應用SAK添加劑綜合改善瀝青性能的試驗評價(jià)

2009年8月石油瀝青PETROLEUM ASPHALT第23卷第4期應用SAK添加劑綜合改善瀝青性能的試驗評價(jià)涂蓉張肖寧華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院(廣州510640)摘要一種新型 的高效溫拌瀝青改性劑SAK,能直接摻入基質(zhì)瀝青內，改變?yōu)r青粘度,降低其施工拌和溫度，同時(shí)提高60C粘度，增強瀝青路面高溫抗車(chē)轍性能。使用美國B(niǎo)ROOKFIELDDV- II型旋轉粘度計和高級流變儀AR2000對瀝青摻加3% SAK前后進(jìn)行對比試驗。結果表明，瀝青60C振動(dòng)粘度提高72%，路面使用溫度下車(chē)轍因子提高了45% ~105%。關(guān)鍵詞拌和溫度應用現狀SAK 改性劑粘度降低 高溫性能降粘型改性劑能有效地提高瀝青的高溫穩定步通過(guò)AR2000流變儀對瀝青流變性能的改變進(jìn)性，瀝青的使用溫度在很大-一個(gè)范圍內變化，從行評價(jià)，更能反映實(shí)際路面的使用情況。路面實(shí)際應用到施工攤鋪輾壓，溫度變化從零下1原材料與試驗方法到150以上，瀝青粘度隨溫度改變發(fā)生大的變1.1試驗的原材料化。當瀝青加熱到200C時(shí)，瀝青粘度小至10-1試驗采用的主要原材料有:重交70號基質(zhì)Pa. s數量級，而寒冷狀況下它又變成固體,粘瀝青;添加劑: 3%的SAK{2)。度高達10" Pa. s。這種溫度變化使得測量瀝青1.2瀝青膠漿的制備粘度時(shí)，測量方法的多樣性"。首先將測好質(zhì)量的基質(zhì)瀝青加熱到140C,60C時(shí)瀝青粘度對路面高溫抗車(chē)轍能力的評按質(zhì)量比例直接摻人3%的SAK,無(wú)需特殊設備價(jià)非常重要，測定60C粘度可真實(shí)地反映路面拌和，約30min左右，制成均勻的瀝青膠漿后實(shí)際使用情況，粘度大的瀝青承擔荷載時(shí)產(chǎn)生的待測)。剪切變形小，彈性恢復性能好，從而反映它的抵1.3 SAK 降粘試驗方法抗車(chē)轍的本質(zhì)。動(dòng)穩定度(DS)與瀝青結合料a)采用美國B(niǎo)ROOKFIELDDV - II型旋轉粘的60C動(dòng)力粘度具有很好的相關(guān)關(guān)系。由此可度計，測試基質(zhì)瀝青和添加3% SAK后的改性見(jiàn)，瀝青粘度對路面使用性能的影響是直接關(guān)連瀝青不同溫度時(shí)的粘度,通過(guò)粘溫曲線(xiàn)評價(jià)的。而基質(zhì)瀝青在施工時(shí)候所要求的高溫帶來(lái)一SAK降粘作用。系列能源、環(huán)境或是瀝青老化方面的問(wèn)題，這就b)測試改性前后瀝青指標變化情況。對降粘劑提出了更高的要求，即要保證它在c)用高級流變儀AR2000，對添加SAK前60時(shí)的動(dòng)力粘度變大，又要使得它在135C高后試樣:分別進(jìn)行溫度掃描，得到流變學(xué)圖相(4]。2試驗結果 與討論溫的時(shí)候粘度變小，易于施工。針對這些特點(diǎn)，對一種溫拌瀝青改性劑2.1加入3%SAK后粘溫關(guān)系分析SAK進(jìn)行粘度測量。它屬于新型聚烯烴類(lèi)瀝青采用布氏粘度計進(jìn)行測量,從60 ~ 150C每普通改性劑，是一種窄分布的合成飽和碳氫化合隔15C測量一個(gè)數據。由于添加3% SAK后,改中國煤化工物的混合物。瀝青復雜的結構影響其性能，而以CNMHG往的試驗方法對瀝青流變性特點(diǎn)的研究往往受到作者簡(jiǎn)介:涂蓉，女，碩士,現在華南理大學(xué)土木與交通- -定的限制，在傳統的試驗方法的基礎上，進(jìn)一學(xué)院學(xué)習。48石油歷青2009年第23卷性瀝青粘度在60~90C區間增大，超出布氏粘Pa.s,而加了SAK后，60C的粘度布氏粘度計度計的測量范圍;90~1509區間的兩組數據對已無(wú)法測出，顯然此時(shí)粘度有很大程度的提高。