馬 輝,楊曉強,季天劍,楊峻峰
(1.江蘇高速公路工程養(yǎng)護技術(shù)有限公司,江蘇 南京 210000; 2.成都路泰高科工程技術(shù)研究院,四川 成都 611332;3.南京航空航天大學(xué),江蘇 南京 210016)
瀝青指紋識別判定瀝青的同源性應(yīng)用基礎(chǔ)上,進(jìn)行了瀝青或瀝青混合料分析瀝青物理指標(biāo)的研究,為了提高分子鏈特征與瀝青物理指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度,開展的一項測試級分析穩(wěn)定性細(xì)化工程[1]。后續(xù)研究成果證明了該項目為瀝青分子鏈特征推算瀝青物理指標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。筆者在這方面的理論研究與工程實踐長達(dá)11年之久,研究成果具備革命性的創(chuàng)新。
SBS 改性劑與四氫呋喃稀釋的分散方式對SBS 改性劑指紋識別測試,采用SBS 改性劑791。分散方式采用科路泰對外事故檢測的快速測試方法,30 w 單頭超聲波震動20 min 和自然浸泡。測試數(shù)據(jù)結(jié)果見表1 所示。
表1 SBS 瀝青中SBS 改性劑指紋識別參數(shù)分析
根據(jù)表1 采集的數(shù)據(jù)看出相同組別的三次測試的數(shù)據(jù),30 w 單頭超聲波震動20 min 分子量大于20 萬分區(qū)和15 萬~20 萬含量測試結(jié)果大于其他自然浸泡的任何時間測試數(shù)據(jù)。自然浸泡任何時間段測試的分子量小于30 w 單頭超聲波震動20 min。5 萬~10 萬分子量和10 萬~15 萬分子量通過30 w 單頭超聲波震動20 min 和自然浸泡任何時間段測試數(shù)據(jù)偏小。通過該研究表明一種現(xiàn)象,SBS 改性劑與四氫呋喃浸泡存在微小的結(jié)果測試偏差。對穩(wěn)定性和相關(guān)數(shù)據(jù)分析認(rèn)為,采用30 w 單頭功率的超聲波震動20 min的分散方式對大于15萬分子無顯著影響,對于小于10 萬分子量存在顯著影響。自然浸泡大于6 h,不超過12 h。為了數(shù)據(jù)分析的統(tǒng)一性,SBS 改性劑分散方式采用自然浸泡方式,自然浸泡方式采用科路泰自研穩(wěn)定型四氫呋喃稀釋瀝青測試瀝青指紋,更適合瀝青指紋識別系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。
70 號瀝青與四氫呋喃稀釋的分散方式對瀝青指紋識別的測試,選用道路石油克拉瑪依70 號A 級,分散方式采用30 w 單頭超聲波震動20 min 和自然浸泡;測試結(jié)果見表2 所示。
表2 70 號瀝青分散方法對指紋識別測試穩(wěn)定匯總
通過表2 采集的克拉瑪依70 號瀝青數(shù)據(jù),30 w 單頭超聲波震動20 min 的9 次數(shù)據(jù)對于小于2 000 分子量的數(shù)據(jù)變化大。大于2 000 分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。說明采用30 w 單頭超聲波震動20 min 對于小分子的瀝青測試數(shù)據(jù)變化大,不適合瀝青指紋識別采集的分子鏈評價。自然浸泡大于2 h 測試的分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。70 號瀝青的稀釋分散方式采用自然浸泡2 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別參數(shù)的穩(wěn)定性要求。
90 號瀝青與四氫呋喃稀釋的分散方式對瀝青指紋識別系統(tǒng)的測試,采用道路石油克煉90 號A 級,30 w 單頭超聲波震動20 min 和自然浸泡方式。測試結(jié)果見表3 所示。
通過表3 采集的克拉瑪依90 號瀝青數(shù)據(jù),30 w 單頭超聲波震動20 min 的9 次數(shù)據(jù)對于小于2 000 分子量的數(shù)據(jù)變化大。大于2 000 分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。說明采用30 w 單頭超聲波震動20 min 對于小分子的瀝青測試數(shù)據(jù)變化大,不適合瀝青指紋識別采集的分子鏈評價。自然浸泡大于6 h 測試的分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。90 號瀝青的稀釋分散方式采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別參數(shù)的穩(wěn)定性要求[2]。
表3 90 號瀝青稀釋方法對分子測試穩(wěn)定
SBS 改性瀝青與四氫呋喃稀釋的分散方式對瀝青指紋識別系統(tǒng)的測試,采用埃索90 號瀝青+SBS 改性劑6302 改性瀝青組合(標(biāo)準(zhǔn)配樣制備),30 w 單頭超聲波震動20 min 和自然浸泡方式。測試結(jié)果見表4 所示。
通過表4 采集的SBS 改性瀝青數(shù)據(jù),30 w 單頭超聲波震動20 min 的9 次數(shù)據(jù)對于小于6 000 分子量的數(shù)據(jù)變化大。大于6 000 分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。說明采用30 w 單頭超聲波震動20 min 對于小分子的瀝青測試數(shù)據(jù)變化大,不適合瀝青指紋識別采集的分子鏈評價。自然浸泡大于6 h 測試的分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。經(jīng)過分析認(rèn)為,90 號瀝青的稀釋分散方式采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別參數(shù)的穩(wěn)定性要求[3]。
表4 SBS 改性瀝青稀釋方法對分子測試的影響
通過研究SBS 改性劑、90 號瀝青、70 號瀝青、SBS改性瀝青在瀝青指紋識別系統(tǒng)中瀝青數(shù)據(jù)的穩(wěn)定表明:
(1)SBS 改性劑采用30 w 單頭超聲波震動20 min的定能定時分散方式?jīng)]有顯著SBS 改性劑在瀝青指紋識別的數(shù)據(jù)。
(2)70 號瀝青的分散方式,采用30 w 單頭超聲波震動20 min 的測試瀝青指紋識別數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,采用自然浸泡2 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別數(shù)據(jù)穩(wěn)定性要求。
(3)90 號瀝青的分散方式,采用30 w 單頭超聲波震動20 min 的測試瀝青指紋識別數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別數(shù)據(jù)穩(wěn)定性要求。
(4)SBS 改性瀝青的分散方式,采用30 w 單頭超聲波震動20 min 的測試瀝青指紋識別數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識別數(shù)據(jù)穩(wěn)定性要求。
綜述以上結(jié)論,采用一定功率的機械分散方式對道路石油瀝青來說,會影響分子鏈測試的小分子部分?jǐn)?shù)據(jù)穩(wěn)定性。對SBS 改性瀝青來說,采用一定功率的超聲波分散SBS 改性瀝青,測試結(jié)果表明數(shù)據(jù)穩(wěn)定。其原因為,SBS 高分子吸附道路石油瀝青中小分子,導(dǎo)致SBS 改性瀝青的小分子數(shù)量小,高分子強力吸附小分子能力提高。SBS 改性瀝青在快速測試時,可以采用一定能量的機械分散測試分子鏈的指紋分析系統(tǒng)。對于瀝青分子鏈推導(dǎo)瀝青物理指標(biāo)來說,道路普通瀝青在一定功率的超聲波分散使小分子更容易破壞原有的分子組合。為了兼顧SBS 改性瀝青和道路石油瀝青的測試數(shù)據(jù)分析,統(tǒng)一將道路石油瀝青和SBS 改性瀝青的分散方式采用自然浸泡6 h 以上符合瀝青指紋識別系統(tǒng)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性要求。