基于PR.PLASTS抗車(chē)轍劑改性的瀝青性能評(píng)價(jià)研究

邵先勝

（內(nèi)蒙古交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

基于PR.PLASTS抗車(chē)轍劑改性的瀝青性能評(píng)價(jià)研究

邵先勝

（內(nèi)蒙古交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

PR.PLASTS抗車(chē)轍劑是一種添加到瀝青混合料中提高瀝青路面高溫穩(wěn)定性的添加劑。為了從側(cè)面反映PR.PLASTS抗車(chē)轍劑改性原理，本文通過(guò)對(duì)該車(chē)轍劑的物理性能進(jìn)行全面的分析，通過(guò)對(duì)PR.PLASTS抗車(chē)轍劑改性瀝青的三大指標(biāo)的試驗(yàn)，得到以下結(jié)論：同一個(gè)溫度下，摻加PR添加劑后針入度分別是基質(zhì)瀝青的57～85%之間，都低于基質(zhì)瀝青，且PR摻加比例的越高，針入度越低，說(shuō)明加入PR添加劑后能使瀝青變硬，抵抗變形能力有所增強(qiáng);隨著PR抗車(chē)轍劑摻量的增加，瀝青的軟化點(diǎn)明顯增大，說(shuō)明加入PR可以改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，提高混合料的抗車(chē)轍性能;從延度試驗(yàn)數(shù)據(jù)可見(jiàn)加入PR添加劑后10℃延度顯著下降，這說(shuō)明根據(jù)延度試驗(yàn)指標(biāo)，加入PR添加劑后瀝青低溫性能會(huì)有所下降。

道路工程；改性瀝青；PR.PLASTS抗車(chē)轍劑；針入度；軟化點(diǎn)；延度

0 引言

PR.PLASTS抗車(chē)轍劑，是一種高分子聚合物，是一種添加到瀝青混合料中提高瀝青路面高溫穩(wěn)定性的添加劑。本文使用PR.PLASTS抗車(chē)轍劑對(duì)瀝青進(jìn)行改性，通過(guò)改性效果反過(guò)來(lái)評(píng)價(jià)該抗車(chē)轍劑的物理和化學(xué)性能，評(píng)價(jià)指標(biāo)本文選用針入度、軟化點(diǎn)和延度常規(guī)的瀝青三大指標(biāo)。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果分析PR改性瀝青的高低溫性能、溫度敏感性和施工性能等。

1 PR.PLASTS抗車(chē)轍劑物理性能

PR.PLASTS抗車(chē)轍劑是一種改善瀝青混合料性能的專用抗車(chē)轍添加劑，其外觀為4mm左右的黑色、固體顆粒(見(jiàn)圖1)，這些添加劑可以根據(jù)摻加比例，在瀝青混合料加熱時(shí)直接加入，它通過(guò)集料表面的增粘，加筋，填充以及瀝青改性等多重作用，從而大幅提高瀝青混合料的抗車(chē)轍能力。本試驗(yàn)采用的法國(guó)PRI公司的PR.PLASTS抗車(chē)轍劑(英文簡(jiǎn)寫(xiě)PR)，它們的外觀為灰黑色顆粒狀或片狀，并且可在常溫下長(zhǎng)期保存。具體物理性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 PR.PLASTS抗車(chē)轍劑物理性質(zhì)

圖1 PR.PLASTS抗車(chē)轍劑

2 PR.PLASTS改性瀝青試驗(yàn)

將瀝青加熱至150℃，混合一定比例的PR添加劑，繼續(xù)加熱并攪拌8分鐘，改性劑被逐漸完全分散在瀝青中，然后邊攪拌邊加熱，放置在180℃的溫度烘箱1小時(shí)，使其發(fā)育，在180℃的溫度下剪切其15分鐘，最后澆筑瀝青試模。

2.1 針入度試驗(yàn)

瀝青針入度試驗(yàn)是一種剪切蠕變?cè)囼?yàn)，是在規(guī)定的溫度、時(shí)間和載荷下，在垂直的情況下，標(biāo)準(zhǔn)針穿透樣品的深度，它代表在力的作用之下的瀝青的變形特點(diǎn)。本文選用5℃，15℃和25℃三個(gè)溫度測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果如表2和圖2。

表2 90 #基質(zhì)瀝青摻加PR添加劑針入度試驗(yàn)結(jié)果（100g，5S）

圖2 不同PR添加劑摻量的針入度

根據(jù)表2和圖2可得出以下結(jié)論：同一個(gè)溫度下，摻加PR添加劑后針入度分別是基質(zhì)瀝青的57～85%之間，都低于基質(zhì)瀝青，且PR摻加比例的越高，針入度越低，說(shuō)明加入PR添加劑后能使瀝青變硬，抵抗變形能力有所增強(qiáng)。

