基質(zhì)瀝青與改性瀝青性質(zhì)的研究探討

黃奮生

【摘 要】作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要象征，道路建設(shè)的好與壞直接影響到居民日常出行的便捷與否，對(duì)于調(diào)節(jié)居民生活節(jié)奏、提高居民幸福指數(shù)等方面也有直接或間接的作用，目前我國(guó)大部分的地區(qū)都將瀝青混合料作為道路建設(shè)中的主要材料，只有分析材料的主要性質(zhì)，根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行針對(duì)性的應(yīng)用和一定的改良才會(huì)更加適用于實(shí)際生活中。在本篇文章中，我們對(duì)改性瀝青的性質(zhì)進(jìn)行分析，分析其粘度、流變性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性等，從而加強(qiáng)對(duì)于該種材料的了解。

【關(guān)鍵詞】改性瀝青;性質(zhì);研究

瀝青材料作為一種粘彈性材料，許多外部因素會(huì)影響其材料內(nèi)部性質(zhì)的變化，尤其是溫度的調(diào)節(jié)，在不同的交通流量以及和荷載下也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)不同的影響。改性瀝青作為一種在我國(guó)廣泛推廣的瀝青材料，已經(jīng)使用多年，其中SBS改性瀝青因其優(yōu)越的高溫性能以及強(qiáng)穩(wěn)定性得到大量推廣，以下我們對(duì)其主要性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

1 改性瀝青本身具有的特點(diǎn)

改性瀝青本身具有耐高溫低溫的特點(diǎn)，彈性指數(shù)較大，內(nèi)部材料性能穩(wěn)定，即使處于炎熱高溫的夏季或者寒冷的冬季，路面也能保持一定的強(qiáng)度和硬度，隨著瀝青路面使用時(shí)間的延長(zhǎng)，過(guò)度的受熱受冷會(huì)在一定程度上減少改性瀝青的使用壽命，比如寒冷會(huì)導(dǎo)致改性瀝青的內(nèi)部彈性勢(shì)能變小，使其固體化產(chǎn)生裂縫斷層，過(guò)度的炎熱會(huì)使其路面發(fā)生形變，降低平整度。

另外改性瀝青具有一定的彈性勢(shì)能，所以在行車過(guò)程中可以保持車輛的穩(wěn)定性減少震動(dòng)，保證乘車員的舒適度的同時(shí)，還能減少車輛在行進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的噪音。另外，在遭遇惡劣天氣如暴雨時(shí)，道路表面的粗糙可以對(duì)車輪產(chǎn)生防滑效果，保證車輛的安全行駛。

2 試驗(yàn)

2.1試驗(yàn)原料

2.2制備工藝

3 結(jié)果分析

3.1基本性能指標(biāo)

與基質(zhì)瀝青相比，SBS的摻加可以大幅度改善高低溫性能，且在合適范圍內(nèi)摻量越大改善效果越明顯，這是由于SBS顆?？梢跃鶆蚍稚⒃跒r青中，一方面使瀝青軟化點(diǎn)和黏度大幅提高，增強(qiáng)其抵抗車轍的能力;另一方面使瀝青的脆點(diǎn)降低、低溫延度增大，具有較好的柔性和彈性以減少路面裂縫。

3.2流動(dòng)性能

瀝青是一種黏彈性材料，在使用溫度下同時(shí)顯示出彈性和黏性材料的特性，這兩種特性之間的關(guān)系被用來(lái)衡量瀝青膠結(jié)料抵抗永久變形和疲勞開(kāi)裂的能力。通過(guò)動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)得到不同類型改性瀝青的動(dòng)態(tài)黏彈參數(shù)，即儲(chǔ)存模量G'和損失模量G"，G'表示材料儲(chǔ)存并可以恢復(fù)的能量，體現(xiàn)的是瀝青的彈性成分;G"表示材料在變形過(guò)程中由于內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的以熱的形式散失的能量，體現(xiàn)的是瀝青的黏性成分。

3.3儲(chǔ)存穩(wěn)定性

聚合物改性劑與基質(zhì)瀝青的相容性決定了聚合物改性瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，儲(chǔ)存穩(wěn)定性越好，改性瀝青越穩(wěn)定，反之將直接影響改性瀝青的使用性能。為了對(duì)比研究不同改性劑制備的高富AH-50改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性的差別，考察改性瀝青在163℃烘箱中隨儲(chǔ)存時(shí)間變化時(shí)瀝青與改性劑的相容情況，并定義了儲(chǔ)存穩(wěn)定指數(shù)Is作為表征改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性優(yōu)劣的定量指標(biāo)，結(jié)果如表所示。Is越接近0，表明改性劑與瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性越好。

3.4粘度性能

改性瀝青相對(duì)于基質(zhì)瀝青的溫度敏感性有很大的降低，因而改善瀝青結(jié)合料的路用性能;而4%，5%的SBS改性瀝青溫度敏感性相對(duì)變化不大，表明SBS劑量增加到5%以上時(shí)，改性瀝青的溫度敏感性增加的幅度變小，效果變化就不明顯。歐洲的研究表明，SBS劑量在3%以上效果開(kāi)始顯著，在4%～6%范圍內(nèi)抗車轍能力有較大的提高。

4 結(jié)論

（1）相同頻率下，G'明顯小于G"，改性瀝青主要以黏性成分為主，隨溫度的增加，兩者差值逐漸增大，說(shuō)明溫度越高改性瀝青黏性特征越明顯;相同溫度下，隨頻率的增加，G'和G"均逐漸增大，且兩者差值逐漸縮小并最終達(dá)到一個(gè)交點(diǎn)。

（2）與基質(zhì)瀝青相比，SBS和膠粉改性瀝青的臨界剪稀速率γ。降低幅度遠(yuǎn)大于EVA改性瀝青的γ。的降低幅度，SBS和膠粉的摻加使瀝青偏離牛頓流體的程度更大，對(duì)剪切的敏感性更高

（3）SBS和膠粉與瀝青的相容性差，在儲(chǔ)存過(guò)程中SBS遷移至離析管上段，膠粉遷移至下段，而EVA與瀝青的相容性較好，體系不易發(fā)生相分離。

結(jié)束語(yǔ)：

道路建設(shè)作為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個(gè)重要部分，它的質(zhì)量保證直接關(guān)系到國(guó)家或某個(gè)地區(qū)的發(fā)展，而改性瀝青作為道路建設(shè)中的重要材料，不僅需要在管理上提高重視，也需要在技術(shù)層面上進(jìn)行創(chuàng)新提高，排除施工過(guò)程中各種不利因素的干擾，研發(fā)新技術(shù)，鞏固原有技術(shù)，才能符合實(shí)際應(yīng)用，保證道路建設(shè)與管理質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王金棟.市政道路建設(shè)中改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)之研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（35）：121-122.

[2]武良根.市政道路建設(shè)中改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)之研究[J].科技與企業(yè)，2013（17）：161+163.

（作者單位：中國(guó)石油烏魯木齊石化公司研究院）