本文中選擇兩種典型的防老化劑( 抗氧化劑)AW、BLE, 紫外線屏蔽劑H110 炭黑( 后文簡稱H110) 以及改性材料SBR, 分別進行光老化試驗。試驗中采用的是克拉瑪依A H-110# 重交通瀝青。中國重交通瀝青采用針入度分級, 因此測試瀝青紫外線光老化前后的三大指標必不可少。瀝青的軟化點和延度, 尤其是瀝青老化后的軟化點和延度與瀝青路面的抗裂性能有非常密切的關系。
1、紫外線光老化前性能指標
紫外線光老化前對各種瀝青試樣性能指標的測試主要目的是確定各種抗老化劑的最佳摻量, 確�？估匣瘎┨砑又鬄r青性能變化較小, 而瀝青的抗老化性能卻有明顯提高。添加AW和BLE后瀝青的針入度上升, 軟化點下降; 相反, 添加SBR 后瀝青的針入度下降, 軟化點上升。添加H110后瀝青針入度和軟化點都是先下降后上升。AW、BLE、SBR與瀝青之間的相溶性都非常好, 尤其是AW、BLE 可以直接加入瀝青之中, 只需稍微攪拌即可迅速在瀝青中分散, 所以添加它們之后對瀝青的延度沒有很大的影響。由于H110與瀝青的直接相溶性較差,因此, 隨著H110摻量的增加, 瀝青的延度下降很快。另外, AW、BLE在質量分數為0. 8%左右時,對瀝青的性能影響較小, 而H110摻量是越少越好。
2、紫外線光老化后性能指標
通過對原樣瀝青不同時間光老化的物理分析和表面觀察發(fā)現: 室內強紫外線照射39d 后, 瀝青試樣表面已完全炭化, 炭化深度較大( 約0.5 mm) , 而且表面有多條裂紋。由于紫外線在瀝青中的入射深度受到表面炭化物質的影響, 在39d以后的強紫外線照射對瀝青性能影響較小, 因此, 本文中針對添加4 種抗老化劑的樣品只進行39d 的光老化試驗。
隨著強紫外線照射時間的增加, 原樣瀝青的針入度和延度降低, 軟化點上升,這與常規(guī)熱老化的規(guī)律一致, 但是針入度和軟化點相對熱老化的變化較輕微, 延度下降則非�？臁Ｑ佣戎笜说母叩蛯τ诜乐篂r青路面低溫開裂具有重要影響, 所以本文中將各種瀝青試樣紫外線老化后的延度加以比較。從圖1 可知: ①AW、BLE和SBR對于提高瀝青抗紫外線光老化的延度性能效果非常明顯, 分別比原樣提高24.6% 、30.8% 和198.4%; ②H110由于自身與瀝青不能直接相溶,因而延度的指標都非常低, 甚至比不添加任何防光老化劑的原樣瀝青還低; ③AW、BLE 對于提高瀝青性能的效果遠遠不如SBR。這是因為SBR 在生產時添加了抗光老化劑, 由于SBR 通過高速剪切機能夠非常均勻地分散在瀝青之中, 受到瀝青的光屏蔽作用, 常溫條件下表面1 mm 以下靜止不擴散的瀝青很難被光老化, 因SBR 對于提高瀝青低溫延度的作用沒有被弱化。另外, 軟化點反映的是瀝青的條件粘度, 因此可以用瀝青紫外線光老化前后軟化點變化的比值A來評價瀝青抗紫外線光老化的性能
從上述對各種添加抗光老化劑的瀝青試樣在紫外線光老化前后延度和軟化點的性能對比中得出,從防止瀝青低溫開裂的角度考慮, 添加SBR 能非常有效地增強瀝青抗紫外線光老化的能力。
3、試驗結語
( 1) 室內強紫外線照射39d 后瀝青試樣表面已完全炭化, 這表明強紫外線對瀝青光老化的影響非常大。
( 2) 紫外線光老化作用后的延度和軟化點變化率可以用來評價瀝青的抗光老化性能。
( 3) 通過室內對各種添加抗光老化劑的瀝青試樣在紫外線光老化前后的性能對比得出, 添加SBR后瀝青延度是原樣瀝青的3倍左右, 且軟化點變化率最小, 表明SBR對于瀝青抵抗強紫外線光老化的能力較強, 因此在瀝青中添加SBR對于在中國西北部地區(qū), 改善瀝青路面抗強紫外線光老化的性能具有可行性。http://ggswu.com
