瀝青的熱老化一般指的是瀝青在較高溫度下產(chǎn)生的老化, 此時瀝青的老化僅僅由溫度原因引起。瀝青在拌和、儲存、運輸、攤鋪等過程中均會產(chǎn)生老化現(xiàn)象, 其中在拌和過程中的老化作用較為明顯圖。為了模擬在施工過程中的老化作用,我國現(xiàn)行相關瀝青路面施工設計規(guī)范以及試驗規(guī)程中都規(guī)定了采用TFOT。因此, 探究添加劑對瀝青熱老化的改善作用對提高瀝青混合料的路用性能而言顯得十分必要。
一、TFOT后結果分析及抗紫外線老化劑量
采用了六種添加劑, 且每種添加劑均采用三種不同的劑量, 測試原樣瀝青和摻加各種添加劑的瀝青TFOT后的各種性能指標。
摻加添加劑后的瀝青和原樣瀝青相比, 軟化點變化并不明顯; 除了摻加TJJ3 和TJ6 的針入度和原樣瀝青的針入度基本一致外, 其余四種添加劑的針入度和原樣瀝青相比都有一定程度的減小; 10C延度較能反映瀝青在低溫狀態(tài)下的延伸性能, 從表3 看來, 各種添加劑對于瀝青延度的改善程度各不相同, 但總有某一劑量對瀝青的延度指標有較大程度的提高,例如TJJ3、T JJ4、在某一特定劑量時甚至可以將延度提高一倍左右; 60C粘度室內(nèi)試驗精度高, 而且從運動粘度學的角度看, 較能反映瀝青本身的老化性能, 從表3 看來, 添加添加劑后, 瀝青粘度的變化趨勢比較明顯, 均有一定程度的降低, 其中添加劑TJJ3 、T JJ6 在特定劑量時, 對粘度指標的改善尤為明顯。上述指標分析主要是粘度和延度的變化趨勢。現(xiàn)結合每種添加劑的具體情況, 對六種添加劑初步選取不同的劑量進行室內(nèi)加速紫外老化試驗, 具體選擇劑量如表4 所示, 以探究每種添加劑對瀝青紫外老化的改善作用。
二、室內(nèi)紫外加速老化試驗結果分析
由于時間和試驗設備的限制, 并未就每種添加劑的三種劑量都進行加速紫外老化試驗, 而是根據(jù)TFOT 后性能指標的變化情況選取合適的劑量進行試驗; 根據(jù)現(xiàn)場紫外線強度分布和室內(nèi)光源設備的紫外線強度的對比關系, 并考慮陰雨、季節(jié)等折減因素, 模擬現(xiàn)場半年時間內(nèi)，瀝青混合料的瀝青膜受紫外老化的情況。
所有瀝青試樣紫外老化后彼此之間軟化點的變化趨勢依然不明顯, 但和TFOT 老化后的軟化點相比,平均有3 C的提高。各種瀝青試樣的針入度變化幅度各不相同, 究其原因, 可能是由于每種添加劑的組成不同, 因此與瀝青材料的反應方程式也不同, 并因此對針入度產(chǎn)生的影響各異。延度和粘度仍能比較規(guī)律地反映各種添加劑不同的老化程度; 和殼牌原樣瀝青相比, 摻加添加劑后部分瀝青試樣, 如添加劑T JJ3 、T JJ6 在添加劑量分別為0. 8 % 和1.3% 時, 其抗老化性能均有一定程度地提高。單就延度和粘度指標來看, 將原樣瀝青作為參照目標, 每種添加劑瀝青試樣選取一種抗老化效果較好的劑量, 將每種瀝青試樣的延度和粘度變化百分比趨勢。
延度和粘度指標在評價瀝青性能時有著良好的一致性, 從60 C 粘度指標l來看, 各瀝青試樣中以添加劑TJ3在添加劑量為0.8 %時的改善效果最為顯著。當然, 研究僅考慮的是各瀝青試樣在模擬現(xiàn)場半年時間的老化情2況, 而添加劑隨著老化時間的變化, 其對瀝青的改善作用是否也會發(fā)生變化, 仍需進一步研究。
三、實驗研究結論：
a ) 紫外線老化對瀝青性能確實具有顯著的影響作用, 并初步提出了改善方法;
b ) 對添加不同種類及劑量的添加劑瀝青進行T F( ) T 試驗, 發(fā)現(xiàn)紫外線添加劑對瀝青的熱老化也有一定的改善作用, 并初步確定了瀝青紫外線加速老化試驗中各添加劑的劑量;
c ) 通過模擬現(xiàn)場半年時間的紫外老化試驗,發(fā)現(xiàn)某些紫外線添加劑在合適劑量時對瀝青紫外老化的確存在一定的改善作用, 這為進一步的研究奠定了基礎。http://www.fzkz999.com
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