pen,再將其代入式(1),即可計(jì)算得到針入度指數(shù)PI值[9].生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青的針入度指數(shù)PI值隨復(fù)合改性劑摻量的變化如圖2所示.
式中:T為針入度試驗(yàn)溫度;1g P為針入度值的對(duì)數(shù);K為方程的常數(shù)項(xiàng)a;Alg Pen為方程的系數(shù)b.
圖2顯示,隨著復(fù)合改性劑摻量的增加,復(fù)合改性瀝青的PI值逐漸增大,當(dāng)復(fù)合改性劑摻量從0%增加到60%時(shí),PI值由-1.3增加到1.4,增量顯著. 表明摻入復(fù)合改性劑后瀝青的溫度敏感性降低,瀝青性能受到溫度變化的影響減小,復(fù)合改性瀝青的感溫性能得到極大改善. 另外,當(dāng)復(fù)合改性劑摻量為50%和60%時(shí),改性瀝青的PI值分別為1.1和1.4. 根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)的技術(shù)要求,道路A級(jí)石油瀝青的PI值一般在-1.5~1.0之間,但對(duì)改性瀝青的PI值暫無(wú)規(guī)范要求,一般不宜超過(guò)2.0[11].
3.2? ?軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果
軟化點(diǎn)描述的是瀝青從黏塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轲ち鳡顟B(tài)的臨界溫度,本質(zhì)上反映的是一種瀝青的條件黏度. 瀝青的高溫性能一般用軟化點(diǎn)的高低進(jìn)行評(píng)價(jià). 由于高溫會(huì)影響到瀝青結(jié)合料的黏彈性,使得瀝青變軟,因而所采用的瀝青軟化點(diǎn)越高,高溫性能也就越好. 生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青的軟化點(diǎn)隨復(fù)合改性劑的摻量變化如圖3所示.
圖3顯示,當(dāng)復(fù)合改性劑的摻量為10%時(shí),軟化點(diǎn)相對(duì)于對(duì)照組基質(zhì)瀝青略有降低,但是隨著復(fù)合改性劑摻量的繼續(xù)增加,軟化點(diǎn)不斷提高,復(fù)合改性劑摻量約為15%時(shí)提高至對(duì)照組基質(zhì)瀝青水平,且摻量越多,軟化點(diǎn)提高速率越快. 復(fù)合改性劑摻量為10%、20%、30%、40%、50%和60%時(shí)改性瀝青的軟化點(diǎn)分別是對(duì)照組基質(zhì)瀝青98%、100.6%、102%、110%、126%和150%. 表明復(fù)合改性劑摻量約為15%時(shí)復(fù)合改性瀝青的高溫性能與對(duì)照組基質(zhì)瀝青基本保持不變,隨著復(fù)合改性劑摻量繼續(xù)增加,瀝青的高溫性能逐漸得到提高,且摻量越多,提高越顯著.
3.3? ?延度試驗(yàn)結(jié)果
低溫條件下瀝青路面的開裂形式一般表現(xiàn)為:瀝青混合料中的瀝青膜首先被拉伸破壞,然后整個(gè)瀝青混合料產(chǎn)生開裂破壞,因此瀝青低溫條件下的變形能力在一定程度上反映了瀝青混合料的低溫抗裂性能[12].本次試驗(yàn)采用延度指標(biāo)對(duì)生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青的低溫性能進(jìn)行研究. 本研究中,對(duì)復(fù)合改性瀝青進(jìn)行了15 ℃的延度試驗(yàn). 其中零摻量試樣采用與改性瀝青同樣的制備工藝后,在15 ℃時(shí)延度值為93.8 cm,與未經(jīng)過(guò)加工工藝的原樣基質(zhì)瀝青相比,延度有一定程度的降低. 生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青的延度隨復(fù)合改性劑摻量的變化如圖4所示.
圖4顯示,瀝青的延度隨著復(fù)合改性劑摻量的增加而大幅下降,表明瀝青的延展性降低. 然而,本研究中造成瀝青延度大幅下降的原因,可能是由于復(fù)合改性劑的物理組成所致,復(fù)合改性劑中含有大量礦物質(zhì)顆粒,當(dāng)瀝青受到拉伸時(shí),礦物質(zhì)顆粒在瀝青內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,造成瀝青局部拉裂. 因此采用延度變化來(lái)評(píng)價(jià)生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青的低溫性能還有待進(jìn)一步研究,需從瀝青混合料等方面對(duì)低溫性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),下面采用瀝青混合料彎曲試驗(yàn)對(duì)瀝青的低溫性能進(jìn)行深入研究[13].
