不同熱－氧－水老化條件對Evotherm溫拌橡膠瀝青性

導(dǎo)讀:為了研究熱－氧－水綜合老化作用對Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青性能的影響，文章通過不同熱－氧－水老化條件對Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青的作用，采用針入度試驗(yàn)、延度

來源：未知發(fā)布日期：2019-09-25 17:13【大中小】

橡膠瀝青由于其優(yōu)異的抗疲勞性、高溫穩(wěn)定性、抗車轍能力，近些年被廣泛地應(yīng)用于公路建設(shè)領(lǐng)域。由于橡膠瀝青混合料過于黏稠，采用傳統(tǒng)的熱拌技術(shù)其拌和溫度一般不低于１８０℃。如此高的生產(chǎn)溫度，不但需要耗費(fèi)大量的能源，又會(huì)影響作業(yè)人員的身體健康。溫拌橡膠瀝青技術(shù)是指通過一定的技術(shù) 措施，使橡膠瀝青能在相對較低的溫度下進(jìn)行拌和及施工，同時(shí)保持其不低于熱拌橡膠瀝青使用性能的瀝青混合料技術(shù)。因此采用溫拌橡膠瀝青技術(shù)已成為公路領(lǐng)域進(jìn)步的需要。

老化、熱老化、光氧老化以及它們之間的相互作用，但是水分因素對瀝青老化影響的研究相對較少。ＨｅｒｎáｎｄｅｚＮｏｇｕｅｒａＪｅｓúｓＡｌｆｒｅｄｏ等對暴露于水中的瀝青物理與化學(xué)特性變化進(jìn)行了研究。ＫｅｎｎｅｔｈＰＴｈｏｍａｓ等通過模擬瀝青老化過程中水的影響，比較了老化瀝青的化學(xué)和流變特性。ＧａｎｄｈｉＴｅｊａｓｈ等采用間接拉伸試驗(yàn)、回彈模量試驗(yàn)和輪轍試驗(yàn)對溫拌瀝青及其混合料老化特性進(jìn)行了室內(nèi)評價(jià)。李海軍等在室內(nèi)瀝青長期老化模擬試驗(yàn)（ＰＡＶ）中，設(shè)計(jì) 加入了水分因子，利用ＳＨＲＰ中的高低溫性能參數(shù)指標(biāo)，表示雨水、地下水等潮濕因素對瀝青老化性狀的影響。肖鵬等通過改變水作用階段和用水量試驗(yàn)，研究橡膠改性瀝青的老化性能。錢國平等采用薄膜烘箱加熱模擬短期老化，采用壓力老化模擬長期老化，并在壓力老化試驗(yàn) 中加入水分因子，模擬道路瀝青在雨水和地下水等潮濕因素作用下加速老化的情況。本文為研究熱－氧－水綜合老化作用對Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青性能的影響，進(jìn) 行了Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青熱－氧－水綜合老化模擬試驗(yàn)，并對比Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青老化前后的指標(biāo)變化，定量分析Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青的熱－氧－水綜合老化作用的影響與規(guī)律，為溫拌橡膠瀝青的應(yīng)用提供參考。

原材料性能試驗(yàn)

稱量１２００ｇ基質(zhì) 瀝青，并將其預(yù) 熱至１４０℃ 后，加入基質(zhì) 瀝青質(zhì) 量１％的Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌劑，攪拌５ｍｉｎ后，將６０目橡膠粉按照基質(zhì)瀝青質(zhì)量２０％的比例加入至已加熱的基質(zhì)瀝青中。整個(gè)摻加過程用ＦＷ３０型攪拌器進(jìn) 行攪拌均勻。整個(gè) 攪拌過程中，溫度始終控制在１４０℃ ±５℃，攪拌速率為３５０ｒ／ｍｉｎ。從摻加完橡膠粉開始，勻速攪拌６０ｍｉｎ，即完成Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青的配制。

Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青的水老化試驗(yàn)

