多聚磷酸改性沥青研究.pdf

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1、2010年6月石油沥青PETROLEUMASPHALT第24卷第3期·试验与研究·多聚磷酸改性沥青研究赵可杜月宗1重庆交通大学土木建筑学院(重庆400074)2天津市市政工程研究院(天津30007)摘要通过组分分析、流变力学试验及常规试验，揭示了多聚磷酸可以改变沥青的胶体结构形态的改性机理；对多聚磷酸的适宜剂量进行了优化及论证；优化出的多聚磷酸改性C级石油沥青的感温性大幅度下降，抗车辙性能显著提高，可由PG52—22级提升至PG70—22级；多聚磷酸对沥青的低温及疲劳特性无不良影响，但是，经薄膜老化后，改性沥青的弹性分量显著增大，抗短期老化性能下降。研究结论可作为工程应用

2、的基础。关键词沥青化学改性多聚磷酸胶体结构流变性能石油沥青是由极其复杂的碳氢化合物组成的“性价比”作为标尺对技术或产品进行裁量应该混合物。胶体理论认为沥青是一种胶体体系。以称之为理性的选择，相反，如果抛开经济性、必分子质量相对较大的沥青质为中心，周围吸附了要性而一味追求“高、大、全”式的改性效果，一些胶团组成分散相，这些胶团是极性较大的可显然不足取。而追求低成本，高效的改性技术，溶质形成的复合物。随着与沥青质分子距离的增一直是相关工程技术人员的努力方向。大，可溶质的极性渐弱，芳香度渐小；半径继续1基质沥青性质及结构分析向外扩大，则为极性更小或几乎没有极性的脂肪1．1常规试

3、验分析族油类所组成的分散介质。沥青质分子与极性强研究选用的两种基质沥青(分别以A、B代的胶质的强吸附力是形成沥青胶体结构的基之)的主要技术性质见表1，试验结果表明A、础¨。B两种基质沥青分别符合110号C级和9O号C沥青的性质在很大程度上取决于其胶体体系级沥青技术要求。PI值显示两种沥青的感温性的性质，而胶体体系的形态又与其化学组成密切不同，沥青A有较强的感温性，一方面与它的相关。各组分含量不同，可以形成不同的胶体体胶体结构有关，另一方面与蜡含量高有关。已有系，如凝胶型、溶一凝胶型、溶胶型沥青；而胶研究表明，通过DSC试验，蜡分在l7．17℃～体体系不同，沥青的性质不同。

4、一般而言，路用86．34~C范围内熔融，发生由液相一固相(或由技术性质相对优良的沥青往往具有溶一凝胶型的固相一液相)的转变，也就是说，沥青中的蜡结构特征。分在路面使用温度范围内发生相转变，这种相转据现行的行业技术标准知道，C级道路石油变必然影响沥青的性质，使其温感性增强，温度沥青的品质相对较差，其特点是温度敏感性强，升高时粘度降幅增大，粘性性质更为突出；而温热稳定性、低温抗裂性不足，蜡含量较高。已有度较低时则劲度模量高，易发生脆裂。成果表明，掺加适当的聚合物(如某种规格的1．2流变学试验分析PE及辅助剂)能够显著提高C级沥青的性能，沥青的动态剪切流变(DSR)试验结果见表

5、只是成本略高。聚合物改性沥青在温度稳定性、收稿日期：2009一Ol—l8。抗老化、抗疲劳损坏等方面具有相对优良的性作者简介：赵可，教授，多年从事有关石油沥青技术方面能，已得到工程界的认同。可是，在工程中，以的研究工作，发表论文多篇。第3期赵可等·多聚磷酸改性沥青研究52。从流变力学角度看，弹性分量是沥青变形后辙因子的比值约为1：2，表明沥青的胶体结构形可恢复的部分，弹性分量越大，沥青的抗永久变态对弹性分量的影响更大。若按PG分级标准，形的能力越强。由此可见，沥青的抗变形能力主可以确定沥青B的高温性能显著优于沥青A。试要是沥青弹性成分的贡献。相同温度下A、B两验结果还表明，

6、沥青A的感温性更强(分析从种沥青的弹性分量比值约为l：3，粘性分量和车略)。表1沥青常规技术指标基质沥青经压力老化后的试验指标见表3、青A的蠕变劲度显著大于B沥青，这一现象再表4。沥青B的G，和GR(GR=队v／G原始)次帮助人们澄清了一个概念：针入度大、延度大都明显大于沥青A，表明沥青B的抗长期老化性的沥青其低温抗裂性能不一定优良；在正温区间能较沥青A要差。低温弯曲梁流变试验结果表得到的关于沥青性质的趋势性信息一定不能外延明，在试验温度条件下(一12~C)，稠度低的沥至负温区间。表3长期老化后沥青流变试验表4沥青弯曲梁流变试验结果沥青A与沥青B在组分上的差异主要表现B项

7、目A为：沥青A的沥青质含量很少，胶质含量偏高；而沥青B则相反。依据胶体理论和PI值大致可以认为在中温区间(如针入度试验温度范围内)，沥青B表现出了更强的结构性。沥青A为溶胶型沥青，沥青B为溶凝胶型。不同剪切速1．3基质沥青的组分组成与胶体结构率下的粘度试验结果进一步证明了这一点，试验基质沥青的组分组成见表5。结果见表6。6石油沥青2010年第24卷表5沥青组分170~C热沥青中加入一定剂量的Ls，机械搅拌3O～40min，即可得到LS改性沥青成品。2．1LS改性沥青组分分析与胶体结构类型LS改性沥青的组分及针人度指数见表7。试