（1）當(dāng)溫度為5℃時(shí)，+2%PR、4%PR、6%PR的改性瀝青的針入度分別是基質(zhì)瀝青的85%、85%和57%。

（2）當(dāng)溫度為15℃時(shí)，+2%PR、4%PR、6%PR的改性瀝青的針入度分別是基質(zhì)瀝青的82%、73%和70%。

（3）當(dāng)溫度為15℃時(shí)，+2%PR、4%PR、6%PR的改性瀝青的針入度分別是基質(zhì)瀝青的84%、76.9%和76.6%。

2.2 軟化點(diǎn)試驗(yàn)

軟化點(diǎn)指的是瀝青在一特定實(shí)驗(yàn)條件下達(dá)到一定黏度時(shí)的條件溫度，即瀝青試件受熱軟化而下垂時(shí)的溫度。軟化點(diǎn)與瀝青混合料的抗車(chē)轍性能緊密相關(guān)，通常反映了瀝青的高溫性能。本文試驗(yàn)溫度為25℃，試驗(yàn)結(jié)果如表3和圖3。

表3 90 #基質(zhì)瀝青摻加PR添加劑軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果

圖3 不同PR添加劑摻量的軟化點(diǎn)

根據(jù)表3和圖3可得出以下結(jié)論：加入2%PR、4%PR、6% PR的改性瀝青的軟化點(diǎn)分別是基質(zhì)瀝青的1.15倍、1.20倍和1.32倍，軟化點(diǎn)溫度分別提高7.4℃、10.1℃和16℃，瀝青的軟化點(diǎn)明顯增大，說(shuō)明加入PR可以改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，提高混合料的抗車(chē)轍性能。

2.3 低溫延度試驗(yàn)結(jié)果

通常，延度反映了瀝青材料的低溫延伸性能，反映了對(duì)瀝青路面的開(kāi)裂的抵抗力。低溫延度試驗(yàn)結(jié)果可以間接地反映瀝青粘度和剪切敏感溫度的關(guān)系。瀝青延度的試驗(yàn)溫度與拉伸速率可根據(jù)要求采用，為研究分析添加PR后的瀝青的低溫性能，本文采用的試驗(yàn)溫度為5℃，拉伸速度為5㎝／min±0.25㎝／min。

試驗(yàn)結(jié)果如下表4和圖4。

表4 90 #基質(zhì)瀝青#摻加PR添加劑軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果

圖4 不同PR添加劑摻量的延度

從延度試驗(yàn)數(shù)據(jù)可見(jiàn)：加入2%PR、4%PR、6%PR的改性瀝青的延度分別是基質(zhì)瀝青的31.5%、21.7%、18.5%，分別下降27.5、31.3、32.6?？梢?jiàn)，隨著摻加量的增多，加入PR添加劑后10℃延度顯著下降，這說(shuō)明根據(jù)延度試驗(yàn)指標(biāo)，加入PR添加劑后瀝青低溫性能會(huì)有所下降。

3 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)該車(chē)轍劑的物理性能進(jìn)行全面的分析，以及對(duì)PR.PLASTS抗車(chē)轍劑改性瀝青的三大指標(biāo)的試驗(yàn)，得到以下結(jié)論：

（1）同一個(gè)溫度下，摻加PR添加劑后針入度分別是基質(zhì)瀝青的57～85%之間，都低于基質(zhì)瀝青，且PR摻加比例的越高，針入度越低，說(shuō)明加入PR添加劑后能使瀝青變硬，抵抗變形能力有所增強(qiáng)。

（2）加入2%PR、4%PR、6%PR的改性瀝青的軟化點(diǎn)分別是基質(zhì)瀝青的1.15倍、1.20倍和1.32倍，軟化點(diǎn)溫度分別提高7.4℃、10.1℃和16℃，瀝青的軟化點(diǎn)明顯增大，說(shuō)明加入PR可以改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，提高混合料的抗車(chē)轍性能。

（3）從延度試驗(yàn)數(shù)據(jù)可見(jiàn)加入2%PR、4%PR、6%PR的改性瀝青的延度分別是基質(zhì)瀝青的31.5%、21.7%、18.5%，分別下降27.5、31.3、32.6，可見(jiàn)，隨著摻加量的增多，加入PR添加劑后瀝青10℃延度顯著下降，這說(shuō)明根據(jù)延度試驗(yàn)指標(biāo)，加入PR添加劑后瀝青低溫性能會(huì)有所下降。

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U414

A

1003-5168(2014)03-0057-02

邵先勝（1986—），男，山東人，碩士，現(xiàn)在內(nèi)蒙古交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司從事公路工程技術(shù)咨詢與研究工作。