应用SAK添加剂综合改善沥青性能的试验评价

2009年8月石油沥青PETROLEUM ASPHALT第23卷第4期应用SAK添加剂综合改善沥青性能的试验评价涂蓉张肖宁华南理工大学土木与交通学院(广州510640)摘要一种新型 的高效温拌沥青改性剂SAK,能直接掺入基质沥青内，改变沥青粘度,降低其施工拌和温度，同时提高60C粘度，增强沥青路面高温抗车辙性能。使用美国BROOKFIELDDV- II型旋转粘度计和高级流变仪AR2000对沥青掺加3% SAK前后进行对比试验。结果表明，沥青60C振动粘度提高72%，路面使用温度下车辙因子提高了45% ~105%。关键词拌和温度应用现状SAK 改性剂粘度降低 高温性能降粘型改性剂能有效地提高沥青的高温稳定步通过AR2000流变仪对沥青流变性能的改变进性，沥青的使用温度在很大-一个范围内变化，从行评价，更能反映实际路面的使用情况。路面实际应用到施工摊铺辗压，温度变化从零下1原材料与试验方法到150以上，沥青粘度随温度改变发生大的变1.1试验的原材料化。当沥青加热到200C时，沥青粘度小至10-1试验采用的主要原材料有:重交70号基质Pa. s数量级，而寒冷状况下它又变成固体,粘沥青;添加剂: 3%的SAK{2)。度高达10" Pa. s。这种温度变化使得测量沥青1.2沥青胶浆的制备粘度时，测量方法的多样性"。首先将测好质量的基质沥青加热到140C,60C时沥青粘度对路面高温抗车辙能力的评按质量比例直接掺人3%的SAK,无需特殊设备价非常重要，测定60C粘度可真实地反映路面拌和，约30min左右，制成均匀的沥青胶浆后实际使用情况，粘度大的沥青承担荷载时产生的待测)。剪切变形小，弹性恢复性能好，从而反映它的抵1.3 SAK 降粘试验方法抗车辙的本质。动稳定度(DS)与沥青结合料a)采用美国BROOKFIELDDV - II型旋转粘的60C动力粘度具有很好的相关关系。由此可度计，测试基质沥青和添加3% SAK后的改性见，沥青粘度对路面使用性能的影响是直接关连沥青不同温度时的粘度,通过粘温曲线评价的。而基质沥青在施工时候所要求的高温带来一SAK降粘作用。系列能源、环境或是沥青老化方面的问题，这就b)测试改性前后沥青指标变化情况。对降粘剂提出了更高的要求，即要保证它在c)用高级流变仪AR2000，对添加SAK前60时的动力粘度变大，又要使得它在135C高后试样:分别进行温度扫描，得到流变学图相(4]。2试验结果 与讨论温的时候粘度变小，易于施工。针对这些特点，对一种温拌沥青改性剂2.1加入3%SAK后粘温关系分析SAK进行粘度测量。它属于新型聚烯烃类沥青采用布氏粘度计进行测量,从60 ~ 150C每普通改性剂，是一种窄分布的合成饱和碳氢化合隔15C测量一个数据。由于添加3% SAK后,改中国煤化工物的混合物。沥青复杂的结构影响其性能，而以CNMHG往的试验方法对沥青流变性特点的研究往往受到作者简介:涂蓉，女，硕士,现在华南理大学土木与交通- -定的限制，在传统的试验方法的基础上，进一学院学习。48石油历青2009年第23卷性沥青粘度在60~90C区间增大，超出布氏粘Pa.s,而加了SAK后，60C的粘度布氏粘度计度计的测量范围;90~1509区间的两组数据对已无法测出，显然此时粘度有很大程度的提高。比见图1。2.2加入 SAK后三大指标试验对未掺加SAK的基质沥青和加入3% SAK0.7[后的改性沥青分别对软化点、针入度和延度三个+70号基质沥青指标进行试验，结果见表1。.0.6+添加3%SAK的改性沥青I表1基质沥青与加入 SAK后指标对比S 0.5|掺量,%针人度/(10-1 mm)_延度(10C)/cm 软化点/心凹0.406>1547.6R0.3L35:10.953.4301012035 150 165温度/C从表1数据看出，加入3% SAK后针人度有1基质沥青与添加3% SAK改性沥青粘度对比所降低，SAK可以提高沥青的高温稳定性，同时又降低10C时的沥青延度，使得沥青的低温从图1可以看出:a)在测试的90C到150C范围内，加入.性能会有所降低，软化点提高了4C，证实SAK能提高基质沥青的高温稳定性[5]。3% SAK的改性沥青粘度整体明显小于添加前的2.3 DSR温度扫描基质沥青，达到预期的降粘效果。609沥青粘度对于反映其路用高温抗车辙能b)试验数据显示，改性前的基质沥青90C力起着重要作用，而在布氏粘度计测量时，无法粘度为10.34 Pa.s,加入3% SAK后，沥青粘测出加入3% SAK 后沥青60C的粘度，对此，考度变为10.3 Pa.8,通过数据和粘温关系特点，虑选用AR2000对改性前后沥青进行35 ~90C温此温度转变点略小于90C。而这个转变点实际度扫描。从另一层面对比改性效果。这里测出的意义非常重要，在这个温度点处改性前后沥青粘振动粘度与布氏粘度计测出来的表观粘度又有着度相同，而低于该温度，改性后的粘度高于改性区别，所以同样用对比试验的方法，分别对基质前的基质沥青;高于该温度时，改性后的沥青粘沥青和添加3% SAK的改性沥青进行试验。温度度低于改性前，随温度升高越来越低。若转变点扫描从35 ~90C，为模拟路面车速实际情况，剪温度低于路面实际使用的最高温度，它会对沥青切速率设定为10 rad/g[6),对比结果见图2。