道路瀝青性能評價
本研究選用國內有代表性的3個90號道路瀝青(代號分別A、B、C)為研究對象,3個道路瀝青樣品按照交通部公路瀝青路面施工技術規范(JTGF40-2004)進行檢測。
所選3個90號道路瀝青,其25t的針入度均在841/10mm左右,其針人度指數分別為-1.04、0.91和-1.18,滿足交通部公路瀝青路面施工技術規范(JTGF40-2004)中90A所規定PI的指標要求(指標要求在-1.5-+1_0);A、B、C瀝青60℃真空毛細管黏度分別為297,430,170Pa·s,滿足90A不小于160Pa.s的指標要求;其余如軟化點、蠟含量、延度等均能滿足90A道路瀝青相應的指標要求。
另外,瀝青A和瀝青C經過TF0T后的質量變化較小,而瀝青B經過TFOT后的質量變化率達到0.224%;瀝青A和瀝青C經過TF0T后的軟化點上升只有4℃左右,而瀝青B經過TF0T后的軟化點上升超過8℃。由此可以看出,與瀝青A和瀝青C相比,瀝青B的耐熱老化性能略差。
道路瀝青耐熱老化性能
采用瀝青旋轉薄膜烘箱試驗法(SH/T0736-2003),將動態瀝青膜在163℃的烘箱中加熱不同時間,考察相同溫度不同老化時間條件下熱和空氣對瀝青膜的影響,本次瀝青熱老化性能的評價時間分別為85min、3h、5h和7h。
軟化點和脆點變化
對老化后瀝青樣品進行軟化點、脆點分析。
對于所選3個瀝青樣品,其熱老化規律是一致的:隨著老化時間增加,老化殘余物的軟化點逐漸升高、脆點也逐漸升高。同時可以看出,在相同的熱老化條件下(163℃,7h),瀝青A的軟化點升高了17.5℃,脆點升高了1.5瀝青B的軟化點升高了35.7℃,脆點升高了12℃;瀝青C的軟化點升高了20.2℃,脆點升高了5℃。由此可以看出,瀝青A的耐熱老化性能最優,其次是瀝青C,瀝青B的耐熱老化性能最差。
黏溫曲線的變化
對老化后瀝青樣品進行不同溫度下黏度分析,考察其熱老化殘余物的溫度敏感性變化情況。3個瀝青樣品耐熱老化的規律是一致的:隨著老化時間增長,瀝青樣品熱老化后殘余物的黏度逐漸增大;瀝青樣品熱老化時間越長,其黏-溫曲線的斜率越大(尤其是在溫度低于130℃時表現更為明顯),說明其熱老化殘余物黏度增加的幅度越大。
對于原樣瀝青而言,瀝青C的黏度最小,瀝青B的黏度最大,瀝青A的黏度介于上述二者之間,同溫度下A、B樣品的黏度更為接近。但是,經過不同時間熱老化后,同溫度下瀝青B熱老化殘余物的黏度遠遠高于瀝青A熱老化殘余物的黏度,說明瀝青A的耐熱老化性能優于瀝青B的耐熱老化性能。
隨著老化時間增長,同溫度下瀝青A與瀝青C熱老化殘余物的黏度逐漸接近,當熱老化時間達到7h時,同溫度下瀝青A與瀝青C熱老化殘余物的黏度已相當,由此說明瀝青A的耐熱老化性能優于瀝青C的耐熱老化性能。
依據3個瀝青樣品不同熱老化時間后殘余物的黏溫曲線,再次證明瀝青A的耐熱老化性能最好,瀝青B的耐熱老化性能最差。
結論
a)隨著熱老化時間增加,老化殘余物的軟化點逐漸升高、脆點也逐漸升高。
b)隨著老化時間增長,瀝青樣品熱老化后殘余物的黏度逐漸增大;瀝青樣品熱老化時間越長,其熱老化殘余物黏度增加的幅度越大。
c)在所選3個瀝青樣品中,瀝青A的耐熱老化性能最好,瀝青B的耐熱老化性能最差。
d)由于不同瀝青的耐熱老化性能不同,因此在為具體公路工程選擇瀝青黏結劑時,應依據當地的氣候特點,選擇適合的道路瀝青材料。
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