比見(jiàn)圖1。2.2加入 SAK后三大指標試驗對未摻加SAK的基質(zhì)瀝青和加入3% SAK0.7[后的改性瀝青分別對軟化點(diǎn)、針入度和延度三個(gè)+70號基質(zhì)瀝青指標進(jìn)行試驗，結果見(jiàn)表1。.0.6+添加3%SAK的改性瀝青I表1基質(zhì)瀝青與加入 SAK后指標對比S 0.5|摻量,%針人度/(10-1 mm)_延度(10C)/cm 軟化點(diǎn)/心凹0.406>1547.6R0.3L35:10.953.4301012035 150 165溫度/C從表1數據看出，加入3% SAK后針人度有1基質(zhì)瀝青與添加3% SAK改性瀝青粘度對比所降低，SAK可以提高瀝青的高溫穩定性，同時(shí)又降低10C時(shí)的瀝青延度，使得瀝青的低溫從圖1可以看出:a)在測試的90C到150C范圍內，加入.性能會(huì )有所降低，軟化點(diǎn)提高了4C，證實(shí)SAK能提高基質(zhì)瀝青的高溫穩定性[5]。3% SAK的改性瀝青粘度整體明顯小于添加前的2.3 DSR溫度掃描基質(zhì)瀝青，達到預期的降粘效果。609瀝青粘度對于反映其路用高溫抗車(chē)轍能b)試驗數據顯示，改性前的基質(zhì)瀝青90C力起著(zhù)重要作用，而在布氏粘度計測量時(shí)，無(wú)法粘度為10.34 Pa.s,加入3% SAK后，瀝青粘測出加入3% SAK 后瀝青60C的粘度，對此，考度變?yōu)?0.3 Pa.8,通過(guò)數據和粘溫關(guān)系特點(diǎn)，慮選用AR2000對改性前后瀝青進(jìn)行35 ~90C溫此溫度轉變點(diǎn)略小于90C。而這個(gè)轉變點(diǎn)實(shí)際度掃描。從另一層面對比改性效果。這里測出的意義非常重要，在這個(gè)溫度點(diǎn)處改性前后瀝青粘振動(dòng)粘度與布氏粘度計測出來(lái)的表觀(guān)粘度又有著(zhù)度相同，而低于該溫度，改性后的粘度高于改性區別，所以同樣用對比試驗的方法，分別對基質(zhì)前的基質(zhì)瀝青;高于該溫度時(shí)，改性后的瀝青粘瀝青和添加3% SAK的改性瀝青進(jìn)行試驗。溫度度低于改性前，隨溫度升高越來(lái)越低。若轉變點(diǎn)掃描從35 ~90C，為模擬路面車(chē)速實(shí)際情況，剪溫度低于路面實(shí)際使用的最高溫度，它會(huì )對瀝青切速率設定為10 rad/g[6),對比結果見(jiàn)圖2?；旌狭掀鸬截撁娴挠绊?，若該溫度高于路面輾壓10°溫度,又起不到降粘作用。顯然3% SAK后的十70號基質(zhì)瀝青溫度轉變點(diǎn)遠高于路面實(shí)際使用溫度，低于輾壓。105十添加3%SAK的改性瀝青溫度，有實(shí)際應用意義。t 10'c) SAK可以降低重交70號基質(zhì)瀝青的拌和卅102輾壓溫度，根據JTJ 052 -2000《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》，當使用石油瀝青時(shí)，30 405060708090100拌和粘度宜在(0. 17+0. 020) Pa.s, 壓實(shí)成型.粘度宜在(0.28+0.03) Pa ●s。依據粘溫曲線(xiàn)圖2不同溫度車(chē)轍因子 曲線(xiàn)的特點(diǎn)，溫度與粘度的雙對數有直線(xiàn)相關(guān)關(guān)系，拌和溫度與初輾壓溫度都降低4 ~5C。由圖2看出:在常溫下，加入3% SAK后的d)根據粘溫曲線(xiàn)的特點(diǎn)，在交于90C附近改性中國煤化工月子提高45% ~的點(diǎn)往60C方向發(fā)展，瀝青粘度有明顯的增大，105MHCNMH 力，進(jìn)而提高瀝趨勢，同時(shí)也提高了高溫抗車(chē)轍性能。試驗也證青混曰科時(shí)間溫你疋仕。