瀝青指紋識(shí)別系統(tǒng)中瀝青分散方式對(duì)分子鏈測(cè)試的影響

馬 輝,楊曉強(qiáng),季天劍,楊峻峰

（1.江蘇高速公路工程養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司,江蘇 南京 210000; 2.成都路泰高科工程技術(shù)研究院,四川 成都 611332;3.南京航空航天大學(xué),江蘇 南京 210016）

0 引言

瀝青指紋識(shí)別判定瀝青的同源性應(yīng)用基礎(chǔ)上，進(jìn)行了瀝青或?yàn)r青混合料分析瀝青物理指標(biāo)的研究，為了提高分子鏈特征與瀝青物理指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，開展的一項(xiàng)測(cè)試級(jí)分析穩(wěn)定性細(xì)化工程[1]。后續(xù)研究成果證明了該項(xiàng)目為瀝青分子鏈特征推算瀝青物理指標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。筆者在這方面的理論研究與工程實(shí)踐長(zhǎng)達(dá)11年之久，研究成果具備革命性的創(chuàng)新。

1 SBS 改性劑分散方式

SBS 改性劑與四氫呋喃稀釋的分散方式對(duì)SBS 改性劑指紋識(shí)別測(cè)試，采用SBS 改性劑791。分散方式采用科路泰對(duì)外事故檢測(cè)的快速測(cè)試方法，30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 和自然浸泡。測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表1 所示。

表1 SBS 瀝青中SBS 改性劑指紋識(shí)別參數(shù)分析

根據(jù)表1 采集的數(shù)據(jù)看出相同組別的三次測(cè)試的數(shù)據(jù)，30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 分子量大于20 萬(wàn)分區(qū)和15 萬(wàn)～20 萬(wàn)含量測(cè)試結(jié)果大于其他自然浸泡的任何時(shí)間測(cè)試數(shù)據(jù)。自然浸泡任何時(shí)間段測(cè)試的分子量小于30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min。5 萬(wàn)～10 萬(wàn)分子量和10 萬(wàn)～15 萬(wàn)分子量通過(guò)30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 和自然浸泡任何時(shí)間段測(cè)試數(shù)據(jù)偏小。通過(guò)該研究表明一種現(xiàn)象，SBS 改性劑與四氫呋喃浸泡存在微小的結(jié)果測(cè)試偏差。對(duì)穩(wěn)定性和相關(guān)數(shù)據(jù)分析認(rèn)為，采用30 w 單頭功率的超聲波震動(dòng)20 min的分散方式對(duì)大于15萬(wàn)分子無(wú)顯著影響，對(duì)于小于10 萬(wàn)分子量存在顯著影響。自然浸泡大于6 h，不超過(guò)12 h。為了數(shù)據(jù)分析的統(tǒng)一性，SBS 改性劑分散方式采用自然浸泡方式，自然浸泡方式采用科路泰自研穩(wěn)定型四氫呋喃稀釋瀝青測(cè)試瀝青指紋，更適合瀝青指紋識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。

2 70 號(hào)瀝青分散方式

70 號(hào)瀝青與四氫呋喃稀釋的分散方式對(duì)瀝青指紋識(shí)別的測(cè)試，選用道路石油克拉瑪依70 號(hào)A 級(jí)，分散方式采用30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 和自然浸泡；測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2 所示。

表2 70 號(hào)瀝青分散方法對(duì)指紋識(shí)別測(cè)試穩(wěn)定匯總

通過(guò)表2 采集的克拉瑪依70 號(hào)瀝青數(shù)據(jù)，30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 的9 次數(shù)據(jù)對(duì)于小于2 000 分子量的數(shù)據(jù)變化大。大于2 000 分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。說(shuō)明采用30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 對(duì)于小分子的瀝青測(cè)試數(shù)據(jù)變化大，不適合瀝青指紋識(shí)別采集的分子鏈評(píng)價(jià)。自然浸泡大于2 h 測(cè)試的分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。70 號(hào)瀝青的稀釋分散方式采用自然浸泡2 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識(shí)別參數(shù)的穩(wěn)定性要求。

3 90 號(hào)瀝青分散方式

90 號(hào)瀝青與四氫呋喃稀釋的分散方式對(duì)瀝青指紋識(shí)別系統(tǒng)的測(cè)試，采用道路石油克煉90 號(hào)A 級(jí)，30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 和自然浸泡方式。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3 所示。