3.4? ?混合料彎曲試驗(yàn)結(jié)果
為了綜合評(píng)價(jià)復(fù)合改性劑對(duì)基質(zhì)石油瀝青低溫性能的影響,采用瀝青混合料彎曲試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證. 瀝青混合料級(jí)配為AC-20C,評(píng)價(jià)指標(biāo)為試件在-10 ℃條件下破壞時(shí)最大彎拉應(yīng)變(εB). 一般認(rèn)為,最大彎拉應(yīng)變?cè)酱?,越不容易開裂,其低溫性能越好. 對(duì)復(fù)合改性劑摻量為0%、15%、30%、45%、60%的改性瀝青混合料分別進(jìn)行小梁低溫彎曲試驗(yàn),最大彎拉應(yīng)變隨復(fù)合改性劑摻量的變化如圖5所示.
圖5顯示,當(dāng)復(fù)合改性劑摻量為15%時(shí),復(fù)合改性瀝青混合料的彎拉應(yīng)變相對(duì)于對(duì)照組基質(zhì)瀝青有所提高,然而隨著復(fù)合改性劑摻量的繼續(xù)增加,混合料的彎拉應(yīng)變逐漸降低. 摻量為15%、30%、45%和60%的瀝青混合料破壞彎拉應(yīng)變分別為
2 535με、2 303με、1 915με和1 696με,分別是對(duì)照組基質(zhì)瀝青的108%、98%、81.6%和72.2%. 表明復(fù)合改性劑摻量不超過(guò)30%時(shí),不會(huì)對(duì)瀝青的低溫性能產(chǎn)生不利影響,甚至有一定改善.
3.5? ?黏度試驗(yàn)結(jié)果
瀝青的黏度用來(lái)表現(xiàn)瀝青的黏滯性,體現(xiàn)了瀝青材料在外力作用下抵抗剪切變形的能力. 瀝青結(jié)合料及瀝青混合料的高溫性能與瀝青的黏度有較好的相關(guān)性,故瀝青的黏度可用來(lái)估計(jì)瀝青混合料的高溫抗車轍能力,瀝青黏度越大,在外力作用下產(chǎn)生的剪切變形越小,彈性恢復(fù)性能越好,殘留的永久變形越小,抗車轍能力越強(qiáng)[14-15]. 另外,依據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)和Superpave瀝青結(jié)合料規(guī)范,為滿足施工和易性的要求,改性瀝青在溫度為135 ℃時(shí)黏度不能超過(guò)3 Pa·s.生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青的黏度隨復(fù)合改性劑摻量的變化如圖6所示.
圖6顯示,在同一溫度下,隨著復(fù)合改性劑摻量的增加,生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青的黏度呈增大的趨勢(shì),摻量為20%~60%時(shí)增速明顯加快. 以135 ℃黏度為例,復(fù)合改性劑摻量為20%、30%、40%、50%和60%的改性瀝青,其黏度分別比基質(zhì)瀝青提高了24%、54%、98%、144%和242%. 表明復(fù)合改性劑的摻入提高了瀝青在高溫條件下抵抗剪切變形的能力,且摻量越多,提高越顯著. 另外,復(fù)合改性瀝青的135 ℃黏度值均不大于3 Pa·s,滿足我國(guó)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范和Superpave瀝青結(jié)合料規(guī)范的要求.
3.6? ?老化試驗(yàn)結(jié)果
RTFO老化試驗(yàn)是一種模擬瀝青材料短期老化的方式,通常利用瀝青老化后的質(zhì)量損失、軟化點(diǎn)增量及殘留針入度比等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)瀝青抗老化性能. 本試驗(yàn)通過(guò)研究復(fù)合改性瀝青與對(duì)照組基質(zhì)瀝青老化后的質(zhì)量損失、軟化點(diǎn)增量及殘留針入度比來(lái)分析復(fù)合改性劑的摻入對(duì)基質(zhì)瀝青抗老化性能的影響.
圖7所示為RTFO短期老化后復(fù)合改性瀝青的質(zhì)量變化.圖7顯示,瀝青的質(zhì)量損失隨復(fù)合改性劑摻量增多而增大,但均滿足規(guī)范JTG F40—2004的技術(shù)要求. 然而,這是由于復(fù)合改性劑的物理組成中含有大量的揮發(fā)性物質(zhì)和礦物質(zhì)成分,造成了絕大部分的質(zhì)量損失. 因此瀝青的質(zhì)量損失隨著復(fù)合改性劑摻量的增加而增大并不能說(shuō)明瀝青的抗老化性能降低.
