不同熱－氧－水老化條件對Evotherm溫拌橡膠瀝青性

導讀: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、延度

來源：未知發布日期：2019-09-25 17:13【大中小】

橡膠瀝青由于其優異的抗疲勞性、高溫穩定性、抗車轍能力，近些年被廣泛地應用于公路建設領域。由于橡膠瀝青混合料過于黏稠，采用傳統的熱拌技術其拌和溫度一般不低于１８０℃。如此高的生產溫度，不但需要耗費大量的能源，又會影響作業人員的身體健康。溫拌橡膠瀝青技術是指通過一定的技術措施，使橡膠瀝青能在相對較低的溫度下進行拌和及施工，同時保持其不低于熱拌橡膠瀝青使用性能的瀝青混合料技術。因此采用溫拌橡膠瀝青技術已成為公路領域進步的需要。

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特性變化進行了研究。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和流變特性。ＧａｎｄｈｉＴｅｊａｓｈ等采用間接拉伸試驗、回彈模量試驗和輪轍試驗對溫拌瀝青及其混合料老化特性進行了室內評價。李海軍等在室內瀝青長期老化模擬試驗（ＰＡＶ）中，設計加入了水分因子，利用ＳＨＲＰ中的高低溫性能參數指標，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，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，進行了Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青熱－氧－水綜合老化模擬試驗，并對比Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青老化前后的指標變化，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律，為溫拌橡膠瀝青的應用提供參考。

原材料性能試驗

稱量１２００ｇ基質瀝青，并將其預熱至１４０℃ 后，加入基質瀝青質量１％的Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌劑，攪拌５ｍｉｎ后，將６０目橡膠粉按照基質瀝青質量２０％的比例加入至已加熱的基質瀝青中。整個摻加過程用ＦＷ３０型攪拌器進行攪拌均勻。整個攪拌過程中，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

３．１熱－氧－水浸老化試驗開啟烘箱加熱，待烘箱溫度到達１６３℃后，向烘箱里放入一個裝有水的不銹鋼桶，桶內裝有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。待時間完畢后取出瀝青試樣，并烘干試樣表面殘留水分，最后儲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，鍋內裝有一部分水，水面上安置一個圓形蒸架，蒸架上放置Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青試樣。為防止水分受熱導致過早蒸發完畢，每加熱２ｈ就關閉電源，再往里重新加入水，保持每天加熱５ｈ，作為試驗①；依此類推，加熱１０ｈ作為試驗②；加熱１５ｈ作為試驗③。待完畢后取出高壓鍋內的瀝青試樣，并烘干試樣表面殘留水分，最后儲存在密閉干燥容器中冷卻至室溫。

結果分析

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，說明液態水和氣態水的存在都會使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，可以發現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，說明針入度會隨著熱－氧－水蒸氣老化時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，即液態水比氣態水對其針入度指標影響更明顯。

５結語

（１）液態水和氣態水的存在都會使Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青的針入度減小，并且液態水比氣態水對其針入度指標影響更明顯。
（２）氣態水和液態水均可以促使Ｅｖｏｔｈｅｒｍ溫拌橡膠瀝青老化，使其軟化點升高，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。

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