通過(guò)表3 采集的克拉瑪依90 號(hào)瀝青數(shù)據(jù)，30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 的9 次數(shù)據(jù)對(duì)于小于2 000 分子量的數(shù)據(jù)變化大。大于2 000 分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。說(shuō)明采用30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 對(duì)于小分子的瀝青測(cè)試數(shù)據(jù)變化大，不適合瀝青指紋識(shí)別采集的分子鏈評(píng)價(jià)。自然浸泡大于6 h 測(cè)試的分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。90 號(hào)瀝青的稀釋分散方式采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識(shí)別參數(shù)的穩(wěn)定性要求[2]。

表3 90 號(hào)瀝青稀釋方法對(duì)分子測(cè)試穩(wěn)定

4 SBS 改性瀝青分散方式

SBS 改性瀝青與四氫呋喃稀釋的分散方式對(duì)瀝青指紋識(shí)別系統(tǒng)的測(cè)試，采用埃索90 號(hào)瀝青+SBS 改性劑6302 改性瀝青組合（標(biāo)準(zhǔn)配樣制備），30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 和自然浸泡方式。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4 所示。

通過(guò)表4 采集的SBS 改性瀝青數(shù)據(jù)，30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 的9 次數(shù)據(jù)對(duì)于小于6 000 分子量的數(shù)據(jù)變化大。大于6 000 分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。說(shuō)明采用30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 對(duì)于小分子的瀝青測(cè)試數(shù)據(jù)變化大，不適合瀝青指紋識(shí)別采集的分子鏈評(píng)價(jià)。自然浸泡大于6 h 測(cè)試的分子量數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為，90 號(hào)瀝青的稀釋分散方式采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識(shí)別參數(shù)的穩(wěn)定性要求[3]。

表4 SBS 改性瀝青稀釋方法對(duì)分子測(cè)試的影響

5 結(jié)論

通過(guò)研究SBS 改性劑、90 號(hào)瀝青、70 號(hào)瀝青、SBS改性瀝青在瀝青指紋識(shí)別系統(tǒng)中瀝青數(shù)據(jù)的穩(wěn)定表明：

（1）SBS 改性劑采用30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min的定能定時(shí)分散方式?jīng)]有顯著SBS 改性劑在瀝青指紋識(shí)別的數(shù)據(jù)。

（2）70 號(hào)瀝青的分散方式，采用30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 的測(cè)試瀝青指紋識(shí)別數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，采用自然浸泡2 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識(shí)別數(shù)據(jù)穩(wěn)定性要求。

（3）90 號(hào)瀝青的分散方式，采用30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 的測(cè)試瀝青指紋識(shí)別數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識(shí)別數(shù)據(jù)穩(wěn)定性要求。

（4）SBS 改性瀝青的分散方式，采用30 w 單頭超聲波震動(dòng)20 min 的測(cè)試瀝青指紋識(shí)別數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，采用自然浸泡6 h 以上的分散方式滿足瀝青指紋識(shí)別數(shù)據(jù)穩(wěn)定性要求。

綜述以上結(jié)論，采用一定功率的機(jī)械分散方式對(duì)道路石油瀝青來(lái)說(shuō)，會(huì)影響分子鏈測(cè)試的小分子部分?jǐn)?shù)據(jù)穩(wěn)定性。對(duì)SBS 改性瀝青來(lái)說(shuō)，采用一定功率的超聲波分散SBS 改性瀝青，測(cè)試結(jié)果表明數(shù)據(jù)穩(wěn)定。其原因?yàn)椋琒BS 高分子吸附道路石油瀝青中小分子，導(dǎo)致SBS 改性瀝青的小分子數(shù)量小，高分子強(qiáng)力吸附小分子能力提高。SBS 改性瀝青在快速測(cè)試時(shí)，可以采用一定能量的機(jī)械分散測(cè)試分子鏈的指紋分析系統(tǒng)。對(duì)于瀝青分子鏈推導(dǎo)瀝青物理指標(biāo)來(lái)說(shuō)，道路普通瀝青在一定功率的超聲波分散使小分子更容易破壞原有的分子組合。為了兼顧SBS 改性瀝青和道路石油瀝青的測(cè)試數(shù)據(jù)分析，統(tǒng)一將道路石油瀝青和SBS 改性瀝青的分散方式采用自然浸泡6 h 以上符合瀝青指紋識(shí)別系統(tǒng)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性要求。