實(shí)了這一一點(diǎn)，70號的基質(zhì)瀝青60C粘度為314用AR2000測出35 ~90C區間范圍的瀝青振第4期涂蓉等●應用SAK添加劑綜合改善瀝青性能的試驗評價(jià)49動(dòng)粘度如圖3所示，改性瀝青振動(dòng)粘度比基質(zhì)瀝c)瀝青60C時(shí)的振動(dòng)粘度提高72%，提高青明顯增加，在60C時(shí)的瀝青粘度，改性前是了路面的高溫性能。310.2 Pa●s,改性后數值為532 Pa●s,提高了d)加入3% SAK后，瀝青軟化點(diǎn)提高，證72%，提高路面實(shí)際操作時(shí)的高溫性能。實(shí)SAK對于瀝青高溫性能有提高作用。e)摻加3%SAK后，10C延度有所下降,105 [+ 70號基質(zhì)瀝青因此，SAK有所降低瀝青路面的低溫性能，具令10十添加3%SAK的改性瀝青體的摻量還有待進(jìn)-步的研究?？?0't足參考文獻10210305(70901101沈金安，瀝青及瀝青混合料路用性能[M] .北京:溫度/C人民交通出版社，20012張守城，王捷.SAK溫拌瀝青添加劑適宜摻量的控討[J] .公路交通科技, 2008, 25 (4): 122-125圖3改性前后粘溫 曲線(xiàn)對比3李曉民， 張肖寧，鄒桂蓮.降低改性瀝青施工粘度的應用技術(shù)研究[J] .公路交通科技, 2006, 23 (8):3結論1 ~4a)SAK能有效地降低瀝青1359C時(shí)的表觀(guān)4賈渝，高性能瀝青路面Superpave 技術(shù)實(shí)用手冊粘度，這對于路面實(shí)際施工時(shí)的攤鋪輾壓溫度的M] .南京:江蘇省交通科學(xué)研究院, 2002降低有重要的意義，節約能源，保護環(huán)境。5李中秋,馬敬坤.降粘型改性瀝青路用性能試驗研究b)摻加SAK后，車(chē)轍因子提高45%-[J] .中外公路, 2004, 24 (3): 80~83 .105%，從而提高路面實(shí)際抗車(chē)轍能力，提高瀝6張肖寧。試驗粘彈原理[M]。哈爾濱:哈爾濱船舶青高溫性能。工程學(xué)院出版社, 1990Comprehensive evaluation of applying SAKadditives to improve the performance of asphaltTu Rong Zhang XiaoningSchool of Ciwil Engineering and Transportation , South China University of Technology( Guangzhou 510640, China)Abstract: A new type of high - performance temperature mix asphalt modifer SAK, can be directlymixed with the base asphalt, to change the viscosity of asphalt，reduce the construction mixing temperature,increase viscosity when the asphalt is 60C，to enhance high - temperature resistance of asphalt pavement rut-ting performance. By the United States BROOKFIELDDV - II type rotating viscometer and senior AR2000 rhe-ometer, asphalt effectiveness at before and after adding 3% SAK were compared and evaluated. The resultsshowed that the vibration viscosity of 60C asphalt raise 72%emnerature nf navement rut factor to increase中國煤化工by 45% ~ 105%.Keywords: Mixing temperature ; Applications to reduce.YHC N M H G; High temperatureperformance