復(fù)合改性瀝青RTFO短期老化后的軟化點(diǎn)變化見圖8. 圖8顯示,復(fù)合改性瀝青結(jié)合料短期老化后軟化點(diǎn)變化均隨復(fù)合改性劑的摻量增加而提高. 當(dāng)復(fù)合改性劑的摻量從0增加到60%時(shí),軟化點(diǎn)變化從4.7 ℃提高到18.6 ℃,提升了13.9 ℃,軟化點(diǎn)變化提升明顯. 在軟化點(diǎn)變化提升這方面,短期老化對(duì)生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青結(jié)合料產(chǎn)生有利影響,瀝青的高溫穩(wěn)定性得到提高.
圖9所示為復(fù)合改性瀝青25 ℃殘留針入度比. 圖9顯示,隨著復(fù)合改性劑的摻入,瀝青的殘留針入度比先略有減小后不斷增大,復(fù)合改性劑摻量約為20%時(shí)達(dá)到對(duì)照組基質(zhì)瀝青水平,當(dāng)復(fù)合改性劑摻量超過(guò)40%時(shí),殘留針入度比的增大速率加快. 表明復(fù)合改性劑摻入超過(guò)20%時(shí),復(fù)合改性瀝青的抗老化能力從對(duì)照組基質(zhì)瀝青的水平隨著復(fù)合改性劑摻量增加一直提高,且摻量越多,抗老化能力提高越顯著.
4? ?結(jié)? ?論
本次試驗(yàn)研究通過(guò)瀝青針入度試驗(yàn)、軟化點(diǎn)試驗(yàn)、延度試驗(yàn)、黏度試驗(yàn)和RTFO老化試驗(yàn),評(píng)價(jià)了生物瀝青及巖瀝青復(fù)合改性瀝青的溫度敏感性、高溫性能、低溫性能及抗老化性能,并采用混合料彎曲試驗(yàn)驗(yàn)證低溫性能. 試驗(yàn)結(jié)果與分析顯示:
1)在保持復(fù)合改性瀝青與對(duì)照組基質(zhì)瀝青的25 ℃針入度一致時(shí),巖瀝青與生物瀝青摻配比例的比值與復(fù)合改性劑摻量變化具有y = 0.010 4x的正比例關(guān)系,因此試驗(yàn)條件的保持具有通用性.
2)隨著復(fù)合改性劑摻量的增加,針入度指數(shù)PI值和黏度均不斷增大,且摻量越多,增量越顯著. 表明復(fù)合改性劑的摻入可顯著改善瀝青的溫度敏感性和增強(qiáng)抵抗變形能力.
3)復(fù)合改性劑摻量超過(guò)15%時(shí),復(fù)合改性瀝青的高溫性能從對(duì)照組基質(zhì)瀝青水平隨著摻量的增加一直得到提高,且摻量越多,提高越顯著.
4)延度隨著復(fù)合改性劑的摻入而大幅降低,但采用瀝青混合料彎曲試驗(yàn)驗(yàn)證顯示,復(fù)合改性劑摻量不超過(guò)30%時(shí),復(fù)合改性劑的摻入不會(huì)對(duì)瀝青的低溫性能產(chǎn)生不利影響,甚至有一定改善.
5)復(fù)合改性劑摻量超過(guò)20%時(shí),復(fù)合改性瀝青的抗老化能力從對(duì)照組基質(zhì)瀝青水平隨著摻量的增加一直得到提高,且當(dāng)摻量超過(guò)40%時(shí),提高更為顯著.
6)復(fù)合改性劑摻量在20%~30%的范圍內(nèi),復(fù)合改性劑的摻入提高了瀝青的高溫性能和抗老化能力,改善了溫度敏感性,同時(shí)對(duì)瀝青的低溫性能有一定改善,且適應(yīng)不同性能要求時(shí)摻量范圍上限或下限可適當(dāng)放寬.
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收稿日期:2018-05-08
基金項(xiàng)目:湖南省交通運(yùn)輸廳科技進(jìn)步與創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(201110),Advance and Innovation Project in Science and Technology of Department of Transportation of Hunan Province (201110)
作者簡(jiǎn)介:曾夢(mèng)瀾(1954—),男,湖南漢壽人,湖南大學(xué)教授,博士
通訊聯(lián)系人,E-mail:menglanzeng@hnu.edu.cn