混合料起到负面的影响，若该温度高于路面辗压10°温度,又起不到降粘作用。显然3% SAK后的十70号基质沥青温度转变点远高于路面实际使用温度，低于辗压。105十添加3%SAK的改性沥青温度，有实际应用意义。t 10'c) SAK可以降低重交70号基质沥青的拌和卅102辗压温度，根据JTJ 052 -2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，当使用石油沥青时，30 405060708090100拌和粘度宜在(0. 17+0. 020) Pa.s, 压实成型.粘度宜在(0.28+0.03) Pa ●s。依据粘温曲线图2不同温度车辙因子 曲线的特点，温度与粘度的双对数有直线相关关系，拌和温度与初辗压温度都降低4 ~5C。由图2看出:在常温下，加入3% SAK后的d)根据粘温曲线的特点，在交于90C附近改性中国煤化工月子提高45% ~的点往60C方向发展，沥青粘度有明显的增大，105MHCNMH 力，进而提高沥趋势，同时也提高了高温抗车辙性能。试验也证青混曰科时间温你疋仕。实了这一一点，70号的基质沥青60C粘度为314用AR2000测出35 ~90C区间范围的沥青振第4期涂蓉等●应用SAK添加剂综合改善沥青性能的试验评价49动粘度如图3所示，改性沥青振动粘度比基质沥c)沥青60C时的振动粘度提高72%，提高青明显增加，在60C时的沥青粘度，改性前是了路面的高温性能。310.2 Pa●s,改性后数值为532 Pa●s,提高了d)加入3% SAK后，沥青软化点提高，证72%，提高路面实际操作时的高温性能。实SAK对于沥青高温性能有提高作用。e)掺加3%SAK后，10C延度有所下降,105 [+ 70号基质沥青因此，SAK有所降低沥青路面的低温性能，具令10十添加3%SAK的改性沥青体的掺量还有待进-步的研究。总10't足参考文献10210305(70901101沈金安，沥青及沥青混合料路用性能[M] .北京:温度/C人民交通出版社，20012张守城，王捷.SAK温拌沥青添加剂适宜掺量的控讨[J] .公路交通科技, 2008, 25 (4): 122-125图3改性前后粘温 曲线对比3李晓民， 张肖宁，邹桂莲.降低改性沥青施工粘度的应用技术研究[J] .公路交通科技, 2006, 23 (8):3结论1 ~4a)SAK能有效地降低沥青1359C时的表观4贾渝，高性能沥青路面Superpave 技术实用手册粘度，这对于路面实际施工时的摊铺辗压温度的M] .南京:江苏省交通科学研究院, 2002降低有重要的意义，节约能源，保护环境。5李中秋,马敬坤.降粘型改性沥青路用性能试验研究b)掺加SAK后，车辙因子提高45%-[J] .中外公路, 2004, 24 (3): 80~83 .105%，从而提高路面实际抗车辙能力，提高沥6张肖宁。试验粘弹原理[M]。哈尔滨:哈尔滨船舶青高温性能。工程学院出版社, 1990Comprehensive evaluation of applying SAKadditives to improve the performance of asphaltTu Rong Zhang XiaoningSchool of Ciwil Engineering and Transportation , South China University of Technology( Guangzhou 510640, China)Abstract: A new type of high - performance temperature mix asphalt modifer SAK, can be directlymixed with the base asphalt, to change the viscosity of asphalt，reduce the construction mixing temperature,increase viscosity when the asphalt is 60C，to enhance high - temperature resistance of asphalt pavement rut-ting performance. By the United States BROOKFIELDDV - II type rotating viscometer and senior AR2000 rhe-ometer, asphalt effectiveness at before and after adding 3% SAK were compared and evaluated. The resultsshowed that the vibration viscosity of 60C asphalt raise 72%emnerature nf navement rut factor to increase中国煤化工by 45% ~ 105%.Keywords: Mixing temperature ; Applications to reduce.YHC N M H G; High temperatureperformance