３．１熱－氧－水浸老化試驗(yàn) 開啟烘箱加熱，待烘箱溫度到達(dá)１６３℃后，向烘箱里放入一個(gè)裝有水的不銹鋼桶，桶內(nèi)裝有Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青試樣，使瀝青完全浸入水里，保持烘箱１６３℃恒溫且加熱５ｈ。待時(shí) 間完畢后取出瀝青試樣，并烘干試樣表面殘留水分，最后儲(chǔ)存在密閉干燥容器中冷卻至室溫。
３．２熱－氧－水蒸氣老化試驗(yàn) 開啟電磁爐加熱，加熱１０ｍｉｎ左右在電磁爐表面放上高壓鍋，鍋內(nèi)裝有一部分水，水面上安置一個(gè) 圓形蒸架，蒸架上放置Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青試樣。為防止水分受熱導(dǎo)致過早蒸發(fā)完畢，每加熱２ｈ就關(guān)閉電源，再往里重新加入水，保持每天加熱５ｈ，作為試驗(yàn)①；依此類推，加熱１０ｈ作為試驗(yàn)②；加熱１５ｈ作為試驗(yàn)③。待完畢后取出高壓鍋內(nèi)的瀝青試樣，并烘干試樣表面殘留水分，最后儲(chǔ)存在密閉干燥容器中冷卻至室溫。

結(jié)果分析

４不同水老化條件對Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青針入度的影響針入度是瀝青稠度大小的表征，針入度越小，則瀝青越硬，稠度越大。
可知，Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青經(jīng)過熱－氧－水浸老化５ｈ和熱－氧－水蒸氣老化５ｈ、１０ｈ、１５ｈ后，在１５℃、２５℃、３０℃下的針入度均小于老化前的針入度，說明液態(tài)水和氣態(tài)水的存在都會(huì)使Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青老化變硬。比較熱－氧－水浸老化和熱－氧－水蒸氣老化，可以發(fā) 現(xiàn) Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青在１５℃、２５℃、３０℃下的針入度大小順序為熱－氧－水蒸氣老化５ｈ＞熱－氧－水蒸氣老化１０ｈ＞熱－氧－水蒸氣老化１５ｈ＞熱－氧－水浸老化５ｈ，說明針入度會(huì) 隨著熱－氧－水蒸氣老化時(shí) 間的延長變得越來越小；熱－氧－水浸老化比熱－氧－水蒸氣老化對Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青的針入度影響更大，即液態(tài)水比氣態(tài) 水對其針入度指標(biāo)影響更明顯。

５結(jié)語

（１）液態(tài) 水和氣態(tài) 水的存在都會(huì) 使Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青的針入度減小，并且液態(tài)水比氣態(tài)水對其針入度指標(biāo)影響更明顯。
（２）氣態(tài)水和液態(tài)水均可以促使Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青老化，使其軟化點(diǎn)升高，對改善其高溫性能、提高瀝青路面早期高溫抗車轍能力具有一定的作用。
（３）Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青老化前和熱－氧－水蒸氣老化５ｈ、１０ｈ、１５ｈ后５℃、１５℃、２５℃的延度大小順序為：熱－氧－水蒸氣老化１５ｈ＞熱－氧－水蒸氣老化１０ｈ＞熱－氧－水蒸氣老化５ｈ＞老化前。
（４）熱－氧－水浸老化和熱－氧－水蒸氣老化都可以增大Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青的黏度，熱－氧－水浸老化條件下的黏度比熱－氧－水蒸氣老化條件下增長得更快。
（５）Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青經(jīng)過不同條件的水老化后，溫度敏感性ｍ值減小，熱－氧－水浸老化５ｈ以及熱－氧－水蒸氣老化５ｈ、１０ｈ和１５ｈ的ｍ值與老化前相比，分別減少了３１．８％、２５．２％、４１．４％、５５．０％，說明熱－氧－水綜合老化作用下均可減小ｍ值，熱－氧－水蒸氣老化１５ｈ條件下的溫度敏感性最小。

下一篇：再生霧封層材料路用性能研究上一篇：耦合作用下高粘瀝青老化性能的非線性預(yù)測

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