TLA改性沥青流变和老化性能的研究.pdf

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1、2010年6月石油沥青PETROLEUMASPHALT第24卷第3期TLA改性沥青流变和老化性能的研究张恒龙余剑英郭庆华张咏梅1武汉理工大学材料科学与工程学院(武汉430070)2湖北交通职业技术学院(武汉430079)3湖北长江路桥股份有限公司(武汉430012)摘要采用动态剪切流变仪(DSR)对不同掺量的11A改性沥青的流变性能进行了研究，并通过薄膜烘箱老化(TFOT)和紫外老化(UV)试验研究了TLA对沥青老化性能的影响。结果表明：加入1'IA后，沥青的复数模量增大，相位角减小，ⅡA的掺量每增加10％，P

2、G高温区间基本上升1个等级，大大提高了沥青的高温稳定性和降低了其温度敏感性。与未改性沥青相比，，I'IA改性沥青'rFOT和uV老化后的软化点增量和粘度变化指数显著减小，TFOT老化后的残留针入度比明显增大，1]LA的加入有效地改善了沥青的热氧老化和紫外老化性能。关键词TLA沥青流变性能DSR老化沥青路面因其良好的行车舒适性和优良的使有限责任公司；TLA特立尼达湖沥青，进口。基用性能，在全世界范围内得到了广泛的应用J。质沥青和TLA的主要技术指标分别见表l和然而，现代公路运输业的发展，使得交通量迅猛表2。增长，

3、重载、超载情况加剧，交通渠化愈趋明表1基质沥青基本物理性能显，对沥青性能提出越来越高的要求，各种改性项目测定值沥青已越来越多地使用于沥青路面J。针人度／(10mm)66特立尼达湖沥青(TLA)作为一种沥青改性软化点／℃48．6剂在国外早已被应用于道路铺筑、桥面铺装和机延度(15℃)／cml2o场建设】。近10年来，ⅡA改性沥青在我国也粘度(6O℃)／(Pa·s)315已得到研究和应用J，但研究工作主要集中在TLA改性沥青混合料路用性能方面，关于TLA改性沥青的流变性能和老化性能的研究很少。而沥青的流变性能与沥青

4、路面的使用性能】、老针入度／(10mm)1．O软化点／℃165．3化性能与沥青路面的耐久性密切相关。因此，研灰分，％3O．1究TLA改性沥青的流变性能和耐老化性能对于密度(25℃)／(g·em一)TLA改性沥青的应用具有重要指导意义。研究了掺量对沥青流变性能的影响，1．2TLA改性沥青的制备通过薄膜烘箱老化(TFOT)和紫外老化(uV)将沥青加热熔融，温度保持在180℃左右，试验对TLA改性沥青的老化性能进行了评价，加入适量的TLA(外掺法)，并在一定转速下高研究了其对沥青老化性能的改善作用。速搅拌45min，

5、制得TLA改性沥青。对于基质1试验部分收稿日期：2009—12—23。1．1原材料作者简介：张恒龙，男，湖北巴东，博士研究生，武汉理中海36—1重交沥青，中海沥青(泰州)工大学材料学院，主要从事沥青基材料研究。第3期张恒龙等·TLA改性沥青流变和老化性能的研究23沥青也采用与改性沥青相同的处理过程，得到空2．1．2TLA对沥青相位角的影响白试样。图2显示了未改性沥青和TLA改性沥青的1．3动态剪切流变性能测试相位角6与温度的关系。从图2中可以看出，随TLA改性沥青的流变性能试验在美国TA公着TLA掺量的增加，改

6、性沥青的明显低于基质司生产的AR2000动态剪切流变仪(DSR)上沥青，表明TLA的添加能够赋予沥青更多的弹性进行。试验采用应变控制模式，试验频率=10成分。主要原因可归结为TLA含有较高含量的rad／s，温度扫描范围为30—90~C，升温速度沥青质，而油分的含量较少，加入到沥青中之2~C／min。试样直径为25mnl，厚度为1mill。后，提高了整个沥青体系的刚性，沥青分子链随温1．4老化试验与性能测试度运动的敏感性降低，从而使得沥青分子链的流1．4．1薄膜烘箱老化(TFOT)试验动变形受阻，粘性成分减小，从

7、而减小了。按照GB／T5304-2001的规定进行，试验条件为：163~C，5h。测试老化前后沥青的软化点、135℃粘度和25℃针入度。1．4．2紫外老化(UV)试验取经TFOT老化后的沥青试样30g4-1g，倒人qOl60mnl的平底圆盘中，膜厚约1．5mm，用踮∞他鸺斛∞弛500W直管形紫外线高压汞灯照射试样，紫外灯304O50607O80离试样的距离为45cm，在该条件下辐照12d。测试老化前后沥青的软化点和135~C粘度。温度／℃2结果与讨论图21’LA对沥青相位角的影响2．1TLA对沥青动态剪切流变性

8、能的影响2．1．1TLA对沥青复数模量的影响2．1．3TLA对沥青车辙因子的影响动态流变测试采用周期性的应力或应变的振美国公路战略研究计划(SHRP)规定，试验频率为10rad／s时所对应的车辙因子(G／荡，这种模式刚好反映了沥青路面在车载条件下流变性能的变化⋯。图1显示了未改性沥青和sinB)可用来评价沥青的抗变形能力，G／sin6=1kPa所对应的温度即为该沥青用于沥青路面TIA改