廢舊塑料改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性試驗(yàn)研究

趙 波

中交基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)集團(tuán)寧夏工程有限公司，寧夏 銀川 750000

1 離析試驗(yàn)測定方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

為檢測廢舊塑料改性瀝青在熱存儲(chǔ)時(shí)聚合物從瀝青中的分離情況，文章綜合我國聚合物改性瀝青規(guī)范對(duì)熱塑性樹脂類和熱塑性橡膠類改性劑的離析試驗(yàn)要求，對(duì)廢舊塑料改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，選取試樣頂部和底部進(jìn)行軟化點(diǎn)和針入度指標(biāo)測定，重點(diǎn)關(guān)注經(jīng)過高溫裂化處理制成的改性劑對(duì)瀝青改性后的高溫性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

2 廢舊塑料改性瀝青離析試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料

（1）廢舊塑料。此次研究采用的廢舊塑料是用回收的廢舊塑料薄膜經(jīng)熔融、擠塑、切割而成的，樣品為顆粒狀（以下稱為A型改性劑），主要成分為廢舊低密度聚乙烯。塑料薄膜使用廣泛，廢棄量大，是“白色污染”的主要物質(zhì)。為解決塑料顆粒直接添加到瀝青中制備塑料改性瀝青容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象的問題，此次研究采用高溫裂化將廢舊塑料顆粒加工處理制作成改性劑（以下稱為B型改性劑），如圖1所示。

圖1 B型廢舊塑料改性劑

（2）基質(zhì)瀝青。此次研究瀝青選用90號(hào)基質(zhì)瀝青，軟化點(diǎn)為47.7℃，針入度為88（25℃，5S，100g）。

2.2 離析試驗(yàn)性能測試方法

（1）常規(guī)性能測試。廢舊塑料改性瀝青的軟化點(diǎn)、針入度分別按《瀝青軟化點(diǎn)測定法 環(huán)球法》（GB/T 4507—2014）、《瀝青針入度測定法》（GB/T 4509—2010）進(jìn)行。

（2）離析試驗(yàn)。將改性劑按6%、8%摻量分別剪切混合制備的A型、B型廢舊塑料改性瀝青倒入紙杯和玻璃試管，靜置于135℃±5℃的烘箱內(nèi)離析6h、8h、10h及48h，進(jìn)行4個(gè)離析時(shí)間的離析試驗(yàn)。此次研究將離析6h和10h試樣確定為觀察試樣，對(duì)離析8h和48h試樣進(jìn)行指標(biāo)測試。根據(jù)離析試驗(yàn)要求，通過上下層的軟化點(diǎn)之差表征離析情況。

3 測試結(jié)果與分析

觀測觀察試樣的表面和斷面，若斷面有明顯分層，則說明該試樣離析嚴(yán)重，且該類型的改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性差；若斷面無明顯分層，則可通過頂部和底部軟化點(diǎn)之差來判定該類型的改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

3.1 觀察試樣測試結(jié)果與分析

將兩種類型的觀察試樣取出烘箱，冷卻至常溫剖開后觀測其斷面發(fā)現(xiàn)，A型廢舊塑料改性瀝青中有明顯分層，廢舊塑料微粒發(fā)生凝聚，呈蜂窩麻面狀，瀝青中可觀察到零星的廢舊塑料微粒；而B型廢舊塑料改性瀝青試樣的表面和斷面均光亮勻稱，光澤度好，無分層，無麻面，無結(jié)皮。觀察試樣斷面圖如圖2所示。

圖2 觀察試樣斷面圖

通過觀察試樣測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：A型廢舊塑料改性瀝青出現(xiàn)嚴(yán)重離析現(xiàn)象，儲(chǔ)存穩(wěn)定性極差；而高溫裂化后的B型改性劑可以顯著改善其改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

3.2 離析8h試驗(yàn)測試結(jié)果

對(duì)A型、B型廢舊塑料改性瀝青試樣在烘箱內(nèi)靜置8h的條件下進(jìn)行離析試驗(yàn)測試，取試樣上層部位和下層部位分別進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表1、表2所示。

表1 A型廢舊塑料改性瀝青指標(biāo)測試結(jié)果

表2 B型廢舊塑料改性瀝青指標(biāo)測試結(jié)果

3.3 離析48h試驗(yàn)測試結(jié)果

由觀察試樣測試結(jié)果及表1測試結(jié)果進(jìn)一步表征A型廢舊塑料改性瀝青離析嚴(yán)重，儲(chǔ)存穩(wěn)定性極差。在烘箱內(nèi)靜置48h的條件下進(jìn)行離析試驗(yàn)測試，僅對(duì)B型廢舊塑料改性瀝青試樣進(jìn)行離析試驗(yàn)測試，取試樣上層部位和下層部位分別進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表3所示。

表3 B型廢舊塑料改性瀝青指標(biāo)測試結(jié)果

3.4 離析試驗(yàn)測試結(jié)果分析

根據(jù)表2、表3匯總B型廢舊塑料改性瀝青離析試驗(yàn)測試結(jié)果，如圖3所示。

圖3 B型廢舊塑料改性瀝青離析試驗(yàn)

分析B型廢舊塑料改性瀝青離析試驗(yàn)測試結(jié)果表明，改性后瀝青的軟化點(diǎn)提高10～17℃，針入度降低23～31（0.1mm），層軟化點(diǎn)最大差值為1.1℃，最小差值為0.1℃，都滿足SBS改性瀝青離析試驗(yàn)中軟化點(diǎn)差值小于2.5℃的要求。

4 結(jié)論

通過觀察試樣并分析離析試驗(yàn)測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A型廢舊塑料改性瀝青離析嚴(yán)重，儲(chǔ)存穩(wěn)定性極差，B型廢舊塑料改性瀝青儲(chǔ)存穩(wěn)定性良好，同時(shí)改性后瀝青的抗高溫軟化及防低溫開裂的性能得到很大程度的提高，為其改性瀝青路用性能研究奠定了良好的基礎(chǔ)，為廢舊塑料的回收利用提供了研究方向，具有一定的社會(huì)效益。